Sifat Koligatif Larutan : Penjelasan Mengenai Penurunan Tekanan Uap Dan Trik Mencari Derajat Ionisasi Dan Nilai n ( Jumlah Ion )

E. Penurunan Tekanan Uap

Pernakah sobat melihat uap-uap yang kelihatanya panas keluar dari tangki minyak motor ? nah , uap-uap panas tersebut sebenarnya merupakan minyak motor itu sendiri , minyak motor yang umumnya kita kenal dengan sebutan premium merupakan salah satu bahan kimia yang sangat mudah menguap ( Volatile ) bahkan di dalam suhu kamar sekalipun ( 25°C ).

Karena premium merupakan salah satu senyawa kimia yang bersifat sangat mudah menguap , maka dapat dipastikan senyawa ini memiliki tekanan uap yang cukup tinggi.

Lalu sekarang pertanyaanya , apakah yang terjadi bila senyawa yang bersifat non volatile ( tidak mudah menguap ) dilarutkan ke dalam pelarut seperti air , benzena yang merupakan senyawa yang bersifat volatile ? apakah pelarut tersebut akan makin mudah menguap ? atau pelarut tersebut akan makin sulit menguap ?

Ya , jawaban yang paling tepat ialah pelarut tersebut akan semakin sulit untuk menguap karena didalamnya terdapat zat yang bersifat non volatile , sehingga molekul-molekul pelarut geraknya akan dihalang-halangi oleh zat terlarut yang bersifat non volatile tersebut.

Dan itulah sebabnya mengapa air laut yang terdapat pada laut mati tidak akan pernah habis karena di dalamnya terdapat senyawa garam yang bersifat non volatile sehingga menyebabkan air laut akan semakin sulit untuk menguap.

Peristiwa semakin sulitnya molekul pelarut untuk menguap karena adanya zat terlarut yang bersifat non volatile di dalamnya lazim kita sebut sebgai penurunan tekanan uap pelarut.

Ketika zat yang bersifat non volatile dilarutkan ke dalam pelarut yang bersifat volatile, maka pelarut tersebut akan mengalami penurunan tekanan uap, dan juga akan mengalami penurunan intensitas penguapan, semakin besar zat yang dilarutkan , maka semakin besar pulalah penurunan tekanan uapnya dan semakin berkurang juga intensitas penguapan dari pelarut.

Koentjinya : Zat terlarut ( Non Volatile ) yang dilarutkan ke dalam pelarut ( Volatile ) ? menyebabkan pelarutnya mengalami penurunan tekanan uap ? akibatnya intensitas penguapan berkurang

Adapun rumus yang kita gunakan untuk mencari penurunan tekanan uap pelarut ialah sebagai berikut :

P = P° - Pt

Rumus untuk mencari tekanan uap larutan

Pt = Xt . P°

Xt = nt / nt + np

Ket : P° = tekanan uap murni pelarut ( tetapan )

         P = tekanan uap pelarut

         Pt = tekanan uap larutan

        Xt = fraksi mol zat terlarut

         nt = mol larutan

         np = mol pelarut

sekarang mari kita masuk ke contoh soal….

1. Pada suhu 25°C , air memiliki tekanan uap murni sebesar 25 mm/Hg . hitunglah tekanan uap air setelah didalamnya dilarutkan glukosa sebanyak 36 % ! ( Mr glukosa = 180 )

Jawab : diketahui pada soal tekanan uap murni air ialah sebesar 25 mm/Hg , dan yang ditanyakan ialah berapakah tekanan uapnya setelah dilarutkan glukosa sebanyak 36 % , maka untuk mencari tekanan uap dari air ( pelarut ) , kita dapat gunakan rumus di bawah ini :

Pair = P° - Pt

Pertama , kita cari dulu tekanan uap dari larutan glukosa dengan menggunakan rumus :

Pt = Xt . P°

Xt ( Fraksi Mol Glukosa ) = nt / nt + np

nt = Mol Glukosa

np = Mol Air

Kita cari dulu fraksi mol dari glukosa…

Mol glukosa ( nt ) = gr/Mr = 36 / 180 = 0,2 Mol

Mol air ( np ) = gr/Mr = 64/18 = 3,5 Mol

Xt = nt / nt + np

    = 0,2 / 3,5 + 0,2

    = 0,2 / 3,7

    = 0,054

Maka tekanan uap dari larutan gula ialah …..

Pt = Xt . P°

    = 0,054 . 25

    = 1,35 atm

Kedua , untuk mencari tekanan uap air setelah dilarutkan gula maka kita dapat gunakan rumus berikut ini…

Pair = P° - Pt

       = 25 – 1,35

       = 23,65 atm

Maka dapat dipastikan tekanan uap air berkurang dari 25 mm/Hg menjadi 23,65 mm/Hg setelah dilarutkan gula.

Bagaimana sobat ? sudah pahamkan bagaimana caranya mencari penurunan tekanan uap dari suatu pelarut ? ok , kalau sobat sudah paham maka mari kita lanjutkan ke sub materi ke enam…

F. Trik Mencari Nilai Derajat Ionisasi dan Nilai n ( Jumlah Ion )

Di dalam menyelesaikan soal yang berkaitan dengan sifat koligatif larutan , mungkin kita pernah menemui soal yang menanyakan berapakah besar derajat ionisasi atau berapakah jumlah ion dari suatu zat terlarut . lantas , apakah sobat merasa kebingungan di saat menjumpai soal seperti itu ? jika iya , jangan khawatir , saya memiliki sejenis “ trik khusus “ yang bisa memudahkan sobat di saat menjawab soal seperti di atas , trik ini sebenarnya hanyalah sekadar alternatif rumus yang saya coba cari – cari sendiri dan ternyata hasilnya selalu tepat , sobat boleh menggunakan trik ini di saat sobat merasa kesulitan di dalam mencari nilai derajat ionisasi dan nilai n.

Untuk membuktikan kemustajaban dari trik yang saya buat , sekarang mari kita langsung masuk ke contoh soal ….

1. Dilarutkan garam CaCO3 sebanyak 20 gr ke dalam 500 ml air. Ternyata setelah garam tersebut dilarutkan , titik beku air mengalami penurunan dari 0°C menjadi -0,8184°C , maka hitunglah derajat ionisasi yang dimiliki oleh garam CaCO3 ! ( kf = 1,86 Mr CaCO3 = 100 )

Jawab : Senyawa CaCO3 merupakan senyawa elektrolit lemah , sehingga rumus yang kita gunakan untuk mencari penurunan titik beku dari air ialah sebagai berikut :

DTf = m . kf . 1 + ( n – 1 ) . a

Dik : DTf = 0,8184

            m = gr/Mr x 1000/p

                = 20/100 x 1000/500

                = 0,4 molal

              n = 2 ( ion Ca dan ion CO3 )

              a = ?

Sekarang kita gunakan “The Trick” untuk mencari derajat ionisasinya…

DTf = m . kf . 1 + ( n – 1 ) . a

0,8184 = 0,4 . 1,86 . 1 + ( 2 – 1 ) . a

0,8184 = 0,744 . 1 + (1) . a

0,8184 = 0,744 . 1 + a

0.8184/0,744 = 1 + a

1,1 = 1 + a

a = 1,1 -1 = 0,1 ( 10 % )

Jadi derajat ionisasi yang dimiliki oleh garam CaCO3 ialah sebesar 0,1 atau 10 %

2. Larutan 2 molal asam lemah XP3 menyebabkan naiknya titik didih air dari 100°C menjadi 103,38°C , maka hitunglah derajat ionisasi yang dimiliki oleh asam lemah tersebut ! ( kb = 0,52 )

Jawab : asam lemah merupakan salah satu contoh senyawa elektrolit lemah , sehingga untuk mencari kenaikan titik didihnya , kita gunakan rumus …

DTb = m . kb . 1 + ( n – 1 ) . a

Dik : DTb = 103,38 – 100 = 3,38°C

             m = 2 molal

              n = 4 ( ion X dan ion 3 ion P )

              a = ?

Sekarang kita gunakan “The Trick” untuk mencari derajat ionisasinya…

DTb = m . kb . 1 + ( n – 1 ) . a

3,38 = 2 . 0,52 . 1 + ( 4 – 1 ) . a

3,38 = 1,04 . 1 + (3) . a

3,38 = 1,04 . 1 + 3a

3,38/1,04 = 1 + 3a

3,25 = 1 + 3a

3a = 2,25

a = 2,25 / 3 = 0,75 ( 75 % )

Jadi derajat ionisasi yang dimiliki oleh asam lemah XP3 ialah sebesar 0,75 atau 75 %

3. Dilarutkan garam X sebanyak 20 gr ke dalam 500 ml air. Ternyata setelah garam tersebut dilarutkan , titik beku air mengalami penurunan dari 0°C menjadi -0,8184°C jika diketahui derajat ionisasi dari CaCO3 sebesar 0,1 ( 10 % ) , maka hitunglah jumlah ion yang dimiliki oleh garam X ! ( kf = 1,86 Mr X = 100 )

Jawab : Senyawa X merupakan senyawa elektrolit lemah , sehingga rumus yang kita gunakan untuk mencari penurunan titik beku dari air ialah sebagai berikut :

DTf = m . kf . 1 + ( n – 1 ) . a

Dik : DTf = 0,8184

       m = gr/Mr x 1000/p

          = 20/100 x 1000/500

          = 0,4 molal

       n = ?

       a = 0,1 ( 10 % )

Sekarang kita gunakan “The Trick” untuk mencari jumlah ion nya …

DTf = m . kf . 1 + ( n – 1 ) . a

0,8184 = 0,4 . 1,86 . 1 + ( n – 1 ) . 0,1

0,8184 = 0,744 . 1 + ( n - 1) . 0,1

0,8184 = 0,744 . 1 + 0,1 n – 0,1

0.8184/0,744 = 1 + 0,1 n – 0,1

1,1 = 1 + 0,1n - 0,1

1,1 = 0,1 n + 0,9

0,1 n = 0,2

n = 2

Jadi jumlah ion yang dimiliki oleh garam X ialah sebanyak 2 buah ion

4. Larutan 2 molal asam lemah Y menyebabkan naiknya titik didih air dari 100°C menjadi 103,38°C , jika diketahui derajat ionisasi yang dimiliki oleh asam lemah tersebut sebesar 0,75 maka hitunglah jumlah ion yang dimiliki oleh asam lemah tersebut ! ( kb = 0,52 )

Jawab : asam lemah merupakan salah satu contoh senyawa elektrolit lemah , sehingga untuk mencari kenaikan titik didihnya , kita gunakan rumus …

DTb = m . kb . 1 + ( n – 1 ) . a

Dik : DTb = 103,38 – 100 = 3,38°C

             m = 2 molal

              n = ?

              a = 0,75 ( 75 % )

Sekarang kita gunakan “The Trick” untuk mencari jumlah ion nya …..

DTb = m . kb . 1 + ( n – 1 ) . a

3,38 = 2 . 0,52 . 1 + ( n – 1 ) . 0,75

3,38 = 1,04 . 1 + ( n -1 ) . 0,75

3,38 = 1,04 . 1 + 0,75 n – 0,75

3,38/1,04 = 1 + 0,75 n – 0,75

3,25 = 0,25 + 0,75 n

0,75 n = 3

n = 3 / 0,75 = 4

Jadi jumlah ion yang dimiliki oleh asam lemah Y ialah sebanyak 4 buah ion.

Ok, demikianlah artikel panduan saya mengenai sifat koligatif larutan. semoga panduan ini bermanfaat bagi sobat semua, bila rasanya panduan ini bermanfaat silahkan di share ke teman-teman yang lain, terima kasih dan salam Chemistry !!!