SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Asri nisa sakinah113020056

Nadya charisma

AbstractColligative properties of solution is a quality solution that does not depend on the type of

solute but depends only on the concentration of the solute particle. Colligative properties of solution consists of two types, namely the colligative properties of electrolyte solutions and colligative properties of nonelectrolyte solutions. Although colligative properties involve solutions, colligative properties do not depend on the interaction between solvent and solute molecules, but bergatung on the amount of solute dissolved in a solution. Colligative properties consist of the reduction in vapor pressure, elevation of boiling point, freezing point depression, and stressosmotic.

The purpose of the experiment colligative properties of the solution is to determine the decrease in vapor pressure, freezing point of the solution, determining the boiling point of the solution and determine the osmotic pressure on a solution. The principle of the colligative properties of solution is based on the principle that states that the decline Roult freezing point of solution (Δ Tb) is proportional to the concentration of the solution expressed

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.

Pembentukan suatu larutan tidak menimbulkan pengaruh terhadap sifat-sifat kimia zat penyusun larutan tersebut. Air suling (air murni) dan air sumur (air yang mengandung zat

terlarut) memperlihatkan reaksi yang sama jika misalnya direaksikan dengan

logam natrium. Akan tetapi sifat fisik suatu zat berubah apabila zat itu menjadi komponen larutan.

Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan sifat koligatif larutan adalah untuk menentukan penurunan tekanan uap, titik beku larutan, menentukan titik didih larutan dan menentukan tekanan osmotik pada suatu larutan.

Prinsip Percobaan

Prinsip dari sifat koligatif larutan adalah berdasarkan prinsip Roult yang menyatakan bahwa penurunan titik beku larutan (∆ Tb) sebanding dengan konsentrasi larutan yang dinyatakan dengan metode molaritas yaitu :1. Penurunan tekanan uap

∆P = X. P0

∆P = P0 – P = P0 – P0 . XA = P0 ( 1- XA)∆P = P0 . XB

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

2. Penurunan titik beku

∆Tb = Kb . m

3. Kenaikkan titk didih

∆Td = Kd . m

4. Tekanan Osmotik = MRT.

TINJAUAN PUSTAKA

Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. (Anonim, 2011)

Penurunan Tekanan Uap

Tekanan uap (vapor pressure) adalah ukuran kecenderungan molekul-molekul suatu cairan untuk lolos menguap. Makin besar tekanan uap suatu cairan, makin mudah molekul-molekul cairan itu berubah menjadi uap. Harga tekanan uap akan membesar (cairan makin mudah menguap) apabila suhu dinaikkan.

Tekanan uap suatu cairan bergantung pada banyaknya molekul di permukaan yang memiliki cukup energi

kinetik untuk lolos dari tarikan molekul-moleku tetangganya. Jika ke dalam cairan itu dilarutkan suatu zat, maka kini yang menempati permukaan bukan hanya molekul pelarut, tetapi juga molekul zat terlarut. Karena molekul pelarut di permukaan makin sedikit, maka laju penguapan akan berkurang. Dengan kata lain, tekanan uap cairan itu turun. Makin banyak zat terlarut, makin besar pula penurunan tekanan uap.

Besarnya tekanan uap dirumuskan sebagai berikut :

menurut Raoult,

maka,

atau

Keterangan :P0 = tekanan uap pelarut murni XA = fraksi mol pelarut∆P = penurunan tekanan uapXB = fraksi mol terlarutP0 > P (tekanan uap pelarut murni lebih besar dibandingkan tekanan uap larutan).

Kenaikan Titik Didih

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi

P = Po XA

∆P = P0 x mol zat terlarut mol seluruh zat

∆P = P0 - P

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb). (Anonim, 2011)

Persamaannya dapat ditulis:

ΔTb = Tblarutan − TbpelarutKeterangan :ΔTb = kenaikan titik didihkb = tetapan kenaikan titik didih molalm = massa zat terlarutMr = massa molekul relatif

Penurunan Titik BekuPenurunan tekanan uap akibat zat

terlarut yang tidak menguap juga dapat menyebabkan penurunan titik beku larutan. Gejala ini terjadi karena zat terlarut tidak terlarut dalam fasa padat pelarut. Contohnya es murni selalu memisah ketika larutan dalam air membeku. Agar tidak terjadi pemisahan zat terlarut dan pelarut ketika larutan membeku, maka diperlukan suhu lebih rendah lagi untuk mengubah seluruh larutan menjadi fasa padatnya.

Seperti halnya titik didih, penurunan titik beku, ∆Tf berbanding lurus dengan molalitas larutan.

∆Tf = Tfp – Tfl

menurut Raoult,

atau

Ket. :Tfp = titik beku pelarutTfl = titik beku larutanm = molalitas larutanKf = konstanta titik beku molalP = berat pelarut

Tekanan Osmotik

Suatu larutan yang encer memiliki tekanan uap yang lebih besar daripada larutan yang pekat. Artinya, molekul-molekul pelarut dalam larutan encer memiliki kecenderungan lolos yang lebih besar.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan kepada larutan sehingga dapat mencegah mengalirnya molekul. Pelarut memasuki sela-sela selaput semipermeabel.

Misalnya suatu larutan encer dan suatu larutan pekat dipisahkan oleh selaput (membran) yang semipermeabel, yaitu selaput yang dapat ditembus oleh molekul pelarut, tetapi tidak mampu ditembus oleh molekul zat terlarut. Selaput semipermeabel ini dapat berupa gelatin, kertas perkamen, lapisan film selofan, atau membran sel makhluk hidup. Maka terjadilah peristiwa osmosis, yaitu perpindahan molekul pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi lebih rendah (encer) ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi (pekat) melalui sela-sela membran semipermeabel.

Peristiwa osmosis menyebabkan naiknya permukaan larutan pekat, sehingga tekanan membesar yang pada gilirannya akan memperlambat laju osmosis. Akhirnya tercapailah suatu tekanan yang mampu menghentikan osmosis atau perpindahan molekul pelarut atau disebut tekanan osmosis.

Tekanan osmosis merupakan salah satu sifat koligatif yang terdapat kesamaan rumus dengan gas ideal.

∆Tf = m . Kf

∆Tf = Gram

Mr x

1000P x Kf

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

PV = n R T

Jika P adalah tekanan osmotic (π),

sedangkan

nv adalah kemolaran (M),

maka :

atau

Ket. :M = mol/ lR = 0,082T = 0K ( 0C + 273)

Diagram Fase CairSampel yang digunakan pada

percobaan ini adalah naftalen (C10H8), belerang (S dan sukrosa(C12H22O11). Suhu awal lelehan nafatalen berkisar 80ºC - 90ºC. Sedangkan belerang mempunyai bentuk kristal, berwarna kuning, kuning kegelapan, dan kehitam-hitaman, karena pengaruh dari unsur pengotornya. Titik lebur belerang yaitu 129ºC dan titik didihnya yaitu 446ºC. Belerang tidak dapat larut dalam air dan larutan H2SO4. Sukrosa adalah gula yang kita kenal sehari-hari, baik baik yang berasal dari tebu atau dari bit, sukrosa terdapat pula dalam tumbuhan, misalnya dalam buah nanas dan dalam wortel. Sukrosa merupakan oligosakarida. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah menjadi glukosa dan fruktosa. Sukrosa tidak mempunyai sifat dapat mereduksi ion-ion Cu++ atau Ag+ (Anonim, 2010).

Gambar 1. diagram fase cair

Diagram sebelah kiri, sempa dan fase antara cair dan gas tidak berlanjut sampai tak terhingga. Ia akan berhenti pada sebuah titik pada diagaram fase yang disebut sebagai titik kritis. Ini menunjukkan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sangat tinggi, fase cair dan gas menjadi tidak dapat dibedakan, yang dikenal sebagai fluida superkritis. Pada air, titik kritis ada pada sekitar 647 K dan 22,064 MPa (3.200,1 psi)

Keberadaan titik kritis cair-gas menunjukkan ambiguitas pada definisi di atas. Ketika dari cair menjadi gas, biasanya akan melewati sebuah sempadan fase, namun adalah mungkin untuk memilih lajur yang tidak melewati sempadan dengan berjalan menuju fase superkritis. Oleh karena itu, fase cair dan gas dapat dicampur terus menerus. Sempadan padat-cair pada diagram fase kebanyakan zat memiliki gradien yang positif. Hal ini dikarenakan fase padat memiliki densitas yang lebih tinggi daripada fase cair, sehingga peningkatan tekanan akan meningkatkan titik leleh. Pada beberapa bagian diagram fase air, sempadan fase padat-cair air memiliki gradien yang negatif, menunjukkan bahwa es mempunyai densitas yang lebih kecil daripada air(Takeuchi, 2008).

π =

nV x R x T

π = MRT

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

METODOLOGI PERCOBAAN

Alat yang DigunakanAlat yang digunakan pada

percobaan ini adalah neraca digital, kertas timbang, botol semprot, termometer, tabung reaksi, penjepit tabung, gelas kimia, kawat kassa, kaki tiga, pembakar bunsen, statif, dan klem.

Bahan yang DigunakanBahan-bahan yang digunakan

selama percobaan sifat koligatif yaitu 200 ml air, 10 g gula pasir, 5 g naftalena, dan 1 g belerang.

Metode Percobaan Penentuan Titik Beku Naftalena

Timbang 5 gram naftalena, kemudian masukan kedalam tabung reaksi yang bersih dan kering. Gelas kimia diisi dengan aquadest sebanyak 200 ml. Panaskan aquadest dalam gelas kimia secara perlahan sampai semua naftalena mencair. Keluarkan pembakar dan padamkan apinya, selanjutnya setiap 1 menit suhu dicatat sampai mencapai ± 70°C. Buat grafik hubungan waktu dengan suhu, dan tentukan titik beku naftalena.

Gambar 1. Rangkaian Alat Penentuan Titik Beku Naftalena

Penentuan Titik Beku Naftalena + Belerang

Timbang serbuk belerang sebanyak 1 g. Panaskan kembali aquadest dalam gelas kimia sampai semua naftalena menjadi cair kembali. Masukkan serbuk belerang dalam tabung reaksi yang berisi naftalena aduk sampai semua belerang terlarut dalam naftalena. Keluarkan pembakaran dan padamkan apinya, selanjutnya lakukan pengamatan seperti pada langkah diatas sampai suhu ± 70°C. Buatlah grafik hubungan waktu dengan suhu dan tentukan titik beku belerang dalam naftalena.

Gambar 2. Rangkaian Alat Penentuan Titik Beku Larutan Belerang +

Naftalena

Penentuan Titik Didih Larutan GulaAquadest 200 ml dimasukkan ke

dalam gelas kimia lalu dipanaskan (suhu dicatat sebagai suhu awal). Gula dilarutkan sebanyak 10 g ke dalam air yang sudah dipanaskan lalu diaduk. Larutan gula dipanaskan sampai mendidih (suhu dicatat sebagai suhu akhir). Perubahan kenaikan titik didih dihitung dan tentukan titik didihnya.

Termometer

Tabung reaksi

Gelas Kimia

Kaki Tiga

Pembakar Bunsen

StatipAir

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

Gambar 3. Rangkaian Alat Penentuan Titik Didih Larutan Gula

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan :

Tabel 1. Penurunan Titik Beku Naftalena

(Sumber: Asri Nisa Sakinah, Meja 4, Kelompok C, 2011)

Grafik 1. Penurunan Titik Beku Naftalena

0 2 4 6 8 10 12 14 16687378838893

Waktu (menit)

Tabel 2. Penurunan Titik Beku Naftalena + Belerang

No. t (menit) T (suhu) (0C)

Tf naftalena = - 1,35

0CTf

belerang =- 1,07

0C

1. 1 940C2. 2 920C3. 3 880C4. 4 860C5. 5 830C6. 6 800C7. 7 780C8. 8 760C9. 9 750C10. 10 740C11. 11 740C12. 12 730C13. 13 720C14. 14 700C

(Sumber : Asri Nisa Sakinah, Meja 4, Kelompok C, 2011)

Grafik 2. Penurunan Titik Beku Naftalena

Termometer

Tabung reaksi

Gelas Kimia

Kaki Tiga

Pembakar Bunsen

StatipAir

No. t (menit) T (suhu) (0C)

Tf naftalena = - 1,35

0C

1. 1 920C2. 2 890C3. 3 850C4. 4 830C5. 5 800C6. 6 780C7. 7 780C8. 8 770C9. 9 750C10. 10 730C11. 11 720C12. 12 700C

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

0 2 4 6 8 10 12 14 16687378838893

Waktu (menit) .

Tabel 3. Titik Didih Larutan Gula

(Sumber : Asri Nisa Sakinah, Meja 4, Kelompok C, 2011)

PembahasanPada percobaan sifat koligatif

larutan suhu awal penentuan titik beku naftalen pelelehannya yaitu 92ºC dan diperlukan waktu 15 menit untuk mencapai suhu 70ºC, pada percobaan penentuan titik beku belerang suhu awal pelelehannya yaitu 94ºC dan diperlukan waktu 15 menit untuk mencapai suhu 70ºC sedangkan pada percobaan penentuan titik didih larutan gula suhu awalnya 80ºC dan suhu akhirnya 92ºC.

Beberapa faktor yang menyebabkan hasil pengamatan penentuan titik beku dan titik didih berbeda-beda yaitu pengaruh tekanan eksternal terhadap titik didih sukrosa. Sehingga semakin tinggi dataran maka tekanan eksternal semakin rendah. Hal ini menyebabkan suhu rendah dan pengamatan titik didih menjadi berbeda-beda hasilnya.

Penurunan dan kenaikan titik beku atau titik didih dari suatu larutan dapat diketahui dengan cara mendidihkan suatu zat, sehingga zat tersebut larut atau mencair, setelah itu kita dapat menghitung suhu awal dan waktu yang

digunakan, juga setelah zat atau larutan tersebut kembali mengalami pengkristalan atau pembekuan.

Besarnya penurunan titik beku (∆Tf) dan kenaikan titik didih (∆Tb) hanya di tentukan oleh jumlah partikel zat terlarut, makin banyak partikel zat terlarut, makin besar pula harga ∆Tf

Dan ∆Tb Tekanan osmotik Suatu larutan yang encer memiliki tekanan uap yang lebih besar daripada larutan yang pekat. Artinya, molekul-molekul pelarut dalam larutan encer memiliki kecenderungan lolos (escaping tendency) yang lebih besar.

Naftalen juga dikenal sebagai nafthalin, tar kapur, tar putih, albokarbon, atau nafthene. Sifat fisik naftalen : rumus kimia C10H8, massa molar 128,17 g/mol, density 1,14 gcm-3, tidak dapat larut dalam air, alkohol, larut dalam eter dan benzen, titik cair 80,5 °C, Kf 6,94 0C/m, titik didih 128,17 gmol-1

(217,70C), Kb 5,80 0C/m, berwarna putih kristal dan memiliki bau yang kuat. Naftalen mudah menguap dan mudah terbakar. Naftalen merupakan hidrokarbon padat berwarna putih, yang diperoleh dari penyulingan fraksional batu bara. Sebagian besar naftalen yang diproduksi digunakan sebagai bahan baku pembuatan resin alkil untuk pembuatan plastik. Sebagian kecil untuk zat warna dan bahan kimia lain. Penggunaan langsung adalah sebagai pengusir ngengat (Wahyu,2011).

Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Ia adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino.

Tawal 80 0CTakhir 92 0C∆Tb 12 0C∆T 12 0CKb 80 0C/m

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

Penggunaan komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida dan fungisida. Ciri-ciri fisik belerang yaitu fase solid, massa jenis (sekitar suhu kamar) (alpha) 2,07 g/cm³, massa jenis (sekitar suhu kamar) (beta) 1,96 g/cm³, massa jenis (sekitar suhu kamar) (gamma) 1,92 g/cm³, massa jenis cair pada titik lebur 1,819 g/cm³, titik lebur 388,36 K (115,21 °C; 239,38 °F).

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb). (Anonim, 2011)

Selaput semi permiabel yaitu selaput yang hanya dapat dilewati oleh pelarut atau molekul air dan zat-zat non polar lainnya. Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Tekanan osmotik

merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Reverse Osmosis (RO/Osmosis Terbalik) adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring).(Anonim, 2011).

Aplikasi Reverse Osmosis yaitu pengolahan air asin menjadi tawar dan business plan isi ulang air. Aplikasi percobaan penentuan titik beku, titik didih dan tekanan osmotik di bidang pangan terdapat pada es lilin, asinan, dan pembuatan telur asin (Anonim, 2010).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan sifat koligatif larutan ini adalah mengetahui titik beku naftalen sebelum ditambah dengan belerang (campuran) dan juga untuk mengetahui titik didih sukrosa dan pengaruh tekanan eksternal tehadap titik didih larutan sukrosa.

Saran

Percobaan sifat koligatif ini kita harus mengetahui penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih dan tekanan osmotik. Sebaiknya sebelum dan sesudah melakukan percobaan praktikan mencuci alat-alat yang digunakan, agar tidak terjadi kesalahn pada hasil akhir.

Selain itu, dalam percobaan penentuan titik didih dan penentuan titik beku diperlukan ketelitian dan kecermatan dalam perhitungan waktu sehingga diperoleh penurunan yang sesuai. Dan setelah melakukan

Jurnal kimia dasar Sifat Koligatif Larutan

percobaan sebaiknya alat-alat yang sudah digunakan kembali dibersihkan karena sisa pelelehan naftalen dan belerang menjadi mengeras di tabung reaksi nya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, (2010), Sifat Koligatif Larutan, http://wapedia.mobi//id, Accessed : 7 Desember 2011.

Anonim, (2010), Sifat Koligatif Larutan,http://www.kimia.upi.edu, Accessed : 7 Desember 2011.

Anonim, (2011), Sifat Koligatif Larutan, http://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan, Accessed : 8 Desember 2011.

Anonim, (2011), Belerang, http://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan, Accessed : 8 Desember 2011.

Brady, E.J, (1999), Kimia Azas Dan Struktur, Edisi 5, Jakarta.

Sunarya, Y, (2003), Kimia Dasar 1 dan 2 Edisi Kedua, Bandung, Alkemi Grafisindo Press.

Sutrisno, Ela Turmala, (2011), Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan.

Takeuchi,Yoshito,(2008),DiagramFasa,http://www.chemistry.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/kesetimbangan-fasa-dan-diagram-fasa/, Accessed : 7 Desember 2011.