Sifat Koligatif Larutan

LAPORAN HASIL DISKUSI

SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Laporan Ini Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Dasar II

Dosen pengampu: Sri Sudiono, M.Si.

Disusun oleh:

Abdullah Harahaf (08630012)

Miftah Rifa’i (08630014)

Retno Dwi Hartanti (08630016)

Rahmad Kurniawan (08630018)

Abu Yasir Aksol G. (08630020)

Septina Nugraheni (08630022)

Ayu Nala El Muna Hs. (08630024)

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2009

A. PENDAHULUAN

Materi yang dipresentasikan adalah sifat-sifat koligatif larutan. Materi ini telah diberikan di SMU pada kelas XII, semester 5. Sama halnya dengan mata kuliah kimia dasar II, materi di SMU disebut dengan sifat-sifat koligatif larutan. Dibagi menjadi enam bagian, yaitu:

1. kemolalan dan fraksi mol,
2. penurunan tekanan uap larutan,
3. kenaikan titik didih dan penurunan titik beku,
4. tekanan osmotik larutan, dan
5. penggunaan sifat koligatif larutan.

Sedikit berbeda dengan mata kuliah kimia dasar II, materi tersebut di SMU dijadikan sebuah bab, bukan seperti pada mata kuliah kimia dasar II yang dijadikan subbab dalam bab sifat fisis larutan.

1. Kompetensi belajar di SMU

Standar Kompetensi	Kompetensi Dasar
1. Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan non-elektrolit dan elektrolit	1.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan. 1.2 Membandingkan antara sifat koligatif larutan non-elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.

(Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.)

2. Kompetensi pada mata kuliah kimia dasar II

Pertemuan ke :	Kompetensi Dasar	Indikator	Pokok bahasan/ Materi
10.	Mahasiswa dapat memahami sifat-sifat koligatif larutan	1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian sifat koligatif 2. Mahasiswa dapat menyebutkan macam-macam sifat koligatif larutan 3. Mahasiswa dapat melakukan perhitungan sifat koligatif larutan	Sifat Koligatif Larutan

(SAP mata kuliah kKmia Dasar II program studi kimia fakulatas sains dan teknologi UIN Sunan Kalijga Yogyakarta 2009)

B. URAIAN MATERI

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Sifat koligatif meliputi:

1. penurunan tekanan uap jenuh,

2. kenaikan titik didih,

3. penurunan titik beku, dan

4. tekanan osmotik.

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Contoh:

Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.

- Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.

- Untuk larutan garam dapur:

NaCl_(aq) --> Na⁺ _(aq) + Cl^- _(aq)

karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula =1.0 molal. Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi.

Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai:

a = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula

Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < a <>

Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.

1. Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai:

∆T_b = m . K_b [1 + α (n-1)] = W/M_r . 1000/p . K_b [1+ α (n-1)]

n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.

2. Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai:

∆T_f = m . K_f [1 + α a(n-1)] = W/M_r . 1000/p . K_f [1+ α (n-1)]

3. Untuk Tekanan Osmotik dinyatakan sebagai:

∏ = C R T [1+ α(n-1)]

1. Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.

Menurut Raoult:

P = P⁰ . X_B

dimana:

P = tekanan uap jenuh larutan

P⁰ = tekanan uap jenuh pelarut murni

XB = fraksi mol pelarut

Karena X_A + X_B = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi:

P = P^o (1 - X_A)

P = P^o - P^o . X_A

P^o - P = P^o . X_A

sehingga:

∆P = P⁰ . X_A

dimana:

∆P = penurunan tekanan uap jenuh pelarut

P⁰ = tekanan uap pelarut murni

X_A = fraksi mol zat terlarut

2. Kenaikan Titik Didih

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni.

Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:

∆Tb = m . K_b

dimana:

∆Tb = kenaikan titik didih (^oC)

m = molalitas larutan

K_b = tetapan kenaikan titik didih molal

Karena : m = (W/Mr) . (1000/p) ; (W menyatakan massa zat terlarut), kenaikan titik didih larutan dapat dinyatakan sebagai:

∆Tb = (W/Mr) . (1000/p) . K_b

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai:

Tb = (100 + ∆Tb)^oC

3. Penurunan Titik Beku

Penurunan titik beku dalam persamaan dinyatakan sebagai :

∆T_f = m . K_f = W/M_r . 1000/p . K_f

dimana:

∆T_f = penurunan titik beku

m = molalitas larutan

K_f = tetapan penurunan titik beku molal

W = massa zat terlarut

M_r = massa molekul relatif zat terlarut

p = massa pelarut

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:

T_f = (0 - ∆T_f)^oC

4. Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semipermeabel (proses osmosis).

Menurut Van't Hoff tekanan osmotik mengikuti hukum gas ideal:

PV = nRT

Karena tekanan osmotik = ∏ , maka:

∏ = n/V R T = C R T

Dimana: :
∏ = tekanan osmotik (atmosfir atau atm)

C = konsentrasi larutan (mol/liter atau M)

R = tetapan gas universal = 0.082 liter.atm/mol^oK

T = suhu mutlak (^oK)

- Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari yang lain
disebut larutan Hipotonis.

- Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.

- Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama disebut
Isotonis.

C. CONTOH SOAL DAN PENYELESAIANNYA

1. Larutan 0,30 M sukrosa pada 37^oC memiliki tekanan osmotik hampir sama dengan tekanan darah, hitung tekanan osmotik sukrosa tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui

M = 0,30 M;

T = 37^oC + 273^o= 310^oK

maka,

∏ = M R T

= 0,3 M . 0,082 L atm/mol K . 310^oK

= 7,626 atm

2. Jika ditambahkan 1 kg senyawa antibeku etilen glikol (C₂H₆O₂) kedalam radiator mobil yang berisi 4450 g air. Berapa titik didih air radiator?

Penyelesaian:

Diketahui m = 1000gr p = 4450gr

Mr = 62

maka,

ΔTb = 0,52^oC/m . 1000gr . 1000

62 . 4450gr

= 18,85^oC

Tb = 18.85^oC + 100^oC

= 118.85^oC

3. Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan 5.85 gram garam dapur (Mr = 58,5) dalam 250 gram air. (bagi air, K_b = 0,52 dan K_f = 1,86)

Penyelesaian:

Larutan garam dapur,

NaCl_(aq) --> NaF⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Jumlah ion atau n = 2.

∆T_b = 5,85/ 58,5 x 1000/ 250 x 0,52 [1+1(2-1)] = 0,208 x 2 = 0,416^oC

∆T_f = 5,85/ 58,5 x 1000/ 250 x 0,86 [1+1(2-1)] = 0,744 x 2 = 1,488^oC

Catatan:

Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.

4. Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air. Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20^oC adalah 18 mmHg.

Penyelesaiannya:

Diketahui

mol glukosa = 45/ 180 = 0,25 mol

mol air = 90/ 18 = 5 mol

fraksi mol glukosa = 0,25/ (0,25 + 5) = 0,048

maka,

∆P = P^o. X_A = 18 x 0,048

= 0,864 mmHg

5. Satu gram MgCl₂ dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukanlah titik didih larutan dan tekanan osmotik larutan tersebut pada 25⁰C jika derajat ionisasi 0,9.

Penyelesaian:

Jumlah mol MgCl₂ = 1 gr/ 95 gr mol^-1

Molalitas larutan = 0,011 mol/ 0,5 kg = 0,022 mol kg^-1

i = 1 + (n-1)α = 1 + (3-1) 0,9 = 2,8

maka,

ΔTb = 0,52 x 0,022 x 2,8 = 0.032⁰C

Titik didih larutan = 100 + 0,032⁰C = 100.032⁰C

Molaritas larutan juga dapat dianggap 0,022 mol/ liter (untuk larutan encer, kemolalan dan kemolaran mempunyai harga yang hampir sama).

∏ = 0,022 x 0,08205 x 298 = 1.51 atm

D. REFLEKSI PEMBELAJARAN

Pada dasarnya tidak ada perbedaan antara materi ketika SMU dan pada mata kuliah kimia dasar II ini. Namun terdapat sedikit perbedaan pada aktivita pembelajaran. Ketika di SMU pembelajaran diwujudkan dengan model ceramah dan latihan soal, namun pada kimia dasar II ini aktivitas pembelajaran diwujudkan melalui tiga cara, yaitu elisitasi, ceramah, dan diskusi.

E. DISTRIBUSI TUGAS

Diskusi dilakukan sekali, sebelum pengerjaan power point. Hal ini dimaksudkan agar masing-masing anggota paham benar materi yang akan disampaikan.

Ketika diskusi direncanakan pula pembuatan slide power point tetapi ternyata hanya menghasilkan satu lembar slide. Kemudian sisanya dikerjakan oleh Ayu Nala El Muna H.

Diputuskan bahwa pembagian tugas saat presentasi adalah dengan cara hompimpah. Cara ini dilakukan agar tidak ada yang merasa diberatkan. Hasil yang didapatkan adalah Abdullah Harahaf sebagai presentator 1, Miftah Rifa’i sebagai presentator 2, Retno Dwi Hartanti sebagai moderator, Rahmad Kurniawan sebagai notulen, Abu Yasir Aksol G sebagai presentator 3, Septina Nugraheni sebagai presentator 4, dan Ayu Nala El Muna Hs sebagai operator slide power point.

Kemudian dalam pengerjaan laporan presentasi dibagi kembali, setiap anggota mendapat satu subbab. Pendahuluan dikonsep oleh Septina Nugraheni, uraian materi dibuat oleh Miftah Rifa'i dengan Abu Yasir Aksol G. Lalu contoh soal dan penyelesaiannya dipaparkan oleh Retno Dwi Hartanti, Refleksi pembelajaran oleh Abdullah Harahaf, dan tanggapan oleh Rahmad Kurniawan. Sedangkan subbab distribusi tugas beserta pengeditan laporan kembali dibuat oleh Ayu Nala El Muna H.

F. TANGGAPAN

1. Titik Nur Cahyani (08630031) dan Ma'rifat (0863001 )

Apa yang menyebabkan adanya perbedaan pada larutan elektrolit dan non-elektrolit.

2. Hilmi Hamidi (08630039)

a) Apa pengertian dari osmosis dan tekanan osmotik, apakah berbeda atau sama,

b) Apa pengertian dari membran semipermeabel, dan

c) Apa pengertian dari disosiasi.

3. Muhammad Syafi'i Lawang (08630038)

Jelaskan lebih lanjut tentang penurunan titik beku, yang hubungannya dengan contoh yang disebutkan tadi, yaitu pencairan salju menggunakan garam.

4. Norra Gus Priambodo (08630034)

Mengapa satuan suhu yang awalnya Celcius harus diubah dulu ke dalam Kelvin.

5. Nur Multiawati (08630013)

Apa fungsi dari membran semipermeabel.

6.

Apakah ketika membedakan larutan elektrolit dan non-elektrolit dapat dilihat secara fisik. Kalau iya sebutkan ciri-cirinya.

7. Isthohurah (08630029)

Dapatkah larutan elektrolit dan non-elektrolit dibedakan menurut ikatannya.

8. Riana Sulistya (08630019)

Apakah arti dari koligatif itu sendiri.

9. Retno Dwi Astuti (0863000 )

Jelaskan bagaimana proses dalam diagram fase.

10. Fitriyadi bere (08630037)

Bagaimana konsep ikatan kovalen, ikatan kovalen polar, dan ikatan ion terhadap sifat koligatif.

11.

Bisakah larutan elektrolit diubah menjadi larutan non-elektrolit atau sebaliknya.

12. Irpan Purnama (08630003)

Apakah faktor van't Hoff itu dan mengapa hanya digunakan pada larutan elektrolit saja.

Selengkapnya...

Minyak Atsiri

Minyak Atsiri Daun dan Ranting Nilam

Minyak atsiri bukanlah sesuatu yang aneh di telinga masyarakat Indonesia, karena ada beberapa jenis minyak atsiri yang cukup diperlukan oleh mereka dalam kehidupan sehari-hari, misalnya jahe yang digunakan sebagai bumbu masak oleh para ibu rumah tangga.

Indonesia memegang peranan penting dalam perdagangan minyak atsiri dunia karena sekitar 57 % atau 40 dari jenis minyak asiri yang diperdagangkan dihasilkan di Indonesia, mengingat tanaman yang menghasilkannya dapat dibudidayakan dengan baik di Indonesia.

Nilam merupakan salah satu dari 150 - 200 spesies tanaman penghasil minyak atsiri. Tanaman nilam punya julukan Pogostemon patchouli atau Pogostemon cablin Benth, alias Pogostemon mentha. Aslinya dari Filipina, tapi sudah dikembangkan juga di Malaysia, Madagaskar, Paraguay, Brasil, dan Indonesia. Karena banyak ditanam di Aceh, maka mendapat julukan juga nilam Aceh. Varietas ini banyak dibudidayakan secara komersial (Amin, 2006).

Pengambilan minyak atsiri dari daun dan ranting nilam ini menggunakan proses distilasi uap. Pengambilan ini dilakukan dengan tiga proses yaitu proses awal, proses penyulingan, dan proses pasca penyulingan.

Proses awal adalah penanaman dan pengeringan Nilam. Penanaman dengan jarak tanam 50 x 100 cm. Varietas nilam yang digunakan adalah nilam Aceh. Pemanenan dilakukan pada umur 6 dan 12 bulan setelah tanam. Berikutnya, daun dan ranting nilam dikeringkan, kemudian disuling.

Proses penyulingan dilakukan dengan seperangkat alat suling skala laboratorium, kapasitas 2 kg bahan kering. Terlebih dahulu daun nilam kering dipisahkan dari ranting-ranting kering. Penyulingan dilakukan untuk daun dan ranting secara terpisah. Cara penyulingan adalah dengan air yaitu bahan daun nilam direbus dengan air di dalam ketel penyulingan. Menyalakan pemanas dengan nyala konstan. Uap air yang terbentuk akan mengandung minyak nilam. Uap tersebut kemudian dialirkan melalui sebuah pipa yang berhubungan dengan kondensor (pendingin), sehingga uap akan berubah menjadi air kembali. Proses pasca penyulingan adalah proses pemisahan. Air dan minyak dipisahkan di bak pemisah.

Setelah melalui proses destilasi selama 1-2 jam, diperoleh rendemen minyak nilam sebesar 18-20% untuk daun, sedangkan ranting hanya 7-10%. Rendemen tersebut selanjutnya dibawa ke Laboratorium Analisis Kimia untuk dianalisis kualitas minyaknya termasuk juga kandungan patchouli alkohol (PA).

Ayu Nala El Muna Hs.

08630024

Prodi Kimia

Fakultas Saintek

UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

Mata Kuliah : Kimia Pemisahan

Selengkapnya...