Sifat Koligatif Larutan

Pengertian Sifat Koligatif

Hukum Roult merupakan dasar dari sifat koligatif. Kata koligatif berasal dari kata Latin colligare yang berarti berkumpul bersama. Maka dari itu, sifat ini bergantung pada pengaruh kebersamaan (kolektif) semua partikel dan tidak pada sifat dan keadaan partikel.

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat terlarutnya.

Jadi, semakin banyak zat terlarut, maka sifat koligatif akan semakin besar. Sifat koligatif merupakan sifat yang hanya memandang “kuantitas”, bukan “kualitas. Sifat larutan seperti rasa, warna, dan kekentalan (viskositas) merupakan sifat-sifat yang bergantung pada jenis zat terlarut.

Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Selain itu, larutan yang memiliki sifat koligatif harus memenuhi dua asumsi, yaitu:

• Zat terlarut tidak mudah menguap sehingga tidak memberikan kontribusi pada uapnya.
• Zat terlarut tidak larut dalam pelarut padat.

Jenis Sifat Koligatif larutan

Terdapat 4 macam sifat koligatif larutan, yaitu:

1. Penurunan tekanan uap (∆P)
2. Kenaikan titik didih (∆Tb)
3. Penurunan titik beku (∆Tf)
4. Tekanan osmotik (π)

Penurunan tekanan uap (∆P)

​Molekul - molekul zat cair yang meninggalkan permukaan menyebabkan adanya tekanan uap zat cair. Semakin mudah molekul - molekul zat cair berubah menjadi uap, makin tinggi pula tekanan uap zat cair. Apabila tekanan zat cair tersebut dilarutkan oleh zat terlarut yang tidak menguap, maka partikel-partikel zat terlarut ini akan mengurangi penguapan molekul - molekul zat cair.

Laut mati adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan laut bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.

Persamaan penurunan tekanan uap (∆P) dapat ditulis:

Dimana: P⁰ = tekanan uap zat cair murni; P = tekanan uap larutan

Pada tahun 1878, Marie Francois Raoult seorang kimiawan asal Prancis melakukan percobaan mengenai tekanan uap jenuh larutan, sehingga ia menyimpulkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni. Kesimpulan ini dikenal dengan Hukum Raoult dan dirumuskan dengan:

Kenaikan Titik Didih (ΔTb)

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”. Persamaannya dapat ditulis:

Dimana: ΔTb = kenaikan titik didih (^oC); kb = tetapan kenaikan titik didih molal (^oC kg/mol); m = molalitas larutan (mol/kg); Mr = massa molekul relatif; P = jumlah massa zat (kg).

Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

Pelarut	Titik Didih	Tetapan (Kb)
Aseton	56,2	1,71
Benzena	80,1	02,53
Kamper	204,0	05,61
Karbon tetraklorida	76,5	04,95
Sikloheksana	80,7	02,79
Naftalena	217,7	05,80
Fenol	182	03,04
Air	100,0	00,52

Penurunan Titik Beku (ΔTf)

Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:

Dimana: ΔTf = penurunan titik beku (^oC); kf = tetapan perubahan titik beku (^oC kg/mol); m = molalitas larutan (mol/kg); Mr = massa molekul relatif; P = jumlah massa zat (kg).

Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut

Pelarut	Titik Beku	Tetapan (Kf)
Aseton	-95,35	2,40
Benzena	5,45	5,12
Kamper	179,8	39,7
Karbon tetraklorida	-23	29,8
Sikloheksana	6,5	20,1
Naftalena	80,5	6,94
Fenol	43	7,27
Air	0	1,86

Tekanan Osmotik (Π)

Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui selaput semipermiabel ke dalam larutan.

Membran semipermeabel adalah suatu selaput yang dapat dilalui molekul-molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut.

Menurut Van't Hoff, tekanan osmotik larutan dirumuskan:

Π = M × R × T

Dimana: Π = tekanan osmotic; M = molaritas larutan; R = tetapan gas (0,082); T = suhu mutlak.

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Pada konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit memliki nilai yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan non elektrolit.

Banyaknya partikel zat terlarut hasil reaksi ionisasi larutan elektrolit dirumuskan dalam faktor Van't Hoff. Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Van't Hoff: 

i = 1 + (n - 1)α

Dimana: i = faktor Van't Hoff; n = jumlah koefisien kation; α= derajat ionisasi

• Penurunan Tekanan Uap Jenuh: ΔP = P0 × X_terlarut × i
• Kenaikan Titik Didih: ΔTb = kb × m × i
• Penurunan Titik Beku: ΔTf = kf × m × i
• Tekanan Osmotik: Π = M × R × T × i

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan

1. Diketahui bahwa tekanan uap air murni sebesar 100 mmHg. Jika fraksi mol NaCl adalah 10%, maka besar penurunan tekanan uap adalah…

2. Larutan yang isotonik dengan C₆H₁₂O₆ 0,3 M adalah:

• • KI 0,1 M
  • CaCl₂ 0,1 M
  • FeCl₂ 0,2 M

Larutan isotonik adalah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama. Maka kita cari terlebih dahulu besar tekanan osmotik (π) dari C₆H₁₂O₆ 0,3 M (larutan non elektrolit).

π C₆H₁₂O₆ = M × R × T = 0,3 × 0,082 × T = 0,0246 T

Selanjutnya kita cari larutan yang memiliki π sama dengan π C₆H₁₂O₆, yaitu sebesar 0,0246 T.

3. Tekanan uap jenuh air pada suhu 28⁰C adalah 100 mmHg. Apabila 30 gram urea (Mr=60) dilarutkan dalam 2 mol air tersebut, maka tekanan uap larutan pada suhu yang sama sebesar … mmHg.