Laporan Praktikum : SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

I.                   TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah memahami pengaruh keberadaan suatu zat terlarut terhadap sifat fisis larutan, dan menggunakan penurunan titik didih suatu larutan untuk menentukan massa molekul relatif dari zat terlarut.

II.                            TINJAUAN PUSTAKA

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). 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 (Oxtoby, 2001).

Bila suatu zat terlarut dilarutkan dalam suatu pelarut, sifat larutan itu berbeda dari pelarut murni. Terdapat empat sifat fisika yang penting, yang berubah secara perbandingan lurus dengan banyaknya partikel zat terlarut yang terdapat, yaitu :

1.    Tekanan uap.

2.    Titik beku.

3.    Titik didih.

4.    Tekanan osmotik (Keenan, 1992).

1.      Penurunan tekanan uap jenuh

Pada semua suhu, suatu zat cair selalu mempunyai tekanan uap tertentu yang disebut dengan tekanan uap jenuh. Penambahan sedikit zat terlarut akan mengurangi tekanan uap pelarut tersebut. Hal ini bisa dimaklumi karena zat terlarut tersebut menghalangi atau mengurangi bagian dari pelarut sehingga kecepatan penguapannya berkurang (Petrucci, 1987).

Penurunan tekanan uap bisa dihitung dengan Hukum Roult :

P = P^o .  X_B

dimana P = tekanan uap jenuh larutan; P^o = tekanan uap jenuh pelarut murni; X_B = fraksi mol pelarut

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

P = P^o . (1 - X_A)

P = P^o - P^o . X_A

P^o - P = P^o . X_A

Sehingga :

ΔP = Po . X_A

dimana X_A = fraksi mol zat terlarut (Anonim², 2009).

2.      Penurunan titik beku

Penurunan titik beku, ΔT_f .  bila kebanyakan larutan encer didinginkan, pelarut murni terkristalisasi lebih dahulu sebelum ada zat terlarut yang mengkristalisasi suhu dimana kristal-kristal pertama dalam keseimbangan dengan larutan disebut titik bekularutan.  Titik beku larutan demikian selalu lebih rendah dari titik beku berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut (atau molnya) di dalam massa tertentu pelarut, jadi penurunan titik beku :

ΔT_f = (titik beku pelarut – titik bekularutan) =  K_f .  m

dimana m ialah molaritas larutan. 

Jika persamaan ini berlaku sampai konsentrasi 1 molal, penurunan titik beku larutan 1 molal setiap non elektrolit yang tersebut di dalam pelarut itu ialah K_f  yang karena itu dinamakan tetapan titik beku molal (molal Freezmapoint consatant) pelarut itu.  Nilai numerik K_f adalah khas pelarut itu masing-masing (Anonim³, 2003).

3.      Tekanan osmotik

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmotik) seperti ditunjukkan pada :

Menurut Van’t hoff tekanan osmotik mengikuti hukum gas ideal:

PV = nRT

Karena tekanan osmosis = Π , maka :

π° = tekanan osmosis (atmosfir)
C   = konsentrasi larutan (M)
R   = tetapan gas universal.  = 0,082 L.atm/mol K
T   = suhu mutlak (K)

Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari yang lain disebut larutan hipotonik. Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan hipertonik. Larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama disebut isotonik. 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 (Anonim¹, 2009).

III.             ALAT DAN BAHAN

A.    ALAT

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi besar, gelas beker besar 500mL, gelas beker 1000 mL, pengaduk gelas, gelas ukur, neraca analitik dan termometer.

B.  BAHAN

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sikloheksana, larutan contoh dan es batu.

IV.                         PROSEDUR KERJA

4.1                           Menentukan Titik Beku Pelarut

1.         Semua peralatan gelas yang akan digunakan dikeringkan dengan menggunakan kain atau kertas tisu.

2.         Berat tabung reaksi dalam keadaan kosong ditimbang dan dicatat dengan menggunakan neraca analitik.

3.         20 ml sikloheksana dimasukkan ke dalam tabung reaksi, selanjutnya ditimbang.  Lalu tabung reaksi tersebut ditutup dengan sumbat.

4.         Es batu disiapkan di dalam gelas piala, ketinggian es batu kira-kira lebih tinggi dibanding tinggi larutan dalam tabung reaksi.

5.         Termometer dan pengaduk gelas dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi sikloheksana. Jika memungkinkan, tabung reaksi ditutup dengan sumbat yang memiliki lubang.

6.         Tabung reaksi dimasukkan ke dalam gelas beker. Dicatat  suhu awal larutan sebelum tabung reaksi dimasukkan. 

7.         Sikloheksana diaduk perlahan dalam tabung reaksi dengan menggunakan pengaduk gelas.

8.         Perubahan suhu yang terjadi diamati dan dicatat setiap 10 detik

9.         Pengamatan dilakukan  selama 8 menit.

4.2                          Penentuan Titik Beku Larutan Contoh

1.      Prosedur yang sama dilakukan untuk menentukan titik beku pelarut,  hanya isi tabung reaksi diganti dengan larutan contoh

2.      Alat percobaan disusun :

5.3        Pembahasan

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). Larutan yang terlalu pekat mempunyai ion yang terlalu rapat dan berdesakkan atau jarak yang satu dengan yang lainnya relatif sangat dekat sehingga ion dalam larutan sulit untuk bergerak, sedangkan larutan yang sangat encer mengandung ion yang sangat sedikit dan jarang jarak antara yang satu dengan yang lain relatif jauh, sehingga ion mudah bergerak dalam larutan.

1.  Menentukan titik beku pelarut

Pada praktikum yang telah kami lakukan, kami mengukur titik beku pelarut dan larutan serta menentukan massa molar. Pada larutan sikloheksana, suhu awalya adalah 30^oC, kemudian mengalami penurunan suhu pada 10 detik pertama yaitu dari 30^oC menjadi 29^oC dan seterusnya hingga mencapai nilai kestabilan atau konstan yaitu sebesar 5^oC pada detik ke-270. Suhu ini tetap sampai menit ke-8. Hal ini menunjukkan bahwa titik beku dari larutan sikloheksana adalah 5^oC karena tidak mengalami penambahan dan penurunan suhu lagi. Pada saat diaduk selama 8 menit, larutan sikloheksana menjadi beku dan terbentuk kristal-kristal kecil seperti salju yang terdapat pada larutan dan tabung reaksinya Pada percobaan yang telah dilakukan, sikloheksana sebagai pelarut dan larutan contoh sebagai zat terlarut. Sikloheksana akan mengalami penurunan titik beku yang besarnya sebanding dengan konsentrasi molalnya. 

2.   Menentukan Titik Beku Larutan Contoh

Pada larutan contoh, suhu awalnya adalah 30^oC. Pada 10 detik pertama terjadi penurunan suhu menjadi 27^oC. Pada saat  detik ke-390, suhunya menjadi stabil dan konstan yaitu sebesar -1^oC. Suhu ini tetap sampai menit ke-8. Ini menunjukkan suhu -1^oC adalah titik beku larutan contoh.

Dari percobaan di atas dapat kita ketahui bahwa dalam mendapatkan titik beku dari grafik, yaitu dengan membuat grafik dari hasil percobaan sehingga suhu konstan pada masing-masing larutan akan ditarik garis lurus seperti pada grafik yang menunjukkan titik beku kedua larutan. Disini dapat dilihat bahwa titik beku larutan contoh lebih rendah dari titik beku pelarut. Perbedaan titik beku antara kedua larutan itu disebut penurunan titik beku.

Dari seluruh data penurunan titik beku larutan di atas, terbukti bahwa setiap adanya penambahan jumlah zat terlarut akan bertambah juga penurunan titik bekunya.  Perbedaan ini terjadi karena suhu pendinginan yang tidak konstan. Hal ini dikarenakan ketika termometer ditarik ke atas / keluar dari tabung reaksi untuk mengetahui suhu larutan maka suhunya telah terpengaruh oleh suhu luar.

Dalam percobaan ditemukan bahwa penurunan titik beku sebanding dengan molaritas dari zat terlarut dalam larutan. Hal ini dapat dilihat dari data hasil percobaan.

Penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan dibandingkan dengan pelarut murni berbeda, dikarenakan keberadaan suatu zat  non volatil dalam pelarut akan menyebabkan terjadinya penurunan kecendrungan zat pelarut tersebut untuk berubah fase uapnya. Akibatnya tekanan uap pelarut dalam larutan tersebut menjadi lebih rendah dibandingkan tekanan uap pelarut yang sama dalam keadaan murni.

V.         KESIMPULAN

Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :

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

2.      Sifat koligatif dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut dalam suatu zat pelarut.

3.      Penurunan titik beku bergantung pada konsentrasi zat terlarut.

4.      Titk beku sutu zat terlarut dapat diketahui dengan penurunan zat pelarut.

5.      Besar berat molekul suatu senyawa bergantung pada titik beku larutan dan titik beku pelarut.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim¹. 2009. Sifat koligatif larutan

http://www.chem-is-try.org

diakses pada tanggal 15 Nopember 2009

Anonim². 2009. Penurunan titik uap

http://kimia.upi.edu.com

diakses pada tanggal 15 Nopember 2009

Anonim³. 2003. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar. UGM : Yogyakarta

Keenan, dkk. 1992. Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Erlangga : Jakarta.

Oxtoby, David W, dkk. 2001. Prinsip – Prinsip Kimia Modern. Erlangga : Surabaya.

Ralph H, Pettrucci. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern jilid 1. Erlangga: Jakarta

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. ITB: Bandung.