Pertemuan Pertama
Kompetensi dasar : 1. Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan non-elektrolit dan elektrolitStandar kompetensi :
2.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan.
2.2 Membandingkan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan
Indikator : 1). Menjelaskan pengertian dan jenis sifat koligatif
2). Menjelaskan sifat-sifat apa saja yang merupakan sifat koligatif
3). Menjelaskan dan melakukan perhitungan dalam satuan kosentrasi sifat koliagtif.
Pertemuan : Pertama
Alokasi waktu : 2 jam pelajaran ( 2 x 45 menit)
a. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajarai materi ini, diharapkan Siswa dapat :
1). Dapat menjelaskan pengertian dan jenis sifat koligatif
2). Dapat menjelaskan sifat-sifat apa saja yang merupakan sifat koligatif
3). Dapat menjelaskan dan melakukan perhitungan dalam satuan kosentrasi sifat koliagtif.
b. Materi Ajar
1). Pengertian sifat koligatif
2). Sifat-sifat yang merupakan sifat koligatif larutan
3). Satuan kosentrasi dalam perhitungan sifat koligatif larutan
c. Sumber Belajar
Hermanto, Ari dan Ruminten.2009. Kimia 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Liliasari . 1996 . Kimia 3 . Jakarta : Depdikbud
Lembar Kerja Siswa
Muchtaridi dan Sandri Justiana . 2007 . Kimia 3 Untuk SMA Kelas XII . Jakarta : Yudistira
I. Materi
1. Pengertian sifat koligatif larutan
Istilah koligatif diambil dari bahasa latin colligare (mengumpulkan). Artinya, sifat-sifat ini ditentukan oleh kumpulan zat terlarut. Penelitian tentang sifat-sifat koligatif dipelopori oleh Francois Marie Raoult (1830-1901) dari Perancis pada tahun 1870-an.
Sifat koligatif larutan merupakan sifat larutan dilihat berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, bukan dilihat dari jenis zat terlarut. Untuk mempermudah pemahaman pengertian sifat koligatif, mari kita gunakan contoh berikut. Ke dalam dua buah tabung reaksi masing-masing dilarutkan garam dapur (NaCl) dan gula (C6H12O6). Ada dua sifat yang dimiliki oleh larutan-larutan tersebut, yakni sifat berdasarkan jenis dan yang kedua sifat berdasarkan jumlah. Contoh sifat yang didasarkan pada jenis adalah rasa. Tabung reaksi yang berisi larutan gula akan berasa manis, sedangkan tabung yang berisi larutan gula akan terasa asin. Jika jenis zat terlarut yang kita larutkan adalah asam asetat, maka rasa dari larutan adalah asam, jika kita masukkan sari daun pepaya, maka larutan akan terasa pahit. Selain rasa, warna dan aroma juga merupakan sifat larutan dilihat berdasarkan jenis zat terlarut. Tapi yang akan dibahas kali ini adalah sifat koligatif, sifat larutan yang didasarkan pada jumlah, bukan pada jenis partikel zat terlarut.
Sifat koligatif larutan adalah sifat suatu larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel (konsentrasi) zat terlarut dan tidak bergantung pada sifat partikel zat terlarut tersebut. Adapun yang dimaksud sifat partikel zat terlarut adalah molekul, ion positif (kation), ion negatif (anion), atau ion yang berasal dari asam, basa, ataupun garam. Apabila jumlah partikel zat terlarut pada 2 jenis larutan sama, maka sifat koligatif kedua larutan tersebut akan sama, sebagai contoh :
· Terdapat masing-masing 1 liter larutan NaCl 0,1 M, HCl 0,1 M, NaOH 0,1 M, dan glukosa 0,2 M. Reaksi ionisasi NaCl : NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq).
· Dalam larutan NaCl tidak terdapat molekul NaCl tetapi ada ion Na+ sebanyak 0,1 mol dan Cl- sebanyak 0,1 mol. Jadi dalam 1 liter larutan NaCl 0,1 M terdapat jumlah partikel zat terlarut sebesar 0,2 mol.
· Begitu juga dalam larutan HCl dan larutan NaOH terdapat partikel :
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
Jadi dalam 1 liter larutan HCl atau NaOH mengandung jumlah partikel yang sama seperti pada larutan NaCl yaitu 0,2 mol.
· Pada larutan glukosa 0,2 M dengan molaritas dua kali lipat dari NaOH tetapi molekul glukosa tidak mengalmi ionisasi karena glukosa termasuk nonelektrolit.
Banyaknya molekul glukosa sebesar 0,2 mol.
Banyaknya molekul glukosa sebesar 0,2 mol.
· Keempat larutan tersebut ternyata mempunyai jumlah partikel zat terlrut yang sama maka keempat larutan tersebut mempunyai sifat koligatif yang sama.
2. Sifat-sifat apa saja yang menjadi sifat koligatif larutan
Pembentukan larutan ( zat pelarut+pelarut) hanya sedikit mempengaruhi terhadap sifat kimia zat terlarut. Akan tetapi, jika zat terlarut tadi dicampur dengan pelarutnya untuk membentuk larutan, sifat fisisnya akan berubah dratis.
 | |
| Sumber : www.chemist.org |
Dari gambar diatas dapat kita nyatakan bahwa diagram fase pelarut dapat ditunjukan pada garis tebal, sedangkan untuk larutan ditunjukan pada garis biasa. Perubahn dratis terjadi pada saat sifat fisis ketika zat terlarut ditambahkan. Tekanan uap pelarut akan turun yang telah ditambahkan zat terlarut (larutan), titik didih pelarut menjadi titik didih terlarut, seddangkan titik didih pe;arut menjdi turun setelah ditambahkan zat terlarut.
Selain itu, perbedaan kosentrasi juga menyebabkan fenomena fisis lainya. Perbedaan molekul menyebabkan terjadi perpindahan molekul dari kosentrasi rendah ke kosentrasi tinggi melalui selaput semi permiabel, atau dikenal dengan osmosis. Dari keterangn ditas maka dapat disimpulkan bahwa sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap (ΔP), kenaikan titik didih (ΔTb), penurunan titik beku (ΔTf), dan tekanan osmosis (π).
3. Satuan kosentrasi yang digunakan pada perhitungan sifat koligatif larutan
Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi).
Dalam larutan, terdapat beberapa sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut. Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut, maka perlu diketahui tentang konsentrasi larutan.
Konsentrasi merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut. Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:
1. FRAKSI MOL (X)
Fraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang semua komponen larutannya dinyatakan berdasarkan mol. Fraksi mol komponen i, dilambangkan dengan xi adalah jumlah mol komponen i dibagi dengan jumlah mol semua komponen dalam larutan. Fraksi mol j adalah xj dan seterusnya. Jumlah fraksi mol dari semua komponen adalah 1. Persamaannya dapat ditulis. Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut:
Contoh 1:Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A dengan 7 mol zat terlarut B. maka:
XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3
XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7
* XA + XB = 1
Contoh 2 :
Contoh 2 :
Tentukan fraksi mol zat terlarut dan pelarut , jika kedalam 90 gram air dilarutkan 15 gram asam cuka ( CH3COOH )?
Solusinya :
Mr CH3COOH= 60 g/mol
Mr H2O= 18 g/mol
n CH3COOH= gram/ Mr =15/60 =0,25 mol
n H2O= gram/ Mr =90/18 =5 mol
x CH3COOH= 0,25/ 0,25+5=0,05
x H2O= 1-0,05=0,95
Coba Sendiri !!!
Tentukan fraksi mol zat terlarut dan pelarut , jika kedalam 60 gram air dilarutkan 5 gram urea?
2. PERSEN BERAT (%)
Persen berat menyatakan gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.
Larutan gula 5% dalam air, artinya: dalam 100 gram larutan terdapat :
- gula = 5/100 x 100 = 5 gram
- air = 100 - 5 = 95 gram
3. MOLALITAS (m)
Konsentrasi suatu larutan dapat kiya nyatakan dengan beberapa besaran. Kita mungkin lebih familiar menggunakan besaran molaritas (M). Selain menggunakan molaritas, kita dapat menyatakan konsentrasi menggunakan besaran molalitas (m). Molalitas dinyatakan sebagai jumlah mol suatu zat terlarut di dalam 1000 gram pelarut. Untuk menghitung molalitas, dapat menggunakan rumus berikut.
dimana:
m = molalitas (molal)
gr = massa zat terlarut (gram)
p = massa pelarut (gram)
m = molalitas (molal)
gr = massa zat terlarut (gram)
p = massa pelarut (gram)
Contoh 1:
12 gram urea (Mr = 60) dilarutkan ke dalam 500 ml air. Tentukan molalitas urea tersebut!
Jawab:
Contoh 2:
Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !
Contoh 2:
Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !
Molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2 m
Coba Sendiri !!!
Berapa gram yang harus dilarutkan untuk membuat 1 moleal larutan gula dengan Mr= 342 gram/mol dalam 25 gram air?
4. MOLARITAS (M)
Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Berapa molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?
molaritas H2SO4 =(9.8/98) mol / 0.25 liter=(0.1 x 4) mol / liter = 0.4 M
5. NORMALITAS(N)
Normalitas menyatakan jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Untuk asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+.
Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion OH-.
Antara Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan : N = M x valensi
Sifat koligatif larutan dibedakan menjadi 2, diantarnya larutan elektrolit dan non elktrolit. Hal ini berbeda di sebabkan oleh pada larutan elktriolit terurai menjadi ion-ionnya sedangkan pada non elkrtolit tidak menjadoi ion-ionnnya.
Video Koligatif : sumber Youtube.com
II. Rangkuman
1. Sifat koligatif larutan merupakan sifat larutan dilihat berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, bukan dilihat dari jenis zat terlarut.
2. Sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap (ΔP), kenaikan titik didih (ΔTb), penurunan titik beku (ΔTf), dan tekanan osmosis (π).
3. Satuan kosentrasi yang digunakan pada perhitungan sifat koligatif larutan meliputi kemolalan, kemolaran, fraksi mol, persen berat, ppm, normalitas.
III. Pratikum Sederhana
1. Alat dan Bahan
· wortel
· air
· garam
· wadah
· stopwatch
2. Pelaksanaan
1. ambillah umbi wortel yang kering dan keriput atau tidak segar lagi
2. siapkan larutan garam yang telah dilarut dengan air pada wadah
3. wortel yang keriput tadi diamati perubahn yang terjadi setiap 30 menit
3. Hasil
Amatilah perubahan yang terjadi setiap 10 menit dan simpulkan hasil pengamatan yang dilakukan!
IV. Penugasan dan Evaluasi Pertemuan Pertama
1. Apakah sifat koligatif itu?
2. Sifat-sifat apa saja yang menjadi sifat koigatif?
3. Satuan kosentrasi apa saja yang menjadi dalam perhitungan sifat koligatif?
4. Berapakah molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan 0,6 gram urea dalam 100 gram air?
5. Larutan NaOH mempunyai kosentrasi 0,5 molal. Tentukan fraksi mol NaOH da air?
