PENURUNAN TEKANAN UAP LARUTAN DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

A.    A. Pengertian

Sifat koligatif larutan adalah sifat  larutan  yang  hanya  tentukan  oleh  jumlah  partikel  zat terlarut di dalam larutan, dan tidak dipengaruhi oleh jenis dari zat terlarut.

Ada beberapa sifat koligatif, yaitu :

1.      Penurunan tekanan uap larutan (∆P)

2.      Kenaikan titik didih (∆Tb)

3.      Penurunan titik beku (∆Tf)

4.      Tekanan osmotik (

Sebagai perbandingan, perhatikan tabel dari beberapa larutan nonelektrolit berikut:

Zat terlarut	Fraksi mol zat terlarut	Penurunan tekanan uap larutan
Glikol	0,01	0,18 mmHg
Glikol	0,02	0,36 mmHg
Urea	0,01	0,18 mmHg
Urea	0,02	0,36 mmHg

Dari tabel, dapat kita perhatikan bahwa dengan harga fraksi mol yang sama (fraksi mol adalah salah satu konsentrasi yang menggambarkan jumlah partikel zat terlarut dalam larutan), glikol dan urea memiliki harga penurunan tekanan uap yang sama pula. Padahal, glikol dan urea bukan zat yang sama jenisnya, namun memiliki harga penurunan tekanan uap larutan yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa sifat koligatif larutan ditentukan oleh jumlah partikel zat terlarut, bukan ditentukan oleh jenis zat terlarut.

 

B.     B. Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit

1)      Penurunan tekanan uap larutan

 

Perhatikan gambar (a) di atas:

Jika dalam suatu wadah tertutup dimasukkan pelarut pada suhu tertentu, sebagian pelarut akan menguap dan memenuhi ruangan. Uap yang dihasilkan menimbulkan tekanan dalam ruangan tersebut. Semakin banyak uap pada permukaan cairan tersebut, maka  semakin  tinggi  tekanan  uapnya.  Jumlah  uap  yang  ada  di  atas  permukaan  cairan akan mencapai kondisi jenuh. Jika kondisi uap cairan sudah mencapai kejenuhan akan terjadi pengembunan, dan tekanan uap pada kondisi ini disebut tekanan uap jenuh pelarut murni (P^o)

 

Perhatikan pula gambar (b):

Jika ke dalam pelarut murni dimasukkan suatu zat terlarut nonvolatil (sukar menguap) sehingga membentuk larutan, proses penguapan pelarut akan terganggu karena pelepasan molekul-molekul pelarut ke udara terhalang oleh partikel zat terlarut. Akibatnya, pelarut akan lebih sukar menguap dan jumlah uap pelarut pada permukaan akan berkurang sehingga tekanan uapnya akan menurun. Tekanan yang ditimbulkan dari uap jenuh pelarut dari larutan tersebut dinamakan tekanan uap jenuh larutan (P).

Sedangkan besarnya  penurunan  tekanan  uap  pelarut  karena  adanya  zat  terlarut  disebut

dengan penurunan tekanan uap larutan (∆P). Penurunan tekanan uap yang terjadi merupakan selisih dari tekanan uap jenuh pelarut murni (P°) dengan tekanan uap larutan (P).

 

 

Menurut Francois  Marie  Raoult (hukum Raoult): bahwa untuk larutan-larutan encer, penurunan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol zat terlarut, sedangkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol pelarut.

 

 

Dengan :

∆P = penurunan takanan uap larutan

P^o  = tekanan uap pelarut murni

X_B = fraksi mol zat terlarut

X_A = fraksi mol pelarut

 

Contoh soal :

1.      Suatu larutan sebanyak 50 gram dibuat dengan mencampurkan 23 gram etanol (Mr = 46) dengan 27 gram air (Mr = 18). Jika tekanan uap air pada suhu ruangan adalah 30 mmHg, hitunglah tekanan uap larutan tersebut!

 

Diket :

Massa zat terlarut (gr B)           = 23 gram                    Mr etanol         = 46

Massa pelarut (gr A)                = 27 gram                    Mr air               = 18

P^o                                             = 30 mmHg

 

Ditanya : P = …?

 

Jawab :

 

2.      Tekanan uap jenuh air pada 100 ^oC adalah 760 mmHg. Hitunglah tekanan uap jenuh larutan glukosa 18% pada suhu tersebut! (Mr glukosa = 180)

Diket :

% glukosa        = 18 %

P^o                     = 760 mmHg               

Mr glukosa       = 180

 

Ditanya : P = …?

 

Jawab :

% glukosa        = 18 %

Misalkan massa total larutan glukosa = 100 gram

Maka;

Massa glukosa (gr B)     = 18 % x 100 gram = 18 gram

Massa air (gr A)             = (100 – 18) gram      = 82 gram

 

P          = P^o . X_A

 

 

2.      Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)

Titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh suatu cairan sama dengan tekanan atmosfer di sekitarnya. Pasa saat itu, terjadi perubahan wujud zat dari cari menjadi gas.

 

Titik didih pelarut murni lebih rendah daripada titik didih larutan. Misalnya, titik didih air pada tekanan 760 mmHg adalah 100^oC, namun jika air tersebut ditambahkan suatu zat terlarut sehingga terbentuk larutan akan terjadi kenaikan titik didih sehingga titik larutan akan lebih tinggi dari 100 ^oC. Hal ini disebabkan karena di dalam larutan terdapat zat terlarut yang menghambat pelarut untuk menguap sehingga tekanan uap yang dihasilkan lebih rendah. Untuk menyamakan dengan tekanan di atmosfer sekitar, maka dibutuhkan suhu lebih tinggi agar terbentuk uap yang lebih banyak.

 

Selisih antara titik didih suatu larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih larutan (∆Tb)

                       

Menurut  Hukum  Raoult,  besarnya  kenaikan  titik  didih  sebanding  dengan  hasil  kali  dari molalitas larutan (m) dan tetapan kenaikan titik didih molal (Kb).

         

 

∆Tb     = kenaikan titik didih larutan

Kb       = tetapan kenaikan titik didih molal

m         = molalitas

                       

                        Berikut adalah tabel harga Kb dan titik didih beberapa pelarut:

                       

Pelarut	Titik didih (oC)	Kb(oC/m)
Air	100	0,52
Asam asetat	118,3	3,07
Benzene	80,2	2,53
Kloroform	61,2	3,63
Sikloheksana	80,7	2,69

 

                         Contoh soal :

1.    Tentukan titik didih larutan yang mengandung 18 gram glukosa (Mr = 180) dalam 500 gram air! (Kb air = 0,52 ^oC/m)

Diket :

Massa zat terlarut (gr)        = 18 gram                    Mr glukosa       = 180

Massa pelarut (p)                = 500 gram                  Kb air              = 0,52 ^oC/m

 

Ditanya : Tb larutan = …?

 

Jawab :

 

 

 

 

Latihan 1 :

1.      Tekanan uap jenuh air pada 29^oC diketahui sebesar 30 mmHg. Hitunglah tekanan uap jenuh larutan urea 20% pada suhu tersebut! (Mr urea = 60)

 

2.   Kloroform digunakan sebagai obat bius untuk hewan percobaan di laboratorium. Jika 35 gram senyawa kloroform (Mr = 119) dilarutkan dalam  500 gram benzena dan diketahui titik didih benzene = 80,2 ^oC dan Kb benzena = 2,52^oC/m, tentukan titik didih larutan kloroform dalam benzene tersebut!