bahan ajar sifat koligatif larutan

BAHAN AJAR

Sifat Koligatif Larutan

Molalitas dan Fraksi Mol

DAFTAR ISI

Cover              ……………………………………………………………………………                i

Daftar Isi         ……………………………………………………………………………                ii

A.     Peta Konsep ………………………………………………………………………..                iii

B.      Bahan Ajar

1.      Pendahuluan   ………………………………………………………………….              4

2.      Kompetensi Inti  ………………………………………………………………               5

3.      Kompetensi Dasar dan Indikator  …………………………………….               6

4.      Tujuan Pembelajaran  ……………………………………………………..              8

5.      Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar  …………………………………..              8

6.      Materi             ……………………………………………………………………………..              9

Sifat Koligatif Larutan …………………………………………………              9

A.      Molaritas …………………..…………………………………………              10

B.      Molalitas ………………………..…………….……………………..              11

C.      Fraksi mol ………………………….….………..…………………..               12

D.     Latihan soal ………………………………………….………..……..             13

Sumber Rujukan  ……………………………………………………………………….               13

MIND MAP

Pendahuluan

Pada musim dingin, jalan-jalan di negara yang mengalami empat musim tertutup salju. Apa yang dilakukan agar timbunan es di jalanan pada musim dingin cepat mencair ? salju di jalan dapat dicairkan dengan cara menaburkan garam di atas es. Penaburan garam di atas permukaan es memanfaatkan sifat koligatif larutan, yaitu penurunan titik beku.

Apa yang dimaksud dengan sifat koligatif ? apa saja yang termasuk sifat koligatif larutan ? jawabannya dapat Anda temukan dengan mempelajari sifat koligatif larutan dalam bahan ajar ini.

KI 1	Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI 2	Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, santun, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), bertanggung jawab, responsif, dan pro-aktif dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan perkembangan anak di lingkungan, keluarga, sekolah, masyarakat dan lingkungan alam sekitar, bangsa, negara, kawasan regional, dan kawasan internasional.
KI 3	Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
KI 4	Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

KD 3	KD 4
3.1 Menganalisis fenomena sifat    koligatif larutan (penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis)	4.1 Menyajikan hasil penelusuran informasi tentang kegunaan prinsip sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari
IPK	IPK
Pertemuan 1 3.1.1        Menjelaskan pengertian molalitas 3.1.2        Menghitung molalitas suatu larutan Pertemuan 2 3.1.3        Menjelaskan pengertian fraksi mol pelarut dan zat terlarut dalam larutan 3.1.4        Menghitung fraksi mol pelarut dan zat terlarut dalam larutan	Pertemuan 1 Kegiatan 1 4.1.1        Mengamati beberapa larutan dengan konsentrasi yang berbeda 4.1.2        Mencari informasi dari berbagai sumber mengenai molaritas dan molalitas 4.1.3        Mengidentifikasi persamaan dan perbedaan antara molaritas dan molalitas. 4.1.4        Menganalisis cara menghitung molaritas dan molalitas larutan 4.1.5        Menuliskan pengertian molalitas Kegiatan 2 4.1.6        Menentukan variable bebas, variable terikat, dan variable control untuk merancang percobaan pembuatan larutan sukrosa dengan konsentrasi 1 molal dan 1 molar 4.1.7        Mengendalikan variable bebas, variable terikat dan variable control untuk merancang percobaan pembuatan larutan sukrosa dengan konsentrasi 1 molal dan 1 molar 4.1.8        Membuat prosedur percobaan untuk pembuatan larutan sukrosa dengan konsentrasi 1 molar dan 1 molal berdasarkan variable yang telah ditentukan 4.1.9        Menentukan alat dan bahan yang akan digunakan untuk percobaan pembuatan larutan sukrosa dengan konsentrasi 1 molar dan 1 molal berdasarkan prosedur percobaan yang telah dibuat Kegiatan 3 4.1.10    Membuat larutan sukrosa dengan konsentrasi 1 molar dan 1 molal. 4.1.11    Mengidentifikasi persamaan dan perbedaan jumlah zat terlarut dan pelarut yang digunakan untuk membuat larutan sukrosa 1 molar dan 1 molal Pertemuan 2 4.1.12    Mengamati gambar representasi submikroskopik dari larutan gula dalam air 4.1.13    Mengamati data pada tabel fraksi mol pelarut dan zat terlarut dari beberapa larutan 4.1.14    Menganalisis cara menghitung fraksi mol pelarut dan zat terlarut 4.1.15    Menentukan persamaan untuk menghitung fraksi mol pelarut dan zat terlarut 4.1.16    Menyimpulkan pengertian dari fraksi mol pelarut dan fraksi mol zat terlarut

 

 

Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel atau konsentrasi zat terlarutnya tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Dimana partikel-partikel zat terlarut tersebut dapat berupa atom, ion, atau molekul. Jadi sifat-sifat tersebut tidak tergantung pada jenis larutan. Beberapa sifat penting larutan yang termasuk ke dalam sifat koligatif larutan adalah:

1.      Penurunan tekanan uap

2.      Kenaikan titik didih

3.      Penurunan titik beku

4.      Tekanan osmotik

Sifat koligatif larutan dapat di bedakan menjadi dua macam yaitu sifat larutan elektrolit dan non elektrolit. Hal itu disebabkan zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion, sedangkan zat terlarut pada larutan non elektrolit jumlahnya tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion, sesuai dengan hal tersebut maka sifat koligatif larutan nonelektrolit lebih rendah daripada sifat larutan elektolit.

Karena sifat koligatif larutan bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, kita harus mempelajari terlebih dahulu satuan-satuan konsentrasi yang menyatakan jumlah partikel, yaitu molaritas (M), molalitas (m) dan fraksi mol (X).

1.      Molaritas

Molaritas (M) didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah mol zat terlarut (solute) setiap satuan volume (dalam liter dan disimbolkan L) larutan. Secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut.

dengan :

M = molaritas

n_solute = jumlah mol solut

V_larutan = volume larutan

Contoh:

Sebanyak 18 gram glukosa (C₆H₁ O₆) dilarutkan ke dalam air murni (H₂O) sampai volume larutan menjadi 500 mL. Tentukan molaritas larutan yang terjadi.

Jawab:

Jumlah mol salute:

Massa C₆H₁ O₆ = 18 gram

Mr C₆H₁ O₆ = {(6 × 12) + (12 × 1) + (6 × 16)} g mol ^–1 = 180 g mol ^–1

Jumlah mol solute :

Volume larutan = 500 mL = 

Molaritas larutan:

Jadi, molaritas larutan yang terjadi sebesar 0,2 M.

2.      Molalitas

Molalitas (kemolalan) adalah satuan konsentrasi zat yang menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kilogram pelarut. Satuan dari molalitas adalah molal (m) atau mol/kg_­. Persamaan yang menyatakan molalitas dituliskan sebagai berikut:

m =

Keterangan:

m = molalitas/kemolalan larutan

n = jumlah mol zat terlarut

p = massa pelarut dalam kg

Namun kita tidak selalu menjumpai zat dengan massa yang dinyatakan dalam kilogram, pada umumnya kebanyakan zat dituliskan massanya dalam satuan gram. Untuk itu, kita dapat mengkonversi dahulu massa zat tersebut ke dalam kilogram dan menghitung molalitasnya dengan rumus di atas, atau kita dapat langsung menghitungnya tanpa mengkonversi dengan persamaan di bawah ini:

m =                atau                 m =

dengan,    gram               = massa zat terlarut dalam gram

Mr                   = massa molekul relatif zat terlarut (gram/mol)

p(gram)           = massa pelarut dalam gram

Contoh perhitungan molalitas larutan
Misakan 10 gram natrium hidroksida (NaOH) dilarutkan dalam 2 kg air.

Massa molekul relatif NaOH adalah 40. Molalitas larutan tersebut dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.
Jumlah mol NaOH, n = gram/Mr = 10/40 = 0,25 mol
Molalitas larutan, m = n/P = 0,25/2 = 0,125 molal
Jadi molalitas larutan NaOH tersebut adalah 0,125 molal

3.      Fraksi Mol

Fraksi mol (X) adalah perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Jika jumlah mol pelarut adalah n_p dan jumlah mol zat terlarut adalah n_t, maka fraksi mol pelarut dan zat terlarut dapat dinyatakan dengan persamaan di bawah ini:

X_p =       dan   X_t =

Dimana jumlah fraksi mol dari pelarut dan zat terlarut adalah 1
                                                    

X_p+  X_t  = 1

Contoh perhitungan fraksimol

Sebanyak 27,6 gram etanol C₂H₅OH dilarutkan dalam 54 gram air (Ar C = 12, H = 1, O = 16). Hitunglah fraksi mol etanol dan fraksi mol air!

Penyelesaian:

Diketahui:

massa C2H5OH = 27,6 gr

massa H2O = 54 gr

Ar C = 12

Ar H = 1

Ar O = 16

Ditanyakan: χ etanol dan χ Air = ?

Jawab:

Tentukan terlebih dahulu Mr dari etanol dan Mr dari air, yaitu

Mr.C2H5OH = 46 gr/mol

Mr.H2O = 18 gr/mol

Selanjutnya tentukan jumlah mol dari etanol dan air yaitu:

n.C2H5OH = massa/Mr

n.C2H5OH = 27,6 gr/(46 gr/mol)

n.C2H5OH = 0,6 mol

LATIHAN SOAL

1.      Jelaskan apa yang dimaksud dengan molaritas !

2.      Jelaskan apa yang dimaksud dengan molalitas!

3.      Jelaskan apa yang dimaskud dengan  fraksi mol !

4.      60 gam NaOH dilarutkan dalam 3 kg air, Mr NaOH = 40 g/mol. Berapa molalitas NaOH ?

5.      Hitung fraksi mol dari larutan urea 30 % Mr  urea = 60 Mr air = 18

SUMBER RUJUKAN:

v  Chang, R. 2005. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

v  Oxtoby, D.W. 2001. Kimia Modern Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

v  Petrucci, R H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 1. Jakarta:                        Erlangga.

v  Susilowati, E. 2015. Kimia Untuk kelas XII. Solo: PT Tiga Serangkai       Pustaka Mandiri.