Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Sifat koligatif larutan ditentukan oleh jumlah partikel (ion, molekul) dalam larutan. Oleh karena itu, untuk konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit akan berbeda dengan sifat koligatif larutan non-elektrolit. Hal ini dikarenakan jumlah partikel dalam larutan elektrolit akan lebih banyak karena adanya proses ionisasi zat terlarut.

Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan partikel partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya, larutan nonelektrolit, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga larutan  1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku air murni, sedangkan 1 mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na⁺ dan 1 mol Cl^–.

Larutan NaCl 1 M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan menurunkan titik beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan Ca 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air, secara teoretis akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan  1 M.

Contoh:

 (s) →  (aq)

1 moL                 1 mol

Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 10²³ molekul.

NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq)

1 mol           1 moL      1 mol

Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 10²³ (ion Na⁺ dan Cl^–).

Ca(s) → Ca²⁺(aq) + 2 Cl^–(aq)

1 mol            1.mol        2 mol

Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 10²³ partikel (ion Ca²⁺ dan ion Cl^–). Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk larutan elektrolit lemah.

Secara umum dapat disimpulkan bahwa: “untuk konsentrasi yang sama, larutan elektrolit memiliki sifat koligatif larutan yang lebih besar dibandingkan larutan non elektrolit”.

Untuk menghitung nilai sifat-sifat koligatif larutan elektrolit, persamaan-persamaan yang diberikan sebelumnya untuk larutan non-elektrolit dapat digunakan dengan menambahkan faktor i, seperti diusulkan van’t Hoff (1880). Nilai faktor van’t Hoff merupakan perbandingan antara efek koligatif larutan elektrolit dengan larutan non-elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut:

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1) α

α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula yang sama.

i = jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

contoh soal koligatif larutan

Contoh Soal Kenaikan Titik Didih:

1. Suatu larutan mengandung 3,24 gram zat yang tak mudah menguap juga nonelektolit dan 200 gram air mendidih pada 100,130°C pada 1 atmosfer. Berapakah berat molekul zat telarut ? Kd molal air adalah 0,51?

Jawab:

∆Tb = 100,13-100 = 0,13
∆Tb = Kb x m
0,13 = 0,51 x m
m = 0,25
0,25 = mol x 1000/200
Mol = 0,25/5 = 0,05
Mr = gram/mol = 3,24/0,05 = 64,8

2. Untuk menaikkan titik didih 250 ml air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (Ka=0,50), maka jumlah gula (Mr=342) yang harus dilarutkan adalah….

Jawab:

Untuk larutan non elektrolit dapat digunakan rumus;

ΔTb = w/Mr x 1000/p x Kb

Dan ΔTb = 100,1°C – 100°C =0,1°C
0,1 = w/342 x 1000/250 x 0,5°C
w = 0,1 x 342/2 = 17,1 gram

Contoh Soal Penurunan Titik Beku:

1. Suatu zat non elektrolit sebanyak 5,23 gram dilarutkan dalam 168 gram air. Larutan ini membeku pada -0,510 derajat Celcius. Hitung massa molekul relative zat tersebut.

Jawab:

ΔTf = Kf (w/Mr) (1000/p)
Mr = 1,86 . 5,23 . 1000 / 0,51 168
= 113,5

2. Hitung titik didih air dalam radiator  mobil yang berisi cairan  dengan perbandingan  88 gram etilen glikol (Mr = 62) dan 160 gram air.
Jawab:

ΔTf = 1,86 (88/62) (1000/160)
      = 16
Jadi titik bekunya = -16 derajat Celcius

SOAL DAN PEMBAHASAN

1.    Data percobaan penurunan titik beku:

No	LARUTAN
	Zat terlarut	Jumlah mol zat	Titik beku larutan
1	CO(NH2)2	a	-toC
2	CO(NH2)2	2a	-2toC
3	C12H22O11	a	-toC
4	C12H22O11	2a	-2toC
5	NaCl	a	-2toC
6	NaCl	2a	-4toC

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku larutan tergantung pada  . . . .
A. jenis zat terlarut
B. konsentrasi molal larutan
C. jenis pelarut
D. jenis partikel zat terlarut
E. jumlah partikel zat terlarut

Pembahasan:
     Penurunan titik beku merupakan sifat koligatif larutan yang bergantung pada konsentrasi partikel dalam larutan dan tidak bergantung pada jenisnya (atom, ion atau molekul), di sini larutan elektrolit pada konsentrasi yang sama mempunyai harga penurunan titik beku yang lebih besar dibandingkan larutan non elektrolit karena pada jumlah partikelnya lebih banyak (zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ionnya), sehingga konsentrasinya lebih besar.
Jawab: E

2. Larutan yang mengandung 20 gr zat nonelektrolit dalam 1 L air (massa jenis air 1 g/ml) mendidih pada suhu 100,052°C. Jika Kb air = 0,52°C, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah  . . . .
A. 20                  C. 100             E. 200
B. 40                  D. 150

Pembahasan:
     20 gram zat nonelektrolit dalam 1 liter air
     ΔTd   = 100,052°C
     Td pelarut murni = 100°C
     Kd air    = 0,52oC
     1 liter air = 1000 gram air
     ΔTd   =   titik didih larutan – titik didih pelarut murni
              =   100,052°C – 100°C
              =   0,052°C
     ΔTd   =   Kd .m .
     0,052     =   0,52  20/Mr . 1000/1000
          Mr     =   200

Jawab: E

4. Dalam 250 gram air dilarutkan 1,9 gram MgCl2, ternyata larutan membeku pada –0,372°C. Jika tetapan titik beku molal air = 1,86°C/m, derajat ionisasi garam MgCl2 adalah  . . . .
(Ar : Mg = 24, Cl = 35,5)
A. 0,40               C. 0,75            E. 0,98
B. 0,55               D. 0,87

Pembahasan:
Tf      =   kf . m . i
 0,372 =   1,86 x 1,9/Mr x 1000/250  x  i
     i    =   2,5
     i    =   (n – 1) α + 1       n dari MgCl2 = 3
     i    =   (3 – 1) α  + 1
     2,5=   (2) α + 1
          =   0,75         
Jawab: C

5. Untuk menaikkan titik didih 250 ml air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (Kb = 0,50), maka jumlah gula     (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah  . . . .
A. 684 gram       C. 86 gram      E. 342 gram
B. 171 gram       D. 17,1 gram

Pembahasan:
     Kb = Kd = 0,5
     Titik didih: t  =    t.dlarutan – t.dpelarut
                        =   100,1 – 100
                        =   0,1oC
     ΔTd   =   Kd  x m 
        0,1 =   0,5  x g/342  x 1000/250
          gr =   17,1 gram
     Jumlah gula yang harus dilarutkan adalah 17,1 gram
Jawab: D

6.    Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 g Urea (Mr = 60) dalam 1 liter air. Larutan yang lain diperoleh dari melarutkan 18 g glukosa (Mr = 180) dalam 1 liter air. Pada suhu yang sama berapa tekanan osmosa larutan pertama dibandingkan terhadap larutan kedua?
A. Sepertiga larutan kedua              
B. Tiga kali larutan kedua 
C. Dua pertiga larutan kedua
D. Sama seperti larutan kedua
E. Tiga perdua kali larutan kedua

Pembahasan:
     Ingat sifat Koligatif Larutan!
     6 g Urea (Mr = 60) = 6/60mol/L
                                 = 0,1mol/L
     18 g glukosa (Mr = 180) =18/180 mol/L
                                      = 0,1mol/L
   Jumlah mol sama dalam volume yang sama: (molar) tekanan osmosa kedua larutan sama.
Jawab: D

7.    Supaya air sebanyak 1 ton tidak membeku pada suhu    –5°C, ke dalamnya harus dilarutkan garam dapur, yang jumlahnya tidak boleh kurang dari (tetapan penurunan titik beku molal air 1,86; Mr NaCl = 58,5)
A. 13,4 kg          C. 58,5 kg       E. 152,2 kg
B. 26,9 kg          D. 78,6 kg

Pembahasan:
     Membeku pada suhu –5°C, maka Tb. air = 0°C – (-5°C) = 5°C. Untuk larutan elektrolit:
     ΔTb      =   Kb m. n = Kb. g/Mr 1000/p . n
     g   =   jumlah berat zat yang dilarutkan
     Mr     =   massa molekul relatif zat yang dilarutkan
     Kb     =   Tetapan bekum molal zat pelarut
     P   =   jumlah berat zat pelarut
          =   derajat ionisasi elektrolit yang dilarutkan
           n   =   jumlah mol ion yang dihasilkan oleh 1 mol elektrolit  1.
     NaCl à  Na+ + Cl+  n = 2
     Misal: NaCl yang dilarutkan x mol

ΔTb =   Kb m. n = Kb. g/Mr 1000/p . n
5     = 1,86. kg/58,5 1000/1000 . 2 
kg  =  78,620 kg
NaCl =   78.620 g  =  78,62 kg

Jadi supaya 1 ton air tidak membeku pada –5°C, harus dilarutkan garam dapur (NaCl), jumlahnya tidak boleh kurang dari 78,6 kg, sebab bila sama dengan 78,62 kg maka larutan membeku.                                                                 
Jawab: D

8.    Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata menurunkan titik beku sebesar 0,24°C.   Jika Kf   air = 1,86oC maka  Mr  zat  tersebut adalah  . . . .
A. 8,04               C. 60,96          E. 139,50
B. 12,56             D. 108,56

Pembahasan:
Δtf   =   Kf .m
    0,24   =   1,86 . 5,4/Mr 1000/300
     Mr     =   139,50     
Jawab: E

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^. 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.
Contoh :
Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.

• Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.
• Untuk larutan garam dapur: NaCl_(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.

Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi. Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai :
α° = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula
Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α <>
Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai :

n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.

Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai :

Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :
π° = C R T [1+ α(n-1)]
Contoh :
Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (untuk air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)
Jawab :
Larutan garam dapur,

Catatan:
Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.

Gugus Fungsional Ester (R–COOR’)

Ester adalah senyawa yang dapat dianggap turunan dari asam karboksilat dengan mengganti ion hidrogen pada gugus hidroksil oleh radikal hidrokarbon. Beberapa contoh ester ditunjukkan berikut ini.

Berdasarkan contoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa rumus umum ester adalah

Gugus –OH dari gugus karboksil diganti oleh gugus –OR’. Dalam ester, R dan R’ dapat sama atau berbeda.
a. Tata Nama Ester
Penataan nama ester dimulai dengan menyebutkan gugus alkil diikuti gugus asam karboksilat yang menyusun ester dengan menghilangkan kata –asam. Contoh penataan nama ester ditunjukkan berikut ini.
Dari asam format (HCOOH):
HCOO–CH₃ Metil format
HCOO–CH₂CH₃ Etil format
HCOO–CH₂CH₂CH₃ n–propil format
Dari asam asetat (CH₃COOH):
CH₃COO–CH₃ Metil asetat
CH₃COO–CH₂CH₃ Etil asetat
CH₃COO–CH₂CH₂CH₃ n–propil asetat
Contoh Penamaan Ester
Tuliskan nama senyawa ester berikut.

Jawab
Residu alkil adalah suatu isobutil, sedangkan gugus karboksilatnya adalah suatu butanoat atau butirat. Jadi, nama ester tersebut adalah isobutil butanoat atau isobutil butirat.
b. Isomer Ester
Ester memiliki isomer struktural dan isomer fungsional dengan asam karboksilat. Contoh isomer struktur dan isomer fungsional ester untuk rumus molekul C₄H₈O₂ adalah sebagai berikut.
Isomer struktur:




Isomer fungsional:


Keenam rumus struktur di atas memiliki rumus molekul sama, yaitu C₄H₈O₂, tetapi berbeda baik dari aspek struktur maupun fungsionalnya. Jadi, ester dan asam karboksilat berisomer fungsional satu dengan lainnya.
c. Pembuatan Ester (Esterifikasi)
Berbagai metode pembuatan ester telah dikembangkan. Salah satu metode umum yang digunakan adalah reaksi alkohol dengan asam karboksilat. Pada reaksi ini, asam sulfat ditambahkan sebagai pendehidrasi (katalis).

Gambar 6.21 Pembuatan ester di laboratorium

Reaksi keseluruhannya adalah

Pada sintesis ester, asam asetat melepaskan gugus –OH dan alkohol melepaskan gugus H yang dikeluarkan sebagai H₂O. Reaksi tersebut adalah reaksi kesetimbangan. Oleh karena itu, untuk memperoleh hasil yang banyak, dilakukan dengan salah satu pereaksi berlebih, atau dapat juga dilakukan mengeluarkan ester yang terbentuk agar kesetimbangan bergeser ke arah produk. Untuk memproduksi ester dalam jumlah banyak, metode tersebut kurang efisien dan tidak praktis sebab tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini relatif kecil (K_c=3). Oleh karena tetapan kesetimbangan kecil, produk yang dihasilkan pun sedikit. Di industri, ester disintesis dalam dua tahap. Pertama, asam karboksilat diklorinasi menggunakan tionil klorida menjadi asil klorida. Selanjutnya, asil klorida direaksikan dengan alkohol menjadi ester. Persamaan reaksi yang terjadi adalah

Basa menyerap HCl yang dihasilkan dari reaksi. Hal ini mendorong reaksi ke arah produk hingga sempurna.
d. Sifat dan Kegunaan Ester
Ester dapat dihidrolisis dengan menggunakan asam atau basa. Hidrolisis ester disebut juga reaksi penyabunan. Hidrolisis ester tiada lain adalah mengubah ester menjadi alkohol dan garam yang berasal dari turunannya. Misalnya, hidrolisis etil asetat. Proses hidrolisis berlangsung sempurna jika dididihkan dengan pelarut basa, seperti NaOH. Reaksi penyabunan bukan merupakan reaksi kesetimbangan sebagaimana pada esterifikasi sebab pada akhir reaksi, ion alkoksida mengikat proton dari asam karboksilat dan terbentuk alkohol yang tidak membentuk kesetimbangan.
C₂H₅COOC₂H₅ + H₂O⎯^H2SO4→ C₂H₅COOH + C₂H₅OH
C₂H₅COOC₂H₅ + NaOH ⎯⎯→C₂H₅COONa + C₂H₅OH
Ester asam karboksilat dengan massa molekul relatif rendah umumnya tidak berwarna, berwujud cair, mudah menguap, dan memiliki bau yang sedap. Ester-ester ini umumnya memiliki rasa buah. Ester-ester ini banyak ditemukan dalam buah-buahan atau bunga. Beberapa ester minyak dan makanan ditunjukkan berikut ini.

Ester banyak digunakan sebagai esens buatan yang berbau buah-buahan (Gambar 6.23). Misalnya, etil asetat (rasa pisang), amil asetat (rasa nanas), oktil asetat (rasa jeruk orange), dan etil butirat (rasa stroberi).

Gambar 6.23 Kegunaan ester

Terdapat beberapa ester penting yang diturunkan dari asam anorganik. Misalnya, nitrogliserin, yakni suatu ester yang diperoleh melalui reaksi asam nitrat dengan gliserol dalam asam sulfat pekat.

Nitrogliserin merupakan cairan seperti minyak dan mudah meledak.Jika disisipkan ke dalam absorben tertentu, disebut dinamit.

Pengertian Molalitas

Perubahan titik didih air yang disebabkan oleh penambahan zat terlarut merupakan salah satu sifat larutan yang ditentukan oleh sifat zat terlarut. Selain sifat-sifat di atas, masih ada sifat lain yang tidak tergantung pada sifat zat terlarut, yaitu sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Sifat koligatif larutan dibagi menjadi empat, yaitu tekanan uap jenuh, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis.
Berdasarkan uraian di atas, anda telah mengetahui bahwa sifat koligatif larutan tergantung pada jumlah partikel zat terlarut. Jumlah partikel zat terlarut menunjukkan kuantitas zat terlarut dalam suatu zat pelarut. Jumlah partikel zat terlarut dinyatakan dengan konsentrasi larutan. Satuan konsentrasi adalah molaritas, fraksi mol, dan molalitas. Molaritas menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Molaritas umum digunakan untuk menyatakan konsentasi larutan. Tetapi, dalam pembahasan sifat koligatif larutan, satuan yang sering digunakan untuk menyatakan konsentrasi adalah molalitas. Molalitas disimbolkan dengan huruf m, yaitu suatu besaran yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram (1 kg) pelarut. Satuan molalitas adalah molal, yang ditumuskan oleh persamaan berikut:

Keterangan:
m = molalitas (mol/kg)
Mr = massa molar zat terlarut (g/mol)
massa = massa zat terlarut (g)
p = massa zat pelarut (g)
Molalitas juga berguna pada keadaan lain, misalnya karena pelarut merupakan padatan pada suhu kamar dan hanya dapat diukur massanya, bukan volumenya sehingga tidak mungkin dinyatakan dalam bentuk molaritas. Bagaimana penerapan persamaan di atas pada soal perhitungan molalitas larutan? Dengan memahami contoh berikut, anda akan menemukan jawabannya.
Contoh molalitas 1.1:
Tentukan molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan 3,45 gram urea (Mr=46) dalam 250 gram air?
Penyelesaian
Diketahui:
Massa zat terlarut = 3,45 gram
Mr urea = 46
Massa pelarut = 250 gram
Ditanyakan molalitas urea (m)
Jawab:
m = (3,45/46)(1000/p)
m = 0,3 molal
jadi, molalitas larutan urea adalah 0,3 molal.
Contoh molalitas 1.2
Sebanyak 30 g urea (Mr = 60 g/mol) dilarutkan ke dalam 100 g air. Hitunglah molalitas larutan.
Jawab

Jadi, molalitas larutan urea adalah 5 m.
Contoh Molalitas 1.3
Berapa gram NaCl yang harus dilarutkan dalam 500 g air untuk menghasilkan larutan 0,15 m?
Jawab
Molalitas artinya jumlah mol zat terlarut per kilogram pelarut. 0,15 m berarti 0,15 mol NaCl dalam 1 kg (1.000 g) air. 0,15 mol NaCl dalam 1.000 g H₂O. Untuk menghitung jumlah mol NaCl yang diperlukan untuk 500 g H₂O, kita dapat menggunakan hubungan tersebut sebagai faktor konversi. Kemudian, kita dapat menggunakan massa molar NaCl untuk mengubah mol NaCl menjadi massa NaCl.

Jadi, massa NaCl yang harus dilarutkan pada 500 g air untuk menghasilkan larutan 0,15 m adalah 4,38 g.
Contoh molalitas 1.4
Berapakah kemolalan dari larutan 10% (w/w) NaCl? (w/w = persen berat)
Jawab
Larutan 10% (w/w), artinya

w berasal dari kata weight. Untuk mengetahui kemolalan, kita harus mengetahui jumlah mol NaCl. 10 g NaCl dapat diubah menjadi mol dengan menggunakan massa molar NaCl (58,44 g/mol). Untuk mengetahui massa air, dapat dilakukan dengan cara pengurangan 100 g larutan NaCl oleh 10 g NaCl. massa air = 100 g – 10 g = 90 g
Untuk menentukan kemolalan, dapat dilakukan konversi sebagai berikut.

Jadi, larutan 10% (w/w) NaCl memiliki konsentrasi 1,9 m.
Definisi Fraksi Mol. Selain dinyatakan dengan molalitas, konsentrasi larutan juga dinyatakan dengan fraksi mol. Fraksi mol adalah suatu besaran konsentrasi yang menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut terhadap jumlah mol larutan. Fraksi mol tidak memiliki satuan dan sinyatakan dengan simbol X. fraksi mol terdiri dari fraksi mol zat terlarut dan fraksi mol pelarut yang dinyatakan dengan rumus berikut:


Dimana nT = nA + nB
Sehingga diperoleh hubungan fraksi mol zat terlarut dan fraksi mol
pelarut. Hubungan tersebut dinyatakan dengan rumus:
X_A + X_B = 1
Keterangan:
X_A = fraksi mol zat terlarut A
nA = jumlah mol zat terlarut A
X_B = fraksi mol zat pelarut B
nB = jumlah mol zat pelarut B
nT = jumlah mol total larutan
Agar anda memahami penggunaan rumus fraksi mol di atas, perhatikan contoh soal fraksi mol berikut.
Contoh fraksi mol 1.5
Tentukan fraksi mol NaOH dan fraksi mol air, jika 4 gram NaOH (Mr =40) ditambahkan dan dilarutkan dalam 90 ml air.
Penyelesaian:
Diketahui:
Massa NaOH = 4 gram
Mr NaOH = 40
Volume air = 90 ml
Ditanyakan:
Fraksi mol NaOH dan fraksi mol air
Jawab:
Jumlah mol NaOH =
nA = 4/40 = 0,1 mol
Jumlah mol air =
nB = 90/18 = 5 mol
Jumlah mol total larutan = nT = 0,1 + 5 = 5,1 mol.
Fraksi mol NaOH adalah:
X_A = 0,1/5,1 = 1/51
Fraksi mol air adalah:
X_B = 5/5,1 = 50/51
Jadi, fraksi mol NaOH adalah 1/51, sedangkan fraksi mol air adalah 50/51.
Contoh fraksi mol 1.6
Larutan glukosa dibuat dengan melarutkan 18 g glukosa (Mr = 180 g/mol) ke dalam 250 g air. Hitunglah fraksi mol glukosa.
Jawab

Jadi, fraksi mol glukosa adalah 0,01.
Contoh fraksi mol 1.7
Berapa fraksi mol dan persen mol setiap komponen dari campuran 0,2 mol O₂ dan 0,5 mol N₂?
Jawab

Fraksi mol N₂ bisa juga dihitung dengan cara:
_{XN2 = 1 – XO2}
= 1 – 0,29 = 0,71
% mol O2 = 0,29 × 100% = 29%
% mol N2 = 0,71 × 100% = 71%
Jadi, fraksi mol O₂ adalah 0,29 dan fraksi mol N₂ adalah 0,71, sedangkan persen mol O₂ adalah 29% dan persen mol N₂adalah 71%.

Gugus Fungsi Asam Karboksilat (R–CO–OH)

Gugus Fungsi Asam Karboksilat (R–CO–OH)- Asam karboksilat mengandung gugus karbonil dan gugus hidroksil. Walaupun gugus karboksilat merupakan gabungan gugus karbonil dan gugus hidroksil, tetapi sifat-sifat gugus tersebut tidak muncul dalam asam karboksilat karena menjadi satu kesatuan dengan ciri tersendiri. Ester adalah turunan dari asam karboksilat dengan mengganti gugus hidroksil oleh gugus alkoksi dari alkohol. Asam karboksilat memiliki gugus fungsional karboksil (–COOH) dengan rumus umum:

Beberapa contoh asam karboksilat adalah sebagai berikut.

1. Tata Nama Asam Karboksilat

Asam asetat merupakan senyawa pertama yang ditemukan dari golongan asam karboksilat. Oleh sebab itu, penataan nama asam karboksilat umumnya diambil dari bahasa Latin berdasarkan nama sumbernya di alam. Asam format (formica, artinya semut) diperoleh melalui distilasi semut, asam asetat (acetum, artinya cuka) dari hasil distilasi cuka, asam butirat (butyrum, kelapa) ditemukan dalam santan kelapa, dan asam kaproat (caper, domba) diperoleh dari lemak domba. Menurut sistem IUPAC, penataan nama asam karboksilat diturunkan dari nama alkana, di mana akhiran -a diganti -oat dan ditambah kata asam sehingga asam karboksilat digolongkan sebagai alkanoat. Beberapa nama asam karboksilat ditunjukkan pada Tabel 6.11.
Tabel 6.11 Penataan Nama Asam Karboksilat Menurut Trivial dan IUPAC

Rumus	Nama Trivial	Nama IUPAC
H–COOH	Asam format	Asam metanoat
CH3–COOH	Asat asetat	Asam etanoat
CH3–CH2–COOH	Asam propionat	Asam propanoat
CH3–(CH2)2–COOH	Asam butirat	Asam butanoat
CH3–(CH2)3–COOH	Asam valerat	Asam pentanoat
CH3–(CH2)4–COOH	Asam kaproat	Asam heksanoat
CH3–(CH2)5–COOH	Asam enantat	Asam heptanoat
CH3–(CH2)6–COOH	Asam kaprilat	Asam oktanoat
CH3–(CH2)7–COOH	Asam pelargonat	Asam nonanoat
CH3–(CH2)8–COOH	Asam kaprat	Asam dekanoat

Pemberian nomor atom karbon pada asam karboksilat menurut sistem IUPAC dimulai dari atom karbon gugus karbonil dengan angka 1,2,3, dan seterusnya. Adapun trivial menggunakan huruf unani, seperti α, β, γ dan dimulai dari atom karbon nomor 2 dari sistem IUPAC. Contoh penataan nama asam karboksilat:

Untuk gugus karboksil yang terikat langsung pada gugus siklik, penataan nama dimulai dari nama senyawa siklik diakhiri dengan nama karboksilat, seperti ditunjukkan berikut ini.

Contoh Penamaan Asam Karboksilat Tuliskan nama untuk asam karboksilat berikut.

Rantai induk mengandung enam atom karbon atau suatu heksanoat. Pada atom nomor 2 terikat gugus metil, dan pada atom nomor 4 terikat gugus etil. Jadi, nama asam karboksilat tersebut adalah
IUPAC : asam 4–etil–2–metilheksanoat
Trivial : asam γ–etil–α–metil–kaproat
Suatu asam karboksilat dapat memiliki dua gugus fungsi CO₂H, dikenal sebagai dikarboksilat. Beberapa asam dikarboksilat ditunjukkan pada Tabel 6.12. Senyawa-senyawa tersebut diisolasi dari bahan alam. Asam tartrat misalnya, adalah hasil samping fermentasi anggur; asam suksinat, asam fumarat, asam malat, dan oksalo asetat adalah zat antara dalam metabolisme karbohidrat di dalam sistem sel.
Tabel 6.12 Penataan Nama Asam Dikarboksilat (Trivial dan IUPAC)

Rumus Struktur	Nama Trivial	Nama IUPAC
HOOC – COOH	Asam oksalat	Asam etanadioat
HOOC – CH2– COOH	Asam malonat	Asam propanadioat
HOOC –(CH2)2–COOH	Asam suksinat	Asam butanadioat
cis – HOOC – CH=CH – COOH	Asam maleat	Asam cis–butenadioat
trans – HOOC – CH=CH – COOH	Asam fumarat	Asam trans–butenadioat
HOOC – (CH2)4– COOH	Asam adipat	Asam heksanadioat

Beberapa asam trikarboksilat juga dikenal dan berperan penting dalam metabolisme karbohidrat. Contoh senyawa kelompok ini adalah asam sitrat. Rumus strukturnya seperti berikut.

2. Sifat dan Kegunaan Asam Karboksilat

Dua asam karboksilat paling sederhana adalah asam metanoat dan asam etanoat, masing-masing memiliki titik didih 101°C dan 118°C. Tingginya titik didih ini disebabkan oleh adanya tarik menarik antarmolekul asam membentuk suatu dimer.

Ditinjau dari gugus fungsionalnya, asam karboksilat umumnya bersifat polar, tetapi kepolaran berkurang dengan bertambahnya rantai karbon. Makin panjang rantai atom karbon, makin berkurang kepolarannya, akibatnya kelarutan di dalam air juga berkurang. Sebagaimana alkohol, empat deret pertama asam karboksilat (format, etanoat, propanoat, dan butanoat) dapat larut baik di dalam air. Asam pentanoat dan heksanoat sedikit larut, sedangkan asam karboksilat yang rantai karbonnya lebih panjang tidak larut. Asam karboksilat juga dapat larut di dalam pelarut yang kurang polar, seperti eter, alkohol, dan benzena. Kelarutan di dalam pelarut kurang polar ini makin tinggi dengan bertambahnya rantai karbon. Oleh karena itu, lemak dapat larut di dalam benzena dan eter (lemak adalah ester dari asam karboksilat).

Gambar 6.19 Kegunaan asam karboksilat

Akibat kepolaran dan struktur dimer dari molekul asam karboksilat menimbulkan titik didih dan titik beku lebih tinggi dibandingkan alkohol dengan massa molekul yang relatif sama. Titik beku dan titik didih dari asam karboksilat ditunjukkan pada Tabel 6.13.
Tabel 6.13 Titik Beku dan Titik Didih Asam Karboksilat

Senyawa	Titik Beku (°C)	Titik Didih (°C)
Format	8	100,5
Asetat	16,6	118
Propionat	–22	141
Butirat	–6	164
Valerat	–34	187
Kaproat	–3	205
Laurat	44	225
Miristat	54	251
Palmitat	63	269
Stearat	70	287

Senyawa utama asam karboksilat yang dibuat secara besar-besaran adalah asam metanoat, asam etanoat, dan asam propanoat (Gambar 6.19). Asam metanoat berwujud cair dan berbau tajam. Asam ini dapat mengakibatkan kulit melepuh, kayu menjadi lapuk, dan besi mudah berkarat. Asam metanoat digunakan untuk peracikan obat (aspirin), menggumpalkan getah karet (lateks), dan membasmi hama. Asam metanoat atau asam asetat berbau menyengat. Dengan bertambahnya panjang rantai, bau asam karboksilat menjadi lebih tidak disukai. Contohnya, asam butirat ditemukan dalam keringat manusia yang berbau tidak sedap.
Asam asetat (cuka) berwujud cair dan berbau menyengat. Wujud asam asetat murni menyerupai es, disebut sebagai asam asetat glasial. Asam asetat digunakan untuk selulosa, bumbu dapur, penahan warna agar tidak mudah luntur, pembuatan cat, dan pelarut. Asam benzoat (asam karboksilat aromatik) digunakan sebagai bahan pengawet pada makanan, seperti kecap, saos tomat, dan minuman dari buah-buahan.

3. Pembuatan Asam Karboksilat

Asam karboksilat dapat dibuat dengan cara oksidasi alkohol atau hidrolisis senyawa nitril.

1) Oksidasi Alkohol Primer

Asam karboksilat biasanya diperoleh melalui oksidasi alkohol primer dengan suatu oksidator yang kuat, seperti natrium dikromat dalam asam sulfat pekat. Persamaan kimianya:
3R–CH₂OH + 2Cr₂O₇^2– + 16H⁺ → 3R–COOH + 4Cr³⁺ + 11H₂O

2) Hidrolisis Nitril (Sianida Organik)

Apabila alkil sianida (nitril) dididihkan dengan katalis asam atau basa akan terbentuk asam karboksilat. Pada reaksi ini terbentuk amonia. Persamaan kimianya:
R–CN + 2H₂O + HCl → R–COOH + NH₃ + HCl

Gambar 6.20 Percobaan pembuatan cuka di Laboratorium

Contoh Kelarutan Asam Karboksilat di Dalam Air
Di antara isomer karboksilat berikut, mana yang memiliki kelarutan paling tinggi di dalam pelarut air dan di dalam benzena?
a. asam pentanoat
b. asam 2–metilbutanoat
c. asam 3–metilbutanoat
d. asam 2,2–dimetil propanoat
Jawab
Makin banyak cabang pada rantai induk (asam 2,2–dimetil propanoat) makin kurang kepolaran. Oleh karena itu, kelarutannya di dalam air paling kecil, tetapi kelarutan di dalam benzena paling besar. Jadi, kelarutan paling tinggi di dalam air adalah asam pentanoat.

Senyawa Organik
Gugus Fungsional Senyawa Karbon
1. Struktur Gugus Fungsi Senyawa Karbon
2. Tata Nama Senyawa Karbon
Senyawa Haloalkana
1. Tata Nama Haloalkana
2. Isomer Haloalkana
3. Sifat Haloalkana
4. Pembuatan dan Manfaat Senyawa Haloalkana
Struktur Alkohol
1. Tata Nama Alkohol
2. Isomer pada Alkohol
3. Sifat dan Kegunaan Alkohol
4. Identifikasi dan Sintesis Alkohol
Struktur Gugus Fungsi Eter
1. Tata Nama Eter
2. Isomeri Fungsional Eter
3. Sifat dan Kegunaan Eter
Struktur Gugus Fungsi Aldehid
1. Tata Nama Aldehid
2. Sifat dan Kegunaan Aldehid
Struktur Gugus Fungsi Keton
1. Tata Nama Keton
2. Isomer pada Keton
3. Reaksi Identifikasi Aldehid dan Keton
4. Sifat, Pembuatan, dan Kegunaan Keton
Asam Karboksilat
1. Tata Nama Asam Karboksilat
2. Sifat dan Kegunaan Asam Karboksilat
3. Pembuatan Asam Karboksilat
Senyawa Karbon Mengandung Nitrogen
1. Tata Nama Ester
2. Isomer Ester
3. Pembuatan Ester (Esterifikasi)
4. Sifat dan Kegunaan Ester

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Kalau kita melarutkan suatu zat terlarut dalam suatu pelarut murni, maka kemungkinan besar akan terjadi hal-hal sebagai berikut.
1. Pada larutan akan lebih sukar menguap jika dibandingkan pelarut murninya karena pada larutan mengalami penurunan tekanan uap akibat adanya partikel terlarut.
2. Jika dididihkan, larutan akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi jika dibandingak pelarut murninya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi kenaikan titik didih.
3. Jika dibekukan, larutan akan membeku pada suhu yang lebih kecil atau dibawah suhu membeku pelarut murniya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi penurunan titik beku.
4. Jika larutan dihubungkan dengan pelarut murninya melewati membran semipermiabel, maka larutan akan mengalami volume akibat tekanan osmotik.
Besarnya perubahan keempat sifat tersebut bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan. Sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut disebut sifat koligatif larutan.
Sifat-sifat koligatif larutan yang telah dibahas sebelumnya hanya membahas larutan nonelektrolit yang tidak menguap di dalam larutannya. Bagaimana sifat koligatif larutan elektrolit? Berdasarkan hasil penyelidikan ilmiah, diketahui bahwa larutan elektrolit memiliki sifat koligatif yang tidak sama dengan larutan nonelektrolit akibat jumlah mol ion-ion dalam larutan meningkat sesuai derajat ionisasinya.
1. ΔTb dan ΔTd Larutan Elektrolit. Berdasarkan hasil penelitian diketahui, bahwa untuk kemolalan yang sama, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dibandingkan larutan nonelektrolit. Mengapa? Jika gula pasir (nonelektrolit) dilarutkan ke dalam air, gula pasir akan terhidrasi ke dalam bentuk molekul-molekulnya. Akibatnya, jika satu mol gula pasir dilarutkan dalam air, akan dihasilkan satu mol molekul gula pasir di dalam larutan itu.
C₁₂H₂₂O₁₁(s) → C₁₂H₂₂O₁₁(aq)
Jika garam dapur (elektrolit) dilarutkan dalam air, garam tersebut akan terionisasi membentuk ion Na⁺ dan Cl^–.
NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq)
Jika satu mol garam dapur dilarutkan, akan terbentuk satu mol ion Na⁺ dan satu mol ion Cl^– atau terbentuk dua mol ion. Sifat koligatif larutan hanya bergantung pada banyaknya zat terlarut sehingga sifat koligatif larutan elektrolit selalu lebih tinggi dibandingkan dengan larutan nonelektrolit. Satu molal gula pasir dapat meningkatkan titik didih hingga 1,86°C. Adapun satu molal larutan garam dapur dapat meningkatkan titik didih menjadi dua kali lipat atau setara dengan 3,72°C. Kenaikan titik didih larutan MgCl₂ 1 m menjadi tiga kali lebih tinggi dibandingkan larutan gula pasir sebab dalam larutan MgCl₂ terbentuk tiga mol ion, yaitu satu mol ion Mg²⁺ dan dua mol ion Cl^–. Persamaan ionnya:
MgCl₂(aq) → Mg²⁺(aq) + 2Cl^–(aq)
Untuk larutan elektrolit lemah, seperti CH₃COOH dan HF, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih berkisar di antara larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit sebab larutan elektrolit lemah terionisasi sebagian. Hubungan antara jumlah mol zat terlarut dan jumlah mol ionnya di dalam larutan telah dipelajari oleh van’t Hoff, yang dinamakan faktor van’t Hoff, dan dilambangkan dengan i.

Nilai i untuk larutan garam ditentukan berdasarkan jumlah ion-ion per satuan rumus. Misalnya, NaCl memiliki nilai i = 2; K₂SO₄ memiliki nilai i = 3; dan seterusnya. Nilai tersebut didasarkan pada asumsi bahwa garam-garam yang larut terionisasi sempurna.
Contoh Menghitung Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Berapakah penurunan titik beku larutan berikut dalam pelarut air?
Diketahui Kb air = 1,86°C m^–1.
a. Larutan glukosa 0,1 m
b. Larutan NaCl 0,1 m
Jawab:
a. Oleh karena glukosa adalah zat nonelektrolit maka jumlah molekul glukosa dalam larutan glukosa 0,1 m sama dengan 0,1 m.
C₆H₁₂O₆(s) → C₆H₁₂O₆(aq)
0,1 m 0,1 m
Penurunan titik beku larutannya:
ΔTb =i × m × Kb
ΔTb =1 × 0,1 m × 1,86 oC m^–1
ΔTb =0,186°C
(b) Oleh karena NaCl adalah zat elektrolit maka dalam larutan NaCl 0,1 m akan terdapat 0,2 m ion-ionnya:
NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq)
0,1 m 0,1 m 0,1 m
Penurunan titik beku larutannya:
ΔTb=2 × 0,1 m × 1,86°C m^–1
=0,372°C
Anggapan bahwa garam-garam yang terionisasi sempurna akan membentuk ion-ion dengan jumlah yang sama dengan koefisien reaksinya, ternyata tidak selalu benar. Ion-ion dalam larutan dapat berantaraksi satu sama lain, seolah-olah tidak terionisasi. Semakin besar konsentrasi garam yang dilarutkan, semakin besar peluang ion-ion untuk berasosiasi kembali sehingga penyimpangan dari faktor van’t Hoff di atas semakin tinggi. Berdasarkan data penelitian, diketahui bahwa penurunan titik beku larutan NaCl 0,1 m sama dengan 1,87 kali dibandingkan dengan larutan glukosa. Menurut perhitungan seharusnya dua kali lebih besar dari larutan gula. Penyimpangan tersebut terjadi akibat adanya asosiasi ion-ion di dalam larutan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.9.

Gambar 1.9 Asosiasi ion-ion dalam larutan Garam

Contoh Menentukan Tekanan Osmotik Larutan Elektrolit
Air laut mengandung 0,5 M NaCl. Hitunglah tekanan osmotik pada 25°C dan berapa persen fase penyimpangan dari faktor van’t Hoff. Diketahui faktor van’t Hoff untuk NaCl = 1,9.
Jawab:
Oleh karena NaCl adalah larutan elektrolit, secara teoritis akan terdapat ion-ion sebanyak 2 kali konsentrasi garamnya. Perhitungan tekanan osmotik secara teoritis:
π = (2) M RT =(2) (0,5 mol L^–1) (0,082 L atm mol^–1 K^–1) (298 K)
π = 24,436 atm
Perhitungan tekanan osmotik secara eksperimen:
π = (i) M R T = (1,9)(0,5 mol L^–1)(0,082 L atm mol^–1K^–1)(298 K)
π = 23,214 atm
Persentase fase penyimpangan dari perhitungan teoritis adalah
(24,436 23,214/24,436) x 100%=5%
Sifat koligatif larutan elektrolit dapat dipakai untuk menentukan derajat ionisasi asam atau basa lemah di dalam larutan. Perhatikanlah contoh soal berikut.
Contoh Menghitung Persentase Fase Ionisasi Larutan Elektrolit Lemah
Berdasarkan hasil pengukuran diketahui bahwa titik beku larutan HF 1,0 m adalah –1,91°C. Berapa persen fase HF yang terionisasi?
Jawab:
Senyawa HF dalam larutan terionisasi sebagian membentuk kesetimbangan:
HF(aq) ⇆ H+(aq) + F^–(aq)
Misalkan, molekul HF yang terionisasi sebanyak x mol kg^–1 maka:
[H⁺] = x m; [F^–] = x m
Sifat koligatif larutan tidak bergantung pada jenis zat terlarut(ion atau molekul), tetapi hanya ditentukan oleh jumlah spesi yang ada di dalam larutan. Oleh karena itu, penurunan titik beku ditentukan oleh jumlah molal spesi yang ada dalam larutan atau faktor van’t Hoff. Jumlah spesi yang ada dalam larutan adalah:
(i) = (HF) + (H⁺) + (F^–)
= {(1,0 – x) + (x) + (x)} m = (1,0 + x) m
Jumlah spesi di atas menyatakan kemolalan. Jadi, kemolalan larutan adalah (1,0 + x) m
Dengan demikian,
ΔTb = m Kb
1,91°C = {(1,0 + x) m} (1,86°C m^–1)
atau x = 0,03 m
Persentase fase HF yang terionisasi dihitung berdasarkan jumlah molal HF terionisasi dibagi mula-mula:
(0,03m/1,0m)x 100%=3%
Jadi, senyawa HF yang terionisasi sebanyak 3%.

Soal Sifat Koligatif Larutan

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.
1. Fraksi mol metanol dalam larutan air mengandung 80% metanol adalah ….
A. 0,3
B. 0,5
C. 0,2
D. 0,69
E. 0,9
2. UMPTN 1998:
Fraksi mol larutan metanol (CH₃OH) dalam air adalah 0,5. Konsentrasi metanol dalam larutan (dalam persen berat metanol) adalah ….
A. 50%
B. 60%
C. 64%
D. 75%
E. 80%
3. Larutan etanol dalam air adalah 12% berat etanol, dengan massa jenis 0,98 g mL^–1 pada 20°C. Kemolalan etanol dalam larutan adalah ….
A. 0,05 m
B. 0,12 m
C. 2,55 m
D. 2,96 m
E. 12,00 m
4. Kemolalan larutan yang dibuat dari 0,1 mol NaOH dalam 500 g air adalah….
A. 0,05 m
B. 0,10 m
C. 0,2 m
D. 0,45 m
E. 0,50 m
5. Sebanyak 11 g MgCl₂ dilarutkan dalam 2 kg air, kemolalan larutan yang terbentuk adalah ….
A. 0,05 m
B. 0,10 m
C. 0,25 m
D. 0,40 m
E. 0,50 m
6. Tekanan uap larutan adalah ….
A. tekanan di atas larutan
B. tekanan pelarut murni di permukaan larutan
C. tekanan yang diberikan oleh komponen larutan dalam fasa uap
D. selisih tekanan uap pelarut murni dengan tekanan zat terlarut
E. selisih tekanan uap pelarut murni dengan tekanan larutan
7. Peristiwa berkurangnya tekanan uap larutan terjadi akibat ….
A. adanya zat terlarut yang mudah menguap
B. adanya zat terlarut yang sukar menguap
C. adanya komponen pelarut dalam fasa uap
D. pelarut dan zat terlarut yang tidak bercampur
E. penurunan gaya tarik antarmolekul
8. Besarnya penurunan tekanan uap larutan ….
A. berbanding lurus dengan fraksi zat terlarut
B. sama pada setiap temperatur
C. sama untuk setiap pelarut
D. bergantung pada jumlah pelarut
E. bergantung pada jenis zat terlarut
9. Ebtanas 2000:
Sebanyak X g C2H6O2 (Mr =62) dilarutkan ke dalam 468 g air (Mr =18) sehingga tekanan uap jenuh larutan pada suhu 30°C = 28,62 mmHg. Jika pada suhu itu tekanan uap air murni 31,8 mmHg, harga X adalah ….
A. 358 g
B. 270 g
C. 179 g
D. 90 g
E. 18 g
10. Ebtanas 1999:
Tekanan uap jenuh air pada 100°C adalah 760 mmHg. Jika18 g glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air (Mr =18), pada suhu tersebut tekanan uap larutan adalah ….
A. 745,1 mmHg
B. 757,2 mmHg
C. 775,2 mmHg
D. 754,1 mmHg
E. 772,5 mmHg
11. Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (Kd = 0,50) maka jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah ….
A. 684 g
B. 171 g
C. 86 g
D. 17,1 g
E. 342 g
12. Zat nonvolatil berikut akan mempunyai tekanan uap larutan paling rendah jika dilarutkan dalam pelarut benzena(diketahui jumlah gram terlarut sama), yaitu ….
A. C₆H₁₂O₆
B. (CH₃)₂(OH)₂
C. (NH₂)₂CO
D. C₈H₁₀
E. C₆H₆O₂
13. Larutan yang mempunyai titik beku paling rendah (diketahui molalitas larutan sama = 0,10 molal) adalah ….
A. C₁₂H₂₂O₁₁
B. CuSO₄
C. C₆H₁₂O₆
D. NiCl₂
E. NH₄NO₃
14. Zat-zat berikut akan memiliki kenaikan titik didih paling tinggi jika dilarutkan dalam air dengan berat yang sama adalah….
A. C₁₂H₂₂O₁₁
B. C₆H₁₂O₆
C. CS(NH₃)₂
D. C₂H₆O₂
E. C₆H₅OH
15. Jika 30 g dari masing-masing zat berikut dilarutkan dalam 1 kg air, zat yang akan memberikan larutan dengan titik didih paling tinggi adalah…
A. C₂H₅OH
B. C₃H₈O₃
C. C₆H₁₂O₆
D. CH₃OH
E. CH₃OCH₃
16. Titik beku suatu larutan nonelektrolit dalam air adalah –0,14°C. Molalitas larutan adalah ….
A. 1,86 m
B. 1,00 m
C. 0,15 m
D. 0,14 m
E. 0,075 m
17. Ebtanas 1998:
Sebanyak 1,8 g zat nonelektrolit dilarutkan ke dalam 200 g air. Jika penurunan titik beku larutan 0,93oC (K_b air = 1,86 ^oC m^–1) maka massa molekul relatif zat tersebut adalah ….
A. 18
B. 19
C. 20
D. 21
E. 22
18. Titik beku larutan yang dibuat dengan melarutkan 20,5 g suatu zat yang rumus empirisnya (C₃H₂)n dalam 400 g benzena adalah 4,33oC. Titik beku benzena murninya adalah 5,48°C. Rumus molekul senyawa tersebut adalah ….
A. C₃H₂
B. C₆H₄
C. C₉H₆
D. C₁₅H₁₀
E. C₁₈H₁₂
19. Sebanyak 0,45 g suatu zat dilarutkan dalam 30 g air. Titik beku air mengalami penurunan sebesar 0,15°C.
Massa molekul zat tersebut adalah ….
A. 100
B. 83,2
C. 186
D. 204
E. 50
20. Sebanyak 30 g zat nonelektrolit (Mr = 40) dilarutkan dalam 900 g air, titik bekunya –1,55°C. Agar diperoleh penurunan titik beku setengah dari titik beku tersebut, zat tersebut harus ditambahkan ke dalam 1.200 g air sebanyak ….
A. 10 g
B. 15 g
C. 20 g
D. 45 g
E. 0,05 g
21. Konsentrasi larutan suatu polipeptida (pembentuk protein) dalam air adalah 10–3 M pada suhu 25^oC.
Tekanan osmotik larutan ini adalah ….
A. 0,0245
B. 0,760
C. 18,6
D. 24,5
E. 156
22. Ebtanas 2000:
Pada suhu 27oC, sukrosa C₁₂H₂₂O₁₁ (Mr = 342) sebanyak 17,1 g dilarutkan dalam air hingga volumenya 500 mL, R = 0,082 L atm mol^–1 K^–1. Tekanan osmotik larutan yang terjadi sebesar ….
A. 0,39 atm
B. 2,46 atm
C. 3,90 atm
D. 4,80 atm
E. 30,0 atm
23. Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 6 g urea (Mr = 60) ke dalam satu liter air. Larutan lain diperoleh dengan melarutkan 18 g glukosa (Mr= 180) dalam satu liter air. Pada suhu yang sama, tekanan osmotik larutan pertama ….
A. 1/3 larutan kedua
B. 3 kali larutan kedua
C. 2/3 larutan kedua
D. sama dengan kedua
E. 3/2 larutan kedua
Untuk menjawab soal nomor 24 sampai dengan 28, perhatikanlah diagram fasa berikut.
24. Menurut diagram fasa tersebut, yang merupakan daerah perubahan titik didih adalah ….
A. A – B
B. B – C
C. D – E
D. G – H
E. I – J
25. Jika suhu dinaikkan dari titik K ke titik L pada tekanan tetap 0,5 atm, proses yang terjadi adalah ….
A. sublimasi
B. pembekuan
C. penguapan
D. peleburan
E. kondensasi
26. Jika suhu dinaikkan dari titik D ke titik N pada tekanan tetap 1 atm, proses yang terjadi adalah ….
A. sublimasi
B. pembekuan
C. penguapan
D. peleburan
E. kondensasi
27. Dari diagram fasa tersebut yang merupakan titik didih normal air adalah….
A. A
B. B
C. C
D. D
E. F
28. Perubahan daerah titik beku larutan pada diagram fasa tersebut, yaitu antara ….
A. A – B
B. B – C
C. D – E
D. G – H
E. I – J
29. Ebtanas 1997:
Data percobaan penurunan titik beku:

Larutan	Konsentrasi(molal)	Titik Beku (°C)
NaCl	0,1	–0,372
NaCl	0,2	–0,744
CO(NH2)2	0,1	–0,186
CO(NH2)2	0,2	–0,372
C6H12O6	0,1	–0,186

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku bergantung pada ….
A. jenis zat terlarut
B. konsentrasi molal larutan
C. jenis pelarut
D. jenis partikel zat terlarut
E. jumlah partikel zat terlarut
30. Ebtanas 1999:
Larutan NaCl 0,4 molal membeku pada –1,488°C. Jika harga K_b = 1,86°C m^–1, derajat ionisasi larutan elektrolit tersebut adalah ….
A. 0,02
B. 0,05
C. 0,50
D. 0,88
E. 1,00
31. Sebanyak 20 g zat elektrolit biner (Mr= 100) dilarutkan dalam 500 g air. Titik bekunya adalah –0,74 ^oC. Derajat ionisasi zat elektrolit ini adalah .…
A. 90%
B. 50%
C. 75%
D. 100%
E. 0%
32. Tekanan osmotik tiga jenis larutan dengan molaritas yang sama, misalnya urea, asam propanoat, dan natrium klorida diukur pada suhu yang sama. Pernyataan yang benar adalah .…
A. tekanan osmotik urea paling besar
B. tekanan osmotik asam propanoat lebih besar dari natrium klorida.
C. tekanan osmotik asam propanoat paling besar.
D. tekanan osmotik asam propanoat lebih besar dari urea.
E. semua tekanan osmotik larutan sama.
33. Larutan 5,8% NaCl dalam air akan memiliki tekanan osmotik sama dengan .…
A. larutan sukrosa 5,8% dalam air
B. larutan 5,8% glukosa dalam air
C. larutan 0,2 molal sukrosa
D. larutan 1 molal glukosa
E. larutan 4 molal glukosa
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.
1. Umumnya, desinfektan yang dipasarkan adalah 3,0% (berat) larutan H2O2 dalam air. Dengan asumsi bahwa massa jenis larutan adalah 1,0 g cm–3, hitunglah kemolalan dan fraksimol H₂O₂.
2. Suatu larutan dibuat dengan mencampurkan 50 mL toluena (C₆H₅CH₃, ρ =0,867 g cm^–3) dan 125 mL benzena (C₆H₆, ρ =0,874 g cm^–3). Berapakah fraksi mol dan kemolalan toluena?
3. Hitunglah tekanan uap larutan dan tekanan osmotik suatu larutan 10% sukrosa pada suhu 25°C. Massa jenis larutan tersebut adalah 1,04 g mL–1, dan tekanan uap air murni pada suhu 25°C adalah 23,76 mmHg.
4. Hitunglah massa molekul suatu senyawa, jika 1,15 gram senyawa tersebut dilarutkan dalam 75 gram benzena memberikan kenaikan titik didih sebesar 0,275°C.
5. Hitunglah massa etilen glikol (C₂H₆O₂) yang terdapat dalam 1.000 g air untuk menurunkan titik beku larutan hingga –10°C.
6. Tiroksin adalah salah satu jenis hormon yang mengontrol metabolisme tubuh dan dapat diisolasi dari kelenjar tiroid. Larutan yang mengandung 1,138 g tiroksin dalam 25 g benzena memberikan tekanan osmotik sebesar 1,24 atm pada 20°C. Jika massa jenis benzena = 0,8787 g mL^–1, hitunglah massa molekul tiroksin.
7. Larutan 19 gram NaCl dalam 250 g air mempunyai derajat ionisasi 0,83. Jika tekanan uap air pada suhu tersebut adalah 20 mmHg, hitunglah tekanan uap larutan tersebut.
8. Suatu asam HA 0,25 m dalam air membeku pada suhu –0,651. Berapakah derajat ionisasi asam tersebut?
Kunci Jawaban
A. Pilihan ganda
1. D 11. D 21. A 31. B
3. D 13. D 23. D 33. C
5. A 15. D 25. A
7. B 17. A 27. C
9. C 19. C 29. E
B. Esai
1. Kemolalan H2O2 3% = 0,9 m Fraksi mol H2O2 3% = 0,016
3. Plarutan = 23,62 mmHg π = 7,43 atm
5. Massa etilen glikol = 1192 g
7. Plarutan = 19,5 mmHg