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