Sifat Koligatif Larutan — Kimia Kelas 11–12

Setelah ini kamu bisa menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis larutan.

Di musim dingin, garam ditaburkan di jalan agar es mencair. Mengapa? Karena garam yang larut dalam air menurunkan titik beku air — air tidak lagi membeku pada 0 °C, tetapi pada suhu yang lebih rendah. Inilah salah satu sifat koligatif larutan: sifat yang bergantung pada jumlah partikel terlarut, bukan jenis zatnya. Gula pun punya efek serupa, walau lebih lemah. Coba pilah jenis sifat koligatif di bawah.

Seret tiap ciri ke jenis sifat koligatif yang sesuai (Penurunan titik beku atau Kenaikan titik didih), lalu tekan Periksa.

Empat sifat koligatif

Sifat koligatif adalah sifat fisik larutan yang bergantung pada jumlah partikel terlarut, bukan pada jenis zatnya. Ada empat sifat koligatif yang dipelajari: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis. Penambahan zat terlarut ke pelarut mengganggu pelarut keluar dari permukaan (tekanan uap turun), menghalangi pelarut membeku (titik beku turun), dan menghalangi pelarut mendidih (titik didih naik).

Sifat koligatif larutan adalah sifat fisik larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, tidak bergantung pada jenis zat terlarut. Empat jenisnya: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.

Pasangkan rumus dengan sifatnya.

Penurunan titik beku dan kenaikan titik didih

Dua sifat koligatif yang paling sering muncul di soal adalah penurunan titik beku ( $\Delta T_f$ ) dan kenaikan titik didih ( $\Delta T_b$ ). Keduanya sebanding dengan molalitas larutan. Semakin banyak partikel terlarut, semakin besar penurunan titik beku dan kenaikan titik didih. Untuk zat nonelektrolit, partikel yang larut sama dengan jumlah molnya. Untuk elektrolit (seperti NaCl yang terurai menjadi ion), jumlah partikel lebih besar sehingga efek koligatifnya lebih kuat.

$\Delta T_f = K_f \cdot m \quad \text{dan} \quad \Delta T_b = K_b \cdot m$ Arti tiap simbol: $\Delta T_f$ = penurunan titik beku (°C); $\Delta T_b$ = kenaikan titik didih (°C); $K_f$ dan $K_b$ = konstanta molal pelarut (air: $K_f = 1{,}86$ , $K_b = 0{,}52$ ); $m$ = molalitas (mol/kg).

Lihat diagram fase air murni versus larutan sebagai bangun.

Hitung sendiri penurunan titik beku larutan.

Bayangkan permukaan pelarut sebagai pintu keluar molekul. Molekul pelarut harus melawan tarikan zat terlarut untuk keluar (menguap) atau tersusun rapi (membeku). Semakin banyak partikel terlarut, semakin ramai pintu itu, semakin sulit molekul pelarut lolos. Itulah sebabnya titik didih naik (butuh suhu lebih tinggi untuk menguap) dan titik beku turun (butuh suhu lebih rendah untuk membeku).

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Berapa titik beku larutan yang dibuat dari 3 mol etilen glikol dalam 1 kg air? (Kf air = 1,86 °C kg/mol, titik beku air murni = 0 °C)

Molalitas $m = n / \text{kg pelarut} = 3 / 1 = 3$ mol/kg.

$\Delta T_f = K_f \cdot m = 1{,}86 \times 3 = 5{,}58$ °C.

Titik beku larutan = titik beku murni $- \Delta T_f = 0 - 5{,}58 = -5{,}58$ °C.

Jebakan: memakai konstanta Kb untuk perhitungan titik beku. Yang benar: Kf untuk titik beku, Kb untuk titik didih. Air: Kf = 1,86, Kb = 0,52 — jangan tertukar.

Jebakan: lupa memperhitungkan penguraian elektrolit. Yang benar: NaCl terurai menjadi 2 ion (Na+ dan Cl-), sehingga partikel total dua kali molalitasnya. Larutan NaCl 1 mol/kg menurunkan titik beku dua kali lebih besar daripada urea 1 mol/kg.

Sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel, bukan jenis zat.
Empat jenis: tekanan uap, titik didih, titik beku, osmosis.
Rumus: delta Tf = Kf x m; delta Tb = Kb x m.
Elektrolit punya efek koligatif lebih kuat karena terurai jadi ion.
Titik beku larutan turun; titik didih larutan naik.