ALIPATIC IPA 3: KIMIA KELAS XIISEMESTER 1

Molalitas dan Fraksi Mol

Dalam larutan, terdapat beberapa sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut. Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut, maka perlu diketahui tentang konsentrasi larutan.
Molalitas (m)
Molalitas (kemolalan) adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut. Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut:
$m= \frac {massa}{Mr} x \frac {1000} P$

Keterangan :

m = molalitas larutan (mol / kg)
n = jumlah mol zat terlarut (g / mol)
P = massa pelarut (g)
Fraksi Mol
Fraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang semua komponen larutannya dinyatakan berdasarkan mol^[2]. Fraksi mol komponen

, dilambangkan dengan

adalah jumlah mol komponen

dibagi dengan jumlah mol semua komponen dalam larutan^[2]. Fraksi mol

adalah

dan seterusnya^[2]. Jumlah fraksi mol dari semua komponen adalah 1^[2]. Persamaannya dapat ditulis^[2]. Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut^[2]:
$xi = \frac{ni}{ni+nj}$

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit
Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.
Penurunan Tekanan Uap

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/Raoult.jpg/200px-Raoult.jpg

Marie Francois Raoult (1830 – 1901) ilmuwan yang menyimpulkan tentang tekanan uap jenuh larutan

Molekul – molekul zat cair yang meninggalkan permukaan menyebabkan adanya tekanan uap zat cair. Semakin mudah molekul – molekul zat cair berubah menjadi uap, makin tinggi pula tekanan uapzat cair. Apabila tekanan zat cair tersebut dilarutkan oleh zat terlarut yang tidak menguap, maka partikel – partikel zat terlarut ini akan mengurangi penguapan molekul – molekul zat cair. Laut mati adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan laut bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis^[3] :
$\Delta P =$ P⁰ – P

P⁰ > P

Keterangan :

P⁰ = tekanan uap zat cair murni

P = tekanan uap larutan

Pada tahun 1808, Marie Francois Raoult seorang kimiawan asal Perancis melakukan percobaan mengenai tekanan uap jenuh larutan, sehingga ia menyimpulkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis. Kesimpulan ini dikenal dengan Hukum Raoult dan dirumuskan dengan. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis :
P = P⁰ x Xp

$\Delta P$ = P⁰ x Xt

Keterangan :

P = tekanan uap jenuh larutan

P⁰ = tekanan uap jenuh pelarut murni

Xp = fraksi mol zat pelarut

Xt = fraksi mol zat terlarut

Kenaikan Titik Didih
Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel – partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel – partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel – partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan ( $\Delta Tb$ ). Persamaannya dapat ditulis:
$\Delta Tb = kb \ x \ m$
$\Delta Tb = kb \ x \frac {g} M_r x \frac {1000} P$
$\Delta Tb = Tb larutan - Tb pelarut$

Keterangan :

$\Delta$ Tb = kenaikan titik didih

kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relatif
Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

Pelarut	Titik Didih	Tetapan (Kb)
Aseton	56,2	1,71
Benzena	80,1	02,53
Kamfer	204,0	05,61
Karbon tetraklorida	76,5	04,95
Sikloheksana	80,7	02,79
Naftalena	217,7	05,80
Fenol	182	03,04
Air	100,0	00,52

Penurunan Titik Beku
Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut^[5] :
$\Delta Tf = kf \ x \ m$
$\Delta Tb = kf \ x \frac {g} M_r x \frac {1000} P$
$\Delta Tf = Tf pelarut - Tb larutan$

Keterangan :

$\Delta$ Tf = penurunan titik beku

kf = penurunan titik beku molal

m = molal larutan

Mr = massa molekul relatif

Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut

Pelarut	Titik Beku	Tetapan (Kf)
Aseton	-95,35	2,40
Benzena	5,45	5,12
Kamfer	179,8	39,7
Karbon tetraklorida	-23	29,8
Sikloheksana	6,5	20,1
Naftalena	80,5	6,94
Fenol	43	7,27
Air	0	1,86

Tekanan Osmotik

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/J.H._van_%27t_Hoff.gif/250px-J.H._van_%27t_Hoff.gif

Van’t Hoff

Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui selaput semipermiabel ke dalam larutan. Membran semipermeabel adalah suatu selaput yang dapat dilalui molekul – molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut. Menurut Van’t Hoff, tekanan osmotik larutan dirumuskan:
$\pi= M x R x T$

Keterangan :

$\pi$ = tekanan osmotik

M = molaritas larutan

R = tetapan gas ( 0,082 )

T = suhu mutlak

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 :
$i = 1 + ( n - 1 )\alpha$