Halaman
KimiaMari Belajaruntuk SMA-MA Kelas XII IPA
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi Undang-undang Mari Belajar KimiaMari Belajar KimiaMari Belajar KimiaMari Belajar KimiaMari Belajar Kimiauntuk SMA-MAuntuk SMA-MAuntuk SMA-MAuntuk SMA-MAuntuk SMA-MA Kelas XII IP Kelas XII IP Kelas XII IP Kelas XII IP Kelas XII IPAAAAAPenyusun Crys Faj:ar PartanaAntuni WiyarsiEditor: Eko SupatmawatiSetting: SharifudinDokumentasi Foto : SriyatiUkuran : 17,6 × 25 cmHak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan NasionalDari Penerbit SIC540.7CRYCRYS Fajar Partana m Mari Belajar Kimia 3 : Untuk SMA-MA Kelas XII IPA / penyusun, Crys Fajar Partana, Antuni Wiyarsi ; editor, Eko Supatmawati . — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. vi, 262 hlm. : ilus. ; 25 cm. Bibliografi : hlm. 255-256 Indeks ISBN 978-979-068-191-0 1. Kimia-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Antuni Wiyarsi III. Eko SupatmawatiDiterbitkan Oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2009Diperbanyak Oleh ....ISBN 978-979-068-188-0(no.jil.lengkap)
iiiiiiiiiiiiiiiKATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah,dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak ciptabuku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melaluisitus internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional.Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan telahditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakandalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun2007 tanggal 25 Juni 2007.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit yangtelah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasionaluntuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen PendidikanNasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopioleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannyaharus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku tekspelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupunsekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa kami ucapkanselamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku inimasih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.Jakarta, Februari 2009Kepala Pusat Perbukuan
Buku Mari Belajar Kimia XII IPA merupakan salah satu buku panduanbagi kalian yang duduk di Sekolah Menengah Atas (SMA)-Madrasah Aliyah(MA). Buku ini disusun dengan mengacu pada kompetensi mata pelajaran kimiaSMA-MA yang dapat kalian gunakan untuk mencapai kemampuan kaliandalam penguasaan materi, peningkatan ketrampilan, penumbuhan sikap ilmiah,dan peningkatan ketrampilan berpikir.Buku ini menyajikan materi, peta konsep, kata kunci, prasyaratpembelajaran, contoh, kegiatan mandiri, aktivitas kimia, sejauh manapemahaman kalian, tahukah kalian, ingat kembali, latihan, ringkasan, ujikompetensi, glosarium, dan lampiran yang berisi daftar tetapan. Kalian dapatmenggunakan buku ini tanpa kesulitan dengan memahami petunjukpenggunaan buku yang telah disajikan.Diharapkan buku ini dapat membantu kalian belajar dengan mudah,berpikir cerdas, dan kreatif. Semoga buku ini bermanfaat bagi kalian dan gurupengajar untuk meningkatkan mutu pendidikan di negara kita tercinta.Penyusun menyadari bahwa buku ini masih ada kekurangan dalampenyusunan. Kritik dan saran dari semua pengguna buku ini sangat diharapkan.PenyusunKATA PENGANTARiviviviviv
KAKAKAKAKATTTTTAAAAA SAMBUT SAMBUT SAMBUT SAMBUT SAMBUTANANANANAN.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................iiiiiiiiiiiiiiiKAKAKAKAKATTTTTAAAAA PENGANT PENGANT PENGANT PENGANT PENGANTARARARARAR.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ivivivivivDAFTDAFTDAFTDAFTDAFTAR ISIAR ISIAR ISIAR ISIAR ISI.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................vvvvvBAB 1BAB 1BAB 1BAB 1BAB 1SIFSIFSIFSIFSIFAAAAAT KOLIGAT KOLIGAT KOLIGAT KOLIGAT KOLIGATIF LARUTTIF LARUTTIF LARUTTIF LARUTTIF LARUTANANANANAN..............................................................................................................................................................................................................................................................................11111A.Pendahuluan................................................................................................3B.Molaritas, Molalitas, dan Fraksi Mol........................................................4C.Penurunan Tekanan Uap Pelarut oleh Zat Terlarut...............................9D.Kenaikan Titik Didih Larutan....................................................................16E.Penurunan Titik Beku Larutan ('Tf) .........................................................23F.Tekanan Osmosis.........................................................................................27G.Sifat Koligatif Larutan Elektrolit ................................................................32Uji Kompetensi Sifat Koligatif LarutanUji Kompetensi Sifat Koligatif LarutanUji Kompetensi Sifat Koligatif LarutanUji Kompetensi Sifat Koligatif LarutanUji Kompetensi Sifat Koligatif Larutan..................................................................................................................................................................................................................3939393939BAB 2BAB 2BAB 2BAB 2BAB 2REAKSI REDOKSREAKSI REDOKSREAKSI REDOKSREAKSI REDOKSREAKSI REDOKS................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4343434343A.Reaksi Redoks..............................................................................................45B.Sel Elektrokimia............................................................................................56C.Deret Volta....................................................................................................67D.Baterai dan Sel Bahan Bakar......................................................................68Uji Kompetensi Reaksi RedoksUji Kompetensi Reaksi RedoksUji Kompetensi Reaksi RedoksUji Kompetensi Reaksi RedoksUji Kompetensi Reaksi Redoks........................................................................................................................................................................................................................................................................................7474747474BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3ELEKTROLISISELEKTROLISISELEKTROLISISELEKTROLISISELEKTROLISIS.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................7777777777A.Sel Elektrolisis..............................................................................................79B.Meramalkan Reaksi Elektrolisis................................................................81C.Hukum Faraday ...........................................................................................84D.Aplikasi Elektrolisis ....................................................................................87E.Korosi.............................................................................................................91DAFTAR ISIvvvvv
Uji Kompetensi ElektrolisisUji Kompetensi ElektrolisisUji Kompetensi ElektrolisisUji Kompetensi ElektrolisisUji Kompetensi Elektrolisis............................................................................................................................................................................................................................................................................................................9797979797BAB 4BAB 4BAB 4BAB 4BAB 4KIMIA UNSURKIMIA UNSURKIMIA UNSURKIMIA UNSURKIMIA UNSUR....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................9999999999A.Kelimpahan Unsur-unsur di Alam ...........................................................101B.Sifat-sifat Unsur...........................................................................................103C.Air Sadah ......................................................................................................138D.Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logamdan Senyawanya.........................................................................................141E.Pembuatan dan Kegunaan Unsur Nonlogamdan Senyawanya.........................................................................................157F.Unsur-Unsur Radioaktif .............................................................................174Uji Kompetensi Kimia UnsurUji Kompetensi Kimia UnsurUji Kompetensi Kimia UnsurUji Kompetensi Kimia UnsurUji Kompetensi Kimia Unsur............................................................................................................................................................................................................................................................................................................182182182182182UJI KOMPETENSI SEMESTER 1UJI KOMPETENSI SEMESTER 1UJI KOMPETENSI SEMESTER 1UJI KOMPETENSI SEMESTER 1UJI KOMPETENSI SEMESTER 1.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................185185185185185BAB 5BAB 5BAB 5BAB 5BAB 5SENYAWA ORGANIK DAN MAKROMOLEKULSENYAWA ORGANIK DAN MAKROMOLEKULSENYAWA ORGANIK DAN MAKROMOLEKULSENYAWA ORGANIK DAN MAKROMOLEKULSENYAWA ORGANIK DAN MAKROMOLEKUL...................................................................................................................187187187187187A.Senyawa Karbon..........................................................................................189B.Benzena dan Turunannya..........................................................................210C.Makromolekul..............................................................................................216D.Lemak............................................................................................................229Uji Kompetensi Senyawa Organik dan MakromolekulUji Kompetensi Senyawa Organik dan MakromolekulUji Kompetensi Senyawa Organik dan MakromolekulUji Kompetensi Senyawa Organik dan MakromolekulUji Kompetensi Senyawa Organik dan Makromolekul......................................................................236236236236236UJI KOMPETENSI SEMESTER 2UJI KOMPETENSI SEMESTER 2UJI KOMPETENSI SEMESTER 2UJI KOMPETENSI SEMESTER 2UJI KOMPETENSI SEMESTER 2.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................239239239239239UJI KOMPETENSI AKHIR TAHUNUJI KOMPETENSI AKHIR TAHUNUJI KOMPETENSI AKHIR TAHUNUJI KOMPETENSI AKHIR TAHUNUJI KOMPETENSI AKHIR TAHUN...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................241241241241241GLOSARIUMGLOSARIUMGLOSARIUMGLOSARIUMGLOSARIUM........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................243243243243243LAMPIRANLAMPIRANLAMPIRANLAMPIRANLAMPIRAN.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................247247247247247DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................255255255255255KUNCI JAWABANKUNCI JAWABANKUNCI JAWABANKUNCI JAWABANKUNCI JAWABAN.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................257257257257257INDEKSINDEKSINDEKSINDEKSINDEKS..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................259259259259259vivivivivi
1BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanBAB 1-menjelaskan sifat koligatif larutan, seperti tekananuap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis;-menyimpulkan perbedaan sifat koligatif larutanelektrolit dengan sifat koligatif larutan nonelektrolityang molaritasnya sama berdasarkan eksperimen.Setelah belajar bab ini, kalian diharapkan mampu:Kalian telah mengenal air murni. Air laut bukan merupakan airmurni, tetapi merupakan larutan. Kalian pasti tahu, air lautmengandung ion natrium dan ion klorida. Ion-ion tersebutmemberikan karakteristik garam. Sifat-sifat fisik dari larutan akankalian pelajari pada bab ini.Sumber: Dokumentasi PenerbitSIFAT KOLIGATIFLARUTANTujuan Pembelajaran
2MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Peta KonsepPrasyarat Pembelajaran1. Apakah sifat fisik tiap-tiap larutan sama? Jelaskan.2. Apa yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan?3. Sebutkan contoh peristiwa di sekitar kalian yang menunjukkansifat koligatif larutan.Kata Kunci• Sifat koligatiflarutan• Molaritas• Fraksimol• Persentaseterdiri atasKonsentrasiMolaritasMolalitasFraksi molPersentaseLarutanelektrolitLarutannonelektrolitSifatkoligatiflarutanLarutanZat terlarutPelarutdinyatakandenganmeliputidigunakan dalammempunyaimempengaruhiterdiriatasPenurunantekanan uapKenaikantitik didihPenurunantitik bekuTekananosmosis
3BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanDi alam bebas hampir tidak ditemukan zat cair murni 100 %.Hampir semua cairan yang ada di bumi berbentuk larutan ataucampuran. Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitusuatu campuran serba sama, antara zat terlarut (solute) dan zatpelarut (solvent), sehingga tidak dapat dibedakan satu sama lain.Adanya zat terlarut di dalam pelarut menyebabkan perubahansifat fisik pada pelarut dan larutan tersebut. Sifat fisik yangmengalami perubahan misalnya penurunan tekanan uap,penurunan titik didih, kenaikan titik didih, dan tekanan osmosis.Ada banyak hal yang menyebabkan larutan mempunyai sifatyang berbeda dengan pelarutnya. Salah satu sifat terpenting darilarutan adalah sifat koligatif larutan. Sifat koligatif didefinisikansebagai ssifat fisik larutan yang hanya ditentukan oleh jumlahpartikel dalam larutan dan tidak tergantung jenis partikelnya.Beberapa sifat koligatif yang akan dibicarakan dalam bab inimeliputi penurunan tekanan uap pelarut, penurunan titik bekularutan, kenaikan titik didih larutan, dan tekanan osmosislarutan.Jumlah zat terlarut dalam suatu larutan dinyatakan dengankonsentrasi larutan. Konsentrasi menyatakan komposisi secarakuantitatif perbandingan zat terlarut dengan pelarut dan ataularutan. Ada beberapa cara untuk menyatakan secara kuantitatifkomposisi tersebut, antara lain adalah molaritas, molalitas, dan fraksimol. Ketiganya akan menjadi dasar untuk mempelajari sifat koligatiflarutan, sehingga ketiganya harus dipelajari terlebih dahulu.Gambar 1.1Kristal garamdiperoleh dari airlaut yangdiuapkan. Kristalgaram tersebut,jika dilarutkandalam air berubahmenjadi partikelyang sangat kecil,sehingga garamdapat larut dalamair. Larutangarammerupakancampuranhomogen.Sumber: Dokumentasi PenerbitA. Pendahuluan
4MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 31. Molaritas (M )Molaritas merupakan satuan yang paling banyakdigunakan. Konsentrasi molar dari larutan didefinisikan sebagaibanyaknya mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Jadi,molaritas menyatakan perbandingan antara jumlah mol zatdengan volume dalam liter larutan. Molaritas disimbolkandengan huruf M dan dinyatakan dalam mol L1.M = nVdenganCoba kalian perhatikan Gambar 1.2. Larutan HCl 0,1 Mpada suhu 20 °C, bagaimana sifat molaritas HCl jika suhunyadinaikan menjadi 25 °C? Pada suhu ini permukaan larutannyamenjadi lebih tinggi. Jika pada suhu yang tinggi, maka volumelarutan menjadi lebih besar, sedangkan molaritasnya menjadikurang dari 0,1 M.Tentukan molaritas larutan H2SO4 25 % (massa) yangmempunyai massa jenis 1,178 g mL1.B. Molaritas, Molalitas, dan Fraksi Mol(a)(b)ContohM= molaritas ... ..............................(mol L1)V= volume larutan .......................(L)n= jumlah mol zat terlarut ..........(mol)Sumber: General chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S(a)(b)Jumlah mol zatdapat ditentukanberdasarkan yangdiketahui. Misaljika diketahuimassa zat, makajumlah mol zatdapat diperolehdenganmassa zat massa molarWMmnMassa molar setaradengan massaatom relatif/massamolekul relatif.Gambar 1.2(a) Larutan HCl0,1 M padasuhu20 °C.(b) Larutan padaGambar (a)yang suhunyadinaikanmenjadi 25 °C.
5BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanJawab25 % massa H2SO4(Mr H2SO4: 98) dengan massa jenis 1,178.Misalkan massa larutan = 100 g.25 % massa H2SO4 = 25100 gram100u = 25 gramJumlah mol H2SO4= –125 g98 g mol= 0,255 molVolume larutan (V)= –1100 g1,178 g mL= 84,89 mL M = nV= –11000 mL L0 255 mol 84, 89 mL,u = 3,00 mol L1Jadi, molaritas larutan H2SO4 25 % (massa) adalah 3,00 mol L1.Kerjakan di buku latihan kalian.1. Tentukan molaritas dari larutan yang terdiri atas 17,1 gramgula pasir (C12H22O11) dalam 0,25 liter larutan.2. Berapa molaritas larutan asam sulfat 95 % dengan massajenis 1,2 g mL1?2. Molalitas (m)Molalitas menyatakan perbandingan mol zat terlarut dalamkilogram pelarut. Molalitas dinyatakan antara jumlah mol zatterlarut dengan massa dalam kg pelarut. Bagaimana simbol darimolalitas zat? Molalitas disimbolkan dengan m.m = npdengan n= jumlah mol zat terlarut ........... .............. (mol) p= massa pelarut ............................................. (kg) m= molalitas ............................................ (mol kg1)Satuan molalitas adalah mol kg-1. 1 mol kg-1 sama dengan1 molal. Pada buku ini satuan molalitas yang digunakanadalah molal.Ar H = 1S= 32O=16Rumus massa jenismVU
6MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Contoh1. Berapa molalitas larutan yang dibuat dari 4 gram NaOHdengan 200 gram air?Jawab4 gram NaOH dalam 200 gram airJumlah mol NaOH = –14 g40 g mol= 0,1 molMassa pelarut (air) = 200kg1000= 0,2 kgm = np= ,,01 mol02 kg= 0,5 molalJadi, molalitas larutan NaOH adalah 0,5 m.2. Tentukan molalitas larutan glukosa (C6H12O6) 6 %.JawabLarutan glukosa 6 % mengandung arti bahwa setiap 100 gramlarutan massa glukosa = 6 gram dan massa air 94 gramMassa glukosa dalam 6 % glukosa = 6100 gram100u= 6 gramMassa pelarut = (100 6) gram = 94 gram = 0,094 kgJumlah mol glukosa = –16g180 g mol= 0,033 mol m = 0 033 mol0 35 molal0 094 kg,,,Jadi, molalitas larutan glukosa 6 % adalah 0,35 molal.Kerjakan di buku latihan kalian.1. Tentukan molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan12 gram urea CO(NH2)2 dalam 250 gram air.Ar Na = 23H=1O=161 mol kg–1 =1 molal = 1 m.Ar C= 12H=1O=16
7BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan2. Berapa molalitas larutan alkohol yang mengandung 23 %massa etanol (Mr = 46)?3. Hitung kadar (% massa) glukosa dalam larutan glukosa2 molal.3. Fraksi molFraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang menyatakanperbandingan antara jumlah mol salah satu komponen larutan(jumlah mol zat pelarut atau jumlah mol zat terlarut) denganjumlah mol total larutan. Fraksi mol disimbolkan dengan F . Misaldalam larutan hanya mengandung 2 komponen, yaitu zat Bsebagai zat terlarut dan A sebagai pelarut, maka fraksi mol Adisimbolkan FA dan FB untuk fraksi mol zat terlarut.FA =AABnnnFB = BABnnndengan FA= fraksi mol pelarutFB= fraksi mol zat terlarutnA= jumlah mol pelarutnA= jumlah mol pelarutJumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut sama dengan 1.FA+ FB = 11. Tentukan fraksi mol etanol (Mr = 46) dalam larutan etanol46 % massa.JawabLarutan etanol 46 % mengandung arti bahwa setiap 100 gramlarutan mengandung:Massa etanol = 46×100 g100= 46 gMassa air= (100 46) g = 54 gJumlah mol etanol (nB)= 146 g46 g mol= 1 molJumlah mol air (nA)= 154 g18 g mol= 3 molContohSuatu campuranmengandung20 mol etanol dan5 mol air. Hitungfraksi mol etanoldan air dalamcampurantersebut.Komunikasikanhasilnya denganteman kalian.KegiatanMandiriKegiatanMandiri
8MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Fraksi mol etanol = FB= BABnnn= 1 mol1 mol + 3 mol= 0,25Jadi, fraksi mol etanol adalah 0,25.2. Berapa kadar (dalam %) glukosa (C6H12O6) dalam suatularutan, jika diketahui fraksi mol glukosa dalam larutanitu sama dengan 0,2 (Mr glukosa = 98)?JawabJika fraksi mol glukosa = 0,2; maka fraksi mol air = 0,8Jumlah mol glukosa : jumlah mol air = 0,2 : 0,8= 1 : 4Massa glukosa : massa air= (mol glukosau Mr glukosa) : (mol air u Mr air)= (1u 98) : (4 u 18)= 98 : 72Kadar (%) glukosa = 981000 58170%,%uJadi, kadar glukosa dalam larutan sebesar 0,58 %.Kerjakan di buku latihan kalian.1. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 2 gram NaOHdalam 90 gram air. Tentukan fraksi mol pelarut.(Ar Na = 23,O = 16, H = 1).2. Tentukan fraksi mol urea 2 %.3. Jika fraksi mol air dalam larutan glukosa adalah 0,1; makaberapa kadar (%) glukosa.4. Massa jenis HCl pekat 36 % adalah 1,05 kg L1. Tentukanvolume HCl pekat untuk memperoleh HCl 0,125 Msebanyak 100 mL.5. Bu Atik melarutkan gula 250 g dalam air. Larutan inimempunyai massa jenis 1,104 g mL1 pada suhu 20 °C.Hitung molaritas, molalitas, dan fraksi mol dari larutanyang dibuat Bu Atik.Rumus molekulgula adalahC12H22O11.FA+ FB = 1Persen (%)bagian zat 100 %bagian total u
9BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanKerjakan di buku latihan kalian.1. Tentukan molaritas larutan etanol43 % dalam air dengan massa jenis0,95 g mL1.2. Hitung molaritas 200 mL larutanglukosa yang mengandung 2 gramglukosa.3. Gas H2S dapat melarut dalam asetondengan molaritas 0,1 M. Berapa mLgas H2S yang dapat melarut dalam100 mL aseton?4. Hitung molalitas larutan yangmengandung 1 gram NaCl dan100 gram air.5. Tentukan molalitas etanol 95 %.6. Dua gram NaOH dilarutkan dalam150 mL air. Berapa molalitaslarutannya?7. Berapa gram urea dan berapagram air yang diperlukan untukmembuat larutan urea 2 molal?8. Tentukan fraksi mol urea dalamlarutan urea 60 %.9. Berapa kadar (%) etanol dalamlarutan etanol, jika fraksi etanoladalah 0,2?10. Larutan NaCl 10 % mempunyaimassa jenis 1,1 kg L1. Berapamolalitas dan fraksi mol air dalamlarutan tersebut?11. Pengertian tekanan uap jenuhZat cair atau padat jikadimasukkan dalam suaturuang tertutup akan menguapsampai ruang tersebut jenuh.Pada keadaan jenuh, prosespenguapan tetap berlangsungyang disertai proses pengem-bunan dengan laju yangsama. Dalam keadaan initerjadi kesetimbangan dinamisantara zat cair atau padatdengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuhdisebut ttekanan uap jenuh. Gambar 1.3 memperlihatkan terjadinyakesetimbangan dinamis antara zat cair dengan uap jenuhnya.C. Penurunan Tekanan Uap Pelarut oleh Zat TerlarutGambar 1.3Air mendidihmengalami prosespenguapan danpengembunan.Sumber: Dokumentasi Penerbit
10MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Tekanan uap jenuh dipengaruhi oleh jenis zat dan suhu. Jikazat yang memiliki gaya tarik-menarik antarpartikel relatif besar,maka zat tersebut sukar menguap sehingga memiliki tekananuap jenuh yang relatif kecil. Contoh garam dan gula. Bagaimanajika zat yang memiliki gaya tarik-menarik antarpartikel relatiflemah? Untuk zat yang memiliki gaya tarik menarik antarpartikelrelatif lemah, maka zat tersebut akan mudah menguap.Sehingga, zat ini memiliki tekanan uap jenuh yang relatif tinggi.Contoh etanol dan eter.Selain jenis zat, tekanan uap jenuh juga dipengaruhi olehsuhu. Kenaikan suhu menyebabkan energi kinetik molekul-molekul cairan bertambah besar sehingga lebih banyak molekulyang dapat meninggalkan permukaan memasuki fase gas. Halini mengakibatkan molaritas cairan makin besar yang artinyatekanan uap jenuhnya juga semakin besar. Apa yang dapatkalian simpulkan? Jika suhu dinaikan, maka tekanan uap jenuhakan bertambah besar. Tekanan uap jenuh air pada berbagaisuhu disajikan dalam Tabel 1.1.Tabel 1.1. Tekanan uap jenuh air pada berbagai suhumolekul pelarutmolekul zatterlarut(a) pelarut murni (b) larutanGambar 1.4Kesetimbangandinamis antara zatcair atau zat padatdengan uapjenuhnya.Sumber: Chemistry, The molecular Nature of Matter and Change, Silberberg M. S.N oS uhu (oC)P (m m Hg)N oS uh u (oC )P (mm Hg)104,581460149,4256,541565187,53109,211670233,741613,631780355,152017,541890525,862523,761992567,072726,742094610,9
11BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan2. Penurunan tekanan uap ('P )Adakah pengaruh zat terlarut terhadap tekanan uap jenuhlarutannya? Bagaimana pengaruh itu? Untuk menjawabpertanyaan tersebut, perhatikan data tekanan uap jenuhbeberapa larutan pada suhu 28 oC di bawah ini.Tekanan uap jenuh air= 28,36 mmHgTekanan uap larutan urea 0,1 M= 27,85 mmHgTekanan uap larutan urea 0,2 M= 27,34 mmHgApa yang dapat kalian simpulkan tentang ketiga tekananuap tersebut? Berdasarkan data di atas, dapat disimpulkan bahwatekanan uap suatu larutan akan semakin kecil, jika molaritaslarutan semakin besar (bertambahnya zat terlarut). Hal inidikarenakan molaritas larutan yang semakin besar,mengakibatkan fraksi mol zat terlarut juga bertambah besar.Francois Raoult (dikenal Raoult), seorang ahli kimia dari Perancismendapatkan hubungan antara tekanan uap jenuh larutan dengantekanan jenuh pelarut dari konsentrasi larutan. Menurut Raoult,jika zat nonelektrolit yang sukar menguap dilarutkan, makabesarnya tekanan uap larutan tersebut dirumuskan sebagai berikut.P = P° × FAdenganP= tekanan uap jenuh larutan ................... (mmHg)Po= tekanan uap jenuh pelarut murni ........ (mmHg)FA= fraksi mol pelarutKarena zat terlarut sukar menguap(nonvolatil), makadiperoleh hubungan P larutan sebagai berikut.P = Po × FAdi mana FA < 1 sehingga P < PoSumber: General chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S83031,822198707,393542,222100760,0104055,323102815,9114571,924106937,9125097,5251081004,61355118,0261101074,6N oS uhu (oC)P (m mHg)N oS uh u (oC )P (mmHg)
12MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Dari persamaan ini nampak bahwa terjadi penurunantekanan uap dari pelarut. Besarnya penurunan tekanan uaptersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.'P= PoP= PoPouFA= Po (1 FA) karena FA + FB = 1, maka'P= PouFBJadi, penurunan tekanan uap pelarut tergantung padabanyaknya molaritas zat terlarut, sehingga tidak tergantung padajenis zat terlarut.Larutan yang memenuhi hukum-hukum di atas disebutlarutan ideal dan itu terdapat pada larutan encer. Hubunganantara molaritas larutan dengan tekanan uap jenuh pelarut darilarutan ideal diberikan pada Gambar 1.5.Berdasarkan pada Hukum Raoult yang telah diuraikan diatas, dapat ditentukan penurunan tekanan uap pelarut ('P) jikaMr zat terlarut diketahui. Sebaliknya, Mr zat terlarut dapatditentukan jika 'P dapat diukur.'P= PoP = PouFB= PouBBABABMrMrMrwwwUntuk larutan yang sangat encer berlakuABABMrMrww!!!0110fraksi mol pelaruttekananZat terlarutmurni tidakmenguappelarutmurnifraksi mol zat terlarutGambar 1.5Diagram P - Flarutan idealdengan zat terlaruttidak menguap.wA= massa pelarutwB= massa zat terlarut
13BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan'P = PouBBAAMrMrww= Po uuBABAMrMrwwdenganwA= massa pelarut ................................ (g)wB= massa zat terlarut ......................... (g)MrA= massa molekul relatif pelarut ....... (g mol1)MrB= massa molekul relatif zat terlarut.. (g mol1)1. Tentukan tekanan uap jenuh air pada larutan yangmengandung 12 % massa urea CO(NH2)2, jika diketahuitekanan uap jenuh air pada suhu 30 oC = 31,82 mmHg.JawabDalam 100 gram larutan terdapatMassa urea 12 % = 12100× 100 g = 12 gJumlah mol urea = 1260mol = 0,2 molMassa pelarut (air) = (100 – 12) g = 88 gJumlah mol air = 188 g18 g molFA= 4, 89 mol4, 89 mol 0, 2 mol = 0,96P= Po × FA= 31,82 mmHg × 0,96 = 30,55 mmHgJadi, tekanan uap jenuh air dengan adanya zat terlarutmenurun menjadi 30,55 mmHg.2. Larutan nonelektrolit terdiri atas 10 gram zat terlarut Byang sukar menguap dan 200 gram zat pelarut A. Padasuhu tertentu, tekanan uap larutan adalah 434,10 mmHg.Jika pada suhu tersebut tekanan uap jenuh pelarut A murnisama dengan 442,20 mmHg, maka hitung massa molekulrelatif zat terlarut B (Mr A = 74).ContohSatuan massa gramdisingkat g.
14MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3JawabJumlah mol zat terlarut (B), nB = 10Mr BmolJumlah mol pelarut (A) = 1200 g74 g mol = 2,7 molFA= AAB271027Mr Bn,nn,..............................(i)P= PouFAFA=PPqFA=434 10 mmHg442 20mmHg,, = 0,98 ........................(ii)Berdasarkan persamaan (i) dan (ii) diperoleh 0,98 = 271027Mr B,, 2,7 = 0,98 (2,7 + 10Mr B) 2,7 = 2,646 + 9,8Mr B9, 8Mr B= 2,7 – 2,6469, 8Mr B= 0,0540,054 Mr B = 9,8 Mr B = 054,08,9 Mr B = 181,5Jadi, massa molekul relatif zat terlarut adalah 181,5 g mol1.
15BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanKerjakan di buku latihan kalian.1. Apa yang dimaksud dengan:a. uap jenuh,b.tekanan uap jenuh,c.kesetimbangan dinamis,d. zat nonvolatil,e.pelarut murni,f.larutan ideal?2. Jelaskan pengaruh penambahanzat terlarut terhadap tekanan uaplarutan.3. Pada suhu 20 oC, tekanan uapjenuh air adalah 17,54 mmHg,perkirakan besarnya tekanan uapair laut pada suhu yang sama?Jelaskan alasan kalian.4. Pada suhu yang sama, mana yangmempunyai tekanan uap lebihtinggi, larutan urea 5 % ataularutan urea 10 %? Mengapa?5. Mengapa penurunan tekanan uaptermasuk ke dalam sifat koligatiflarutan?6. Bagaimana Raoult menyatakanhubungan antara tekanan uapjenuh larutan dengan fraksimolnya?7. Tekanan uap jenuh air pada suhu30 oC adalah 31,82 mmHg. Padasuhu yang sama, hitunga. tekanan uap jenuh larutanglukosa 20 %,b. tekanan uap jenuh larutanglukosa 2 molar.8. Dalam suatu ruang tertutup, akanterjadi kesetimbangan dinamis antarazat cair dengan uap jenuhnya.Diantara dua grafik berikut, manayang menggambarkan laju pe-ngembunan yang benar menujukeadaan setimbang? Berikanalasan kalian.(a)(b)9 . Suatu larutan terdiri atas 72 gram airdan 32 gram zat nonelektrolit B.Tekanan uap larutan adalah 14,4mmHg. Jika Hukum Raoultberlaku, maka hitung tekanan uapjenuh pelarut murni. (Massamolekul relatif B adalah 32).10. Tekanan uap jenuh air pada 25oCadalah 23,76 mmHg. Pada suhuyang sama, larutan x glukosa dalam90 gram air mempunyai tekananuap 22,34 mmHg. Hitung nilai x.2pengembunanwaktupenguapanlajuwaktulajupengembunanpenguapan
16MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 31. Diagram P-TDiagram P-T (seperti terlihat pada Gambar 1.6) menunjukkanplot tekanan uap terhadap suhu. Gambar 1.6 memperlihatkandiagram P-T untuk air. Setiap titik pada garis BC menunjukkanair akan mendidih pada kondisi suhu dan tekanan tertentu.Contoh pada tekanan 760 mmHg air mendidih pada suhu 100 oC,sedangkan pada tekanan 4,58 mmHg air akan mendidih padaD. Kenaikan Titik Didih LarutanCari informasiselengkapmungkin dapatmelalui literaturmaupun internet,mengapa bisaterjadipenyimpanganpositif dannegatif padatekanan uapjenuh larutan?Tuangkanpikiran kaliandalam sebuahlaporan dankomunikasikandengan temankalian.KegiatanMandiriKegiatanMandiriPenyimpangan seperti ditunjukkan pada gambar di atas,dijelaskan sebagai berikut.a. Gambar (a) menunjukkan penyimpangan positif, yaitutekanan uap jenuh larutan lebih besar daripada nilaiidealnya. Misalnya campuran alkohol dengan alkanamenunjukkan penyimpangan positif.b. Gambar (b) menunjukkan penyimpangan negatif, yaitutekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada nilaiidealnya. Misalnya campuran aseton dengan kloroformmenunjukkan penyimpangan negatif.1,01,01,01,0ABAB1,0frak si molfraksi moltekananuap jenuh= ideal (a)(b)Hukum Raoult berlaku untuk larutan ideal, meskipun padaumumnya larutan menyimpang dari perilaku ideal. Perhatikangambar berikut yang menunjukkan penyimpangan dari HukumRaoult.Tahukah KalianTahukah Kalian??
17BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutansuhu 0,0099 oC. Garis BC ini kemudian dikenal sebagai garisdidih. Adapun garis BD disebut garis beku, yang mana setiaptitik pada garis tersebut menunjukkan kondisi (P dan T) air dapatmembeku. Pada tekanan 760 mmHg air membeku pada suhu 0 oC,sedangkan pada tekanan 4,58 mmHg air membeku pada suhu0,0099 oC. Perhatikan titik B, perpotongan antara garis didih dangaris beku. Pada titik ini, tiga fase yaitu padat, cair, dan gas beradapada kesetimbangan. Titik perpotongan ini kemudian dikenalsebagai titik tripel.2. Titik didih (Tb)Suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan sama dengantekanan luarnya (tekanan pada permukaan cairan) disebutdengan titik didih. Jika tekanan uap sama dengan tekanan luar,maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapatmendorong diri ke permukaan menuju fase gas. Di permukaan airlaut dengan tekanan 760 mmHg, air mendidih pada suhu 100 oC.Bagaimana jika air dididihkan di tempat paling tinggi seperti dipuncak Everest? Apakah titik didihnya sama dengan air yangdididihkan di daerah permukaan air laut? Tentunya tidak sama,di puncak Everest yang merupakan tempat tertinggi di dunia, airmendidih pada suhu 71oC. Titik didih yang diukur pada tekanan760 mmHg disebut titik didih normal (titik didih pada 760 mmHg).Titik didih normal air adalah 100oC.P (mmHg)T (°C)100760gascairpadat04,58ABCD0,0099Gambar 1.6Diagram P-T air.
18MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 33. Kenaikan titik didih larutan ('Tb)Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa zat cair akanmendidih jika tekanan uap jenuh zat cair tersebut sama dengantekanan udara di sekitarnya. Jika air murni dipanaskan padatekanan 1 atm (760 mmHg), maka air akan mendidih pada suhu100 oC. Jika pada suhu yang sama dilarutkan gula, maka tekananuap air akan turun. Jika semakin banyak gula yang dilarutkan,maka makin banyak penurunan tekanan uapnya. Hal inimengakibatkan larutan gula belum mendidih pada suhu 100 oC.Agar larutan gula cepat mendidih, diperlukan suhu yang cukuptinggi, sehingga tekanan uap jenuhnya sama dengan tekananuap di sekitarnya. Selisih antara titik didih larutan dengan titikdidih pelarut murni disebut kkenaikan titik didih ('Tb).'Tb= Tb larutan Tb pelarut = TbTb0denganTblarutan (Tb) = titik didih larutan ................ (° C)Tb pelarut (Tb0) = titik didih pelarut ................ (° C)'Tb= kenaikan titik didih ............. (° C)Perhatikan Gambar 1.7, pada setiap saat P selalu lebih kecildari P°, sehingga grafik tekanan uap larutan selalu ada di bawahpelarut dan titik didih larutan akan lebih tinggi dari pelarutmurninya.Kenaikan titik didih hanya tergantung pada jenis pelarutdan molaritas larutan, tidak tergantung pada jenis zat terlarut.Untuk larutan encer, hubungan antara kenaikan titik didihdengan molaritas larutan dinyatakan sebagai berikut.P (mmHg)T (°C)TpelarutT0larutanP0PGambar 1.7Diagram P-Tpelarut danlarutan.b kependekan dariboiling, yangartinya mendidih.
19BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan'Tb = m u Kbdengan'Tb= kenaikan titik didih ................................. (° C)m= molalitas larutan ............................... (molal)Kb= tetapan kenaikan titik didih molal .....(°C molal1)Tetapan kenaikan titik didih molal adalah nilai kenaikan titikdidih jika molaritas larutan sebesar 1 molal. Harga Kb initergantung pada jenis pelarut. Harga Kb dari beberapa pelarutdiberikan pada Tabel 1.2.Tabel 1.2.Kbuntuk beberapa pelarutKegiatanMandiriKegiatanMandiriBuat diagramP-T untuk airberdasarkandata pada Tabel1.2 dengansebaikmungkin.Jelaskanmaksuddiagramtersebut dankomunikasikandengan temankalian.Contoh1. Tentukan kenaikan titik didih larutan gula 0,2 molaljikaKb air = 0,52 °C molal1.JawabLarutan gula 0,2 molal.'Tb= muKb= 0,2 molal u 0,52 °C molal1= 0,104 °CJadi, titik didih larutan gula tersebut adalah 0,104 oC.2. Berapa titik didih dari 3,6 glukosa dalam 250 gram benzena,jika titik didih benzena 80,1 oC dan Kb = 2,52 °C molal1?JawabLarutan 3,6 gram glukosa dalam 250 gram benzena.'Tb= muKbm= jumlah mol zat terlarutmassa (kg) pelarutJumlah mol zat = massa zat MrPelarutTitik Didih (oC)Air1000,52Aseton56,51,72Etanol78,41,2Benzena80,12,52Etil eter34,62,11Asam asetat118,33,07Kloroform61,23,63Kb ° C molal–1Sumber: General chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S
20MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3massa g dikonversikan ke kg menjadi gram1000P, maka m = massa zatMr1000p = massa zat 1000MrPu=1136 g1000 kg180 g mol250,u= 0,08 molal'Tb= muKb= 0,08 molal u 2,52 °C molal1= 0,2016 °CTitik didih larutan = titik didih pelarut + 'Tb= 80,1°C + 0,2016 °C= 80,3016 °CJadi, titik didih larutan tersebut adalah 80,3016 oC.3. Suatu zat nonelektrolit yang massanya 3,42 gramdilarutkan dalam 200 gram air. Larutan itu mendidih padasuhu 100,026oC. Tentukan massa molekul zat tersebutjika Kbair = 0,52 °C molal1.Jawab'Tb= titik didih larutan titik didih pelarut= 100,026 °C 100 °C= 0,026 °C'Tb= muKb'Tb= massa zat 1000MrPuuKb 0,026°C = 342 gMr,u 5 kg–1u 0,52 °C molal1 0,026 = 8 892Mr,8 892Mr = 0,026, g mol–1 Mr = 3,42 g mol–1Jadi, massa molekul relatif zat nonelektrolit tersebut adalah3,42 g mol1.
21BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanMempelajari pengaruh zat terlarutterhadap titik didih larutanAlat-beker gelas-termometer-pembakar bunsen-pengaduk-kaki tigaBahan-air suling-garam dapur-gula pasirCara kerja1. Masukkan masing-masing 100 mL air suling ke dalam 3beker gelas berbeda. Beri nomor masing-masing beker gelas.2. Tambahkan 2 gram gula pasir pada beker gelas 1 dan 2gram garam dapur dalam beker gelas 2.3.Panaskan ketiga beker tersebut dalam 3 pembakar yang berbeda.4. Siapkan termometer5. Amati dan catat di buku kerja kalian, pada suhu berapaketiga larutan tersebut mendidih.6. Lakukan kegiatan yang sama dengan massa gula pasir dangaram dapur sebanyak 3 gram.Hasil pengamatanBuat dan lengkapi tabel di bawah ini pada buku kerja kalian.catatan: Larutan dikatakan mendidihketika suhu larutan tersebutsudah tidak berubah lagi. Suhutersebut merupakan titik didih.Jika digambar grafiknya sepertigambar di samping.mendidihTtTitikdidih(Suhu)(waktu)LarutanTitik didihAir suling....Air suling + 2 gram gula ....Air suling + 2 gram garam dapur....Air suling + 3 gram gula....Air suling + 3 gram garam dapur....
22MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Kerjakan di buku latihan kalian.1. Berapa titik tripel air?2. Berdasarkan diagram P-T yangtelah kalian buat, berapa titik didihair jikaa. tekanan udara 100 mmHg,b.tekanan udara 55 mmHg,c.tekanan udara 500 mmHg.3. Bagaimana hubungan tekanandengan titik didih larutan?4. Mana yang mempunyai titik didihlebih rendah, air murni, atau airlaut?5. Berapa titik didih larutan 6,4 gramglukosa dalam 100 gram benzena?6. Tentukan titik didih larutan urea1 molal pada tekanan 1 atm.7. Berapa kenaikan titik didih larutanglukosa 30%?8. Larutan 4 gram zat B dalam 100gram benzena menimbulkankenaikan titik didih sebesar 0,56 oC.Jika Kb benzena = 2,52 °C molal1,maka tentukan massa molekulrelatif zat B tersebut.9. Di suatu daerah, air mendidih padasuhu 92 oC. Jika tekanan uap airjenuh pada suhu tersebut adalah567 mmHg.a. Berapa tekanan udara rata-rata di daerah tersebut?b. Berapa gram urea harusdilarutkan dalam 1 kg air agarmendidih pada suhu 100 oC?10. Untuk menentukan rumus molekulbelerang Sn, dilarutkan 5,5 grambelerang dalam 350 mL CS2. Titikdidih pelarut adalah 46,13 oC dantitik didih larutan 46,33 oC. JikaKb = 2,34°C molal1 ; maka hitungnilai n.3Evaluasi dan kesimpulanKerjakan di buku kerja kalian.1. Hitung molalitas masing-masing larutan dalam aktivitaskimia.2. Bagaimana titik didih larutan dibandingkan denganpelarut murni?3. Bagaimana pengaruh molalitas terhadap titik didih larutan?4. Pada molalitas yang sama, bagaimana gula pasirdibandingkan dengan garam dapur terhadap titik didihlarutan? Jelaskan mengapa demikian.5. Kesimpulan apa yang kalian dapatkan dari aktivitas inidan diskusikan dengan teman kalian.
23BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan1. Titik beku (Tf)Kalian telah belajar titik didih larutan pada penjelasansebelumnya. Bagaimana dengan titik beku larutan, dapatkahkalian menjelaskannya? Untuk dapat menjawabnya dapat kalianperhatikan penjelasan berikut.Titik beku larutan adalah suhu pada saat tekanan uap cairansama dengan tekanan uap padatannya. Tekanan luar tidak terlaluberpengaruh pada titik beku.Pada tekanan 760 mmHg, airmembeku pada suhu 0 oC, sedangkan pada tekanan 4,58 mmHgair akan membeku pada suhu 0,0099 oC.2. Penurunan titik bekuLarutan akan membeku pada suhu yang lebih rendah daripelarutnya. Perhatikan Gambar 1.8, apa yang dapat kalianjelaskan. Pada setiap saat tekanan uap larutan selalu lebih rendahdaripada pelarut murni. Ini berarti penurunan tekanan uap jenuhmenyebabkan penurunan titik beku larutan.'Tf = Tf pelarut Tf larutan = Tf Tf 0denganTf pelarut ( Tf 0) = titik beku pelarut ............ (° C)Tflarutan ( Tf ) = titik beku larutan ........... (° C)P (mmHg)T (OC)Tpelarut cairT0larutanP0PspelarutpadatPE. Penurunan Titik Beku Larutan ('Tf)Gambar 1.8Diagram P-Tlarutan danpelarut.
24MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Hubungan antara penurunan titik beku dengan molalitaslarutan dirumuskan sebagai berikut.'Tf = m u Kfdenganm= molalitas larutan ..................................... (molal)Kf= tetapan penurunan titik beku molal(°C molal1)Beberapa harga tetapan penurunan titik beku molal pelarutdiberikan pada Tabel 1.3.Tabel 1.3. Kfuntuk beberapa pelarut.Tentukan titik beku larutan glukosa 9 gram glukosa dalam300 gram air, Kf air = 1,86 oC molal1.JawabJumlah mol glukosa = 19 g180 g mol = 0,05 molMolalitas larutan, m = 005mol0,3 kg, = 0,17 molal'Tf= m u Kf= 0,17 molal u 1,86 oC molal1= 0,3162 oCTitik beku larutan = titik didih pelarut 'Tf= 0 0,3162 oC= 0,3162 oCJadi, titik beku larutan tersebut adalah 0,3162 oC.ContohPe larutTitik Beku (oC)Kf(°C molal–1)Air01,86Kamper 178,437,7Fenol 427,27Benzena5,455,07Sikloheksana 6 ,520Asam asetat16,63,57Sumber: General chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S
25BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanTahukah KalianTahukah Kalian??Penurunan titik beku dankenaikan titik didih banyakdiaplikasikan dalam kehi-dupan kita sehari-hari.Sebagai contoh penggunaanetilen glikol (HOCH2CH2OH)sebagai anti beku padasistem pendingin kendaraanbermotor. Air pendinginradiator kendaraan bermotorakan mendidih ketika mesinterlalu panas disaat musim panas dan akan membeku padasaat musim dingin. Penambahan anti beku akan menaikantitik didih dan menurunkan titik beku. Dengan perbandinganyang tepat antara etilen glikol dan air akan melindungi airpendingin radiator kendaraan bermotor hingga suhu –48 oCsampai 113 oC.Kerjakan di buku latihan kalian.1. Bagaimana hubungan penurunantitik beku dengan molaritaslarutan?2. Hitung titik beku larutan glikol10 % massa jika Mr glikol = 62.3. Tentukan titik beku air jika 10 gurea dilarutkan dalam 200 g air.44. Tentukan titik beku larutan jikaterdapat 0,025 mol zat terlarut dalam250 g air.5. Suatu campuran terdiri atas 3 gramurea yang dilarutkan dalam 500 gramair dan 10,26 gram gula yangdilarutkan dalam 300 gram air.Berapa penurunan titik bekucampuran tersebut?Sumber: Dokumentasi Penerbit
26MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Bagaimana penambahan zat terlarut menurunkan titik beku?Alat-tabung reaksi-termometer-pengaduk-stop watch-kaca arloji-penjepit tabung-pembakar bunsenBahan-kapur barusCara kerja1. Masukkan 3,5 gram serbuk kapur barus dalam tabungreaksi.2. Dengan penjepit, panaskan kapur barus di atas api bunsenhingga melebur.3. Letakkan termometer pada tabung reaksi dengan bolanyaberada dalam kapur barus cair. Gunakan pengaduk untukmenghindari pendinginan.4. Baca dan catat suhu setiap 30 detik (lakukan sampai 10menit atau 20 data)Hasil pengamatanBuat dan lengkapi tabel di bawah ini di buku kerja kalian.Evaluasi dan kesimpulanKerjakan di buku kerja kalian.1. Buat grafik antara suhu dengan waktu, dengan suhusebagai ordinat dan waktu sebagai absis.2. Berapa titik beku kapur barus?3. Buat kesimpulan berdasarkan apa yang telah kalianlakukan dan diskusikan dengan teman kalian.NoDetik Ke.Suhu130....260....3120....Dstdst....
27BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanF. Tekanan OsmosisApabila dua jenis larutan yang berbeda kmolarannyadipisahkan oleh suatu membran semipermeabel, apa yangterjadi? Coba kalian perhatikan Gambar 1.9. Pada gambar terlihatadanya aliran molekul-molekul pelarut dari larutan yang lebih encerke dalam larutan yang lebih pekat. MMembran semipermeabeladalah membran yang hanya dapat dilewati oleh molekul-molekulpelarut, tetapi tidak dapat dilewati oleh molekul-molekul zatterlarut. Proses merembesnya pelarut ke dalam larutan atau darilarutan yang lebih encer, ke dalam larutan yang lebih pekatmelalui membran semipermeabel disebut osmosis (a).Akibat aliran molekul pelarut ke larutan yang lebih pekat,maka terjadi perbedaan tekanan pada membran, hal inimenyebabkan ketinggian larutan yang lebih pekat naik (b).Untuk mencegah osmosis ini, harus diberikan suatu tekananpada permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untukmenghentikan aliran pelarut dari pelarut murni menuju larutandisebut tekanan osmosis. Contoh tekanan osmosis sukrosa padaberbagai suhu diberikan pada Tabel. 1.4.Gambar 1.9Dua larutan yangberbeda molaritasdipisah melewatimembransemipermeabel.Sumber: General Chemistry, Hill J.W, Petrucci R. H, McCreary T.W, dan Perry S.S.LarutanPelarutH2O (air murni)membranSemipermeabel(a) (b)
28MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Tabel 1.4. Tekanan osmosis larutan 1 % sukrosa padaberbagai suhu.Harga tekanan osmosis hanya tergantung pada molaritasdan bukan pada jenis partikel zat terlarut sehingga tekananosmosis termasuk ke dalam sifat koligatif larutan. Menurut Van’tHoff, tekanan osmosis larutan-larutan encer dapat ditentukandengan rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal, yaituSV = nRTdapat pula dituliskan denganS = nRTVdenganS= tekanan osmosis ........................................... (atm)V= volume larutan .................................................. (L)n= jumlah mol zat terlarut ............................... (mol)T= suhu larutan ..................................................... (K)R= tetapan gas ................ (0,08205 L atm mol1 K1)Jika nV dinyatakan sebagai molaritas larutan (M), makapersamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut.S = MRT1. Berapa tekanan osmosis larutan urea yang dibuat denganmelarutkan 6 gram urea dalam 100 mL air pada suhu27 oC?Jacobus HenricusVan’t Hoff (1852-1911) menerimahadiah Nobelpertama kalidalam bidangkimia pada tahun1901 atasprestasinyatentang sifat-sifatfisik larutan.Pada umur 22tahun beliaumengajukan(bersama-samaJoseph Le Bel ahlikimia Perancis)bentuk geometritetrahedral untuksenyawa karbonseperti CH4.ContohTokoh KitaNoSuhu (oK) (atm)12730,6492279,80,6643286,70,6914288,50,6845295,00,7216305,00,7167309,00,746SSumber: General Chemistry, Hill J.W, Petrucci R. H, McCreary T.W, dan Perry S.S.Sumber: GeneralChemistry, Hill J.W,Petrucci R. H,McCreary T.W, danPerry S.S.
29BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanJawabJumlah mol urea (n)= massa zat Mr urea= 6g60gmol= 0,1 molS=nVRTS= 01mol01L,,u 0,08205 L atm mol1 K1u 300 K= 24,615 atmJadi, tekanan osmosis larutan urea adalah 24,615 atm.2. Larutkan 2 gram zat B dalam 500 mL larutan yangmempunyai tekanan osmosis 25 atm pada suhu 25 oC.Tentukan massa molekul relatif zat B tersebut.JawabS = MRT25 = Mu 0,08205 L atm mol1 K1u 298 KM = 2524 4509, = 1,022 mol L1M = nV1,022 mol L1= 05 Ln, n= 0,511 mol n= massaMr Mr = massan Mr = 2 gram0,511 mol Mr = 3,91 gram mol1Jadi, massa molekul relatif zat B adalah 3,91 gram mol1Dalam tubuh makhluk hidup juga dapat ditemui prosesosmosis. Salah satunya yang terjadi pada sel darah merah.Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan sekitar 10 nm
30MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3dan pori dengan diameter 0,8 nm. Molekul air berukuran kurangdari setengah diameter tersebut sehingga dapat melewatinyadengan mudah. Meskipun ion K+ yang terdapat dalam jaringanjuga berukuran lebih kecil dari pori dinding sel, tetapi ion tersebutditolak karena dinding sel juga bermuatan positif. Dari sini dapatdisimpulkan bahwa selain faktor ukuran partikel juga dapatmenentukan partikel mana yang dapat melalui sebuah membranpermeabel.(a) (b) (c)Cairan dalam sel darah merah mempunyai tekanan osmosisyang sama dengan larutan NaCl 0,9 %. Larutan yang mempunyaitekanan osmosis yang sama disebut iisotonik, sedangkan larutanyang mempunyai tekanan osmosis yang lebih rendah disebuthipotonik. Hal ini akan terjadi ketika sel darah merah dimasukkanke dalam larutan NaCl yang lebih encer dari 0,9 % yangmengakibatkan air masuk ke dalam sel dan sel akanmenggembung. Bagaimana dengan sebaliknya? Jika sel darahmerah dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang lebih pekat dari0,9 %, maka air akan keluar dari dalam sel sehingga sel akanmengerut. Hal ini mengakibatkan tekanan osmosis larutan menjadilebih besar. Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih tinggidisebut hhipertonik.Tentukan massa molekul relatif zat nonelektrolit A, jika 0,9 gzat tersebut dilarutkan dalam 100 mL air. Larutan tersebutisotonik dengan 3,42 gram gula tebu (Mr = 342) dalam 200 mLpada suhu yang sama.JawabLarutan isotonik berarti SA = Sgulamassa gulamassa A10001000Mr AMr gulaRTRTVVuuGambar 1.10Sel darah merahdalam larutana. isotonik,b. hipotonik,c. hipertonik.ContohKegiatanMandiriKegiatanMandiriRancang danlakukan suatukegiatan untukmenunjukkandan mempelajaripentingnyaosmosis dalamkehidupanmanusia.Sumber: General Chemistry, Hill J.W, Petrucci R.H, Mc Creary T.W, dan Perry S.S
31BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanTahukah KalianTahukah Kalian??0 910003 42 1000Mr A 100342100,,RTRTuu9MrA = 0,05 Mr A = 180Jadi, massa molekul relatif zat A adalah 180 g mol1.Kerjakan di buku latihan kalian.1 .Apa yang dimaksud dengan osmosis?2. Kapan tekanan osmosis terjadi?3. Tentukan tekanan osmosis dari 2liter larutan urea 10 %.4. Berapa tekanan osmosis larutanyang dibuat dengan melarutkan 6gram glukosa dalam air?5. Sebanyak 12 gram zat X dilarutkandalam air, sehingga volume larutanmenjadi 500 mL. Tekanan osmosislarutan pada 30oC adalah 3,14 atm.Berapa massa molekul relatif zat X?6. Tekanan osmosis suatu larutan padasuhu 20 oC adalah 190 mmHg.Berapa gram gula yang harusdilarutkan dalam 500 mL larutan itu?7. Tekanan osmosis suatu larutan 1,6 gzat B dalam 400 mL larutan padasuhu 27 oC adalah 122,4 cmHg.Tentukan massa molekul relatif zat B.8. Suatu zat Y memiliki massamolekul relatif 500 g mol1, 5 gramzat Y dilarutkan dalam 500 mLlarutan dengan tekanan osmosis38 cmHg. Pada suhu berapa reaksiitu berlangsung?9. Tekanan osmosis darah pada 37 oCadalah 7,7 atm. Berapa gramglukosa diperlukan untuk membuatlarutan yang isotonik dengandarah?10. Pada suhu 25oC, 1,8 gram zat Xdalam 100 mL air isotonik denganlarutan glukosa 0,5 molar. Tentukanmassa molekul relatif zat X.5Untuk menyuntikan suatu larutan ke dalam aliran darahharus memperhatikan tekanan osmosis larutan itu. Tekananosmosis rata-rata darah berkisar pada 7,7 atm (naik setelahmakan dan kemudian turun lagi).
32MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Jika sel darah merah dicam-purkan dalam larutan yanglebih tinggi tekanan osmo-sisnya, sel akan mengkerutdan mengendap. Sedangkanjika sel darah dalam larutanyang tekanan osmosisnyalebih rendah, sel akanmembengkak sampai dindingselnyapecah.Dengandemikian, tekanan osmosis larutan injeksi harus disesuaikan agardapat bercampur dengan darah dan tidak membahayakan.G. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit1. ElektrolitElektrolit ialah zat yang larutannya dalam air atauleburannya dapat menghantarkan aliran listrik. Berdasarkanderajat ionisasinya, elektrolit digolongkan menjadi tiga, yaitua.Elektrolit kuat, elektrolit yang dalam air terurai sempurna.Contoh HNO3, HCl, H2SO4, NaOH, dan MgCl2.b.Elektrolit lemah, elektrolit yang dalam air terurai sangatsedikit, seperti asam-asam organik (asam propionat dan asambenzoat), HCN, NH4OH, dan HClO.c.Elektrolit yang terletak antara a dan b, seperti o-klorobenzoat,o-nitro benzoat, dan asam siano asetat.2. Sifat koligatif larutan elektrolitBerdasarkan eksperimen, larutan elektrolit juga menunjukkansifat-sifat koligatif. Larutan elektrolit memberikan sifat koligatif yanglebih besar dari larutan nonelektrolit pada molaritas yang sama.Untuk larutan encer, seperti sifat-sifat koligatif larutan elektrolitHCl dan NH4Cl mempunyai 2 lebih besar daripada yangdiperhitungkan menurut rumus untuk larutan nonelektrolit.Mengapa larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif yang lebihbesar dari larutan nonelektrolit? Karena kemampuannya teruraisebagian atau seluruhnya menjadi ion-ion dalam larutan, Sehinggauntuk molaritas yang sama larutan elektrolit mengandung jumlahpartikel yang lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Van’tSumber: Dokumentasi Penerbit
33BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanHoff menggunakan faktor i untuk menyatakan hubungan sifatkoligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit.i= sifat koligatif larutan elektrolit dengan konsentrasi molalsifat koligatif larutan non elektrolit dengan konsentrasi molalSebagai contoh, sifat koligatif untuk penurunan titik bekuNaCl 0,01 molal sebagai berikut.Harga i NaCl 0,01 molal = '' larutan NaCl 0,01 molal larutan urea 0,01 molalffTT = 0 0359 C0 0186 C,,qq = 1,93Tabel 1.5 memperlihatkan harga i untuk penurunan titik bekularutan elektrolit dalam berbagai konsentrasi.Tabel 1.5 Harga i untuk penurunan titik beku larutanelektrolit.Harga i di atas ditetapkan secara eksperimen untuk tiap jeniselektrolit pada berbagai molaritas. Sekali i ditentukan, maka idapat digunakan untuk menghitung sifat koligatif yang laindengan memakai hubungani = fbfbTTPTTPSS''''q'q'q qSimbol (o) merupakan simbol sifat koligatif untuk larutanelektrolit. Dengan memasukkan nilai i, maka rumus-rumus sifatkoligatif larutan elektrolit menjadiLarutan elektrolitmemilikiperubahan sifatkoligatif lebihbesar dari larutannonelektrolit,karena larutanelektrolit dalamlarutan berubahmenjadi ion-ionyang menambahjumlah partikel.Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R.H, Mc Creary T.W, dan Perry S.SElektrolit0,1 molal0,01 molal0,005 molalNaCl1,871,931,94KCl1,861,941,96MgSO41,421,621,69K2SO42,462,772,86HCl1,911,971,99H2SO42,222,592,72CH3COOH1,011,051,06
34MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3Simbol operasi kali(u dapat digantidengan simbol titikdengan posisi ditengah ( 'Tf° = Kf u m u i'Tb° = Kb u m u iS° = MRT u iSifat koligatif hanya tergantung pada jumlah partikel zatterlarut dan bukan pada jenis zat, sehingga dapat dipastikanbahwa semakin banyak jumlah ion yang berada dalam larutan,nilai i akan semakin besar. Dengan demikian harga i berbandinglurus dengan jumlah ion yang ada dalam larutan.Konsekuensinya, faktor Van’t Hoff i dapat pula dituliskan sebagaiberikut.i = jumlah partikel sebenarnya dalam larutanjumlah partikel sebelum ionisasia.Nilai i elektrolit lemahElektrolit lemah yang tidak terionisasi dengan sempurna, nilaii-nya dapat ditinjau dari derajat ionisasinya. Jika dalam larutanterdapat n molekul elektrolit AB, maka D merupakan derajat ionisasidan akan terjadi kesetimbangan berikut.AxByoxAy+ +yBxmula-mula :n mol--setimbang :(1D) n molxnD molynD molsehingga i bisa dirumuskani = 1nxn ynnDDDi = >@(1)+nxynDDDi = (1 –D) +D (x + y), jika (x + y) disimbolkan dengan z,makai = 1D + Dzi = 1+(z 1)DDengan demikian derajat ionisasi dapat pula dirumuskan,sebagai berikut.1=1izDdenganD = derajat ionisasii = faktor Van’t Hoffz = jumlah ion hasil ionisasi 1 molekul elektrolit
35BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutanContohb. Nilai i elektrolit kuatJika elektrolit kuat terionisasi sempurna, maka derajationisasinya adalah 1.Sehingga nilai i menjadi:i = 1 + ( z 1)perhatikan contoh ionisasi elektrolit kuat berikut.1 mol NaClo 1 mol Na+ + 1 mol Clz = 21 mol CaCl2o 1 mol Ca2+ + 2 mol Cl2z = 31 mol AlCl3o 1 mol Al3+ + 3 mol Cl1z = 4nilai i untuk NaCl adalah i = 1 + (2 1) = 2nilai i untuk CaCl2 adalah i = 1 + (3 1) = 3nilai i untuk AlCl3 adalah i = 1 + (4 1) = 4Dari contoh di atas apa yang dapat kalian simpulkan? Nilai iuntuk elektrolit kuat yang terionisasi sempurna identik denganjumlah ion positif dan ion negatif yang terionisasi.1. Hitung kenaikan titik didih larutan aluminium sulfat 2 molal,jika derajat ionisasinya 0,9 (Kb = 0,52 °C molal1).JawabAl2(SO4)3 o 2 mol Al3+ + 3 mol SO42z= 5i = 1 + (z 1) D = 1 + (5 1) 0,9 = 1 + 3,6 = 4,6'Tb= Kbumui= 0,52 °C molal1u 0,2 molal u 4,6= 0,4784 oCJadi, kenaikan titik didih ('Tb) larutan alumunium sulfat 0,4784 oC.2. Dua gram NaOH dilarutkan dalam 200 gram air pada suhu27 oC. Jika larutan itu terionisasi sempurna, maka tentukan:a. titik didih,b. titik beku,c. tekanan osmosis.Kbair = 0,52 °C molal1 dan Kfair = 1,86 °C molal1
36MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 3JawabJumlah mol NaOH, n= –12 g40 g mol= 0,05 mol Molalitas air, m= 005 mol02 kg,,= 0,25 molalNaOH o 1 mol Na+ + 1 mol OH–z = 2i= 1 + (z 1)D= 1 + (2 1) 1 = 2a. 'Tb= Kbu m u i= 0,52 °C molal1u 0,25 molal u 2= 0,26 °Ctitik didih larutan = titik didih pelarut + 'Tb= 100 °C + 0,26 °C= 100,26 °Cb. 'Tf= Kfu m u i= 1,86 °C molal1u 0,25 molal u 2= 0,93 °Ctitik beku larutan = titik beku pelarut 'Tf= 0 0,93 °C= 0,93 °Cc.Massa jenis air adalah 1, sehingga molaritas sama denganmolalitas.p= MRT= 0,25 M u 0,08205 L atm molal1 K1u 300 K= 6,15 atmJadi, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis larutan masing-masing sebesar 100,26 °C; 0,93 °C; dan 6,15 atm.3. Titik didih beku larutan BaCl2 0,6 m adalah – 0,96 °C. JikaKf air adalah 1,86 °C molal1; maka hitung D.Jawab'Tf= titik beku pelarut titik beku larutan= 0 ( 0,96°C )= 0 + 0,96 °C= 0,96 oCBaCl2o 1 mol Ba2+ + 2 mol Clz= 3, makai= 1 + (z 1)D= 1 + 2D'Tf= Kfu m u i= 0,6 °C molal1 u 1,86 molal × (1 + 2D)
37BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan0,96 °C = 1,116 + 2,232D2,232D= 0,156D= 0,348Jadi, derajat ionisasi larutan sebesar 0,348.Kerjakan di buku latihan kalian.1. Apa yang dimaksud denganelektrolit? Sebutkan jenisnya danberikan contoh.2. Apa yang kalian ketahui tentangfaktor Van’t Hoff?3. Bagaimana kecenderungan nilai iuntuk elektrolit kuat?4.Manakah yang memiliki titik didih lebihrendah, larutan glukosa 0,2 M ataularutan natrium hidroksida 0,2 M?5. Berapa titik didih dan titik bekularutan 2 g BaCl2 dalam 200 g air?Kb= 0,52 °C molal1 dan Kf = 1,86 °Cmolal1.66. Hitung tekanan osmosis larutan 2gram KCl dalam 500 mL air padasuhu 25 oC.7. Tentukan derajat ionisasi HX dalamlarutan air 0,6 M. Jika tekananosmosis larutan 3,24 atm pada 30 oC8. Susun larutan-larutan berikutmenurut kenaikan titik didihnya.a. CH3COOH 0,5 molalb.Glukosa 0,5 molalc.NaOH 0,5 molald. CaCl2 0,5 molalTahukah KalianTahukah Kalian??Pernahkah kalian mendengar kata air RO? Tahukah kalianapa air RO itu? Air RO merupakan air murni yang diperolehdari proses osmosis balik (RO = re osmosis). Sebagaimana telahkalian pelajari bahwa osmosis merupakan peristiwamasuknya pelarut murni kedalam larutan yang lebih pekatmelalui membran semipermeabel. Membran semipermeabeladalah membran yang hanya dapat dilalui oleh zat pelarutdan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut. Jika proses dibalik,maka dengan memberi tekanan yang lebih besar dari tekananosmosis, reaksi akan berjalan ke arah pelarut. Jika dalamlarutan air, maka akan terjadi air murni yang dikenal denganair RO. Sehingga air RO merupakan air yang murni.
38MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 31. Larutan merupakan campuran homogen antara zatterlarut (solute) dengan zat pelarut (solven).2. Hubungan secara kuantitatif antara zat terlarut denganlarutan atau antara zat terlarut dengan zat pelarutdinyatakan dengan istilah konsentrasi. Konsentrasi adabeberapa macam, diantaranya molaritas (molaritas),molalitas (molalitas), fraksi mol, dan persen (%).3. Molaritas merupakan perbandingan antara jumlah mol zatterlarut dengan volume dalam liter larutan.4. Molalitas merupakan perbandingan antara jumlah mol zatterlarut dengan massa dalam kilogram zat pelarut.5. Fraksi mol menyatakan perbandingan antara salah satukomponen larutan (zat terlarut atau pelarut) denganjumlah mol total komponen dalam larutan.6. Persentase (%) menyatakan hubungan antara bagian zatterlarut atau pelarut ( dalam satuan massa atau volume)dengan jumlah total larutan dikalikan dengan 100 %.7. Salah satu sifat larutan adalah sifat koligatif, yaitu sifatfisika yang hanya tergantung pada jumlah partikel zatterlarut dan bukan pada jenis zat terlarut. Ada empatmacam sifat koligatif yang dipelajari yaitu, penurunantekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku,dan munculnya tekanan osmosis.9. Larutan 4 gram suatu elektrolit binerdalam 100 gram air membeku pada–0,98 oC. Jika derajat ionisasinyaadalah 0,8, maka berapa massamolekul relatif zat tersebut?10. Sebanyak 1,17 gram natrium kloridadilarutkan dalam 100 gram padasuhu 25 oC. Jika zat terionisasisempurna dalam air, maka tentukana. titik didih larutan,b.penurunan titik beku larutan,c.tekanan osmosis.
39BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan1. Apa yang dimaksud dengan sifatkoligatif larutan?2. Sifat apa saja yang tergolong sifatkoligatif?3. Tentukan molaritas larutan 19 gramNaCl dalam 100 mL air.4. Tentukan fraksi mol BaSO4 dalamlarutan yang mengandung 12gram BaSO4 dalam 200 mL air.5. Fraksi mol glukosa dalam larutanadalah 0,1. Hitung molalitas dankadar glukosa dalam larutantersebut.6. Tekanan uap benzena pada suhu30 oC adalah 118,2 mmHg danuntuk toluena adalah 36,7 mmHg.Hitung tekanan uap campuran78 gram benzena dan 184 gramtoluena jika campuran tersebutdianggap ideal.7. Pada suhu yang sama, mana yangmempunyai tekanan uap lebihtinggi, air atau alkohol?8. Mana yang lebih cepat mendidih,merebus air di pantai atau dipuncak gunung? Jelaskan.9. Larutan urea sebanyak 100 mLmengandung 10% CO(NH2)2.Hitung titik beku larutan tersebut,jika massa jenis larutan = 1,0 kg L–1dan Kf air = 1,86 oC molal1.10. Berapa Kf larutan urea 0,1 molalyang membeku pada suhu –0,23 oC.11 . Sebanyak 100 mL asam sulfat (massajenis 1,4 kg L1) dilarutkan dalam 100mL air (massa jenis 1 kg L1).Tentukan molalitas dan fraksi molH2SO4 dalam larutan tersebut.12. Mengapa kenaikan titik didihtermasuk sifat koligatif larutan?13. Mana yang mempunyai titik didihlebih tinggi dan jelaskan:a. larutan urea 0,1 molal ataularutan urea 0,1 molar;b. larutan urea 0,1 molal ataularutan glukosa 0,1 molal;c.larutan urea 0,1 molal ataularutan natrium klorida 0,1molal;d. larutan natrium klorida 0,1molal atau larutan Na2SO4 0,1molal?14. Larutan 2 gram CH3COOH dalam100 gram air terionisasi 6,1%.Tentukan:a. nilai i,b.titik didih,c.penurunan titik beku,d. tekanan osmosis.15. Tekanan uap jenuh air pada suhu27 oC adalah 26,74 mmHg. Berapatekanan uap jenuh suatu larutan900 mg gula dalam 120 gram air?A. Jawab pertanyaan di bawah ini dengan benar pada buku latihan kalian.
40MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 31. Di antara sifat larutan di bawah iniyang tidak termasuk sifat koligatiflarutan adalah ....a. penurunan tekanan uapb.kenaikan titik didihc.kenaikan titik bekud. penurunan titik bekue.tekanan osmosis2. Molaritas berbanding lurus dengan....a. volume larutanb.volume pelarutc.massa zat terlarutd. massa jenis pelarute.fraksi mol pelarut3. Larutan 1 molal NaOH terbuat dari1 mol (40 gram) NaOH dengan ....a. 1 liter airb.960 gram airc.1000 gram aird. 960 ml aire.air hingga volume larutan 1liter4. Diketahui beberapa larutan sebagaiberikut.1. 1 mol NaOH dalam 1 liter air2. 1 mol urea dalam 1 liter larutan3. 11,7 gram NaCl dalam 2000gram air4. 18 gram C6H12O6 dalam 1 Llarutan5. 0,1 mol KOH dalam 100 gramairDari lima larutan di atas yangmempunyai molaritas sama adalah....a. 2, 3, dan 5b.1, 3, dan 5c.2,3, dan 5d. 2 dan 4e.1 dan 35. Diantara larutan berikut yangmempunyai fraksi mol terbesaradalah ....a. larutan sukrosa 30 %(Mr = 342)b.larutan urea 10 % (Mr = 60)c.larutan MgSO4 20 %(Mr = 120)d. larutan NaCl 10 % (Mr = 58,5)e.larutan glukosa 20 %(Mr = 180)6. Sebanyak 6 gram urea dilarutkandalam 90 gram air. Fraksi mol ureadalam larutan itu adalah ....a. 0,0164d. 0,0667a. 0,02e.1,1c.0,0625 7. Diketahui dua jenis larutansebagai berikut.X = larutan 0,6 gram urea dalam 100 gram air (Mr urea = 60)Y = larutan 1,11 gram CaCl2 dalam 100 gram air (Mr CaCl2 = 111)Pernyataan berikut yang benartentang larutan-larutan tersebutadalah ....a. larutan Y mempunyai tekananuap lebih tinggi daripadalarutan Xb. larutan Y mempunyai titikdidih lebih rendah daripadalarutan Xc.kedua larutan isotonikd. kedua larutan mengandungjumlah partikel terlarut yangsama banyake.larutan X mempunyai titikbeku lebih tinggi daripadalarutan YB. Pilih salah satu jawaban yang paling tepat pada buku latihan kalian.
41BBa b 1 Si fat Koliga tif La rutan8 . Fraksi mol urea dalam air adalah 0,2.Tekanan uap jenuh air murni padasuhu 20 oC sebesar 17,5 mmHg.Maka tekanan uap jenuh larutanpada suhu itu adalah ... mmHg.a. 3,5d. 17,7b.1 4e.2 1c.17,59. Tekanan uap jenuh air pada 29 oCadalah 30 mmHg. Pada suhu yangsama, tekanan uap larutan dari58,5 gram NaCl (Mr = 58,5) dalam900 gram air adalah ... mmHg.a.150u 30d.910u 30b.2151u 30e.1819u 30c.226u 3010. Gambar di bawah ini merupakandiagram P-T untuk suatu zat murniX. Pernyataan berikut yang benaradalah ....a. B adalah titik kritis zat Xb.pada titik E, padatan X beradadalam kesetimbangan denganuap Xc.titik cair zat X bertambahdengan kenaikan tekanan luard. pada titik C tiga fase beradadalam kesetimbangane.titik didih zat X menurun, jikatekanan luar diperbesar.11. Suatu larutan urea mempunyaitekanan uap 24,5 mmHg. Pada suhuyang sama air murni mempunyaitekanan uap jenuh 25 mmHg.Kadar larutan urea tersebutadalah ... (Mr urea = 60; air = 18).a. 2 %d. 6,8 %b.2,04 %e. 98 %c.6,4 %12. Tekanan uap jenuh air murnipada 29 oC adalah 30 mmHg. Padasuhu yang sama larutan glukosa 2molal mempunyai tekanan uapsebesar ... mmHg.a. 1,08d. 31,08b. 1,04e.60c.28,9613. Sebanyak x gram suatu zatnonelektrolit dengan massamolekul relatif M dilarutkandalam 100 gram pelarut.Penurunan titik beku larutanadalah sebesar 'T, maka hargapenurunan titik beku molal (Kf)pelarut itu adalah ....a.10TMx'ud.10xTM'ub.xM10100e.1000MxT'uc.100MxT'u14. Larutan berikut yang mempunyaititik beku terendah adalah larutan....a. 0,1 mol urea dalam 500 gram airb. 0,1 gram NaCl (Mr = 58,5)dalam 1000 gram airc.0,2 gram glukosa (Mr = 180)dalam 500 gram aird. 0,09 mol urea dalam 500 g aire.1,0 gram glukosa (Mr = 180)dalam 1000 gram airABCDE0suhu
42MMa ri Belaja r Kimia SMA-MA Kela s XII IPA JILID 315 . Titik beku larutan 0,1 M NaCl dalamair adalah 0,36oC. Diharapkan titikbeku larutan kalsium klorida (CaCl2)0,05 M dalam air adalah ... oC.a.0,18d.0,45b.0,27e.0,54c.0,3616. Jika diketahui titik beku asam asetatadalah 16,6oC dan titik bekumolalnya adalah 3,6oC molal–1.Maka titik beku larutan 12,8 grambelerang (S8) dalam 100 gram asamasetat adalah ... oC.a.4,7d. 14b.2,2e.14,8c.1,817. Untuk menaikkan titik didih 250 mLair menjadi 100,1 oC pada tekanan1atm (Kb = 0,50 oC molal1), makajumlah gula (Mr = 342) yang harusdilarutkan adalah ... gram.a. 17,1d. 342b.8 6e.684c.17118. Tiga gram senyawa elektrolit dalam250 mL air, mempunyai penurunantitik beku setengahnya daripenurunan titik beku 5,85 gramNaCl (Mr = 58,5) dalam 500 gramair. Massa molekul relatif zatnonelektrolit tersebut adalah ....a. 45d. 120b.6 0e.342c.7619. Pada pembuatan sirop, kekentalandiukur dengan mengamati titikdidihnya. Penelitian menunjukkanbahwa sirop yang baik harusmendidih pada suhu 105 oC. Jikasirop itu memakai gula pentosa ,maka molaritas gula dalam siropadalah ....(Mr = 150, Kb air = 0,5oC molal–1).a. 30 %d. 60 %b.40 %e.75 %c.50 %20. Glikol (Mr = 62) digunakan sebagaianti beku dalam air pendinginradiator kendaraan bermotor didaerah beriklim dingin. Supaya airpendingin tidak membeku pada–10 oC, maka ke dalam 1 liter airharus ditambahkan glikol sebanyak... gram (Kfair = 1,8 oC molal1).a. 86d. 345b. 115e.690c.172,5