Halaman
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLITKIMIAKELASXIIPENYUSUNDrs. H. I Gede Mendera, M.T.SMA Plus Negeri 17 Palembang
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN.............................................................................................................................................2DAFTAR ISI............................................................................................................................................3PETA KONSEP.......................................................................................................................................4GLOSARIUM...........................................................................................................................................5PENDAHULUAN...................................................................................................................................6A.Identitas Modul...........................................................................................................6B.Kompetensi Dasar.......................................................................................................6C.Deskripsi.....................................................................................................................6D.Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................6E.Materi Pembelajaran...................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.......................................................................................................7Faktor Van’t Hoff, Penurunan Tekanan Uap,dan Kenaikan Titik Didih LarutanElektrolit.....................................................................................................................7A.Tujuan Pembelajaran..................................................................................................8B.Uraian Materi..............................................................................................................8C.Rangkuman...............................................................................................................12D.Penugasan Mandiri...................................................................................................12E.Latihan Soal..............................................................................................................13F.Penilaian Diri............................................................................................................15KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.....................................................................................................17Penurunan Titik Beku dan Tekanan Osmosis Larutan Elektrolit...................................17A.Tujuan Pembelajaran................................................................................................17B.Uraian Materi............................................................................................................17A.Rangkuman...............................................................................................................19B.Penugasan Mandiri...................................................................................................19E.Latihan Soal..............................................................................................................19F.Penilaian Diri............................................................................................................21EVALUASI.............................................................................................................................................23DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................27
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4PETA KONSEPSIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLITDAN NONELEKTROLITJumlah Ion (n) : biner, terner, kuarternerDerajat ionisasi (α) :EK : α =1EL : 0 < α < 1Penuruan Tekanan UapKenaikan Titik DidihPenurunan Titik BekuTekanan OsmosisFaktor Vant Hoffi = [1 +(n-1)α]∆P = Po . XB. i∆Tb = Kb . m . i∆Tf = Kf . m . i𝞹= M . R .T. i
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5GLOSARIUMElektrolit: Zat dalam larutannya dapat mengalami ionisasiElektrolit kuat: Zat dalam larutannya dapat mengalami ionisasi sempurnaElektrolit lemah: Zat dalam larutannya dapat mengalami ionisasi sebagianDerajat ionisasi: Perbandingan antara jumlah molekul zat yang terionisasi denganjumlah molekul zat mula -mulaElektrolit biner: Eletrolit pada ionisasinya menghasilkan dua buah ion Elektrolit terner: Eletrolit pada ionisasinya menghasilkan tiga buah ionElektrolit kuarterner: Eletrolit pada ionisasinya menghasilkan empat buah ionFaktor Van’t Hoff: Pertambahan jumlah partikel pada ionisasi suatu elektrolitsetelah mengalami ionisasi, i = [1+(n-1)α]
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA.Identitas ModulNama Mata Pelajaran : KimiaKelas : XII/ semester 1Alokasi waktu : 8jam pelajaran (2x pertemuan)Judul Modul: Sifat Koligatif Larutan ElektrolitB.Kompetensi Dasar3.2Membedakan sifat koligatiflarutan elektrolit dan larutannonelektrolit4.2Menganalisis datapercobaanuntuk menentukan derajat pengionanC.DeskripsiTahukahkalian, membuat es krim tradisonal itu tidak menggunakan freezer. Es krim tradisional dibuat dengan memasukkan adonan es krim ke dalam wadah yang di sekitarnya diberi es batu untuk membekukan. Selain itu, bukan hanya es batu saja, tapi juga ditambahkan garam. Kenapa ditambah garam ya? Dari berbagai sumber diketahui titik beku es 0oC, suhu ini tidak cukup untuk membekukan es krim, temperatur yang dibutuhkan 3oC dibawah titik beku es. Nah untuk menurunkan suhu di bawah nol, salah satu zat yang digunakan adalah garam. Mengapa garam yang digunakan? Bisakah zat lain digunakan untuk menurunkan suhu es pendingin pada pembuatan es krim? Sebenarnya ada bahan kimia lain yang juga bisa digunakan, namun garam relatif mudah ditemukan serta harga yang jauh lebih murah dan menghasilkan jumlah partikel yang lebih banyak dibandingkan zat non elektrolit misalnya urea.Pada modul ini akan dipelajari perbandingan jumlah partikel yang dihasilkan dari larutan elektrolit dan larutan non elektrolit kaitannya dengan sifat koligatiflarutanyaitupenurunantekananuap,kenaikantitikdidih,penurunantitikbekudantekananosmosis.D.Petunjuk Penggunaan ModulModul ini terbagi menjadi dua topik yaitu:Pertama:Faktor Van’t Hoff, Penurunan Tekanan Uap, dan Kenaikan Titik Didih Larutan ElektrolitKedua: Penerapan Faktor Vant Hoff pada Penurunan Titik Beku dan Tekanan Osmosis LarutanUntuk mempelajari materi sifat koligatif larutan elektrolit pada modul ini, kalian harus sudah memahami materi prasyarat yaitu : 1) derajat ionisasi; 2) pengelompokan larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah; dan 3) Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit.Agar modul dapat digunakan secara maksimal maka kalian diharapkan melakukan langkah-langkah sebagai berikut :1.Pelajari dan pahami peta materi yang disajikan dalam setiap modul2.Pelajari dan pahami tujuan yang tercantum dalamsetiap kegiatan pembelajaran3.Pelajari uaraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan pembelajaran.4.Lakukan uji kompetensi di setiap akhir kegiatan pembelajaran untuk menguasai tingkat penguasaan materi.5.Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang diharapkan.
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7E.Materi PembelajaranMateri yang akan dibahaspada modul ini meliputi :1.Membedakan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit2.Merumuskan faktor Van’t Hoff3.Menggunakan faktor Van’t Hoff dalam perhitungan sifat koligatif larutan elektrolitKEGIATAN PEMBELAJARAN 1Faktor Van’t Hoff, Penurunan Tekanan Uap,dan Kenaikan Titik Didih LarutanElektrolit
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8A.Tujuan PembelajaranSetelah mengikuti pembelajaran secara mandiri pada modul ini, Anandadapat :1.Membedakan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit2.Merumuskan faktor Van’t Hoff3.Menggunakan faktor Van’t Hoff pada sifat koligatif larutan Penurunan Tekanan Uap dan Kenaikan Titik DidihLarutan Elektrolit.B.Uraian Materi1.Pengelompokan Larutan dan Derajat Ionisasi (Apersepsi)Ananda yang hebat, coba ingat kembali materi kimia di Kelas X tentang larutan elektrolit dan non elektrolit serta materi Kelas XI tentang Derajat Ionisasi.a.Elektrolit kuat dapat berasal dari :1)Asam kuat, contoh : HCl, H2SO4, HNO32)Basa kuat, contoh : NaOH, KOH, Ba(OH)23)Garam, contoh : NaCl, KCl, BaCl2, Ca(NO3)2b.Elektrolit lemah dapat berasal dari :1)Asam lemah : CH3COOH, HF, HCN2)Basa lemah : NH4OH, Al(OH)33)Sebagian garam : AgCl, PbCl2c.Derajat ionisasi :1)Elektrolit kuat, α =12)Elektrolit lemah : 0 < α < 1Perbandingan pelarutan senyawa non elektrolit,elektrolit kuat dan elektrolit lemah sebagai berikut :Non elektrolitContoh : gulaElektrolit kuatContoh : NaClElektrolit lemahContoh : AgClIlustrasi :Ilustrasi :Ilustrasi :Persamaan reaksi :-Persamaan reaksi :NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)Persamaan reaksi :AgCl(aq) ⇄Ag+(aq) + Cl-(aq)Ket. : tidak terionKet. : terion sempurna Ket. : terion sebagianMateri apersepsi di atas akan menjadi dasarAnanda untuk dapat membedakan sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit.Perbedaan rumus mencari sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit dapat Ananda lihat pada tabelberikut.Sifat Koligatif LarutanLarutan Non ElektrolitLarutan Elektrolit
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN9Penurunan Tekanan Uap (∆P)∆𝑃=𝑃𝑜.𝑋𝑡∆𝑃=𝑃𝑜.𝑋𝑡.𝑖Kenaikan Titik Didih(∆Tb)∆𝑇𝑏=𝑚.𝐾𝑏∆𝑇𝑏=𝑚.𝐾𝑏.𝑖Penurunan Titik Beku(∆Tf)∆𝑇𝑓=𝑚.𝐾𝑓∆𝑇𝑓=𝑚.𝐾𝑓.𝑖Tekanan Osmosis(𝞹)𝜋=𝑀.𝑅.𝑇𝜋=𝑀.𝑅.𝑇.𝑖Jika Ananda perhatikan di atas, perbedaan rumus sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit terletak pada simbol "𝑖"yang merupakan simbol Faktor Van’t Hoff. 2.Faktor Van’t HoffZat elektrolit dalamair akan terionisasi menjadi ion-ion peyusunnya. Peruraian itu akan menyebabkan penambahan jumlah partikel, sedangkan sifat koligatif tergantung pada banyaknya partikel dalam larutan. Hal itulah yang menyebabkan pada konsentrasi yang sama sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dari larutan non elektrolit.Untuk mengetahui banyaknya penambahan parikel zat elektrolit dalam larutan, kita misalkan elektrolit A terionisasi membentuk sejumlah n ion B (kumpulan ion positif dan ion negatif) menurut reaksi :A (aq) ⇄n B (aq)molekul ionJika kita misalkan : A mula-mula yang terion = a mol dengan derajat ionisasi = , maka dapat dituliskan := 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑦𝑎𝑛𝑔𝑚𝑒𝑛𝑔𝑖𝑜𝑛𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑚𝑢𝑙𝑎−𝑚𝑢𝑙𝑎A ⇄n BMula-mula: a molBereaksi: a mol n a molSetelah reaksi: a –a n a molBanyaknya partikel dalam larutan adalah = partikel zat A yang tidak terion + jumlah partikel B yang terbentuk, yaitu := (a –a + n a ) mol = a (1+n -) mol= a [1+ (n –1) ] molJika dibandingkan, antara partikel zat setelah reaksi ionisasi dengan partikel zat sebelum reaksi ionisasi, akan diperoleh:= a [1+(n 1)𝛼]𝑎terjadi penambahan jumlah partikel sebesar [1+ (n –1) ] kali. Penambahan itu dinamakan faktor Van’t Hoffatau faktor i.Jadi : i= [1+ (n –1) ], Dimana : n = jumlah ion yang dihasilkan hasil ionisasi suatu elektrolit (n = 2 disebutbiner, n= 3 disebut terner, n = 4 disebut kuarterner)= derajat ionisasi larutan elektrolit(elektrolit kuat, = 1, elektrolit lemah : 0 < < 1)Dari rumusan faktor Van’t Hoff, dapat disimpulkan bahwa i = n, jika elektrolit kuat (= 1).Contoh :+
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10a.NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)Dari persamaan reaksi ionisasi NaCl, dapat dinyatakan : jumlah ion yang dihasilkan = satu ion Na+dan satu ion Cl-= 2 (n = 2) dan NaCl mengalami ionisasi sempurna (= 1), sehingga :i= [1+ (n –1) ]i= [1+ (2 –1) 1 ], i= [1+ (1) 1 ], = 2b.MgCl2(aq) → Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)Dari persamaan reaksi ionisasi MgCl2, dapat dinyatakan : jumlah ion yang dihasilkan satu ion Mg2+dan dua ion Cl-= 3 (n = 3) dan MgCl2mengalami ionisasi sempurna (= 1), sehingga :i= [1+ (n –1) ]i= [1+ (3 –1) 1 ] i= [1+ (2) 1 ]i= [1+ 2 ]= 33.PenggunaanFaktorVan’tHoffpadaSifatKoligatifLarutanElektrolita.Penurunan Tekanan Uap LarutanFaktor Van’t Hoff melekat pada mol zat terlarut (nt) atau pada fraksi mol zat terlarut (Xt), sehingga rumus untuk menghitung penurunan tekanan uap larutan dirumuskan :, , dimana : Xt= 𝑛𝑡𝑛𝑝+𝑛𝑡Contoh soal :Larutan garam dapur, NaCl (Mr = 58,5) dengan kadar 10% massa pada suhu toC, bila tekanan uap air pada suhu yang sama = 24 mmHg, berapakah tekanan uap larutan?Pembahasan :Zat terlarutnya adalahgaram yang mengalami ionisasi sempurna, yaitu :NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)Jumlah ion (n) = 2, α = 1, karena elektrolit kuat maka : i = n = 2Misal : masa larutan = 100 gram, kadar NaCl = 10%Masa NaCl = 10100𝑥100𝑔𝑟𝑎𝑚= 10 gramMasa H2O= (100 –10) gram= 90 gramHitung mol masing-masing zat dalam larutan, yaitu :Mol NaCl = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑀𝑟=1058,5=0,17𝑚𝑜𝑙Mol H2O = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑀𝑟=9018=5𝑚𝑜𝑙Xt= 𝑛𝑡𝑛𝑝+𝑛𝑡=0,175+0,15=0,175,32=0,032∆P= Po. Xt. i= 24 mmHg . 0,032= 0,767 mmHg∆𝑃=𝑃𝑜.𝑋𝑡.𝑖
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN11P= Po–∆P= 24 –0,767 mmHg= 23,233 mmHgb.Kenaikan Titik Didih Pada penggunaan hukum Van’t Hoff dalam menghitung sifat koligatif larutan, perlu diperhatikan :•Tentukan jenis zat terlarutnya (non elektrolit/elektrolitkuat/elektrolit lemah) untuk menentukan harga derajat ionisasinya•Tuliskan persamaan ionisasinya untuk menentukan jumlah ion yang dihasilkanContoh soal :1)Sebanyak 5,85 gram NaCl (Mr = 58,5) dilarutkan dalam500 gram air, hirunglah titik didih larutan Pembahasan :NaCl(aq) →Na+(aq) + Cl-(aq)Dari persamaan reaksi ionisasi NaCl (elektrolit kuat) dapat dinyatakan : n = 2, = 1, maka : i = n∆𝑇𝑏=𝑚.𝐾𝑏.𝑖Hitung molalitas larutan :m= 𝑔𝑟𝑀𝑟𝑥1000𝑃= 5,8558,5𝑥1000500= 0,2 molal∆Tb= m x Kb x i= 0,2 molal x 0,52 oC/molal x 2= 0,208 oCTblar.= Tb pel. + ∆TbTblar. = 100 + 0,208= 100,208 oC2)Larutandibuat dengan melarutkan 7,5 gramsuatuelektrolitbiner(Mr= 60) kedalam100gramair,larutanmendidihpadasuhu101,04oC, makahitunglah derajationisasisenyawaelektrolit biner tersebut, Kb air = 052 oC/molal.Pembahasan :Diketahui elektrolit biner, berarti harga n = 2∆Tb= Tb pelarut+ Tb larutan= 101,04 –100= 1,04 oCm= 𝑔𝑟𝑀𝑟𝑥1000𝑃= 7,560𝑥1000100= 1,25 molal∆Tb= m x Kb x ii = 𝛥Tbm x Kb=1,041,25 x 0,52= 1,6i= [ 1 + (n –1) α]
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN121,6= [ 1 + (2-1) α]1,6= (1 + α )α= 1,6 –1= 0,6C.Rangkuman1.Banyaknya partikel dalam larutan elektrolit dan non-elektrolit tidak sama meskipun konsentrasinya sama, karena larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan nonelektrolit tidak terionisasi, sehingga pada konsentrasi yang sama sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dari sifat koligatif larutan non elektrolit.2.Pertambahan jumlah partikel larutan elektrolit setelah mengalami ionisasi dinyatakan dengan faktor Van’t Hoff, i = [1 + (n –1)α], dimana n = jumlah ion yang dihasilkan hasil ionisasi suatu elektrolit (n = 2 disebut biner, n= 3 disebut terner, n = 4 disebut kuarterner), α = derajat ionisasi larutan elektrolit (elektrolit kuat, = 1, elektrolit lemah : 0 < < 1)3.Rumus sifat koligatif larutan elektrolit dituliskan sebagai berikut :a.Penurunan Tekanan Uap (∆P), dirumuskan :b.Kenaikan Titik Didih (∆Tb), dirumuskan :c.Penurunan Titik Beku (∆Tf), dirumuskan :d.Tekanan Osmosis (𝞹), dirumuskan :D.Penugasan Mandiri1.Larutan elektrolit biner pada suhu tertentu memiliki fraksi mol terlarut 0,2, tekanan uap air murni pada suhu tersebut = 30 mmHg dan bila mengalami ionisasi sempurna dalam larutannya, berapakah tekanan uap larutannya?2.Dalamsuatupercobaandilaboratorium,duaorangsiswa,AndidanBudimengukurtitikdidihlarutan,Andi melarutkan18gramglukosa(Mr= 180) dalam500gramairlaludipanaskan,Andimelarutkan5,35gramNaCl(Mr= 53,5) dalam500gramairlaludipanaskan.Suhularutandiukurdenganmenggunakantermometer. Bila Kb air = 0,52 oC/m.a.Bandingkan larutan Andi dan Budi, pada termometer larutan siapakah menunjukkan angka lebih tinggi?b.Jelaskan mengapa hal ini terjadi3.Diketahui 5 buah wadah yang berisi larutan sebagai berikut (1)AlCl30,1 m(2)Glukosa 0,2 m∆𝑃=𝑃𝑜.𝑋𝐵.𝑖∆𝑇𝑏=𝑚.𝐾𝑏.𝑖∆𝑇𝑓=𝑚.𝐾𝑓.𝑖𝜋=𝑀.𝑅.𝑇.𝑖
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN13(3)Urea 0,1 m(4)MgCl20,1 mSusunlahurutan larutan-larutantersebut berdasarkantitikdidihnyadariyangpalingrendahkeyangpalingtinggiE.Latihan Soal1.Dalamsuatupercobaandilaboratorium,duaorangsiswa,AndidanBudimengukurtitikdidihlarutan,Andi melarutkan18gramglukosa(Mr= 180) dalam500gramairlaludipanaskan,Andimelarutkan5,35gramNaCl(Mr= 53,5) dalam500gramairlaludipanaskan.Suhularutandiukurdenganmenggunakantermometer.Beberapa pernyataan berikit berkaitan dengan percobaan di atas :(1)kedua larutan pada suhu 100 oC belum mendidih(2)larutan yang dibuat Andi lebih dulu mendidih(3)titik didih kedua larutan sama besarnya(4)jumlah partikel kedua larutan sama banyak(5)kenaikan titik didh larutan Andi < kenaikan titik didihlarutan BudiPernyataan yang benar adalah...A.(1), (2) dan (3)B.(1), (2) dan (4)C.(2), (3) dan (5)D.(1), (2) dan (5)E.(3), (4) dan (5)2.Larutan6gramsuatuelektrolitbiner(Mr= 60) dilarutkandalam100gramair,larutanmembekupadasuhu-3,348oC, makaderajationisasisenyawaelektrolittersebutadalah...A.0,075B.0,60C.0.70D.0,80E.0,903.Data percobaan tentang titik didih 4 larutan pada suhu 27oC dan tekanan 1 atm tercantum pada tabel berikut.NoZat terlarutLarutanKonsentrasi (m)Titik Didih (oC)1CO(NH2)21100,522CO(NH2)22101,043NaCl1101,044NaCl2102,08Pada konsentrasi yang sama, larutan urea, CO(NH2)2dan garam dapur, NaCl memiliki titik didih yang berbeda. Hal ini disebabkan ....A.kedua larutan menghasilkan jumlah partikel yang berbeda B.larutan NaCl tidak mengalami ionisasiC.larutan urea mengalami ionisasi
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN14D.kedua larutan merupakan larutan elektrolitE.kedua larutan merupakan larutan non elektrolit4.Untuk mengetahui massa molekul relatif suatu senyawa elektrolit biner yang belum diketahui rumus molekulnya, seorang kimiawan melakukan percobaan di laboratorium dengan melarutkan 4 gram senyawa elekrolit tersebut kedalam 250 gram air. Suhu pada termometer menunjukkan 100,26oC pada tekanan 1 atm. Bila diketahui Kb air=0,520C/m, maka Mr zat tersebut diperkirakan....A.16B.32C.64D.103E.128Kunci dan Pembahasan Soal LatihanNoKunci JawabanPembahasan1.DSoal ini dapat diselesaikan dengan menghitung nilai titik didih pada kedua senyawa urea dan KCl.a.Glukosa∆Tb=ixKxPxMrgramb1000∆Tb=52,0500100018018xx∆Tb= 0,104 ⁰CTblarutan= Tb pelarut+ ∆TbTblarutan= 100 + 0,104= 100,104 oCb.NaCl, terjadi reaksi NaCl(aq) →Na+(aq) + Cl-(aq)Sehingga jumlah ion (n) = 2 dan nilai 𝛂= 1. i = 1 + (n-1)𝛂= 1 + (2-1)1 = 2 ∆Tb=ixKxPxMrgramb1000∆Tb=252,050010005,5885,5xxx∆Tb= 2,08 ⁰CTblarutan= Tb pelarut+ ∆TbTblarutan= 100 + 2,08= 102,08 oCBerdasarkan perhitungan tersebut maka pernyataan yang tepat adalah (1), (2) dan (5)2.D∆Tf= Tf pelarut–Tf larutan∆Tf= 0 –(-3,348) = +3,348 oCSenyawa biner →Jumlah ion (n) = 2, = ?maka
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15∆Tf=ixKxPxMrgramf10003,348=ixxx86,11001000606i= 86,1348,344xx= 1,8 i = 1 + (n-1)1,8 = 1 + (2-1)1,8 = 1 + = 1,8 -1= 0,803.AData percobaan tentang titik didih 4 larutan pada suhu 27oC dan tekanan 1 atm tercantum pada tabel berikut.NoZat TerlarutLarutanKonsentrasi (m)Titik Didih (oC)1CO(NH2)21100,522CO(NH2)22101,043NaCl1101,044NaCl2102,08Dari data 1 dan 3 dapat terlihat bahwa walaupun memiliki konsentrasi yang sama ternyata senyawa urea dan garam NaCl memiliki titik didih yang berbeda. Hal ini membuktikan jika jumlah partikel tidak hanya dipengaruhi oleh konsentasi saja melainkan jumlah ion pada larutan tersebut. Garam NaCl yang merupakan larutan elektrolit memiliki jumlahion yang lebih banyak dibandingkan urea yang bersifat non elektrolit sehingga jawaban yang tepat adalah :A.Kedua larutan memiliki jumlah partikel berbeda.4.C∆Tb= Tblarutan–Tb pelarut∆Tb= 100,26 -100= 0,26 oCSenyawa biner →Jumlah ion (n) = 2, = 1(jika tidak disebutkan nilainya), maka∆Tb=ixKxPxMrgramf10000,26=252,025010004xxxMrMr= 252,026,044xxx= 64F.Penilaian DiriNoPertanyaanYaTidak
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN161Saya telah memahami perbedaan jumlah partikel yang dihasilkan oleh larutan non elektrolit, elektrolit kuat dan elektrolit lemah2Saya dapat membedakan rumus sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit.3Saya sudah memahami faktor Van’t Hoff, i = [1 + (n-1)α], dimana n = jumlah ion yang dihasilkan dan α = derajat ionisasi4Saya sudah memahami bahwa larutan elektrolit ada yang biner (n=2), terner (n =3), kuarterner (n = 4) 5Saya dapat membedakan antara larutan elektrolit kuat (memiliki α =1), elektrolit lemah (0 <α<1) dan non elektrolit (α=0)6Saya dapat menggunakan faktor Van’t Hoff pada penghitungan sifat koligatif : 1) penurunan tekanan uap,dan2) kenaikan titik didih.
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17KEGIATAN PEMBELAJARAN 2Penurunan Titik Beku dan Tekanan Osmosis LarutanElektrolitA.Tujuan PembelajaranSetelah mengikuti pembelajaran secara mandiri pada modul ini, Anandadapat :1.Menganalisis penurunan titik beku larutan elektrolit.2.Menganalisistekanan osmosislarutan elektrolit.B.Uraian Materi1.Penurunan Titik Beku LarutanElektrolitPerlu Ananda ingat Kembali bahwa pada penggunaan hukum Van’t Hoff dalam menghitung sifat koligatif larutan, perlu diperhatikan :•Tentukan jenis zat terlarutnya (non elektrolit/elektrolit kuat/elektrolit lemah) untuk menentukan harga derajat ionisasinya•Tuliskan persamaan ionisasinya untuk menentukan jumlah ion yang dihasilkanContoh SoalLarutan 4 gram suatu basa bervalensi satu (LOH) dalam 100 gram air membeku pada temperatur -3,72 oC. jika penurunan titik beku molal air 1,86 oC, hitunglah masa atom relatif logam L bila diketahui Ar : H = 1, O = 16.Pembahasan :Suatu asam bervalensi satu artinya menghasilkan satu buah ion OH-, reaksi ionisasinya :LOH(aq) → L+(aq) + OH-(aq)Jumlah ion yang dihasilkan (n) = 2, larutan dianggap elektrolit kuat, sehingga harga : α = 1.∆Tf= Tf pelarut–Tf larutan∆Tf= 0 –(-3,72) = +3,72 oCLOH(aq) →L+(aq) + OH-(aq)Jumlah ion (n) = 2, = 1, maka∆Tf=𝑔𝑟𝑎𝑚𝑀𝑟𝑥1000𝑃𝑥⥂𝐾𝑓⥂𝑥⥂𝑖3,72=4𝑀𝑟𝑥1000100𝑥1,86⥂𝑥2Mr= 74,43,72𝑥2= 40Mr LOH= Ar L + Ar O + Ar HAr L= Mr LOH –(Ar O + Ar H)Ar L= 40 –(Ar O + Ar H)= 40 –17= 232.Tekanan OsmosisLarutan ElektrolitProses osmosis terjadi jika kedua larutanyang dipisahkan oleh membran semipermeabel mempunyai tekanan osmotik yang berbeda. Untuk larutan yang terdiri atas zat nonelektrolit, maka tekanan osmotik berbanding lurus dengan
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18konsentrasi (kemolaran) zat terlarut. Untuk larutan elektrolit dengan memperhitungkan faktor Van’t Hoff, i = [1+(n-1)α], sehingga rumus untuk menghitung tekanan osmosis larutan elektrolit adalah:𝞹= M . R . T . iKeterangan :𝞹= tekanan osmosis (atm), 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHgM= molaritas larutan (mol/L)R= tetapan umum gas= 0,082 L . atm/mol KT= suhu mutlak = (oC + 273) Ki= faktor Van’t HoffContoh soal :a.Tentukanlah tekanan osmotik larutan elektrolit kuat yang mengandung 5,85 gram NaCl (Mr NaCl = 58,5) dalam 1 liter larutan pada suhu 27°C!Pembahasan :NaCl adalah elektrolit kuat, dalam larutannya mengalami ionisasi sempurna, menurut reaksi :NaCl(aq) →Na+(aq) + Cl-(aq)Dari reaksi ionisasi NaCl, dapat ditentukan jumlah ion yang dihasilkan, n = 2 dan derajat ionisasinya, α = 1, sehingga : i = n = 2.Untuk menghitung tekanan osmotik dari larutan NaCl, menggunakan rumus berikut:π = M . R . T . ikita bisa menghitung harga M terlenih dahulu dengan rumus :M = 𝑔𝑟𝑀𝑟𝑥1000𝑣𝑜𝑙M = 5,8558,5𝑥10001000= 0,1 mol/LSetelah kita hitung molaritas larutan, lalu masukkan ke dalam rumus tekanan osmosis larutan elektrolit, dimana harga i sudah kita tentukan besarnya = 2.π = M . R . T . i= 0,1𝑚𝑜𝑙𝐿𝑥0,082𝐿.𝑎𝑡𝑚𝑚𝑜𝑙.𝐾𝑥300𝐾𝑥2= 4,923 atmb.Larutan H3PO41 M isotonis dengan larutan urea 2 M pada suhu yang sama. Hitunglah berapa persen larutan H3PO4yang terionisasi dalam larutan?Pembahasan :Konsentrasi H3PO4= 1 MKonsentrasi urea= 2 MKedua larutan isotonis, artinya mempunyai tekanan osmosis yang sama, sehingga berlaku : 𝞹1 = 𝞹2 atau 𝞹urea = 𝞹H3PO4Urea termasuk zat non elektrolit, rumus yang digunakan : π = M . R . T H3PO4termasuk elektrolit lemah, rumus yang digunakan : π = M . R . T . ii= [1+ (n –1) ]H3PO4mengalami reaksi ionisasi sebagian menurut reaksi :H3PO4(aq) ⇄3 H+(aq) + PO4-(aq)Jumlah ion yang dihasilkan dari reaksi ionisasi, n = 4
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN19𝞹urea = 𝞹H3PO4Murea. R . T= MH3PO4. R . T . i, variabel yang sama sebelah kiri dan kanan dicoret,sehingga menjadi :Murea= MH3PO4. [1+ (n –1) ]2 = 1 [1 + (4 –1) α]2 = ( 1 + 3α)3α = 2 –13α = 1α = 13⁄= 33,33 %A.Rangkuman1.Untuk larutan yang terdiri atas zat nonelektrolit, maka tekanan osmotik berbanding lurus dengan konsentrasi (kemolaran) zat terlarut. Untuk larutan elektrolit dengan memperhitungkan faktor Van’t Hoff, i = [1+(n-1)α], sehingga rumus untuk menghitung tekanan osmosis larutan elektrolit adalah:𝞹= M . R . T . iKeterangan :𝞹= tekanan osmosis (atm), 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHgM= molaritas larutan (mol/L)R= tetapan umum gas= 0,082 L . atm/mol KT= suhu mutlak = (oC + 273) Ki= faktor Van’t HoffB.Penugasan Mandiri1.Bila ke dalam 250 gram air dilarutkan 12 gram asam asetat (Mr = 60) dengan derajat ionisasi 0,75, hitunglah titik beku larutan.2.Sebanyak 11,7 gram NaCl dan 34,2 gram suatu zat non elektrolit dilarutkan dalam 500 gram air. Larutan tersebut membeku pada -1,86 oC. Tentukanlah massa molekul relative (Mr) zat non elektrolit tersebut (Mr NaCl =58,5).3.Tekanan osmotik darah manusia pada 37 oC adalah 7,7 atm. Berapa gram NaCl harus dilarutkan dalam 1 liter larutan sehingga pada suhu yang sama isotonik dengan darah manusia (Mr NaCl = 58,5).4.Hitung tekanan osmosis larutan bila ke dalam 500 mL larutan dimasukkan 6 gram urea (Mr = 60) dan 11,1 gram CaCl2(Mr = 111) dan 5,85 gram NaCl (Mr = 58,5) pada suhu 27 oC (Kbair = 0,52, Kfair = 1,86)E.Latihan Soal1.Seoranggurukimiamenugaskansiswamelakukanpercobaanpenentuantitikbekularutannonelektrolitdanlarutan elektrolit.Larutanyangtersediayaitu:larutanurea0,1molaldanlarutanKCl0,1molal.Setelahmelakukanpercobaan,5kelompokmemberikankesimpulansebagaiberikut:•KelompokA:titikbekularutanurea0,1molal> titikbekularutanKCl0,1molal•KelompokB:titikbekularutanurea0,1molal< titikbekularutanKCl0,1molal•KelompokC:titikbekularutanurea0,1molal=titikbekularutanKCl0,1molal•KelompokD:penurunantitikbekularutanurea0,1molal<penurunantitikbekularutanKCl0,1molal
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN20•KelompokE:penurunantitikbekularutanurea0,1molal> penurunantitikbekularutanKCl0,1molalJikakalianyangmelakukanpercobaandiatas,makakaliansetujudengankesimpulankelompok....A.A dan BB.B dan CC.B dan ED.A dan DE.A dan E2.Larutan yang isotonis dengan asam nitrat 0,2 M adalah ....A.aluminum sulfat 0,08 MB.feri bromida 0,2 MC.asam klorida 0,3 MD.magnesium sulfat 0,4 ME.urea 0,5 M3.Sebanyak 13,35 gram LCl3dilarutkan dilarutkan dalam air hingga 250 mL, derajat ionisasi = 0,25; dan suhu 27 oC; tekanan osmotik larutan 17,22 atm. Jika Ar Cl = 35,5; maka Ar L adalah ....A.18B.27C.36D.52E.60Kunci dan Pembahasan Soal LatihanNoKunci JawabanPembahasan1DSoal ini dapat diselesaikan dengan menghitung nilai titik didih pada kedua senyawa urea dan KCl.a.Urea∆Tb=bKxm∆Tb=0,1 m x 0,52 ⁰C/m∆Tb= 0,52 ⁰CTblarutan= Tb pelarut+ ∆TbTblarutan= 100 + 0,26= 100,26 oCb.KCl, terjadi reaksi KCl(aq) →K+(aq) + Cl-(aq)Sehingga jumlah ion (n) = 2 dan nilai 𝛂= 1. i = 1 + (n-1)𝛂= 1 + (2-1)1 = 2 ∆Tb=xiKxmb∆Tb=0,1 m x 0,52 ⁰C/m x 2 ∆Tb= 1,04 ⁰CTblarutan= Tb pelarut+ ∆TbTblarutan= 100 + 1,04= 101,04 oC
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN21Dari perhitungan tersebut, maka dapat disimpulkan jika kelompok A dan D merupakan kelompok yang tepat.2.ALarutan yang isotonis adalah larutan yang memiliki jumlah partikel (dipengaruhi oleh konsentrasi dan jumlah ion) yang sama dengan asam nitrat 0,2M. Jumlah ion pada asam nitrat sebanyak 2 ion, sehingga jumlah partikel asam nitrat :HNO3 → H+ + NO3-(2 ion)Konsentrasi sebenarnya : M . i = 0,2M . 2 = 0,4MLarutan pada jawaban : A.Aluminum Sulfat 0,08 MAl2(SO4)3→ 2Al3+ + 3SO42-(5 ion)Konsentrasi sebenarnya : M . i = 0,08M . 5 = 0,4MB.Feri Bromida 0,2 MFeBr2→ Fe2+ + 2Br-(3 ion)Konsentrasi sebenarnya : M . i = 0,2M . 3 = 0,6MC.Asam Klorida 0,3 MHCl→ H+ + Cl-(2 ion)Konsentrasi sebenarnya : M . i = 0,3M . 2 = 0,6MD.Magnesium Sulfat 0,4 MMgSO4→ Mg2+ + SO42-(2 ion)Konsentrasi sebenarnya : M . i = 0,4M . 2 = 0,8ME.Urea 0,5 MUrea bersifat non elektrolit sehingga nilai i = 1 ionKonsentrasi sebenarnya : M . i = 0,5M . 1 = 0,5M3.BLCl3, terjadi reaksi LCl3(aq) →KL+(aq) + 3Cl-(aq)Sehingga jumlah ion (n) = 4 dan nilai 𝛂= 0,25. i = 1 + (n-1)𝛂= 1+ (4-1)0,25 = 1,75 π=iTxxRxVxMrgram100017,22=75,1300082,0250100035,13xxxxMrMr= 75,1300082,0250100022,1735,13xxxxMr = 133,5 Mr LCl3= Ar L + (3 x Ar Cl)133,5= Ar L + (3 x 35,5)Ar L= 133,5 –106,5Ar L= 27F.Penilaian DiriNoPertanyaanYaTidak1Saya memahami penggunaan faktor Van’t Hoff pada penurunan titik beku larutan elektrolit
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN222Saya dapat menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit bila diketahui parameter lainnya3Saya memahami penggunaan faktor Van’t Hoff pada tekanan osmosis larutan elektrolit4Saya dapat menghitung tekanan osmosis larutan elektrolit bila diketahui parameter lainnya5Saya dapat membandingkan tekanan osmosis larutan elektrolit dan non elektrolit
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN23EVALUASIPilihlah satu jawaban yang paling tepat!1.Dalamsuatupercobaandilaboratorium,duaorangsiswa,AndidanBudimengukurtitikdidihlarutan,Andi melarutkan6 gramurea (Mr= 60) dalam500gramairlaludipanaskan,Andimelarutkan7,45 gramKCl(Mr= 74,5) dalam500gramairlaludipanaskan.Suhularutandiukurdenganmenggunakantermometer.Beberapa pernyataan berikit berkaitan dengan percobaan di atas :(1)kedua larutan pada suhu 100 oC belum mendidih(2)larutan yang dibuat Andi lebih dulu mendidih(3)titik didih kedua larutan sama besarnya(4)jumlah partikel kedua larutan sama banyak(5)kenaikan titik didh larutan Andi < kenaikan titik didik larutan BudiPernyataan yang benar adalah...A.(1), (2) dan(3)B.(1), (2) dan (4)C.(1), (2) dan (5)D.(2), (3) dan (5)E.(3), (4) dan (5)2.Seoranggurukimiamenugaskansiswamelakukanpercobaanpenentuantitikbekularutannonelektrolitdanlarutan elektrolit.Larutanyangtersediayaitu:larutanglukosa 0,1molaldanlarutanNaCl 0,1molal.Setelahmelakukanpercobaan,5kelompokmemberikankesimpulansebagaiberikut:•KelompokA:titikbekularutanglukosa 0,1molal> titikbekularutanNaCl0,1molal•KelompokB:titikbekularutanglukosa 0,1molal< titikbekularutanNaCl0,1molal•KelompokC:titikbekularutanglukosa 0,1molal=titikbekularutanNaCl0,1molal•KelompokD:penurunantitikbekularutanglukosa 0,1molal>penurunantitikbekularutanNCl0,1molal•KelompokE:penurunantitikbekularutanglukosa 0,1molal< penurunantitikbekularutanNaCl0,1molalJikakalianyangmelakukanpercobaandiatas,makakaliansetujudengankesimpulankelompok....A.A dan BB.B dan CC.B dan ED.A dan DE.A dan E3.Larutan12 gramsuatuelektrolitbiner(Mr= 60) dilarutkandalam500gramair,larutanmembekupadasuhu-1,19oC, makaderajationisasisenyawaelektrolittersebutadalah...A.0,075B.0,60C.0.70D.0,80E.0,90
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN244.Data percobaan tentang titik didih 4 larutan pada suhu 27oC dan tekanan 1 atm tercantum pada tabel berikut.NoZat terlarutLarutanKonsentrasi (m)Titik Didih (oC)1CO(NH2)21100,522CO(NH2)22101,043NH4NO31101,044NH4NO32102,08Pada konsentrasi yang sama, larutan urea, CO(NH2)2dan amonium nitrat, NH4NO3memiliki titik didih yang berbeda. Hal ini disebabkan ....A.pada konsentrasi yang sama jumlah partikel urea < amonium nitrat B.larutan NaCl tidak mengalami ionisasiC.larutan urea mengalami ionisasiD.kedua larutan merupakan larutan elektrolitE.kedua larutan merupakan larutan non elektrolit5.Untuk mengetahui massa molekul relatif suatu senyawa elektrolit biner yang belum diketahui rumus molekulnya, seorang kimiawan melakukan percobaan di laboratorium dengan melarutkan 8 gram senyawa elekrolit tersebut kedalam 500 gram air. Suhu pada termometer menunjukkan 100,26oC pada tekanan 1 atm. Bila diketahui Kb air=0,520C/m, maka Mr zat tersebut diperkirakan....A.16B.32C.64D.103E.1286.Beberapa contoh penerapan sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari:(1)Desalinasi air laut menjadi air tawar;(2)Etilena glikol yang ditambahkan ke dalam cairan radiator;(3)Membuat cairan infus yang akan dimasukkan dalam tubuh manusia;(4)Garam dapur yang digunakan pada pembuatan es putar; dan(5)Pemusnahan lintah dengan menaburkan gramA.Penerapan sifat koligatif penurunan titik beku larutan terdapat pada nomor....B.(1) dan (2)C.(2) dan (3)D.(2) dan (4)E.(3) dan (4)F.(3) dan (5)7.Larutan yang isotonis dengan kalium nitrat 0,2 M adalah ....A.Aluminum sulfat 0,08 MB.Glukosa 0,3 MC.Asam klorida 0,3 MD.Magnesium sulfat 0,4 ME.Urea 0,5 M
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN258.Jika diketahui tekanan osmosis larutan 10 gram asam benzoat, C6H5COOH, dalam bezana adalah 2 atm pada suhu tertentu, maka larutan 20 gram senyawa dimernya, (C6H5COOH)2, dalam pelarut yang sama, mempunyai tekanan osmosis sebesar ....A.0,5 atmB.1,0 atmC.1,5 atmD.2,0 atmE.4,0 atm9.Sebanyak 26,7 gram LCl3dilarutkan dilarutkan dalam air hingga 500 mL, derajat ionisasi = 0,25; dan suhu 27 oC; tekanan osmotik larutan17,22 atm. Jika Ar Cl = 35,5; maka Ar L adalah ....A.18B.27C.36D.52E.6010.Disajikan beberapasifatkoligatiflarutandalamkehidupansehari-hariberikut.(1)Penggunaan garam dapur untuk membunuh lintah(2)Penggunaan garam dapur untuk mencairkan salju(3)Pembuatan kolam apung (4)Pengunaan panci presto untuk masak daging(5)Pemisahan sampuran dengan cara destilasiPenerapan sifat koligatif larutanyang berhubungan dengan kenaikan titik didih larutan ditunjukkan oleh angka ....A.(1) dan (2)B.(1) dan (5)C.(2) dan (4)D.(3)dan(4)E.(4) dan (5)
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN26KUNCI JAWABAN EVALUASINo. SoalKunci Jawaban1.C2.E3.B4.A5.C6.D7.A8.D9.B10.E
Modul KimiaKelas XIIKD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN27DAFTAR PUSTAKAHaris Watoni. Kimia untuk Siswa SMA/MA Kelas X. Yrama Widya. Bandung. 2016Unggul Sudarmo. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Erlangga. Jakarta. 2016.I Gede Mendera. Modul Kimia Kelas XII. SMA Plus Negeri 17 Palembang. 2019. Palembanghttp://indrinurazizah1.blogspot.com/2019/09/penerapan-sifat-koligatif-larutan-dalam.html/diunduh pada tanggal 18Agustus 2020