sifat koligatif larutan

Sifat koligatif adalah sifat fisik suatu larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel terlarut yang ada di dalam larutan, tidak bergantung pada jenis zat terlarut

Sifat fisik larutan tersebut yaitu:

• Penurunan titik beku larutan
• Kenaikan titik didih larutan
• Penurunan tekanan uap larutan
• Tekanan osmosis
  

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

Penurunan Titik beku larutan
Pada umumnya larutan yang kita jumpai pada pelarut air. Air sebagai pelarut universal memiliki titik beku 0 derajat celcius. Adanya partikel terlarut dalam air akan menurunkan titik beku larutan tersebut, karena pada peristiwa pembekuan  molekul-molekul air yang akan merapat terhalang oleh partikel terlarut, sehingga  titik beku larutan akan lebih rendah dari 0 derajat celcius.
Penurunan titik beku larutan dirumuskan dengan hasil kali molalitas zat terlarut dengan konstanta titik beku pelarut.

Kenaikan Titik Didih Larutan
peristiwa mendidih terjadi pada saat tekanan uap larutan sama dengan tekanan udara luar, yaitu pada kondisi normal pada tekanan udara 1 atmosfir. Pelarut air akan mendidih pada suhu 100 derajat celcius, seperti halnya pada proses pembekuan, adanya partikel terlarut akan menghalangi proses penguapan partikel air, sehingga diperlukan suhu yang lebih tinggi dari 100 derajat celcius untuk menghasilkan tekanan uap larutan sebesar 1 atmosfir.
Kenaikan titik didih larutan dirumuskan dengan hasil kali fraksi mol zat terlarut dengan konstanta titik didih larutan.

KENAIKAN TITIK DIDIH

Titik didih suatu cairan ialah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan luar.  Titik didih suatu cairan bergantung pada tekanan luar. Penurunan tekanan  uap suatu cairan  akibat adanya  zat terlarut membawa konsekuensi  bagi titik didih cairan tersebut. Pada setiap suhu, suatu larutan memiliki tekanan uap yang lebih rendah daripada pelarut murninya, akibatnya suatu larutan akan memiliki titik didih yang lebih tinggi dari pelarut murninya karena energi diperlukan lebih benyak untuk dapat menyamakan tekanan uap larutan dengan tekanan udara luar, energi yang lebih tinggi didapat dari suhu yang dinaikkan.

Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih larutan (∆Tb). Kenaikan titik didih larutan dapat dihitung dengan rumus berikut.

∆Tb = titik didih larutan – titik didih pelarut

∆Tb = Tb’ – Tb°

Tb’ = titik didih larutan
Tb° = titik didih pelarut murni

Bila dikaitkan dengan kenaikan titik didih ideal, maka hal itu perlu dikaitkan dengan kemolalan larutan. Karena itu, rumus yang berlaku adalah:

∆Tb = Kb x m

Keterangan:
∆Tb         = kenaikan titik didih (boiling point elevation)
Kb           = tetapan kenaikan titik didih molal
m            = kemolalan larutan.

Karena : m = (W/Mr) . (1000/p) ; (W menyatakan massa zat terlarut)
Maka kenaikan titik didih larutan dapat dinyatakan sebagai:

Tb = (W/Mr) . (1000/p) . Kb

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni.
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai:

Tb’ = (100 + DTb) °C

Kerangka percobaan untuk menentukan kenaikan titik didih larutan:

PENURUNAN TITIK BEKU

Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Kita tahu bahwa air murni membeku pada suhu 0 °C, dengan adanya zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0°C, melainkan akan turun dibawah 0°C, inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.

Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Sebagai contoh larutan garam dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol dalam alcohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu alkohol.

Titik beku larutan ialah suhu pada saat larutan mulai membeku. Adapun yang dimaksud dengan penurunan titik beku (∆Tf) adalah selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan akibat adanya suatu zat terlarut. Zat terlarut lebih suka terlarut di fasa cair sehingga akan berusaha mempertahankan dalam bentuk larutan daraipada untuk membeku. Adanya zat terlarut akan mengganggu kaya kohesif normal antar partikel pelarut, akibatnya semakin sulit bagi partikel pelarut untuk dapat membentuk struktur kristal. Suhu yang lebih rendah diperlukan untuk penataan ulang struktur kristal pelarut-terlarut.

Proses Pembekuan Larutan

Penurunan titik beku dapat dihitung dengan rumus berikut:

∆Tf  = titik beku pelarut – titik beku larutan

Sama halnya dengan kenaikan titik beku, penurunan titik beku ideal juga perlu dikaitkan dengan kemolalan larutan.  Dengan demikian, rumus yang berlaku adalah:

∆Tf = Kb x m

Keterangan:
∆Tf          = penurunan titik didih (freezing point depression)
Kf            = tetapan penurunan titik didih molal
m            = kemolalan larutan

Sebagai pedoman penghitungan, berikut disajikan tetapan harga Kb dan Kf dari beberapa pelarut.

Pelarut	Titik didih (°C)	Kb	Titik beku (°C)	Kf
Air	100	0,52	0	1,86
Asam asetat	118,3	3,07	16,6	3,57
Benzena	80,2	2,53	5,45	5,07
Kloroform	61,2	3,63	-	-
Kamfer	-	-	178,4	37,7
Sikloheksana	80,7	2,69	6,5	20,0

Gambar diagram PT

Rancangan percobaan untuk penentuan penurunan titik beku larutan:

Zat yang dimasukkan ke dalam tabung bisa bermacam-macam. Jika pelarutnya berupa zat cair, maka alat di samping harus diletakkan dalam wadah yang dapat membekukan zat cair tersebut (misalnya wadah berisi campuran es batu dan garam). Jika pelarut murninya berupa zat padat pada suhu kamar, maka untuk menentukan titik beku pelarutnya, harus dicairkan terlebih dahulu lalu dilihat suhu saat membeku kembali, zat terlarut dicampurkan ketika pelarut murni mencair.