Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Zatelektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya, larutan nonelektrolit C6H12O6, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga larutan C6H12O6 1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku air murni, sedangkan 1 mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na⁺ dan 1 mol Cl^–.

Larutan NaCl 1 M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan menurunkan titik beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air, secara teoretis akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.

Contoh:
 

C6H12O6(s) --->C6H12O6(aq)
1 mol................. 1 mol
 

Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 10²³ molekul.
NaCl(s)---> Na⁺(aq) + Cl^–(aq)
1 mol .........1 mol......... 1 mol
 

Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 10²³ (ion Na⁺ dan Cl^–).
CaCl2(s) --->Ca²⁺(aq) + 2 Cl^–(aq)
1 mol........... 1.mol .........2 mol
 

Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 10²³ partikel (ion Ca²⁺ dan ion Cl^–).

Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.

α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)α
i= jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

Sifat koligatif larutan elektrolit adalah sebagai berikut.

1. Kenaikan titik didih

ΔTb = Kb ×m{1 + (n −1) α}

2. Penurunan titik beku

ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}

Keterangan:
n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit
α = derajat ionisasi zat elektrolit

3. Tekanan osmosis

π = MRT {1 + (n −1)α }
π = mol/liter × {1 + (n −1)α }

Hal-hal yang perlu diperhatikan berhubungan dengan larutan elektrolit antara lain:

1. a. Elektrolit yang menghasilkan dua ion (n = 2), yaitu CH3COOH, HCl, NaOH, NaCl.
b. Elektrolit yang menghasilkan tiga ion (n = 3), yaitu Ca(OH)2, H2SO4, Na2CO3.
c. Elektrolit yang menghasilkan empat ion yaitu FeCl3, AlCl3.
2. Makin banyak ion yang dihasilkan dari larutan elektrolit, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
3. Besarnya harga α menunjukkan kuatnya larutan elektrolit.
Makin besar harga α, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
4. Larutan elektrolit kuat mempunyai α = 1.
ΔTb = Kb × m × n
ΔTf = Kf × m × n
π = M × R × T × n

5. Pada elektrolit biner berlaku:
ΔTb = Kb × m × (1 + α)
ΔTf = Kf × m × (1 + α)
π = M × R × T × (1 + α)

Contoh soal:
1. Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram
air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunan titik beku larutan tersebut!

Jawab:
ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )
= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)
= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3
ΔTf = 1,55 °C

2. Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.
Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan
dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih
larutan tersebut!

Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

3. Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam
2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol^–1K^–1)

Jawab:
π = M × R × T × n
= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2
= 0,25 × 0,082 × 600
π = 12,3 atm