1. “Semakin banyak zat terlarut yang ditambahkan ke dalam pelarut, maka semakin tinggi tekanan uap pelarut tersebut.” – Tidak tepat. Semakin banyak zat terlarut yang ditambahkan, maka tekanan uap pelarut akan semakin rendah.
2. “Penambahan zat terlarut pada pelarut dapat meningkatkan titik didih pelarut.” – Tepat. Hal ini merupakan salah satu contoh sifat koligatif yang dikenal sebagai peningkatan titik didih.
3. “Sifat koligatif hanya terjadi pada pelarut yang berupa cairan.” – Tidak tepat. Sifat koligatif dapat terjadi pada pelarut apa saja, termasuk padatan dan gas.
4. “Sifat koligatif hanya terjadi pada pelarut yang bercampur dengan zat terlarut polar.” – Tidak tepat. Sifat koligatif dapat terjadi pada pelarut apa saja, termasuk yang bercampur dengan zat terlarut nonpolar.
5. “Penambahan zat terlarut pada pelarut dapat menurunkan titik beku pelarut.” – Tepat. Ini adalah salah satu contoh sifat koligatif yang dikenal sebagai penurunan titik beku.
Pengertian Sifat Koligatif dan Contohnya
Sifat koligatif adalah sifat-suatu larutan yang tergantung pada jumlah konsentrasi dari partikel-partikel pelarut atau solut di dalam larutan. Berdasarkan sifat-sifat ini, kita bisa memprediksi sifat-sifat lain dari larutan seperti tekanan osmosis, yaitu pergerakan pelarut di dalam sel atau permukaan tanaman. Sifat ini biasanya terjadi hanya pada larutan dan tidak bisa digunakan saat menganalisis sifat campuran.
Sifat koligatif terdiri dari empat sifat, antara lain:
- Kenaikan titik beku
- Penurunan tekanan uap
- Penurunan titik didih
- Tekanan osmosis
Kenaikan Titik Beku
Kenaikan titik beku adalah sifat fisika larutan yang menunjukkan bahwa ketika ada larutan, titik beku akan lebih tinggi dibandingkan dengan pelarut murni. Pengukuran ini berguna untuk menganalisis ketepatan format sediaan dalam obat-obatan seperti penentuan konsentrasi bahan aktif yang dipergunakan. Konsep ini dapat diterapkan dalam berbagai macam bisnis, seperti perusahaan pembuatan es krim, susu batang, dan candy ready to eat. Semakin besar perubahannya pada titik beku, maka semakin banyak pula konsentrasinya yang di dalamnya.
Dalam ilmu kimia, rumus untuk menghitung kenaikan titik beku adalah:
ΔTb = Kf × m × i
ΔTb = perubahan suhu titik beku, Kf = konstanta kenaikan titik beku, m = molalitas solut, dan i = koefisien pengganda ionisasi.
Penurunan Tekanan Uap
Penurunan tekanan uap adalah suatu sifat fisika yang menjelaskan bahwa ketika kita memasukkan solut ke dalam pelarut, maka beberapa molekul pelarut akan ‘terhalang’ oleh molekul solut tersebut, sehingga terjadi penurunan partikel tersebut yang kemudian menghasilkan penurunan tekanan uap. Sifat ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan uap pada larutan dengan pelarut murni. Sifat ini digunakan pada industri makanan, seperti pembuatan kue, biskuit, roti, dan pasta.\
Rumus penurunan tekanan uap adalah:
ΔP = Po × Xs × Ke
ΔP = penurunan tekanan uap, Po = tekanan uap pelarut murni, Xs = faktor molalitas, dan Ke = konstanta penurunan tekanan uap.
Penurunan Titik Didih
Penurunan titik didih adalah sifat fisika yang menjelaskan bahwa ketika molekul solut ditambahkan ke dalam larutan, maka akan terjadi perubahan tekanan uap di atas permukaan air. Sifat ini digunakan untuk industri kimia, seperti pabrik tekstil, pabrik sabun, dan pabrik obat.
Rumus penurunan titik didih adalah:
ΔTd = K × m × i
ΔTd = penurunan titik didih, K = konstanta penurunan titik didih, m = molalitas solut, dan i = koefisien pengganda ionisasi.
Tekanan Osmosis
Tekanan osmosis adalah pergerakan/diffusion molekul solvent menuju larutan dengan konsentrasi solut yang lebih besar, melalui membran semi-permeabel yang memisahkan kedua jenis larutan tersebut. Sifat ini digunakan dalam industri makanan dalam proses pemotongan daging, pengolahan sayuran dan buah-buahan, serta dalam pengolahan air seperti pengolahan air limbah, air minum, dan air permukaan untuk mendapatkan air bersih.
Rumus tekanan osmosis adalah:
π = c × R × T
π = tekanan osmosis, c = konsentrasi larutan, R = konstanta gas, dan T = suhu (K).
Kesalahan dalam Pernyataan Sifat Koligatif
Sifat koligatif adalah sifat-sifat yang terkait dengan perilaku larutan. Dalam pengaplikasiannya, terkadang terdapat kesalahan dalam memahami konsep sifat koligatif sehingga menyebabkan pernyataan-pernyataan yang salah. Berikut adalah beberapa kesalahan dalam pernyataan sifat koligatif:
1. Semakin banyak suatu zat dilarutkan ke dalam air, maka semakin tinggi titik didihnya.
Kesalahan dalam pernyataan ini terletak pada asumsi bahwa semakin banyak zat dilarutkan ke dalam air, maka semakin banyak molekul yang terlibat dalam pembentukan ikatan antarmolekul yang disebut ikatan hidrogen. Padahal, semakin banyak partikel terlarut, maka semakin tinggi penurunan tekanan uapnya dan semakin rendah titik didihnya. Oleh karena itu, semakin banyak larutan dibuat, maka semakin rendah titik didihnya.
2. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, maka semakin banyak partikel terlibat dalam pembentukan ikatan antarmolekul yang disebut ikatan hidrogen.
Kesalahan dalam pernyataan ini terletak pada pemahaman yang salah tentang konsep sifat koligatif. Peningkatan konsentrasi zat terlarut tidak membawa dampak pada peningkatan ikatan hidrogen, karena penurunan tekanan uap hanya tergantung pada jumlah partikel terlarut, tidak memperdulikan jenis partikel tersebut. Perlu diingat bahwa sifat koligatif hanya bergantung pada jumlah partikel terlarut, dan bukan konsentrasinya.
Sebagai contoh, larutan gula dengan konsentrasi 1 M memiliki penurunan tekanan uap yang sama besarnya dengan larutan gula dengan konsentrasi 2 M. Konsentrasi zat terlarut hanya mempengaruhi besarnya penurunan tekanan uap, bukan jumlah ikatan hidrogen yang terbentuk atau sifat-sifat kimia lainnya.
3. Semakin banyak suatu zat dilarutkan ke dalam air, maka semakin kuat daya serapnya.
Kesalahan dalam pernyataan ini terletak pada pemahaman yang salah tentang sifat-sifat larutan. Daya serap yang dimaksud di sini adalah kemampuan suatu zat untuk menyerap cahaya atau warna tertentu, sementara sifat koligatif berkaitan dengan penurunan tekanan uap, kenaikan tekanan osmotik, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku.
Sebagai contoh, larutan garam dengan konsentrasi 1 M memiliki penurunan tekanan uap dan kenaikan tekanan osmotik yang sama besarnya dengan larutan garam dengan konsentrasi 2 M, namun daya serap dari kedua larutan tersebut bisa jauh berbeda.
Terdapat beberapa kesalahan dalam pernyataan sifat koligatif. Oleh karena itu, sangat penting bagi kita untuk memahami betul tentang konsep sifat koligatif agar tidak salah dalam mengambil kesimpulan pada permasalahan yang berhubungan dengan sifat koligatif.
Pengaruh Tekanan terhadap Larutan
Saat membicarakan tentang sifat koligatif, pasti yang terlintas pertama kali adalah tekanan osmosis. Tekanan osmosis merupakan perbedaan tekanan antara dua larutan yang terpisah oleh suatu membran semi-permeabel. Jadi, tekanan ini sangat berpengaruh pada konsentrasi suatu larutan.
Sedangkan pengaruh tekanan terhadap larutan adalah dengan meningkatkan tekanan gas pada suatu larutan dengan menggunakan tekanan eksternal yang diberikan pada fase gas yang terdapat di atas larutan tersebut. Pengaruh tekanan ini juga mempengaruhi nilai titik didih dan titik lebur larutan.
Menurut hukum gas ideal, tekanan gas yang diberikan pada suatu larutan berbanding lurus dengan kelarutan zat terlarut dalam fase cair. Artinya, semakin besar tekanan larutan, maka akan semakin besar jumlah zat terlarut yang terlarut dalam suatu cairan.
Namun, pada kenyataannya sifat koligatif larutan sangat dipengaruhi oleh aktivitas zat terlarut. Aktivitas zat terlarut juga dapat dipengaruhi oleh rapat gas pembawa. Gas pembawa inilah yang menempati ruang di atas larutan. Jadi, pada kadar gas pembawa yang berbeda maka akan mempunyai tekanan yang berbeda dan akan berpengaruh pada sifat koligatif suatu larutan.
Selain itu, suhu juga mempunyai peran penting dalam mempengaruhi sifat koligatif larutan. Dalam keadaan tertentu, pengaruh tekanan terhadap sifat koligatif larutan lebih kuat dibandingkan dengan pengaruh suhu. Tetapi, pada kondisi tekanan dan suhu tertentu, pengaruh suhu akan lebih dominan dalam mempengaruhi sifat koligatif larutan.
Dalam penggunaan pemrosesan makanan, pengaruh tekanan terhadap sifat koligatif larutan juga bisa dimanfaatkan. Contohnya pada proses pengalengan atau pemrosesan makanan dengan suhu tinggi serta tekanan tinggi. Pada proses ini, tingginya tekanan yang diberikan pada makanan dapat mempengaruhi sifat koligatif makanan. Seperti pengaruh pada titik didih dan titik lebur yang memungkinkan makanan dapat tahan lama.
Dari paparan di atas dapat disimpulkan, bahwa pengaruh tekanan terhadap sifat koligatif larutan sangat besar. Apabila kita ingin mengambil manfaat dari sifat koligatif ini kita harus memperhatikan tekanan sebagai salah satu faktor penting yang mempengaruhinya.
Hubungan Suhu dengan Sifat Koligatif
Sifat koligatif adalah sifat yang terkait dengan jumlah partikel yang ada di dalam suatu sistem. Sifat koligatif ini sangatlah penting dalam kimia karena sifat-sifat ini memengaruhi proses larut-melarutkan atau kristalisasi suatu zat. Ada empat sifat koligatif, yaitu tekanan osmotik, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan uap. Namun, di antara semua sifat koligatif itu, ada satu pernyataan tentang sifat koligatif yang tidak tepat dan perlu diperjelas, yaitu pada hubungan suhu dengan sifat koligatif.
Banyak orang merasa bingung dengan pernyataan tentang sifat koligatif yang mengatakan bahwa semakin besar suhu, semakin besar pula sifat koligatifnya. Sebenarnya, hal ini tidak sepenuhnya tepat. Perlu diketahui bahwa setiap zat memiliki sifat koligatif yang berbeda-beda, tergantung pada jenis partikel dan pemakaian zat tersebut. Bukan suhu yang secara langsung memengaruhi sifat koligatif zat tersebut, melainkan jumlah partikel yang ada di dalamnya.
Perhatikanlah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku. Kedua sifat koligatif ini terkait dengan jumlah mol partikel zat yang terlarut dalam suatu sistem pelarut. Semakin banyak mol partikel yang terlarut dalam pelarut, maka semakin tinggi pula kenaikan titik didih dan semakin rendah pula penurunan titik beku. Suhu hanya memengaruhi perubahan pada kedua sifat koligatif tersebut.
Untuk memperjelas pernyataan tentang sifat koligatif ini, mari kita lihat contoh. Misalkan, terdapat dua larutan garam dengan konsentrasi yang berbeda. Konsentrasi larutan pertama adalah 50 gram garam dalam 100 gram air, sedangkan konsentrasi larutan kedua adalah 100 gram garam dalam 100 gram air. Suhu untuk kedua larutan ini sama, yaitu 25 derajat Celsius.
Dalam kasus ini, larutan yang memiliki konsentrasi garam lebih besar, yakni 100 gram dalam 100 gram air, lebih sulit membeku daripada larutan dengan konsentrasi garam yang lebih rendah. Selain itu, larutan yang lebih kental ini juga akan lebih cepat mendidih daripada larutan yang lebih encer pada suhu yang sama. Hal inilah yang disebut dengan efek kenaikan titik didih dan efek penurunan titik beku. Jadi, pernyataan tentang sifat koligatif yang mengatakan semakin besar suhu, semakin besar pula sifat koligatifnya, tidak benar. Yang benar adalah semakin banyak partikel yang terkandung dalam suatu campuran, semakin besar pula sifat koligatifnya.
Terakhir, ada satu point penting dalam sifat koligatif yang tidak boleh diabaikan, yaitu sifat koligatif bukan hanya bergantung pada jumah partikel, tetapi juga jenis dari partikel itu sendiri. Sebagai contohnya, suatu senyawa dengan beberapa ikatan ionik akan memiliki efek koligatif yang jauh lebih besar dibandingkan dengan senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen yang lemah. Hal tersebut dikarenakan jumlah ion yang terlarut jauh lebih kecil jika di bandingkan dengan dasaran partikel kovalen. Oleh karena itu, sifat koligatif juga turut memperlihatkan sifat-sifat zat lain, seperti daya hantar listrik atau kemampuan konduktansi zat cair tertentu.
Signifikansi Penerapan Sifat Koligatif dalam Kehidupan Sehari-Hari
Sifat koligatif merupakan salah satu konsep kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Konsep ini berkaitan dengan perubahan yang terjadi ketika zat terlarut dilarutkan dalam pelarut. Beberapa contoh sifat koligatif adalah tekanan osmotik, penurunan tekanan uap, peningkatan titik didih, dan penurunan titik beku. Meskipun penting, ada beberapa pernyataan tentang sifat koligatif yang tidak tepat di Indonesia. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai hal ini.
Tekanan Osmotik
Pernyataan yang salah tentang tekanan osmotik adalah bahwa tekanan osmotik hanya terjadi pada larutan yang terdiri dari air dan garam. Faktanya, tekanan osmotik terjadi di semua jenis larutan. Tekanan osmotik adalah tekanan yang terjadi ketika dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh membran semipermeabel. Tekanan ini terjadi karena partikel-partikel larutan bergerak dari larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah ke larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi hingga mencapai kesetimbangan. Tekanan osmotik juga sangat penting dalam kehidupan sel karena memungkinkan sel untuk menerima nutrisi dan air dari lingkungan sekitarnya.
Penurunan Tekanan Uap
Pernyataan tentang penurunan tekanan uap yang salah adalah bahwa penurunan tekanan uap tidak terjadi pada larutan yang terdiri dari air dan garam. Padahal, penurunan tekanan uap terjadi pada semua jenis larutan. Penurunan tekanan uap terjadi ketika zat terlarut ditambahkan ke pelarut dan menyebabkan partikel-partikel zat tersebut menempati ruang yang seharusnya diisi oleh partikel-partikel pelarut. Hal ini membuat tekanan uap pelarut pada permukaan zat terlarut lebih rendah daripada yang diharapkan jika tidak terdapat zat terlarut. Contohnya, ketika gula ditambahkan ke kopi, tekanan uap kopi pada permukaannya menjadi lebih rendah dan kopi menjadi lebih sulit menguap.
Peningkatan Titik Didih
Pernyataan yang salah tentang peningkatan titik didih adalah bahwa peningkatan titik didih hanya terjadi pada larutan yang terdiri dari air dan garam. Faktanya, peningkatan titik didih terjadi pada semua jenis larutan. Peningkatan titik didih terjadi ketika zat terlarut ditambahkan ke pelarut dan menyebabkan zat tersebut meningkatkan tekanan osmotik dalam larutan. Hal ini menyebabkan molekul pelarut membutuhkan lebih banyak energi untuk berubah dari fase cair ke uap. Contohnya, ketika garam ditambahkan ke air, titik didih air akan naik.
Penurunan Titik Beku
Pernyataan yang salah tentang penurunan titik beku adalah bahwa penurunan titik beku hanya terjadi pada larutan yang terdiri dari air dan garam. Faktanya, penurunan titik beku terjadi pada semua jenis larutan. Penurunan titik beku terjadi ketika zat terlarut ditambahkan ke pelarut dan menyebabkan zat tersebut menurunkan tekanan uap suatu larutan. Hal ini membuat molekul pelarut lebih sulit untuk berubah dari fase cair menjadi padat. Contohnya, ketika garam ditambahkan ke air, titik beku air akan turun.
Kesimpulan
Sifat koligatif memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Penerapannya mencakup banyak hal, seperti dalam pembuatan makanan dan minuman, pemrosesan bahan kimia, dan industri farmasi. Oleh karena itu, memahami sifat koligatif sangatlah penting terutama dalam konteks dunia industri dan kehidupan sehari-hari kita. Dalam menjalankan kehidupan sehari-hari, kita sering kali melibatkan sifat koligatif ini tanpa menyadarinya, misalnya ketika kita memasak, mandi, atau mencuci.
