7 Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Pembahasannya
Dilansir dari laman Quipper, larutan elektrolit merupakan larutan yang bisa menghantarkan arus listrik. Hal tersebut dapat terjadi karena larutan elektrolit dapat menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas dalam larutannya.
Contoh sifat koligatif larutan elektrolit dapat dilihat dari larutan garam (NaCl) yang dilarutkan ke dalam air. Dengan begitu, maka ion Na+ dan ion Cl- pun dihasilkan, dan akan ditemukan bahwa jumlah ion terlarutnya menjadi dua ion yang bisa menghantarkan arus listrik.
Agar bisa memahami dengan baik salah satu materi dalam mata pelajaran kimia ini, berikut dibawah ini beberapa contoh soal yang bisa dipelajari.
Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Berikut ini tujuh contoh soal sifat koligatif larutan elektrolit dari berbagai sumber dan pembahasan lengkapnya yang bisa dipelajari.
Contoh Soal 1
Larutan garam yang terbuat dari x gram NaCl (Mr = 59 g/mol) dalam 200 gram air mempunyai tekanan uap 1 atmn pada suhu 100,40C. Jika Kb air = 0,50 C/molal, maka nilai x adalah…..
Penyelesaian :
NaCl merupakan elektrolit kuat (α = 1) dengan jumlah ion n = 2, jadi i = n
ΔTb = Kb . x . i
100,4 – 100 = 0,5 . x . 2
0,4 = 0,5 . x 5 . 2
X = = 4,72 gram
Contoh Soal 2
Tentukan titik didih dan titik beku larutan urea CO(NH2)2 30 gram dalam 500 gram air. (Kb air = 0,52 dan Kf air = 1,86 °C/m)
Jawab:
Jadi titik beku larutan sebesar -1,860C
Contoh Soal 3
Suatu larutan elektrolit triner memiliki konsentrasi 0,2 M. Tentukan tekanan osmotik larutan tersebut jika pada suhu 37 0C (R = 0,082).
Jawaban:
∏ = M x R x T x i
Molaritas (konsentrasi) larutannya 0,2 M
Larutan elektrolit triner artinya larutan elektrolit tersebut memiliki n = 3, karena pada soal tidak disebutkan ionisasinya sempurna atau sebagian, maka diasumsikan larutan tersebut mengalami ionisasi sempurna (i = n) yaitu 3.
Suhu yang diketahui masih dalam celcius sehingga harus diubah menjadi kelvin: 37 + 273 = 310 oC.
Selanjutnya setelah semua yang diketahui sesuai dengan ketentuan, maka masukan ke persamaan tekanan osmotik larutan elektrolit berikut ini:
∏ = M x R x T x i
∏ = 0,2 x 0,082 x 310 x 3
∏ = 15,25 atm
Jadi tekanan osmotik larutan tersebut adalah 15,25 atm.
Catatan:
Jika pada soal lain menemukan istilah lain selain biner, maka silahkan gunakan catatan ini untuk menentukan jumlah n nya.
- larutan elektrolit biner, berarti n = 2
- larutan elektrolit triner, berarti n = 3
- larutan elektrolit kuartener, berarti n = 4
- larutan elektrolit pentatener, berarti n = 5
Contoh Soal 4
Perhatikan gambar berikut:
Tentukan larutan yang memiliki titik didih paling tinggi! Jelaskan alasannya!
Jawaban:
Untuk menentukan larutan yang memiliki titik didih paling tinggi dapat dilihat dari jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut. Semakin banyak jumlah zat terlarut, maka titik didihnya akan semakin tinggi, sebaliknya jika jumlah zat terlarutnya semakin sedikit, maka titik didihnya pun akan semakin rendah.
Berdasarkan hal tersebut, maka larutan yang memiliki titik didih paling tinggi adalah larutan dengan nomor (1). Pada larutan nomor 1, jumlah zat terlarut paling banyak dibandingkan larutan pada nomor lain.
Contoh Soal 5
Jika 11,7 gram NaCl mengion sempurna (nilai i = nilai teoritis) dalam 1 Liter, Kb air = 0,52 oC/m, kf air = 1,86 oC/m. Tentukan
a. titik didih
b. titik beku larutan
Pembahasan :
massa NaCl = 11,7 gram
Kb air = 0,52 oC/m
kf air = 1,86 oC/m
NaCl merupakan elektrolit kuat, sehingga i = n = 2
Mencari molalitas (m) terlebih dahulu
m = 0,2
a. Titik didih
ΔTb = Kb . m . i
ΔTb = 0,52 . 0,2 . 2
ΔTb = 0,208
maka Tbi = 100 + 0,208 = 100,208oC
b. Titik beku
ΔTf = Kf . mt . i
ΔTf = 1,86 . 0,2 . 2
ΔTf = 0,744
Tfo – Tf1 = 0,744
Tf1= 0 – 0,744
Tf1 = -0,744oC
Contoh Soal 6
Larutan yang isotonik dengan C6H12O6 0,3 M di antaranya:
- KI 0,1 M
- CaCl2 0,1 M
- FeCl2 0,2 M
Larutan isotonik adalah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama. Maka kita cari terlebih dahulu besar tekanan osmotik (π) dari C6H12O6 0,3 M (larutan non elektrolit).
π C6H12O6 = M × R × T = 0,3 × 0,082 × T = 0,0246 T
Selanjutnya kita cari larutan yang memiliki π sama dengan π C6H12O6, yaitu sebesar 0,0246 T.
KI 0,1 M (larutan elektrolit kuat, maka α = 1): KI → K+ + I– (n = 2)
π KI = M × R × T × I
π KI = 0,1 × 0,082 × T × (1+(n-1)α
π KI = 0,0082 T × (1+(2-1)1)
π KI = 0,0164 T
CaCl2 0,1 M (larutan elektrolit kuat, maka α=1): CaCl2 → Ca2+ + 2Cl– (n = 3)
π CaCl2 = M × R × T × i
π CaCl2 = 0,1 × 0,082× T × (1+(n-1)α)
π CaCl2 = 0,0082 T × (1+(3-1)1)
π CaCl2 = 0,0246 T
FeCl2 0,2 M (larutan elektrolit kuat, maka α=1): FeCl2 → Fe2+ + 2Cl–(n = 3)
π FeCl2 = M× R × T × i
π FeCl2 = 0,2 × 0,082 × T × (1+(n-1)α)
π FeCl2 = 0,0164 T × (1+(3-1)1)
π FeCl2 = 0,0492 T
Jadi, larutan yang isotonik dengan C6H12O6 0,3 M adalah larutan CaCl2 0,1 M.
Contoh Soal 7
0,2 mol CaCl2 dilarutkan dalam 250 gram air. Hitunglah kenaikan titik didih dan titik didih larutan CaCl2! (Kb = 0,52 oC/m).
Jawaban:
CaCl2 merupakan larutan elektrolit sehingga dalam penentuan titik didihnya memerlukan nilai “i”, untuk menentukan nilai i yang harus dilakukan adalah membuat reaksi ionisasi untuk CaCl2, adapun ionisasinya sebagai berikut:
CaCl2 –> Ca2+ + 2Cl–
Pada reaksi ionisasi tersebut jumlah n nya adalah 3, koefisien pada Ca adalah 1 dan pada Cl adalah 2. Untuk menentukan nilai i maka perlu memasukan nilai n pada persamaan Van’t Hoff, yaitu:
i = 1 + (n-1)ɑ, ɑ (derajat ionisasi) pada soal tersebut bernilai 1 karena pada soal tidak disebutkan dengan jelas derajat ionisasinya. Sehingga CaCl2 diasumsikan mengalami ionisasi sempurna (ɑ = 1).
Catatan tentang ɑ : elektrolit kuat nilai derajat ionisasinya 1 dan elektrolit lemah nilai derajat ionisasinya kurang dari 1 dan lebih dari 0. Sementara non elektrolit derajat ionisasinya 0.
i = 1 + (3 – 1)1
i = 1 + 2
i = 3
Catatan penting: kalau larutan elektrolitnya terionisasi sempurna maka berlaku i = n.
Untuk menentukan kenaikan titik didih bisa menggunakan persamaan berikut:
ΔTb = Kb x m x i
ΔTb = Kb x n x 1000/massa pelarut x i
ΔTb = 0,52 x 0,2 x 1000 / 250 x 3
ΔTb = 0,52 x 0,2 x 4 x 3
ΔTb = 1,25 oC
Berdasarkan perhitungan tersebut, maka kenaikan titik didih larutan CaCl2 sebesar 1,25 oC.
Untuk titik didih larutan CaCl2 dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
Tb = Tb0 + ΔTb
Tb = 100 + 1,25
Tb = 101,25 oC
Jadi titik didih larutan CaCl2 adalah 101,25 oC
