6 Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan yang Wajib Diketahui

Sifat koligatif larutan adalah sifat-sifat yang bergantung pada jumlah partikel dalam larutan, bukan identitas partikel tersebut. Ada beberapa contoh soal yang dapat membantu kita memahami sifat koligatif larutan dengan lebih baik. Berikut ini adalah 6 contoh soal sifat koligatif larutan yang dapat membantu meningkatkan pemahaman kita tentang sifat koligatif larutan.

Soal 1

Pada suhu 25°C, tekanan uap benzena murni adalah P₁^o = 0,1252 atm. Jika 6,40 g naftalena, C₁₀H₈ (massa molar 128,17 g.mol^-1), dilarutkan dalam 78,0 g benzena (massa molar 78,0 g.mol^-1). Hitung tekanan uap larutan tersebut, dengan mengasumsikan perilaku larutan ideal.

Solusi:

Jumlah mol pelarut, n₁, dalam kasus ini adalah 1,00 mol (karena digunakan 78,0 g = 1,00 mol benzena ). Jumlah mol zat terlarut adalah n2 = 6,40 g/128,17 g mol^-1 = 0,0499 mol C₁₀H₈; maka, fraksi mol X₁ adalah

Dari hukum Raoult, tekanan uap larutan tersebut adalah

Soal 2

(a) Ketika 5,50 g biphenyl (C₁₂H₁₀) dilarutkan dalam 100,0 g benzene, titik didihnya meningkat sebesar 0,903°C. Hitung Kb untuk benzene.

(b) Ketika 6,30 g hidrokarbon yang tidak diketahui dilarutkan dalam 150,0 g benzene, titik didih larutan meningkat sebesar 0,597°C. Berapakah massa molar zat yang tidak diketahui tersebut?

Solusi:

(a) Karena massa molar biphenyl adalah 154,2 g mol^-1, maka 5,50 g biphenyl mengandung 5,50 g/154,2 g mol^-1 = 0,0357 mol. Molalitas, m, adalah

(b) Berdasarkan hukum Raoult, kenaikan titik didih tergantung pada molalitas larutan. Dalam hal ini, kenaikan titik didih adalah 0,597°C. Jadi, molalitas larutan dapat dihitung dengan rumus

Jumlah mol zat terlarut adalah hasil dari perkalian molalitas larutan dengan massa pelarut, m₁:

Terakhir, massa molar zat terlarut adalah hasil dari pembagian massa zat terlarut dengan jumlah molnya:

Hidrokarbon yang tidak diketahui mungkin adalah antracene (C₁₄H₁₀), yang memiliki massa molar 178,24 g.mol^-1.

Soal 3

Klorida lantanum (III) (LaCl₃) adalah garam yang sepenuhnya terdisosiasi menjadi ion dalam larutan air encer,

menghasilkan 4 mol ion per mol LaCl₃. Anggap 0,2453 g LaCl₃ dilarutkan dalam 10,00 g H₂O. Berapakah titik didih larutan pada tekanan atmosfer, dengan mengasumsikan perilaku larutan ideal?

Solusi:

Massa molar LaCl₃ adalah 245,3 g.mol^-1

Ini dimasukkan ke dalam persamaan untuk kenaikan titik didih:

Titik didih sebenarnya sedikit lebih rendah dari nilai tersebut karena larutan bersifat non-ideal.

Soal 4

Ketika 0,494 g K₃Fe(CN)₆ dilarutkan dalam 100,0 g air, titik beku larutan ditemukan menjadi 20,093°C. Berapa banyak ion yang hadir untuk setiap unit formula K₃Fe(CN)₆ yang dilarutkan?

Solusi:

Molalitas total dari semua spesies dalam larutan adalah

Karena massa molar K₃Fe(CN)₆ adalah 329,25 g.mol^-1, molalitas total jika tidak ada disosiasi terjadi akan menjadi

Ini berada di antara seperempat dan sepertiga dari molalitas total yang diukur dalam larutan, sehingga setiap K₃Fe(CN)₆ harus terdisosiasi menjadi tiga hingga empat ion. Sebenarnya, disosiasi yang terjadi adalah

Deviasi dari perilaku larutan yang ideal telah mengurangi molalitas total efektif dari 0,060 menjadi 0,050 mol kg^-1.

Soal 5

Seorang ahli kimia melarutkan 2,00 g protein dalam 0,100 L air. Tekanan osmosisnya adalah 0,021 atm pada 25°C. Berapakah massa molar protein tersebut secara aproximasi?

Solusi:

Konsentrasi dalam mol per liter adalah

Sekarang 2,00 g yang dilarutkan dalam 0,100 L memberikan konsentrasi yang sama dengan 20,0 g dalam 1,00 L. Oleh karena itu, 8,6 × 10-4 mol protein harus memiliki berat 20,0 g, dan massa molar adalah

Soal 6     

Konstanta hukum Henry untuk oksigen yang terlarut di dalam air adalah 4,34 × 10⁴ atm pada suhu 25°C. Jika tekanan parsial oksigen di udara adalah 0,20 atm dalam kondisi atmosfer biasa, hitunglah konsentrasi (dalam mol per liter) oksigen yang terlarut dalam air yang berada dalam kesetimbangan dengan udara pada suhu 25°C.

Solusi:

Hukum Henry digunakan untuk menghitung fraksi mol oksigen dalam air.

Selanjutnya, fraksi mol diubah menjadi molaritas. Satu liter air memiliki berat 1000 g, sehingga mengandung

Karena XO₂ sangat kecil, nH₂O + nO₂ mendekati nH₂O, dan dapat ditulis sebagai

Dengan demikian, jumlah mol oksigen dalam 1 L air adalah

dan konsentrasi O₂ terlarut adalah 2,6 × 10⁻⁴ M.