Perbedaan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

tirto.id - Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, jadi tidak bergantung pada jenis maupun ukuran zat terlarut.

Seperti diketahui, larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih. Ada dua komponen utama dalam suatu larutan, yaitu zat pelarut dan zat terlarut.

Zat pelarut yang biasa digunakan adalah air, sedangkan zat terlarut bisa berupa apa saja dan selalu terdiri dari partikel dalam jumlah tertentu.

Jumlah partikel inilah yang akan menentukan sifat koligatif dari larutan tersebut. Mengutip buku Belajar Kimia Secara Menarik, sifat koligatif larutan meliputi:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

Saat cairan pelarut dimasukkan ke dalam wadah tertutup dalam suhu tertentu, maka cairan akan menguap. Uapnya akan memenuhi wadah hingga ruangan dalam wadah tersebut menjadi jenuh.

Uap juga akan menimbulkan tekanan yang kemudian disebut sebagai tekanan uap jenuh. Tapi ketika pelarut ini dicampur dengan zat terlarut yang tidak mudah menguap, maka tekanan uap jenuhnya akan menurun.

Dalam larutan, terjadi ikatan antar molekul antara zat terlarut dan pelarut sehingga kedua zat akan bercampur secara homogen.

Hal ini menghalangi penguapan dari zat pelarut. Akibatnya, uap akan berkurang dan tekanan uap jenuh pun akan turun.

2. Kenaikan titik didih

Titik didih adalah suhu ketika tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan udara luar. Titik didih larutan pasti akan lebih tinggi dibandingkan titik didih zat pelarut murninya.

Zat pelarut (misalnya air) yang sudah mendidih, ketika dicampur dengan zat terlarut tertentu, air tersebut tidak akan mendidih lagi. Hal ini disebabkan adanya kenaikan titik didih yang harus mencapai suhu/ titik didih zat terlarut.

3. Penurunan titik beku

Titik beku adalah suhu pada tekanan tertentu yang menyebabkan perubahan zat dari cair ke wujud padat. Jika zat pelarut (air) dicampur dengan zat terlarut dan didinginkan hingga 0⁰C, ternyata larutan tersebut tidak membeku.

Agar bisa beku, maka larutan harus didinginkan dengan suhu yang lebih rendah lagi. Hal ini menandakan bahwa titik beku larutan selalu lebih rendah dari titik beku zat pelarut murni (air).

4. Tekanan osmotik

Tekanan osmotik terjadi ketika ada dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda berada dalam satu wadah dan dipisahkan dengan membran semipermeabel.

Zat pelarut dari larutan konsentrasi rendah (encer) akan mengalir ke larutan konsentrasi tinggi (pekat). Perpindahan ini disebut dengan osmosis.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan agar pelarut tidak mengalir/ berpindah dari larutan encer ke pekat.

Setelah memahami sifat koligatif larutan, kita juga akan mengenal dua macam larutan, yaitu larutan elektrolit dan non-elektrolit. Kedua larutan ini memiliki sifat yang berbeda sehingga sifat koligatifnya pun akan berbeda pula.

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Mengutip dari e-Modul Kimia untuk Kelas XII, larutan elektrolit adalah larutan yang mengandung zat elektrolit. Zat elektrolit sendiri adalah senyawa kimia yang dapat terurai menjadi ion (ionisasi) saat berada dalam larutan.

Larutan elektrolit memiliki partikel bermuatan kation (ion positif) dan anion (ion negatif). Hal ini membuat larutan elektrolit bisa menghasilkan reaksi listrik atau dapat menghantarkan arus listrik.

Saat dilarutkan dalam air, zat elektrolit akan mengalami ionisasi atau terurai menjadi beberapa partikel. Contoh larutan elektrolit adalah larutan NaCl.

Apabila NaCl dilarutkan ke dalam air, maka zat ini akan terurai menjadi ion penyusunnya, yaitu Na+ dan Cl-.

Penguraian tersebut menyebabkan bertambahnya jumlah partikel dalam larutan.

Nilai dari sifat-sifat koligatif larutan dapat diketahui dengan persamaan rumus berikut ini:

Penurunan tekanan uap

ΔP = P⁰. X𝗍. 𝑖

Ket:

ΔP: penurunan tekanan uap larutan

P⁰: tekanan uap jenuh pelarut murni

X𝗍: fraksi mol zat terlarut

𝑖: faktor Van’t Hoff (penambahan partikel)

Rumus faktor Van’t Hoff adalah [1+(n-1)∝]

n: jumlah ion yang dihasilkan dari proses ionisasi dalam larutan elektrolit

∝: derajat ionisasi larutan elektrolit

Penurunan titik beku

ΔT𝖿 = m.K𝖿.𝑖

Ket:

ΔT𝖿: penurunan titik beku larutan (°C)

m: kemolalan (m)

K𝖿: tetapan atau konstanta penurunan titik beku molal pelarut (°C mol⁻¹)

𝑖: faktor Van’t Hoff

Kenaikan titik didih

ΔT𝖻 = m.K𝖻.𝑖

Ket:

ΔT𝖻: kenaikan titik didih larutan

m: kemolalan (m)

K𝖻: konstanta kenaikan titik didih molal pelarut (°C mol⁻¹)

𝑖: faktor Van’t Hoff

Tekanan osmotik

π = M.R.T.𝑖

Ket:

π: tekanan osmotik (atm)

M: kemolaran pelarut (mol L⁻¹)

R: tetapan gas (0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)

T: suhu dalam satuan Kelvin (K)

𝑖: faktor Van’t Hoff

Sifat Koligatif Larutan Non-Elektrolit

Larutan non-elektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya tidak mengalami penguraian atau ionisasi. Jadi, larutan elektrolit tidak bisa menghasilkan reaksi listrik atau tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Contoh sederhana dari larutan non-elektrolit adalah larutan gula atau larutan glukosa. Saat glukosa dilarutkan ke dalam air, tidak akan terjadi penguraian layaknya larutan elektrolit sehingga jumlah partikelnya tetap sama.

Jika dibandingkan, larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit dengan konsentrasi yang sama akan memiliki jumlah partikel yang berbeda. Jumlah partikel larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan non-elektrolit sehingga sifat koligatifnya pun akan lebih besar.

Nilai dari sifat koligatif larutan non-elektrolit dapat diketahui dengan rumus-rumus berikut ini:

Penurunan tekanan uap

ΔP = P⁰. X𝗍

Ket:

ΔP: penurunan tekanan uap larutan

P⁰: tekanan uap jenuh pelarut murni

X𝗍: fraksi mol zat terlarut

Penurunan titik beku

ΔT𝖿 = m.K𝖿

Ket:

ΔT𝖿: penurunan titik beku larutan (°C)

m: kemolalan (m)

K𝖿: tetapan atau konstanta penurunan titik beku molal pelarut (°C mol⁻¹)

Kenaikan titik didih

ΔT𝖻 = m.K𝖻

Ket:

ΔT𝖻: kenaikan titik didih larutan

m: kemolalan (m)

K𝖻: konstanta kenaikan titik didih molal pelarut (°C mol⁻¹)

Tekanan osmotik

π = M.R.T

Ket:

π: tekanan osmotik (atm)

M: kemolaran pelarut (mol L⁻¹)

R: tetapan gas (0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)

T: suhu dalam satuan Kelvin (K)

Jika diperhatikan, rumus sifat koligatif antara larutan elektrolit dan non-elektrolit hampir sama. Perbedaanya hanya terletak pada keberadaan simbol 𝑖 yang merupakan faktor Van’t Hoff.

Secara sederhana, faktor Van’t Hoff bisa diartikan sebagai pertambahan jumlah partikel yang terjadi akibat proses ionisasi pada suatu larutan elektrolit. Karena itu nilai sifat koligatif larutan elektrolit harus mempertimbangkan adanya faktor Van’t Hoff.