Tabla de Contenidos
Kimiawan Jerman Wilhelm Ostwald adalah orang pertama yang memperkenalkan konsep sifat koligatif pada tahun 1891. Nama ini muncul dari karyanya tentang sifat zat terlarut, antara lain:
- Sifat koligatif: mereka hanya bergantung pada konsentrasi dan suhu zat terlarut dan bukan pada jenis partikel zat terlarut.
- Sifat konstitutif: adalah sifat yang bergantung pada struktur molekul partikel zat terlarut dalam suatu larutan.
- Sifat aditif: yang merupakan jumlah dari semua sifat partikel dan bergantung pada rumus molekul zat terlarut. Misalnya massa.
Sifat koligatif tidak berhubungan dengan ukuran atau sifat lain dari zat terlarut, tetapi hanya dengan jumlah partikel dalam zat terlarut. Sifat-sifat ini adalah hasil dari efek partikel terlarut di bawah tekanan uap pelarut.
Contoh sifat koligatif
Sifat koligatif adalah:
- Tekanan osmotik
- elevasi ebuliscopic
- penurunan krioskopik
- Penurunan tekanan uap pelarut
tekanan osmotik
Tekanan osmotik terkait dengan konsep difusi dan osmosis. Ini didefinisikan sebagai kecenderungan untuk mengencerkan larutan yang dipisahkan dari pelarut oleh membran semipermeabel. Zat terlarut memberikan tekanan osmotik ketika berhadapan dengan pelarut jika tidak dapat melewati membran yang memisahkannya.
Kita juga dapat mengatakan bahwa tekanan osmotik suatu larutan setara dengan tekanan mekanis yang diperlukan untuk mencegah masuknya air ketika dipisahkan dari pelarut oleh membran semipermeabel.
Tekanan osmotik diukur dengan osmometer. Ini adalah wadah yang ditutup di bagian bawah oleh membran semipermeabel. Di bagian atasnya ada pendorong. Jika suatu larutan dimasukkan ke dalam wadah dan kemudian direndam dalam air suling, larutan tersebut melewati membran semipermeabel dan memberikan tekanan yang mampu menaikkan pendorong. Dengan cara ini, dengan memasukkan pendorong ke tekanan mekanis yang sesuai, air dapat dicegah masuk ke dalam larutan.
Tekanan osmotik adalah salah satu sifat koligatif yang paling penting, terutama pada tingkat biologis karena terdapat dalam fungsi sel dan proses lain dalam organisme makhluk hidup.
Ebuliscopic elevasi
Ketinggian ebuloskopi terkait dengan titik didih cairan. Suhu didih adalah yang tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer.
Jika tekanan uap menurun, terjadi peningkatan suhu didih. Kenaikan ini sebanding dengan fraksi mol zat terlarut. Kenaikan suhu didih (disingkat DTe) sebanding dengan konsentrasi molal zat terlarut. Itu dinyatakan dengan persamaan berikut:
DTe = Ke m
Konstanta ebuloskopik (Ke) dikenal sebagai karakteristik masing-masing pelarut terlepas dari jenis zat terlarutnya. Untuk air, nilai konstanta didihnya adalah 0,52 ºC/mol/Kg. Ini berarti bahwa larutan molal dari setiap zat terlarut dalam air menunjukkan ketinggian ebuloskopik 0,52ºC.
penurunan krioskopik
Penurunan cryoscopic terkait dengan titik beku cairan. Suhu beku larutan lebih kecil dari suhu beku pelarut. Oleh karena itu, pembekuan terjadi ketika tekanan uap zat cair sama dengan tekanan uap zat padat. Ini diungkapkan seperti ini:
Dtc = Kcm
Penurunan cryoscopic disebut « Tc» dan konsentrasi molal zat terlarut « m» .
Konstanta krioskopik pelarut disebut “Kc”. Dalam kasus air, nilai tetapan krioskopi adalah 1,86 ºC/mol/Kg. Artinya, larutan molal (m=1) zat terlarut apa pun dalam air membeku pada -1,86 ºC.
Penurunan tekanan uap pelarut
Tekanan uap pelarut turun ketika zat terlarut yang tidak mudah menguap ditambahkan ke dalamnya. Efek ini terjadi karena:
- Jumlah molekul pelarut pada permukaan bebas berkurang.
- Gaya tarik-menarik muncul antara molekul zat terlarut dan molekul pelarut, membuat transformasi mereka menjadi uap lebih sulit.
Dengan kata lain, ketika kita menambahkan lebih banyak zat terlarut, tekanan uap yang lebih rendah diamati. Oleh karena itu, penurunan tekanan uap pelarut dalam larutan sebanding dengan fraksi mol zat terlarut.
Ini dapat diungkapkan dengan rumus berikut:
ΔP = x s P 0
Dalam hal ini, x s adalah fraksi mol zat terlarut dan P 0 menunjukkan tekanan uap pelarut.
Bagaimana cara kerja sifat koligatif?
Pengoperasian sifat koligatif terbukti ketika zat terlarut ditambahkan ke pelarut untuk membentuk larutan. Di sana partikel terlarut menggantikan sebagian pelarut dalam keadaan cair, mengurangi konsentrasi pelarut per satuan volume. Dalam larutan encer, tidak masalah partikel apa itu tetapi berapa banyak. Misalnya dengan melarutkan kalsium klorida (CaCL 2) secara keseluruhan dihasilkan tiga partikel: satu ion kalsium dan dua ion klorida. Sebaliknya, jika kita melarutkan garam dapur atau natrium klorida (NaCl), kita akan memperoleh dua partikel: ion natrium dan ion klorida. Dalam hal ini, kalsium klorida akan memiliki pengaruh yang lebih besar pada sifat koligatif daripada garam meja. Oleh karena itu, kalsium klorida adalah zat penghilang es yang lebih efektif pada suhu yang lebih rendah daripada garam biasa.
Meskipun sifat koligatif umumnya dipertimbangkan untuk zat terlarut yang tidak mudah menguap, efeknya juga berlaku untuk zat terlarut yang mudah menguap seperti garam. Jika kita menambahkan sejumput garam ke dalam secangkir air, air akan membeku pada suhu yang lebih rendah dari biasanya, mendidih pada suhu yang lebih tinggi, memiliki tekanan uap yang lebih rendah, dan mengubah tekanan osmotiknya.
Contoh sederhana lainnya adalah menambahkan alkohol, cairan yang mudah menguap, ke dalam air. Dengan cara ini, titik beku yang biasanya dimiliki alkohol atau air murni diturunkan, itulah sebabnya minuman beralkohol biasanya tidak membeku di lemari es rumah tangga.
Bibliografi
- García Bello, D. Semuanya adalah soal kimia . (2016). Spanyol. Paidos Iberica.
- Nguyen-Kim, MT Hidup saya adalah kimia . (2020). Spanyol. Editorial Ariel.
- Masterton, WL; Hurley, CN Kimia: Prinsip dan Reaksi . (2003, edisi ke-4). Spanyol. B&W.
