SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

KENAIKAN TITIK DIDIH

Pendidihan terjadi karena panas meningkatkan gerakan atau  energi kinetik, dari molekul yang menyebabkan cairan berada
pada titik di mana cairan itu menguap, tidak peduli berada di   permukaan teratas atau di bagian terdalam cairan tersebut

Titik didih cairan berhubungan dengan tekanan uap. Bagaimana  hubungannya? Coba perhatikan penjelasan berikut ini.
Apabila sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang tinggi  pada suhu tertentu, maka molekul-molekul yang berada dalamlarutan tersebut mudah untuk melepaskan diri dari permukaan  larutan. Atau dapat dikatakan pada suhu yang sama sebuah  larutan mempunyai tekanan uap yang rendah, maka molekulmolekul   dalam larutan tersebut tidak dapat dengan mudah     melepaskan diri dari larutan. Jadi larutan dengan tekanan uap      yang lebih tinggi pada suhu tertentu akan memiliki titik didih
yang lebih rendah.   Cairan akan mendidih ketika tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan udara luar. Titik didih cairan pada tekanan udara760 mmHg disebut titik didih standar atau titik didih normal.       Jadi yang dimaksud dengan titik didih adalah suhu pada saat   tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan udara luar     (tekanan pada permukaan cairan).      Telah dijelaskan di depan bahwa tekanan uap larutan lebihrendah dari tekanan uap pelarutnya. Hal ini disebabkan karena  zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarutsehingga kecepatan penguapan berkurang.               Hubungan antara tekanan uap jenuh dan suhu air dalam larutan  berair ditunjukkan pada Gambar 1.

VGaris mendidih air digambarkan oleh garis CD, sedangkan garis  mendidih larutan digambarkan oleh garis BG. Titik didih larutan dinyatakan dengan Tb1, dan titik didih pelarut dinyatakan   dengan Tb0. Larutan mendidih pada tekanan 1 atm. Dari gambar  di atas dapat dilihat bahwa titik didih larutan (titik G) lebih tinggi   dari pada titik didih air (titik D).

Selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut   kenaikan titik didih ( ΔTb ).
ΔTb = titik didih larutan – titik didih pelarut)
Menurut hukum Raoult, besarnya kenaikan titik didih larutan sebanding dengan hasil kali dari molalitas larutan (m) dengan  kenaikan titik didih molal (Kb). Oleh karena itu, kenaikan titik didih dapat dirumuskan seperti berikut.
ΔTb = Kb ⋅ m

Keterangan:
b ΔT = kenaikan titik didih molal
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
m = molalitas larutan
Contoh
Natrium hidroksida 1,6 gram dilarutkan dalam 500 gram air.   Hitung titik didih larutan tersebut! (Kb air = 0,52 °Cm-1, Ar Na =23, Ar O = 16, Ar H = 1)
Penyelesaian:
Diketahui : m = 1,6 gram    p = 500 gram     Kb = 0,52 °Cm-1
Ditanya : Tb …?
Jawab : ΔTb = m⋅ Kb
=                m        x        1.000       Kb  NaOH
Mr                p
×
= 0,04 × 2 × 0,52 °C
= 0,0416 °C
Td = 100 °C + b ΔT
= 100 °C + 0,0416 °C
= 100,0416 °C
Jadi, titik didih larutan NaOH adalah 100,0416 °C.

PERNURUNAN  TITIK BEKU(ΛTf)

Penurunan titik beku pada konsepnya sama dengan kenaikan titik didih. Larutan mempunyai titik beku yang lebih rendah
dibandingkan dengan pelarut murni.

Selisih antara titik beku pelarut  dengan titik beku larutan dinamakan penurunan titik beku  larutan ( ΔTf = freezing point).

 ΔTf = Titik beku pelarut – titik beku larutan

Menurut hukum Raoult penurunan titik beku larutan  dirumuskan seperti berikut.
ΔTf = m ⋅ Kf
Keterangan:
f ΔT = penurunan titik beku,  m = molalitas larutan,   Kf = tetapan penurunan titik beku molal

  Soal -soaL  Latihan Penurunan Titik Beku (°C)
1. Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1 °C ditambahkan gula. Jika tekanan
udara luar 1 atm (Kb = 0,5°Cm-1), hitung jumlah zat gula yang harus ditambahkan.
2. Larutan urea 0,1 molal dalam air mendidih pada suhu 100,05 °C. Pada volume yang sama,
larutan glukosa 0,1 molal dan sukrosa 0,3 molal dicampurkan. Hitung titik didih campuran
tersebut!
3. Campuran sebanyak 12,42 gram terdiri dari glukosa dan sukrosa dilarutkan dalam 100 gr
air. Campuran tersebut mendidih pada suhu 100,312 °C (Kb air = 0,52 °Cm-1). Tentukan massa
masing-masing zat dalam campuran jika tekanan udara pada saat itu 1 atm!
4. Hitung titik beku suatu larutan yang mengandung 1,19 gram CHI3 (Mr CHI3 = 119) yang
dilarutkan dalam 50 gram benzena dengan Kf benzena = 4,9!
5. Dalam 900 gram air terlarut 30 gram suatu zat X (Mr = 40). Larutan ini membeku pada suhu
-5,56 °C. Berapa gram zat X harus dilarutkan ke dalam 1,2 kilogram air agar diperoleh
larutan dengan penurunan titik beku yang sama?

TEKANAN OSMOSIS

Adakalanya   seorang pasien di rumah sakit harus diberi cairan infus.   Sebenarnya apakah cairan infus tersebut? Larutan yang    dimasukkan ke dalam tubuh pasien melalui pembuluh darah  haruslah memiliki tekanan yang sama dengan tekanan sel-sel  darah. Apabila tekanan cairan infus lebih tinggi maka cairan  infus akan keluar dari sel darah. Prinsip kerja infus ini pada    dasarnya adalah tekanan osmotik. Tekanan di sini adalah tekanan   yang harus diberikan pada suatu larutan untuk mencegah masuknya molekul-molekul solut melalui membran yang semipermiabel dari pelarut murni ke larutan.
Sebenarnya apakah osmosis itu? Cairan murni atau larutan encer  akan bergerak menembus membran atau rintangan untuk
mencapai larutan yang lebih pekat. Inilah yang dinamakan  osmosis. Membran atau rintangan ini disebut membran
semipermiabel.

Tekanan osmotik termasuk dalam sifat-sifat koligatif karena  besarnya hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut.
J.H. Vant Hoff menemukan hubungan antara tekanan osmotik   larutan-larutan encer dengan persamaan gas ideal, yang
dituliskan seperti berikut:
     π V = nRT
Keterangan:    π = tekanan osmotik,    V = volume larutan (L),  n = jumlah mol zat terlarut,  R = tetapan gas (0,082 L atm mol-1K-1)T = suhu mutlak (K)
Persamaan dapat juga dituliskan seperti berikut.
π =     n RT
V

Ingat bahwa    n/V    merupakan kemolaran larutan (M), sehingga    persamaan  dapat diubah menjadi π = MRT
Contoh Seorang pasien memerlukan larutan infus glukosa. Bilakemolaran cairan tersebut 0,3 molar pada suhu tubuh 37 °C,
tentukan tekanan osmotiknya!   (R = 0,082 L atm mol-1K-1)
Penyelesaian:
Diketahui : M = 0,3 mol L–1
T = 37 °C + 273 = 310 K
R = 0,082 L atm mol-1K-1
Ditanya : π …?
Jawab : π = 0,3 mol L-1 × 0,082 L atm mol-1K-1 × 310 K
= 7,626 L

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT

Tahukah kamu bahwa larutan terdiri dari larutan elektrolit    dan larutan nonelektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang
dapat menghantarkan arus listrik. Sifat koligatif larutan   nonelektrolit telah kita pelajari di depan, bagaimana dengan sifat
koligatif dari larutan elektrolit?Larutan elektrolit memiliki sifat koligatif yang lebih besar  daripada nonelektrolit.
, bahwa penurunan titik beku NaCl lebih besar daripada glukosa. Perbandingan harga sifat koligatif larutan  elektrolit dengan larutan nonelektrolit dinamakan dengan faktor   Van’t Hoff dan dilambangkan dengan i.

sehingga untuk larutan elektrolit berlaku rumus:

1. ΔP = XA ×P ×i
2.  ΔTb = K ×m× i
3. f ΔTf = K ×m× i
4. π = M× R×T × i

ket  i  = faktor van,t  hoff  = 1 + (n – 1)α

n= jumlah ion,     α = derajat ionisasi
Contoh soal;
Pada suhu 37 °C ke dalam air dilarutkan 1,71 gram Ba(OH)2  Sehingga volume 100 mL (Mr Ba(OH)2 = 171). Hitung besar
tekanan osmotiknya! (R = 0,082 L atm mol-1K-1)
Penyelesaian:
Diketahui : m = 1,71 gram
V = 100 mL = 0,1 L
Mr Ba(OH)2 = 171
R = 0,082 L atm mol-1K-1
T = 37 °C = 310 K
Ditanya : π …?
Jawab : Ba(OH)2 merupakan elektrolit.
Ba(OH)2 → Ba2+ + 2 OH¯, n = 3
mol Ba(OH)2 = gram/Mr
=1,71 gram
171

= 0,01 mol
M =n/V =0,01 mol/0,1 L = 0,1 mol ⋅ L-1
π = M × R × T × i
= 0,1 mol L-1 × 0,082 L atm mol-1K-1
× 310 K × (1 + (3 – 1)1) = 7,626 atm

sumber : https://dsupardi.wordpress.com/kimia-xii-2/sifat-koligatif-larutan/

Reaksi Organik

Reaksi Organik

Di sini akan dijelaskan secara ringkas berbagai macam reaksi senyawa karbon yaitu reaksi substitusi, reaksi eliminasi, reaksi adisi, reaksi polimerisasi, dan reaksi oksidasi.
Berikut penjelasan untuk masing-masing reaksi.

1. Reaksi substitusi

Reaksi substitusi merupakan reaksi yang melibatkan penggantian atom/gugus atom pada molekul dengan atom/gugus atom lainnya. Reaksi substitusi umumnya terjadi pada senyawa jenuh (tunggal) tanpa terjadi perubahan ikatan karakteristik (tetap jenuh)

A + B – C –> A – C + B

Contoh reaksi substitusi:

Reaksi pembentukan haloalkana: reaksi alkana dengan halogen

R – H + X2 –> R – X + H – X

Contoh:

CH3 – H + Cl2 –> CH3 – Cl + HCl
Reaksi substitusi atom H pada alkohol dengan logam reaktif (Na, K)
atom H pada gugus – OH dapat disubstitusi oleh logam reaktif seperti Na dan K

R – OH + Na –> R – ONa + H2

Contoh:

2 C2H5 – OH + 2 Na –> 2 C2H5 – ONa + H2
 
Reaksi alkoksi alkana (eter) dengan PCl5 menghasilkan haloalkana

R – O – R’ + PCl5 –> R – Cl + R’ – Cl + POCl3

Contoh:

CH3 – O – CH3 + PCl5 –> CH3Cl + CH3Cl +POCl3
 

Reaksi esterifikasi: reaksi pembentukan ester dari alkohol dan asam karboksilat

R – OH + R’ – COOH –> R’ – COOR + H – OH

Contoh

CH3 – OH + CH3 – COOH –> CH3 – COOCH3 + H2O

2. Reaksi adisi

Reaksi adisi adalah reaksi senyawa karbon yang melibatkan penggabungan molekul-molekul. Reaksi adisi juga dapat diartikan sebagai reaksi pemutusan ikatan rangkap (tak jenuh) menjadi ikatan tunggal (jenuh).

Contoh reaksi substitusi:
Reaksi adisi H2 pada alkena membentuk alkana 
H2C = CH2 + H2 –> H3C – CH3

Reaksi adisi H2 pada alkanal membentuk alkohol primer
Ikatan rangkap C = O pada alkanal bereaksi dengan H2 untuk menghasilkan alkohol primer.

Disebut juga dengan reaksi reduksi karena terjadi penurunan bilangan oksidasi C

Reaksi adisi H2 pada keton/alkanon menghasilkan alkohol sekunder
Ikatan rangkap C = O pada alkanon/keton bereaksi dengan H2 untuk menghasilkan alkohol sekunder.

Reduksi H2O pada asam karboksilat menghasilkan suatu alkohol sekunder
Ikatan rangkap C = O pada asam karboksilat akan terbuka akibat penambahan reduktor kuat untuk menghasilkan alkohol primer

3. Reaksi eliminasi

Reaksi eliminasi merupakan reaksi peruraian suatu molekul menjadi molekul-molekul lain di mana salah satu molekul dikatakan tereliminasi. Reaksi eliminiasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi pembentukan ikatan rangkap dari ikatan tunggal (kebalikan dari reaksi adisi).

Reaksi eliminasi H2 dari alkana menjadi alkena
CH3 – CH2 – CH3 –> CH3 – CH = CH2 + H2
 

Reaksi eliminasi air (dehidrogenasi) dari alkohol

Alkohol dapat bereaksi membentuk alkena dengan bantuan katalis H2SO4 pekat berlebih pada suhu 180oC.

CH3 – CH2 – OH –> CH2 = CH2 + H2O

Reaksi eliminasi HX dari haloalkana (dehidrohalogenasi) 
Haloalkana R – X dapat bereaksi dengan gugus – OH yang larut dalam alkohol seperti NaOH etanolis atau CH3OK, membentuk alkuna.

4. Reaksi oksidasi

Reaksi melibatkan oksidator seperti O2, O3, dan KMnO4. Reaksi oksidasi yang penting adalah reaksi dengan O2 yang dikenal sebagai pembakaran.
Contoh reaksi oksidasi:

Reaksi oksidasi alkohol primer, sekunder, dan tersier

Alkohol primer, sekunder, dan tersier memberikan reaksi berbeda terhadap oksidator seperti K2Cr2O7, KMnO4, dan O2.

Reaksi oksidasi alkohol primer, sekunder, dan tersier selengkapnya dapat di lihat di sini.

Reaksi oksidasi pada alkoksi alkana (eter) 
Alkoksi alkana bereaksi dengan O2 membentuk senyawa hidroperoksida

Reaksi oksidasi pada alkanal/aldehid
Reaksi oksidasi alkanal digunakan sebagai reaksi identifikasi antara alkanal/aldehid dengan alkanon/keton. Simak informasi lengkapnya di sini.

Reaksi oksidasi alkanon/keton
Alkanon tidak dapat mereduksi oksidator lemah seperti larutan fehling dan larutan tollens. Sifat ini, digunakan untuk membedakan alkanon dari isomer fungsinya, yaitu alkanal/aldehid. Simak informasinya di sini.

Reaksi oksidasi pada asam alkanoat
Reaksi oksidasi asam alkanoat hanya terjadi pada asam metanoat dan asam 1,2 etanadioat

5. Reaksi polimerisasi

Reaksi polimerisasi melibatkan penggabungan molekul-molekul kecil yang disebut monomer menjadi suatu molekul rantai panjang atau yang disebut polimer. Anda dapat menyimak sifat-sifat polimer dengan mengklik di sini. Reaksi polimerisasi dapat dibedakan menjadi 2:

Polimerisasi adisi: monomer-monomer bergabung membentuk suatu polimer

Monomer + monomer + monomer + . . . –> polimer

Beberapa monomer yang mengalami polimerisasi adisi dapat dilihat pada tabel berikut.

Polimerisasi kondensasi: monomer-monomer bergabung membentuk polimer dengan melepas molekul kecil seperti H2O dan HCl

Monomer + monomer + monomer + . . . –> polimer + molekul kecil

Beberapa monomer yang mengalami polimerisasi kondensasi dapat dilihat pada tabel berikut.

Keterangan:
PET : suatu poliester yang secara teoritis dapat dibuat dari pencampuran asam flatat (asam karboksilat) dan etilen glikol (alkohol). 
Nilon 6,6 : merupakan poliamida dengan gugus – CON – yang terbentuk dari polimerisasi 1,6-diaminoheksana dan asam 1,6-heksadioat. 
Bakelit : polimer yang terbentuk dari polimerisasi metanal dan fenol.

Perspex : secara teoritis perspex terbentuk dari polimerisasi propanon (keton) dan metanal (aldehid)

Identifikasi Senyawa Karbon

Untuk mengidentifikasi unsur-unsur yang terdapat dalam suatu zat, dapat kita lakukan dengan cara pengujian endapan. Berdasarkan terbentuknya endapan dan warna endapan dapat kita identifikasi berbagai macam ion. Di bawah ini akan dipaparkan reaksi khas yang digunakan untuk mengidentifikasi berbagai jenis kation berbadasarkan endapan yang dihasilkan.

Identifikasi ion magnesium – Mg2+

Ion Mg2+ dengan campuran NH4OH, NH4Cl, dan Na2HPO4 akan menghasilkan endapan putih. Reaksinya sebagai berikut:

Mg2+(aq) + NH4OH(aq) + HPO42-(aq) –> MgNH4(s) [putih] + H2O(l)

Identifikasi ion calcium – Ca2+

Ion Ca2+ dengan larutan ammonium oksalat member endapan putih yang larut dalam asam kloridanya. Reaksinya sebagai berikut:

Ca2+(aq) + C2O42-(aq) –> CaC2O4(s) [putih]

Identifikasi ion barium – Ba2+

Ion Ba2+ dengan larutan kalium kromat member endapan kuning. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Ba2+(aq) + CrO42-(aq) –> BaCrO4(s) [kuning]

Identifikasi ion aluminium – Al3+

Ion Al3+ dengan larutan kalium hidroksida terjadi endapan putih hidrofil dari aluminium hidroksida yang larut dalam larutan kalium hidroksida, berdasarkan sifat amfoter Al(OH)3. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Al3+(aq) + 3OH–(aq) –> Al(OH)3(s) [putih]

Al(OH)3(aq) + OH–(aq) –> AlO2–(aq) + 2H2O(l)

Identifikasi ion perak – Ag+

Ion Ag+ dengan larutan asam klorida member endapan putih dalam larutan air, tetapi larut dalam larutan amoniak. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Ag+(aq) + Cl–(aq) –> AgCl(s) [putih]

AgCl(s) + 2NH3(aq) –> [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl–(aq)

AgCl larut alam larutan NH3 berdasarkan terjadinya ion kompleks

Identifikasi ion mercury(I) – Hg+

Ion Hg+ dengan larutan asam klorida member endapan putih. Warna endapan putih ini dengan larutan ammonium hidroksida akan berubah menjadi abu-abu. Reaksinya adalah sebagai berikut:

2Hg+(aq) + 2Cl–(aq) –> Hg2Cl2(s) [putih]

Hg2Cl2(s) + 2NH4OH(aq) –> Hg(NH)Cl(s) [abu-abu] + Hg(s) + NH4Cl(aq) + H2(g)

Identifikasi ion mercury(II) – Hg2+

Ion Hg2+ dengan larutan kalium yodida member endapan orange yang larut dalam kalium yodida berlebih dengan terjadinya ion kompleks. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Hg+(aq) + 2I–(aq) –> HgI2(s) [merah]

HgI2(s) + 2I–(aq) –> (HgI4)2-(aq)

Identifikasi ion besi(II) – Fe2+

Ion Fe2+ dengan larutan kalium ferisianida member warna biru (biru turnbull). Reaksinya adalah sebagai berikut:

3Fe2+(aq) + 2Fe(CN)63-(aq) –> Fe3[Fe(CN)6]2(s) [biru]

Identifikasi ion besi(III) – Fe3+

Ion Fe3+ dengan larutan kalium ferosianida member warna biru (biru berlin). Reaksinya adalah sebagai berikut:

4Fe3+(aq) + Fe(CN)64-(aq) –> Fe4[Fe(CN)6]3(s) [biru]

Identifikasi ion tembaga – Cu2+

Ion Cu2+ dengan larutan kalium ferosianida memberi endapan cokelat. Reaksinya adalah sebagai berikut:

2Cu2+(aq) + Fe(CN)64-(aq) –> Cu2[Fe(CN)6](s) [cokelat]

Identifikasi ion timbale – Pb2+

Ion Pb2+ dengan larutan asam klorida memberi endapan putih, yang larut dalam air panas. Jika didinginkan kembali, membentuk Kristal putih PbCl2 yang mempunyai bentuk khas. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Pb2+(aq) + 2Cl–(aq) –> PbCl2(s) [putih]

Identifikasi ion seng – Zn2+

Ion Zn2+ dengan larutan ammonium hidroksida terjadi endapan putih yang larut dalam kelebihan ammonium hidroksida dengan terjadinya ion kompleks. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Zn2+(aq) + 2NH4OH(aq) –> Zn(OH)2(s) [putih] + 2NH4+(aq)

Zn(OH)2(s) + 4NH3(aq) –> [Zn(NH3)4]2+(aq) + 2OH–(aq)

Identifikasi ion ammonium – NH4+

Ion NH4+ dipanaskan dengan basa kuat memberikan gas amoniak. Jika gas ini dikenakan pada kertas lakmus merah yang lembab, warnanya akan berubah menjadi biru. Reaksinya adalah sebagai berikut:

NH4+(aq) + OH–(aq) –> NH3(g) + H2O(l)

sumber : https://rdmymochi.wordpress.com/kimia-kelas-xii/jenis-isomer-dan-reaksi-organik/reaksi-organik/