5
Kimia Kelas XII
π = 32,8 atm
R = 0,082 L atmmol K π = M · R · T
32,8 =
r
m M
×
1 V
× R × T 32,8 =
r
24 M
×
1 0,25
× 0,082 × 300 M
r
= 72 Jadi, M
r
zat nonelektrolit adalah 72 grammol.
11. Jawaban: d
K
2
SO
4
aq → 2K
+
aq + SO
4 2–
aq n = 3
K
2
SO
4
terionisasi sempurna, berarti α = 1.
ΔT
b
= m · K
b
i = m · K
b
{1 + n – 1 α}
= 0,1 m × 0,52°C m
–1
× {1 + 3 – 11} = 0,156°C
Titik didih larutan = 100 + 0,156°C = 100,156°C Jadi, larutan mendidih pada suhu 100,156°C.
12. Jawaban: c
Larutan isotonik adalah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama. Larutan NaCl = larutan
elektrolit kuat, α = 1. Tekanan osmotiknya sebagai
berikut. π = M · R · T · i
= 0,3 · RT1 + 2 – 1 · 1 = 0,6RT
1 Larutan 0,1 M urea nonelektrolit
π = 0,1RT 2
Larutan KNO
3
, n = 2 π = 0,2 · RT · 0,2 = 0,4RT
3 Larutan 0,6 M glukosa nonelektrolit
π = 0,6RT 4
Larutan asam sulfat H
2
SO
4
→ n = 3 π = 0,4 · RT · 3 = 1,2RT
5 Larutan 0,3 M natrium sulfat
Na
2
SO
4
→ n = 3 π = 0,3 · RT · 3 = 0,9RT
Jadi, larutan yang isotonik dengan NaCl 0,3 M adalah larutan glukosa 0,6 M.
13. Jawaban: d
Untuk 100 gram larutan: a.
Massa NaOH =
4 100
× 100 = 4 gram b.
Massa air = 100 – 4 = 96 gram NaOH
→ n = 2 ΔT
f
=
r
m M
×
1.000 p
× K
f
× {1 + n – 1 α}
=
4 40
×
1.000 96
× 1,86 × {1 + 2 – 11} = 3,88°C
T
f
= 0 – 3,88 = –3,88°C Jadi, larutan NaOH 4 akan membeku pada suhu
–3,88°C.
14. Jawaban: a
Isotonik ⇒ π
darah
= π
NaCl
7,626 =
mol NaCl 1
× 0,082 × 310 × {1 + 2 – 11} mol NaCl = 0,15
Massa NaCl = mol NaCl × M
r
NaCl = 0,15 × 58,5
= 8,775 gram Jadi, massa NaCl yang harus dilarutkan sebesar
8,775 g.
15. Jawaban: b
Elektrolit biner → n = 2
ΔT
b
= 100,75 – 100 = 0,75°C ΔT
b
= {1 + n – 1 α} ·
r
m M
·
1.000 p
· K
b
0,75 = {1 + 2 – 10,5} ×
r
6 M
×
1.000 100
× 0,5 0,75 = 1,5 ×
r
30 M
0,75 =
r
45 M
M
r
=
45 0,75
= 60 Jadi, massa molekul realtif zat nonelektrolit
tersebut sebesar 60 grammol.
16. Jawaban: c
NaCl → Na
+
+ Cl
–
n = 2 α = 80 = 0,8
m = 12 gram M
r
NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 V = 600 mL = 0,6 L
T = 27°C = 300 K π = {1 + n – 1α} ×
r
m M
×
1 V
× R × T = {1 + 2 – 10,8} ×
12 58,5
×
1 0,6
× 0,082 × 300 = 15,14 atm
Jadi, tekanan osmotik larutan NaCl sebesar 15,14 atm.
17. Jawaban: d
17,4 gram K
2
SO
4
dilarutkan ke dalam 250 gram air K
b
air = 0,52°Cmolal Untuk larutan elektrolit berlaku rumus:
ΔT
b
= m · K
b
· i i = {1 + n – 1
α m = konsentrasi molal
α = derajat disosiasi i = faktor Van’t Hoff
6
Koligatif Larutan
K
2
SO
4
termasuk elektrolit kuat terionisasi sempurna,
α = 1, jadi: K
2
SO
4
→ 2K
+
+ SO
4 +2
, jadi n = 3 i = {1 + 3 – 11}
i = 3 ΔT
b
= m · K
b
· i =
1.000 250
×
17,4 174
× 0,52 × 3 = 0,624°C
Jadi, larutan mempunyai kenaikan titik didih sebesar 0,624°C dibandingkan air.
18. Jawaban: e
Untuk larutan NaCl elektrolit akan terurai menurut reaksi:
NaCl Na
+
+ Cl
–
n = 2 Penurunan titik beku:
n = 2, valensi 1, m = 0,4 m ΔT
f
= m · K
f
{1 + n – 1 α}
1,488 = 0,4 · 1,86 {1 + 2 – 1 α}
1,488= 0,744 1 + α
α = 1 Jadi, derajat ionisasi NaCl dalam larutan sebesar 1.
19. Jawaban: e
Tekanan osmotik sama jika jumlah zat terlarut sama.
NaCl → Na
+
+ Cl
–
Jumlah ion 0,1 mol NaCl 500 mL : 2 [ion] = 2 × 0,1 ×
1 0,5
= 0,4 molL Konsentrasi larutan yang lain sebagai berikut.
a. [ion KCl] = 2 × 0,2 ×
1 0,1
= 4 b.
[molekul glukosa] = 0,1 ×
1 0,5
= 0,2 c.
[molekul sukrosa] = 0,3 ×
1 0,5
= 0,6 d.
[ion KCl] = 2 × 0,1 ×
1 1
= 0,2 e.
[molekul urea] = 0,4 ×
1 1
= 0,4 Jadi, larutan yang isotonik dengan NaCl tersebut
adalah larutan urea 0,4 mol dalam 1.000 mL air.
20. Jawaban: e
Larutan tersebut diukur pada keadaan yang sama saat 6 gram zat X dilarutkan dalam 12 liter gas
etana pada tekanan 38 cmHg. Larutan dalam etana
π = 38 cmHg = 380 mmHg = 0,5 atm π = M · R · T
0,5 =
6 30
×
1 12
× 0,082 × T T = 365,85 K
Larutan dalam benzena π =19 cmHg = 190 mmHg = 0,25 atm
π = M · R · T 0,25 =
r
4 M X
×
1.000 5.000
× 0,082 × 365,85 M
r
zat X = 95,9 ≈ 96
Jadi, M
r
zat X adalah 96 grammol.
B. Uraian
1. n
air
= n
p
=
990 18
= 55 P = X
p
· P
°
=
p p
t
n n
n +
· P
°
17,37 =
t
55 55
n +
× 18 955,35 + 17,37 n
t
= 990 17,37 n
t
= 34,65 n
t
= 2 n
t
= n
zat X
2 =
r
120 M
M
r
= 60 Jadi, massa molekul relatif zat X sebesar 60 gmol.
2. ΔT
b
= 100,65 – 100°C = 0,65°C Misal kadar gula dalam larutan = a dalam
100 gram larutan: a.
massa gula =
a 100
× 100 gram = a gram b.
massa air = 100 – a gram ΔT
b
=
r
m M
×
1.000 p
× K
b
0,65 =
a 342
×
1.000 100
a −
× 0,52 0,4275 =
a 100
a −
42,75 – 0,4275a = a 1,4275a = 42,75
a = 29,95 = 30
Jadi, kadar gula dalam larutan 30. 3.
ΔT
b
= 101,3 – 100 = 1,3°C ΔT
b
=
r
m M
×
1.000 p
× K
b
1,3 =
r
90 M
×
1.000 200
× 0,52 M
r
= 180 Rumus molekul = CH
2
O
n
M
r
= 12 + 2 × 1 + 16 × n 180 = 30 × n
n = 6 Jadi, rumus molekul senyawa tersebut C
6
H
12
O
6
.