Soal dan pembahasan tentang sifat Koligatif Larutan

Soal dan Pembahasan Sifat Koligatif Larutan

1.    Ke dalam 200 gram air dilarutkan 12 gram urea (CO(NH2)2) kemudian dipanaskan dan diukur titik didihnya. Agar diperoleh larutan dengan titik didih yang sama maka ke dalam 500 gram air harus dilarutkan NaCl sebanyak…. Gram. (Ar C=12, O=16, N=14, H=1)
a.  2,925
b.  5,85
c.  6
c.  14,625
e.  60

Penyelesaian:
Diketahui:
Gram pelarut untuk urea= 200 gram
Gram urea= 12 gram

Mr urea= 60
Gram pelarut untuk NaCl= 500 gram
Mr NaCl= 58,5
i=2
n=2
α=1
kb= 0,52
Ditanyakan: gram NaCl ?
Jawab:
m=gram/mr X 1000/p=12/60 X 1000/200=0,2 X 5=1

∆Tb     =  m .kb
=1 .0,52
=0,52

∆Tb     = m.kb.i
0,52     = gram/mr X 1000/p .kb.i
0,52     = gram/58,5 X 1000/500 .0,52.2
0,52     = gram/58,5.2 .0,52.2
0,52     = gram/58,5 .2,08
0,52 . 58,5= gram .2,08
30,42   = gram .2,08
gram    = 30,42/2,08
gram    =14,625

Jadi agar diperoleh larutan dengan titik didih yang sama maka ke dalam 500 gram air harus dilarutkan NaCl sebanyak 14,625 gram.
Jawabannya adalah D

2.   Agar 100 kg air tidak membeku pada suhu -0,31℃ (Kf air = 1,85), maka ke dalam air tersebut harus dilarutkan NaCl tidak kurang dari … gram. (Ar Na = 23, Cl = 35,5).
a.   0,585                                      d.  490
b.  5,85                                         e.  5.850
c.  58,5

Diketahui :
Pelarut = 100 kg→100.000 g
Tf = -0,31
Kf = 1,85
Mr = 58,5
i = 2
Ditanyakan: gram?
Jawab
∆Tf      = 0 – Tf
            = 0 – (- 0,31)
            = + 0,31
∆Tf      = kf.m.i
0,31     = Kf. gram/mr .1000/P . i
0,31     = 1,85. gram/58,5 .1000/100.000 . 2
0,31     = (3,7 gram)/5850
3,7 gram = 1813,5
gram    = 1813,5/3,7
= 490 gram

3.  15 gram zat nonelektrolit dilarutkan dalam 100 gram air menghasilkan larutan dengan titik didih 101,30C. Massa molar zat tersebut adalah…(Kb air = 0,52).
a.  30
b.  40
c.  60
d.  120
e.  180
Diket: Gram pelarut= 100 gram
Gram terlarut=15 gram
Tb = 101,30C
Kb air = 0,52
∆Tb = 101,3-100 = 1,30C
Ditanya = Mr?
dijawab:
∆Tb =gram/mr x 1000/p x kb
1,3 =15/mr x 1000/100 x 0,52
Mr =15x10x0,52/1,3
Mr = 60
Jawab D

4.  25 gram zat organik dilarutkan dalam 250 gram bejana mendidih pada suhu 82 ͦ c. bila benzena murni mendidih pada suhu 80 ͦ c dan konstanta kenaikan titik didih molar benzena 2,5 ͦ c, maka massa rumus relatif zat organic tersebut adalah ….

Penyelesaian

Diketahui : Gram terlarut = 25 gram

Gram pelarut = 250 gram

T                                     = 82 ͦ c

Tb benzena                     = 80

Kb                                  = 2,5

Ditanyakan Mr Benzena…?

∆Tb = M . Kb                 ∆Tb = 82 – 80 = 2

2                   = (Gram/Mr x 1000/p x Kb)

2                   = (25/Mr x 1000/250 x 2,5)
Mr                = (25 x 1000 x 2,5/2 x 250)

Mr                = 62500/500

Mr       = 120

5.  60 gram urea (Mr=60) dilarutkan dalam 162 gram air, jika tekanan uap air murni adalah P^0 mmHg, maka tekanan uap jenuh larutan adalah...
A. 1/10 P⁰
B. 9/10 P⁰
C. 1/9 P⁰
D. 10/9 P⁰
E. P⁰
Penyelesaian
Diket:
gram terlarut= 60 gram
Mr terlarut= 60
Gram pelarut=162 gram
Mr pelarut= 18
P⁰= P⁰ mmHg
Ditanyakan: P?
Jawab
n terlarut= gram/Mr= 60/60= 1
n pelarut= gram/Mr= 162/18= 9
X pelarut= n pelarut/n pelarut+n terlarut= 9/10
Sehingga, P= X pelarut . P⁰= 9/10 P⁰

      Jawaban B

6.  Suatu larutan mengandung 10% NaOH dalam air. Jika tekanan uap air pada suhu tertentu adalah 100mmHg (Ar Na = 23, O = 16, H = 1), maka tekanan uap air sebesar ...... mmHg.
a. 80
b. 90
c. 95
d. 100
e. 105

Penyelesaian:
Dik.
10% NaOH= 10gr NaOH
90% air = 90gr air
Po = 100 mmHg
Mr NaOH = 40
Mr air = 18

Mol NaOH = (gr/Mr) = (10/40) = 0,25
Mol air = (gr/Mr) = (90/18) = 5

Mol ioniton = 5 + 0,25 = 5,25

P          = Xp . Po
            = (Mol air/Mol ioniton) x Po
            = (5/5,25) x 100
            = 95 mmHg

Jawaban: C (95)

7.   Suatu larutan dengan melarutkan 34,2 gram sukrosa (C12H22O11) dalam air sampai volume larutan 1 liter, maka larutan yang terjadi isotonik dengan larutan...
a. CO(NH2)2 1 M
b. C6H12O6 0,05 M
c. CaCl2 0,05 M
d.NaOH 0,05 M
e. H2SO4 0,15 M
Penyelesaian
Diketahui:
Massa sukrosa= 34,2 gram
Volume larutan= 1 liter
Ditanyakan:
Larutan yang terjadi isotonik dengan larutan yang dibuat?
Jawab:
Mr sukrosa           = (12x12 22x1 11x6)
                             =342
Mol= gram/Mr
                 = 34,2/342
                 = 0,1 M
M = mol/ liter
     = 0,1/1
     = 0,1 M
Dari jawaban di atas, cari isotonik dengan larutan lain, yaitu jika dijumlahkan hasilnya harus sama 0,1 M

a.   CO(NH₂)₂ ( 1 M) tidak bisa diuraikan, karena merupakan campuran yang materi   penyusunnya tidak dapat berubah hasilnya tetap 1 M

b.   C₆H₁₂O₆ (0,05 M) tidak bisa diuraikan, karena merupakan campuran yang materi penyusunnya tidak dapat berubah hasilnya tetap 0,05 M
c. CaCl₂ ➡ Ca 2 + 2Cl-
    0,05         0,05     0,1   = 0,15 M
d. NaOH ➡ Na + OH-
    0,05        0,05   0,05   = 0.1 M
e. H₂SO₄ ➡ 2H + SO ₄ ^-2
    0,15          0,3      0,15   = 0,45 M
Sehingga diperoleh jawabannya bagian (d), karena hasilnya isotonik dengan larutan yang dibuat dengan jumlah 0,1 M

8.   Larutan gram dapur NaCl 0,25 M Pada suhu 25°c mempunyai tekanan osmosis sebesar 10,99 atm, maka derajat ionisasi larutan tersebut adalah...
A. 70%
B. 75%
C. 80%
D. 85%
E. 90%

Jawab

diketahui:
mol NaCl = 0,25 mol
t NaCl = 25 c
T = 298
Π = 10,99 atm
R = 0,082

ditanyakan:
derajat I = ?

penyelesaian
Π = M x R x T x I
10,99 = 0,25 x 0,082 x 298 x I
10,99 = 6,109I
I = 10,99/6,109
= 1,8

reaksi NaCl => Na+ + Cl- n= 2

I = (1+ (n-1))alpha
1,8 = (1+(2-1))alpha
1,8 =  1 + alpha
Alpha = 1,8- 1
Alpha = 0,8
Alpha = 80%
jawaban  c

9.  Pernyataan yang benar tentang tekanan osmosis adalah tekanan yang diperlukan untuk...

     A.   Menghentikan aliran zat terlarut dari konsentrasi kecil melalui selaput semipermeable

     B.   Menghentikan aliran molekul-molekul zat terlarut dari konsentrasi kecil ke konsentrasi besar melalui selaput semipermeable

     C.   Menghentikan aliran molekul-molekul pelarut dari konsentrasi kecil ke konsentrasi besar malalui selaput semipermeable

     D.   Menghentikan aliran molekul-molekul pelarut dari konsentrasi besar ke konsentrasi kecil melalui selaput semipermeable

     E.   Mencapai,kesetimbangan antara larutan dengan konsentrasi kecil dengan konsentrasi besar semipermeabel

pada proses osmosis, molekul-molekul pelarut bermigrasi dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat hingga dicapai keadaan kesetimbangan konsentrasi diantara kedua medium itu.

JAWABAN: C

10.  Dari senyawa berikut bila dilarutkan dalam 200 mL larutan, yang memiliki tekanan osmosis terbesar adalah..

       A. Urea (Mr=60)
       B. Glukosa (Mr=180)
       C. Sukrosa (Mr= 342)
       D. Gliserol (Mr=55)
       E. Lemak (Mr=1.500)
Jawaban:
Misal:
A.  n = 1/60
         = 0,016
B.  n = 1/180
         = 0,005
C. n = 1/342
       = 0,002
D. n = 1/55
        = 0,018
E. n = 1/1500
        = 0,0006
Jawab:
π = MRT
Jadi yang memiliki tekanan osmosis terbesar adalah yang memiliki n terbesar yaitu 0,018

Jawab D

11.  6 gram urea dilarutkan dalam air sampai volume larutan 1 liter akan isotonik dengan... (Mr Urea=60)
Penyelesaian :
Isotonok berarti nilai konstrasi urea sama dengan salah satu nilai konsentrasi yang ada di pilihan.
Langkah pertama,tentukan konsentrasi urea
M Urea     = gram/Mr×1000/ml
                 = 6/60×1000/1000
                 = 0,1
Catatan : Isotonik nilai R dan T sama, jadi tidak perlu di hitung.
Setelah diketahui konstrasi urea, jadi jawabannya yang mempunyai konsetrasi sama dengan urea.

Langkah kedua,tentukan konsentrasi masing-masing dari pilihan jawaban itu.
M glukosa       = gram/Mr×1000/ml
                        = 90/180×1000/1000
                        = 0,5
M sukrosa        = gram/Mr×1000/ml
                        = 342/342×1000/1000
                        = 1
M glukosa       = gram/Mr×1000/ml
                        = 180/180×1000/1000
                        = 1
M gliserol        = gram/Mr×1000/ml
                        = 55/55×1000/1000
                        = 1

M gliserol        = gram/Mr×1000/ml
                        = 5,5/55×1000/1000
                        = 0,1
Jawabannya yang mempunyai nilai konsentrasi sama dengan urea, jadi jawabannya (E).

12.  Fraksi mol glukosa (Mr=180) dalam larutan glukosa 80% massa di dalam air adalah...
       a. 1/4
       b. 2/7
       c. 4/9
       d. 5/9
       e. 5/7
Jawab:
Diketahui:
Misal massa total= 100 gram
80% massa= 80 gram glukosa
Massa air= 100-80= 20 gram
Jadi,
Massa glukosa : 80 gram
Mr glukosa : 180
Mol glukosa : 80/180= 4/9
Massa air : 20 gram
Mr air : 18
Mol air : 20/18= 10/9

Ditanya: Fraksi mol glukosa?...
Penyelesaian:
Xglukosa         = mol glukosa/(mol glukosa+mol air)
                        = (4/9)/(4/9+10/9)
                        = (4/9)/ (14/9)
                        = (4/9) × (9/14)
                        = 36/126
                        = 2/7
Jadi fraksi mol glukosanya adalah 2/7
(Jawaban B)

15.  Jika 87,75 gram NaCl dilarutkan dalam 7,5 kg air murni, maka larutan dalam keadaan normal (P= 1 atm) yang tearjadi akan memiliki titik beku dan titik didih sebesar... (Ar Na= 23, Cl= 35,5; Kf air= 1,86; Kb air= 0,5)

       a. -0,774°C dan 103,72°C
       b. -0,744°C dan 100,2°C
       c. -0,372°C dan 100,2°C
       d. -0,2°C dan 100,372°C
       e. -0,2°C dan 100,744°C

Pembahasan:
Diket: Gram terlarut: 87,75 gram
Mr terlarut : 58,5
n : 2
Gram pelarut : 7,5 kg= 7500 gram
Mr pelarut : 18
Kf air : 1,86
Kb air : 0,5
Dit: Tf dan Tb= ?
Jawab:
ΔTf = m.Kf x n
       =massa/Mr x 1000/P x K_f x n
       = 87,75/58,5 x1000/7500 x 1,86 x 2
       = 1.5 x 0,133 x 1,86 x 2
       = 0,744°C

Tf   = 0 – ΔTf
     = 0 – 0,744
= -0,744°C

ΔTb = m. Kb x n
       =massa/Mr x 1000/P x K_b x n
       = 87,75/58,5 x 1000/7500 x 0,5 x 2
       = 1,5 x 0,133 x 0,5 x 2
       = 0,2°C

Tb   = 100 + ΔTb
       = 100 + 0,2
       = 100,2°C

JAWABAN: B

16. Perhatikan larutan dibawah ini!
      1)  0,1 m NaNO3
      2)  0,2 m glukosa
      3)  0,1 m NaCl2
      Dari data diatas, pernyataan yang benar adalah...
      a) titik didih meningkat dengan (1)=(2)<(3)
      b) titik beku meningkat dengan (1)=(2)<(3)
      c) tekanan osmosis meningkat (1)<(2)<(3)
      d) jawaban a dan b benar
      e) jawaban a dan C benar
Penyelesaian :
Diketahui
NaNO₃ = 0,1 M   n = 2
glukosa = 0,2 M
CaCl₂ = 0,1 M    n = 3
Kf air = 1,86°c/molal
Kb air = 0,52°c/molal

data 1:
* ∆Tf= massa/Mr. 1000/p. Kf
∆Tf= m . Kf . i
∆Tf= 0,1 . 1,86 . 2
∆Tf= 0,372°C

Tf = - 0,372°C

** ∆Tb = m . Kb. i
            = 0,1 . 0,52 . 2
            = 0,104 °C
Tb = 100,104 ^oC

data 2:
∆Tf= m . Kf
∆Tf= 0,2 . 1,86
∆Tf= 0,372 °c

Tf = 0 - 0,372
= - 0,372°c

** ∆Tb = M . Kb
= 0,2 . 0,52
= 0,104 °c
Tb = 100,104 °C

data 3
∆Tf= m . Kf . i
∆Tf= 0,1 . 1,86 . 3
∆Tf= 0,558°c

Tf = - 0,558

** ∆Tb = m . Kb . i
            = 0,1 . 0,52 . 3
            = 0,156 °c
Tb = 100,156 °C

Keterangan :
* adalah mencari Titik Beku
** adalah mencari titik didih
Jadi, jawabannya adalah (A)

17.  Jika 10 gr dari masing-masing zat dibawah ini yang dilarutkan dalam 1 kg air, maka zat yang akan memberikan larutan dengan titik beku paling rendah adalah ....
a. etanol (C2H5OH)
b. gliserin (C3H8O3)
c. glukosa (C6H12O6)
d. metanol (CH3OH)
e. semua zat diatas memberikan efek yg sama
Penyelesaian
Dik:
massa = 10 gram
Pelarut = 1kg = 1000 gram
Dit: Titik beku paling rendah?
Jawab:
Mr etanol = 46
Mr gliserin = 92
Mr glukosa = 180
Mr metanol = 32

Karena semua zat tersebut non-elektrolit, maka zat yang memiliki Mr paling sedikit akan menghasilkan delta titik beku paling besar yang berarti menghasilkan titik beku paling rendah.
Zat yang memiliki Mr paling sedikit dari zat-zat di atas adalah metanol (CH3OH).
Jawaban (D)

18 . Diantara kelima larutan berikut, yang mempunyai titik didih paling rendah adalah....
a. C6H12O6 0,03 M
b. Mg(NO3)2 0,02 M
c. NaCl 0,02 M
d. Al2(SO4)3 0,01 M
e. KAl(SO4)2 0,03 M

Dari kelima larutan tersebut terdapat 4 larutan elektrolit dan 1 larutan nonelektrolit. Perbandingan titik didih dapat dilihat dari derajat ionisasinya.
Derajat ionisasi nonelektrolit = 0
Derajat ionisasi elektrolit = <0 >1 ( elektrolit lemah)
= 1 ( elektrolit kuat)
Sesuai dengan ketentuan, semakin besar derajat ionisasi semakin tinggi titik didih. Oleh karena itu, larutan nonelektrolit akan memiliki titik didih lebih rendah dari larutan elektrolit.

       Jawabannya adalah A.

19.  10 gram lemak dilarutkan dalam 100 gram berzena (Kf=5,1) ternyata membeku pada suhu 0,34°C di bawah titik beku berzena murni, massa molekul relatif lemak tersebut adalah...
a.15                                  c.150                                                   e.1500
b.30                                  d.300
Penyelesaian
Diket:
massa lemak= 10 gram
P bejana = 100 gram
Kf = 5,1
∆Tf = 0,34°C
Dit: Mr?
Jawab:
∆Tf= massa/Mr. 1000/p. Kf
0,34 = 10/Mr. 1000/100.5,1
0,34 = 10/Mr. 10.5,1
0,34 = 510/Mr
Mr = 510/0,34 = 1500
Jadi jawabannya adalah (E)

20.   Diketahui 1 gram hemoglobin dalam 100 ml larutan mempunyai tekanan osmosis 2,75 mmHg pada suhu 20⁰C, maka Mr hemoglobin adalah…
a. 87
b. 870
c. 8700
d. 87000
e. 870000
Penyelesaian
Dik : gram terlarut : 1 gram
Volume : 100 ml
Π : 2,75 mmHg
T : 293⁰K
Jawab :
Π = M.R.T
Π = M . 0,082 . 293
2,75 = 8,7
8,7 = 1/Mr.1000/100
100 Mr = 8700/1
Mr = 8700/100
Mr = 870
Jadi jawabannya adalah 870 (B)