Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Menurunkan Tekanan Uap dengan Menambahkan Solut
- Elevasi Titik Didih dalam Campuran
- Depresi Titik Beku dalam Campuran
- Tekanan Osmotik Meningkat untuk Solusi
- Sifat Koligatif dan Molalitas
Antibeku otomotif, cuci darah ginjal, dan penggunaan garam batu untuk membuat es krim sepertinya tidak memiliki kesamaan. Tetapi mereka semua bergantung pada sifat koligatif solusi. Sifat-sifat ini adalah sifat fisik larutan yang hanya bergantung pada rasio jumlah partikel zat terlarut dan pelarut (mis., Garam dalam air) dalam larutan dan bukan pada identitas zat terlarut.
Sel-sel tubuh manusia, sel-sel tumbuhan dan solusi seperti antibeku dan es krim tergantung pada sifat koligatif.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Terlalu Panjang; Tidak Dibaca (TL; DR)
Ada empat sifat koligatif: tekanan uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmotik. Sifat-sifat fisik larutan ini hanya bergantung pada rasio jumlah partikel zat terlarut dan zat pelarut dalam larutan dan bukan pada apa zat terlarut itu.
Menurunkan Tekanan Uap dengan Menambahkan Solut
Suatu pelarut (seperti air) memiliki tekanan uap yang ditunjukkan oleh p1. Ini sama dengan satu atmosfer tekanan.
Di kesetimbangan, fasa gas (seperti uap air) di atas pelarut memiliki tekanan parsial sama dengan p1. Menambahkan zat terlarut (seperti garam dapur, NaCl), menurunkan tekanan parsial pelarut dalam fase gas. Penurunan tekanan uap disebabkan oleh molekul pelarut pada permukaan larutan yang digantikan oleh molekul terlarut. Molekul pelarut “mendesak keluar” penguapan. Karena ada lebih sedikit molekul pelarut di permukaan, tekanan uap berkurang.
Elevasi Titik Didih dalam Campuran
Membawa pelarut hingga mendidih pada dasarnya menguapkan pelarut. Ketinggian titik didih, atau meningkatkan suhu di mana pelarut mendidih, terjadi karena alasan yang sama seperti depresi tekanan uap. Meningkatnya jumlah zat terlarut di permukaan menghambat penguapan pelarut, sehingga membutuhkan lebih banyak energi input untuk mencapai titik didih.
Ini menganggap zat terlarut tidak mudah menguap, yaitu, ia memiliki tekanan uap rendah pada suhu kamar. Suatu zat terlarut yang mudah menguap dengan titik didih yang lebih rendah dari pelarut sebenarnya dapat menekan titik didih. Benzene adalah contoh senyawa organik volatil (VOC).
Depresi Titik Beku dalam Campuran
Titik beku larutan akan lebih rendah dari larutan murni. Titik beku adalah suhu di mana cairan menjadi padat pada 1 atmosfer. Depresi pada titik beku berarti suhu beku lebih rendah. Ini berarti cairan harus lebih dingin untuk mencapai titik beku. Alasan ini terjadi adalah karena kehadiran zat terlarut menimbulkan lebih banyak gangguan pada sistem daripada yang ada hanya dengan molekul pelarut. Karena itu, campuran harus lebih dingin untuk mengatasi efek dari sistem yang lebih teratur.
Aplikasi praktis dari properti koligatif ini adalah antibeku otomotif. Titik beku larutan etilen glikol 50/50 (CH2(OH) CH2(OH)) adalah -33 derajat Celcius (-27,4 derajat Fahrenheit), dibandingkan dengan 0 derajat Celcius (32 derajat Fahrenheit). Antifreeze ditambahkan ke radiator mobil sehingga mobil harus terkena suhu yang jauh lebih rendah sebelum air di sistem mobil membeku.
Tekanan Osmotik Meningkat untuk Solusi
Osmosa terjadi ketika molekul pelarut bergerak melalui membran semipermeabel. Satu sisi membran bisa mengandung pelarut, dan sisi lain membran akan mengandung zat terlarut. Pergerakan pelarut terjadi dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah, atau dari potensi kimia yang lebih tinggi ke potensi kimia yang lebih rendah hingga tercapai keseimbangan. Aliran ini terjadi secara alami, sehingga beberapa masukan tekanan pada sisi zat terlarut harus diterapkan untuk menghentikan aliran.
Itu tekanan osmotik adalah tekanan yang akan menghentikan aliran itu. Tekanan osmotik umumnya meningkat untuk solusi. Semakin banyak molekul terlarut, semakin banyak molekul pelarut yang ditekan bersama. Kehadiran molekul terlarut di satu sisi membran berarti bahwa molekul pelarut lebih sedikit dapat menyeberang ke sisi solusi. Tekanan osmotik secara langsung berkaitan dengan konsentrasi zat terlarut: lebih banyak zat terlarut diterjemahkan menjadi tekanan osmotik yang lebih tinggi.
Sifat Koligatif dan Molalitas
Sifat koligatif semuanya tergantung pada molalitas (m) suatu larutan. Molalitas didefinisikan sebagai mol zat terlarut / kg pelarut. Semakin banyak, atau lebih sedikit, dari zat terlarut yang ada dalam perbandingan dengan pelarut akan mempengaruhi perhitungan dari empat sifat koligatif yang diuraikan di atas.