1. Contoh dari Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

– Sifat koligatif secara sederhana adalah istilah terkait dengan sifat-sifat dari larutan yang secara sederhana adalah istilah terkait dengan fungsi dari konsentrasi (molalitas) dari partikel dalam larutan. Idealnya, ukuran partikel, massa partikel, dan jenis partikel tidak mempengaruhi sifat koligatif. Hanya molalitas partikel (mol partikel per kg pelarut).

Sifat koligatif dinyatakan mempengaruhi partikel larutan terhadap pelarut. Ketika molalitas dari partikel meningkat, berikut secara sederhana adalah istilah terkait dengan hal yang mempengaruhi pada pelarut:

• Tekanan uap menurun
• Titik didih meningkat
• Titik beku menurun

Penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dibandingkan larutan non-elektrolit walaupun molalitas kedua larutan itu dibuat sama. Mengapa demikian?

Bila gula pasir (non-elektrolit) dilarutkan ke dalam air, maka gula pasir akan terurai membentuk molekul-molekul gula. Dengan kata lain, bila mol gula pasir dilarutkan ke dalam air akan terdapat satu mol molekul gula pasir dalam larutan tersebut.

C₁₂H₂₂O_{11 (s)} ———-> C₁₂H₂₂O_{11 (aq)}

Lain halnya bila satu mol garam dapur (NaCl, Elektrolit) dilarutkan ke dalam air. Garam tersebut akan terurai menjadi ion Na⁺ dan ion Cl^–

NaCl_(s) ———-> Na⁺_(aq) + ion Cl^–_(aq)

Jika satu mol garam dapur dilarutkan ke dalam air akan terbentuk satu mol ion Na⁺ dan satu mol ion Cl^– atau terbentuk dua mol ion garam tersebut. Jadi untuk larutan elektrolit, sifat koligatif larutan selalu lebih tinggi dibandingkan dengan larutan non-elektrolit.

Menurut perhitungan, besarnya penurunan titik beku dan kenaikan titik didih sebanding dengan jumlah mol zat terlarut. Jika satu mol gula pasir dapat meningkatkan titik didih sampai 1,86^oC, maka untuk larutan garam dapur kanaikan titik didihnya menjadi 2×1,86^oC atau 3,72 ^oC.

Untuk larutan satu mol MgCl₂, kanaikan titik didih menjadi tiga kali lebih tinggi dibandingkan satu mol larutan gula pasir, sebab dalam larutan terbentuk tiga mol ion masing-masing satu mol iom Mg²⁺ dan dua mol ion Cl^–. Persamaan ionnya:

MgCl_{2 (s)} ———-> Mg²⁺_(aq) + 2Cl^–_(aq)

Untuk larutan elektrolit lemah, seperti asam asetat CH₃COOH, asam hidro flourida, HF, dan sejenisnya, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih berkisar diantara larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit, karena hanya sebagian kecil zat terlarut yang terionisasi.

Hubungan antara jumlah mol zat terlarut dan jumlah mol ionik yang terdapat dalam larutan telah dipelajari oleh van Hoff, hasilnya dinyatakan sebagai faktor van Hoff yang dilambangkan dengan (i), yaitu:Nilai (i) untuk garam dapat dihitung dengan cara menentukan jumlah ion-ion per satuan rumus. Misalnya NaCl memiliki nilai (i) = 2, K₂SO₄ memiliki nilai (i) = 3, dan seterusnya. Nilai hitungan ini diasumsikan bahwa ketika garam dilarutkan ke dalam air terjadi ionisasi sempurna membentuk ion-ionnya.

Namun demikian, asumsi ini tidak selalu benar, sebab walaupun garam terionisasi sempurna tetapi diantara ion-ion tersebut masih dapat berinteraksi satu sama lain, sehingga seolah-olah tidak terionisasi. Makin besar konsentrasi garam yang dilarutkan, makin tinggi pula terjadinya penyimpangan dari hasil perhitungan.

Contoh, hasil percobaan menunjukan bahwa penurunan titik beku larutan NaCl 0,10 m lebih besar 1,87 kali dibandingkan dengan larutan glukosa dengan jumlah mol yang sama. Menurut perhitungan, nilai (i) untuk NaCl seharusnya 2 kali lebih besar dari larutan gula. Hal ini terjadi karena adanya pasangan ion-ion diantara ion-ion garam yang dilarutkan. Akibat pasangan ion-ion tersebut yang menimbulkan penyimpangan dari hasil perhitungan seperti yang ditunjukan pada tabel dibawah.

Disamping itu, perbedaan nilai (i) antara hasil hitungan dan hasil amatan dapat terjadi karena adanya asosiasi antar partikel-partikel zat terlarut dalam larutan. Contohnya, larutan asam benzoat 1,0 mol menghasilkan penurunan titik beku larutan sedikit lebih besar dari 0,93^oC sebagai akibat asosiasi dua molekul asam benoat melalui ikatan hydrogen membentuk suatu dimmer.

Faktor van Hoff berlaku untuk semua sifat koligatif larutan yang meliputi penurunan titik beku, kenaikan titik didih, penurunan tekanan uap, dan tekanan osmotik larutan.