Bank Soal Kimia SMA Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Diketahui:

• massa elektrolit = 7,5 gram
• elektrolit biner ⟶ jumlah ion (n) = 2
• M_r = 60 gram mol^-1
• massa air = 250 gram
• K_f air = 1,9 °C/m
• $\Delta T_{\text{f}}\$ = 1,395 °C

Ditanyakan:

derajat ionisasi ($\alpha$)?

Dijawab:

Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit kuat ($\alpha$ = 1), yakni larutan yang semua molekulnya terurai mejadi ion-ion (terionisasi sempurna). Umumnya larutan elektrolit kuat adalah asam kuat, basa kuat dan garam.

• Garam (contoh: NaCl, KCl, CuSO₄ dan KNO₃)
• Asam Kuat (contoh: HCl, HI, HBr, H₂SO₄ dan HNO₃)
• Basa Kuat (contoh: NaOH, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂ dan KOH)

Larutan elektrolit lemah (0 < $\alpha$ < 1), yakni larutan yang tidak semua molekulnya terionisasi (ionisasi tidak sempurna).

• Asam Lemah (contoh: HCN, H₃PO₄, CH₃COOH, dan C₂O₃)
• Basa Lemah (contoh: NH₄OH, Al(OH)₃)

Molalitas (m), menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap kilogram pelarut.

$m=\frac{\text{mol zat terlarut}}{\text{kg pelarut}}=\frac{\text{massa}}{M_{\text{r}}}\times\frac{1.000}{P\ \left(\text{gram}\text{ pelarut}\right)}$

Rumus penurunan titik beku untuk zat elektrolit:

$\Delta T_{\text{f}}=K_{\text{f}}\times m\ \times i\ \$

$\Delta T_{\text{f}}=T_{\text{f}}^{\text{o}}\ -T_{\text{f}}\ \$

dengan

$i=1+\left(n-1\right)\alpha\$

Keterangan:

$\Delta T_{\text{f}\text{}}=$ penurunan titik beku ( ^oC)

$K_{\text{f}}=\ \$tetapan penurunan titik beku molal (°C molal^-1)

$m=$ molalitas (m)

$i=$ faktor Van't Hoff

$n=$ banyaknya ion

$\alpha=$ derajat ionisasi

$T_{\text{f}}\ =$ titik beku larutan (°C)

$T_{\text{f}}^{\text{o}}=$ titik beku pelarut (°C)

untuk elektrolit kuat ($\alpha=$ 1), harga $i=n$ .

• Menentukan derajat ionisasi dari rumus penurunan titik beku

$\Delta T_{\text{f}}=K_{\text{f}}\times m\ \times i\ \$

$\Delta T_{\text{f}}=K_{\text{f}\text{}}\times\frac{\text{massa}}{M_{\text{r}}}\times\frac{1.000}{P\ \left(\text{gram}\text{ pelarut}\ \right)}\times\left(1+\left(n-1\right)\alpha\right)$

$1,395\ ^{\text{o}}\text{C}=1,9\ ^{\text{o}}\text{C mol}^{-1}\times\frac{7,5\ \text{gram}}{60\ \text{gram mol}^{-1}}\times\frac{1.000}{250}\ \times\left(1+\left(2-1\right)\alpha\right)$

$1,395\ ^{\text{o}}\text{C}=1,9\ ^{\text{o}}\text{C mol}^{-1}\times0,125\ \times4\ \times\left(1+\ \alpha\right)\$

$\left(1+\alpha\right)\ =\frac{1,395}{0,95}\$

$\left(1+\alpha\right)\ =1,47\$

$\alpha\ =1,47\ -1$

$\alpha\ =0,47$

$\alpha\ =0,47\times100\%=47\%$

Jadi banyaknya elektrolit yang terurai dalam larutan adalah 47%.