Tekanan Osmotik dalam Larutan

Pengantar

• Telah dibahas tiga sifat koligatif larutan: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku.
• Kali ini membahas sifat koligatif keempat: tekanan osmotik.

Contoh Peristiwa Osmosis

• Mentimun mengerut saat ditempatkan dalam larutan garam.
• Wortel menjadi lunak akibat kehilangan air, dan segar kembali jika direndam dalam air.
• Ini berkaitan dengan tekanan osmotik.

Definisi Osmosis

• Proses perpindahan larutan dengan konsentrasi rendah melalui membran semipermeabel ke larutan dengan konsentrasi lebih tinggi hingga konsentrasi setimbang.

Tekanan Osmotik

• Tekanan yang harus diberikan untuk menghentikan osmosis dari larutan encer ke larutan pekat.
• Dilambangkan dengan P.

Ilustrasi Proses Osmosis

• Dua larutan gula dengan konsentrasi berbeda (10 M dan 4 M) dimasukkan dalam tabung U dengan membran semipermeabel di tengah.
• Air akan berpindah dari larutan 4 M ke 10 M hingga konsentrasi setimbang.
• Tekanan diberikan untuk menghentikan osmosis ini disebut tekanan osmotik.

Rumus Tekanan Osmotik

• Larutan nonelektrolit:

  P = M x R x T
  

  • P: tekanan osmotik (atm)
  • M: molaritas (mol/L)
  • R: tetapan gas (0.082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
  • T: suhu (K)

• Penurunan Persamaan:

  P = (massa zat terlarut / massa molekul relatif) x (1000 / volume larutan) x R x T
  

• Larutan elektrolit:

  P = M x R x T x faktor van't Hoff
  

  • Faktor van't Hoff (i) mempertimbangkan jumlah ion.

Jenis Larutan dalam Osmosis

• Isotonik: Tekanan osmotik sama.
• Hipotonik: Tekanan osmotik lebih kecil.
• Hipertonik: Tekanan osmotik lebih besar.

Aplikasi Tekanan Osmotik dalam Kehidupan Sehari-hari

• Garam sebagai pembasmi hama seperti keong dan lintah.
• Obat tetes mata isotonik dengan cairan mata untuk menghindari rasa nyeri dan air mata kering.
• Infus isotonik dengan cairan intrasel untuk menghindari kerusakan sel darah.
• Pengolahan air limbah dengan cairan hipertonik melalui membran semipermeabel.

Contoh Soal dan Penyelesaian

Soal 1

• 17.1 gram gula tebu (C₁₂H₂₂O₁₁) dalam 500 mL air pada 27°C. Tekanan osmotik?
  • Rumus:

    P = (massa zat terlarut / massa molekul relatif) x (1000 / volume larutan) x R x T
    

  • Konversi suhu: 27°C + 273 = 300 K
  • Substitusi:

    P = (17.1 g / 342 g/mol) x (1000 / 500 mL) x 0.082 x 300
    

    Hasil: 2.46 atm

Soal 2

• 0.01 gram protein dalam 25 mL air, tekanan osmotik 1.25 mmHg pada 25°C. Mr protein?
  • Rumus:

    P = (massa zat terlarut / massa molekul relatif) x (1000 / volume larutan) x R x T
    

  • Konversi tekanan: 1.25 mmHg x (1 atm / 760 mmHg) = 0.00164 atm
  • Konversi suhu: 25°C + 273 = 298 K
  • Substitusi dan penyelesaian:

    0.00164 = (0.01 / Mr) x (1000 / 25) x 0.082 x 298
    

    Mr = 5960 g/mol

Soal 3

• Massa NaCl dalam 400 mL larutan agar isotonik dengan 12 gram urea dalam 500 mL pada suhu yang sama?
  • Rumus NaCl (elektrolit kuat):

    P = (massa NaCl / massa molekul relatif) x (1000 / volume larutan) x R x T x i
    

  • Rumus urea (nonelektrolit):

    P = (massa urea / massa molekul relatif) x (1000 / volume larutan) x R x T
    

  • Faktor van't Hoff NaCl (i) = 2
  • Substitusi dan penyelesaian:

    (massa NaCl / 58.5) x (1000 / 400) x 2 = (12 / 60) x (1000 / 500)
    massa NaCl = 4.68 g