Laporan kimia : tekanan osmotik

LAPORAN PRESENTASI KIMIA “Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit tentang Tekanan Osmotik ” “Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata pelajaran kimia” Disusun oleh : Kelas : XII MIPA 6 (Dua Belas) Kelompok : 01 Anggota : Dina Mardiana Hani Suci Ramdhani S Iqbal Almaula Moch. Rifqi Rofwana Nenden Riyani SMA NEGERI 1 JALANCAGAK TAHUN AJARAN 2016/2017 SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NONELEKTROLIT Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat terlarutnya[1]. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit[1]. Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada suatu larutan[3]. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik[3]. Tekanan Osmotik/Osmosis (π) Osmotik/osmosis adalah peristiwa perpindahan pelarut dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil (encer) ke larutan yang lebih besar (pekat) melalui membrane semipermeable. Jadi, Tekanan Osmosis adalah besarnya tekanan yang harus dilakukan pada suatu larutan untuk mencegah mengalirnya molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membrane semipermeable. Ketika air bergerak ke dalam sel melalui osmosis, tekanan osmosis dapat terbentuk dalam sel. Jika sel memiliki dinding sel, dinding membantu menjaga keseimbangan air sel. Tekanan osmotik merupakan penyebab utama dari dukungan dalam banyak tanaman. Ketika sel tumbuhan dalam lingkungan hipotonik, masuknya osmotik air menimbulkan tekanan turgor yang diberikan terhadap dinding sel sampai tekanan mencegah lebih banyak air tidak datang ke dalam sel. Dalam suatu system Osmosis, larutan yang memiliki tekanan sama disebut isotonik, bila tekanan osmotiknya lebih kecil dibandingkan larutan yang lain disebut hipotonik, sedangkan bila tekanan osmotiknya lebih besar dibandingkan larutan yang lain disebut hipertonik. Untuk larutan encer yang zat terlarutnya bersifat nonelektrolit dan tidak mudah menguap, tekanan osmotiknya dirumuskan oleh J.H. Van’t Hoff (1852-1911) : Keterangan : π = tekanan osmotik V = volume larutan (L) n = jumlah mol zat terlarut R = tetapan gas (0,082 L atm mol-1K-1) T = suhu mutlak (K) M = Molaritas (kemolaran Larutan) Contoh Soal : Sebanyak 17,1 gram gula tebu, C12H22O11 dilarutkan dalam air, sehingga volumenya menjadi 500 mL. Bila Ar C = 12; O = 16; dan H = 1, berapa tekanan osmotiknya pada suhu 27o C? Pada temperature yang sama, 500 mL larutan yang mengandung 1,8 g Glukosa (Mr = 180) isotonik dengan larutan Gula (C12H22O11, Mr = 342). Berapa gram Gula yang terdapat dalam 100 mL larutan Gula tersebut? Sebanyak 6 g zat nonelektrolit terdapat dalam 250 mL suatu Larutan yang pada temperature 25oC tekanan osmotiknya 9,77 atm. Massa molekul relative zat terlarut tersebut adalah.... 30 40 60 90 120 Pembahasan Dik : gr : 17,1 gram Mr : (12xArC) + (22xArH)+(11xArO) = (12x12) + (22x1) + (11x16) = 144 + 22 + 176 = 342 V : 500 mL T : 27o C + 273 = 300O K R : 0,082 L atm mol-1 K-1 Dit : π = …. ? Jawab π = MRT π = gr/Mr x 1000/V x R x T π = 17,1/342x1000/500 x 0,082 x 300 = 0,05 x 2 x 0,082 x 300 π = 2,46 atm. Jadi, Tekanan Osmotik larutan gula tebu pada suhu 27oC adalah 2,4 atm. Dik : Gr Glukosa : 1,8 g Mr : 180 Vglukosa : 500 mL Mr Sukrosa (C12H22O11 ) : 342 Vgula(sukrosa) : 100 mL Dit : Gr Gula (C12H22O11) = … ? Jawab π = MRT π = n/V x R x T (n : g/Mr) n (glukosa) : (1,8 g)/(180 g mol^-1) = 0,01 mol n (gula) : ( g)/(342 g mol^-1) = … mol Vglukosa = 500 mL = 0,5 L Vgula = 100 mL = 0,1 L Isotonik berarti (π)glukosa = (π)gula (nRT/V)glukosa = (nRT/V)gula (n/V)glukosa = (n/V)gula (0,01 mol)/(0,5 L) = ((massa gula)/(342 g mol^-1))/(0,1 L) Massa gula = (0,01 mol x 0,1 L x 342 g mol^-1)/(0,5 L) = 0,684 gram. Jadi, gula yang terdapat pada 100 mL larutan gula adalah 0,684 gram. Dik : (Dimisalkan zat nonelektrolit tersebut dengan X) Gr zat X : 6 gram V zat X : 250 mililiter = 0,25 L T zat X : 25oC + 273 = 295OK (π) : 9,77 atm R : 0,082 L atm mol-1 K-1 Dit : Mr zat X = ...? Jawab n = (6/(Mr zat X)) mol π : MRT π : (n/V) x R x T πV : n x R x T (9,77) (0,25) = (6/(Mr zat X)) x 0,082 x 298 Mr zat X = ((6 x 0,082 x 298)/(9,77 x 0,25)) = 60,027 ≈ 60 (Dibulatkan) Maka, Mr zat X adalah 60 dan jawabannya (C) Penerapan Tekanan Osmotik dalam kehidupan Aplikasi tekanan osmotik pada mekanisme transportasi air dalam sel tanaman. Setiap makhluk hidup disusun dari miliaran sel. Sebagian besar sel makhluk hidup mengandung air yang disimpan dalam plasma sel (sitoplasma). Sel ini dibungkus oleh selaput tipis yang disebut membran plasma. Selaput ini merupakan membran dwi lapis membran yang bertugas mengatur secara selektif, keluar masuknya cairan dari dan ke dalam sel. Proses osmosis sangat berperan dalam proses penyerapan air dalam tumbuhan. Sedangkan penyerapan mineral yang terlarut dalam tanah dilakukan secara difusi, yang nanti akan di edarkan ke seluruh bagian tumbuhan. Terjadinya pengangkutan itu akan menyebabkan tekanan turgor sel, sehingga mampu membesar dan mempunyai bentuk tertentu. Osmosis juga memungkinkan terjadinya membuka dan menutupnya stomata. Salah satu alasan mengapa tekanan osmotik juga merupakan mekanisme utama dalam pengangkutan air ke bagian atas tumbuhan adalah karena daun terus-menerus kehilangan air ke udara. Proses ini disebut transpirasi. Akibat transpirasi konsentrasi zat terlarut dalam cairan daun meningkat. Oleh karena itu air didorong ke atas lewat batang, cabang, dan ranting-ranting pohon oleh tekanan osmotik. Sebagai contoh diperlukan tekanan sebesar 10-15 atm untuk mengangkut air ke daun di pucuk pohon redwood di California, yang tingginya mencapai sekitar 120 m. Daun memiliki daya isap. Daya isap daun merupakan kemampuan daun untuk mengambil atau menyerap air dari batang karena tekanan osmosis sel-sel daun lebih tinggi dibandingkan sel-sel pada batang. Perbedaan tekanan osmosis disebabkan daun selalu mengeluarkan airnya lewat peristiwa gutasi. Tekanan osmosis dalam membran sel darah merah Selain pada sel tanaman, peristiwa osmosis memainkan peranan yang sangat penting pada tubuh makhluk hidup manusia dan hewan, misalnya, pada membran sel darah merah. Apakah yang terjadi jika sel darah merah dimasukkan ke dalam suatu larutan hipertonik (lebih pekat)? Di sini akan terjadi yang disebut krenasi. Air yang terdapat dalam sel darah akan ditarik keluar dari sel sehingga sel mengerut dan rusak. Sebaliknya, jika Anda meletakan sel darah merah dalam suatu larutan yang bersifat hipotonik (lebih encer) maka sel darah merah akan mengembang dan akhirnya pecah. Mengapa? air dari larutan di sekitar sel darah merah akan ditarik masuk ke dalam sel. Proses ini disebut hemolisis. Aplikasi tekanan osmosis dalam dunia kedokteran Ketika pasien tidak mampu lagi mengonsumsi minuman dan makanan maka dokter akan memberikan nutrisi melalui infus. Dalam hal ini larutan nutrisi dimasukan langsung ke dalam pembuluh darah. Larutan ini harus memiliki tekanan osmotik yang sama dengan tekanan osmotik darah agar sel darah tidak mengalami krenasi atau hemolisis karena sangat membahayakan jiwa pasien. Tekanan osmotik darah pada suhu 25 o C adalah 7,7 atm oleh karena itu, jika pasien akan diberi larutan glukosa melalui infus,konsentrasi glukosa yang digunakan harus berkadar 5,3%. Mengapa? Karena jika larutan glukosa hipertonis maka akan terjadi krenasi yaitu keluarnya air dari sel darah yang dapat menyebabkan sel darah rusak/mengkerutnya sel dara (bertekanan osmotik lebih tinggi). Sebaliknya jika larutan infus bersifat hipotonis (tekanan osmotik rendah) dapat menyebabkan terjadinya hemolisis atau masuknya air ke sel darah sehingga dapat menyebabkan penggelembungan dan pecahnya sel darah. Dalam dunia farmasi, balsam atau salap dibuat secara hipertonik agar dapat mengeluarkan bisul pada tubuh. Dengan demikian bisul akan segera kempes. Aplikasi tekanan osmosis dalam industri makanan. Industri makanan ringan baik skala rumah tangga maupun pabrik sering memanfaatkan konsep tekanan osmosis pada pengawetan selai dan jeli. Gula dalam jumlah yang banyak ternyata penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme. Bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air intrasel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat. Proses ini yang disebut krenasi (crenation), menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi. Keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri. Aplikasi tekanan osmosis dalam desalinasi air laut Osmosis balik adalah perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya.Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin. Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas. Memurnikan air Kebalikan osmosis dapat digunakan untuk memurnikan air kotor, misalnya air hujan. Dalam industry, kebalikan osmosis digunakan untuk menghilangkan mineral dari air panas dalam pembangkit listrik tenaga uap. Air yang dipanaskan untuk pembangkit listrik harus semurni mungkin untuk menghindari terbentuknya kerak (endapan) pada mesin atau menyebabkan korosi. Dialisis Pasien penderita gagal ginjal harus menjalani terapi cuci darah. Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan molekul kecil-kecil seperti urea melalui membran semipermeabel dan masuk ke cairan lain, kemudian dibuang. Membran tak dapat ditembus oleh molekul besar seperti protein sehingga akan tetap berada di dalam darah. Industri makanan Untuk memekatkan makanan cair (misalnya jus buah-buahan) daripada cara konvensional dengan pmanasan (penguapan). Keuntungan cara ini adalah biaya yang relative murah dan dapat menghindari kerusakan zat makanan yang peka terhadap panas, misalnya protein dan enzim. Kebalikan osmosis juga diterapkan industry untuk protein bubuk dan untuk memekatkan susu. Kebalikan osmosis dalam lingkup kecil Dalam skala kecil, biasanya digunakan dalam pembuatan Hidrogen untuk mencegah pembentukan mineral pada permukaan electrode dan untuk menghilangkan zat-zat organik serta klorin dari air minum. Pengawetan Makanan Sebelum teknik pendinginan untuk mengawetkan makanan ditemukan, garam dapur digunakan untuk mengawetkan makanan. Garam dapat membunuh mikroba penyebab makanan busuk yang berada di permukaan makanan. Membasmi Lintah Garam dapur dapat membasmi hewan lunak, seperti lintah. Hal ini karena garam yang ditaburkan pada permukaan tubuh lintah mampu menyerap air yang ada dalam tubuh sehingga lintah akan kekurangan air dalam tubuhnya. DAFTAR PUSTAKA http://aaphilla.blogspot.co.id/2015/05/aplikasi-tekanan-osmosis-dalam.html. Budi Raharjo, Sentot. 2008. Kimia Berbasis Eksperimen untuk kelas XII SMA dan MA. Solo : Platinum. http://fiitrirahayu.blogspot.co.id/2012/12/tekanan-osmotik.html. https://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan. Nugroho CS, Agung; Mulyani, Bakti; Utami, Budi; Mahardiani, Lina; dan Yamtinah, Sri. Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Purba, Michael. 2007. Kimia Jilid 3 untuk SMA kelas XII. Jakarta : Erlangga.