Diketahui:
[tex]M_{r} \; glukosa = 180 \; gr/mol[/tex]
[tex]V \; glukosa = 500 \; mL = 0,5 \; L[/tex]
[tex]M \; KCl = 0,2 \; M[/tex]
[tex]T \; glukosa = T \; KCl = T[/tex]
Ditanya:
[tex]m \; glukosa = \; ?[/tex]
Jawab:
Dua buah larutan dikatakan isotonik, apabila memiliki tekanan osmotik ([tex]\pi[/tex]) yang sama:
[tex]\pi \; glukosa = \pi \; KCl[/tex]
Ingat kembali rumus tekanan osmotik:
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T[/tex] (untuk larutan nonelektrolit)
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T \cdot i[/tex] (untuk larutan elektrolit)
Keterangan:
[tex]\pi[/tex] = tekanan osmotik (atm)
[tex]M[/tex] = molaritas larutan (M)
[tex]R[/tex] = tetapan gas (0,082 L · atm/mol · K)
[tex]T[/tex] = suhu mutlak larutan (K)
[tex]i[/tex] = faktor Van't Hoff
a.) Mencari tekanan osmotik glukosa
Karena glukosa merupakan larutan nonelektrolit, gunakan rumus:
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T[/tex]
Kita cari [tex]\textit{\textbf{M}}[/tex] terlebih dahulu dengan rumus berikut:
[tex]M=\frac{n}{V}[/tex]
Keterangan:
[tex]M[/tex] = molaritas larutan (M)
[tex]n[/tex] = mol zat (mol)
[tex]V[/tex] = volume larutan (L)
Sebelum itu, kita cari dulu [tex]\textit{\textbf{n}}[/tex] dengan rumus berikut:
[tex]n=\frac{m}{M_{r}}[/tex]
Keterangan:
[tex]n[/tex] = mol zat (mol)
[tex]m[/tex] = massa zat (gr)
[tex]M_{r}[/tex] = massa molekul relatif zat (gr/mol)
> Mencari "[tex]\textit{\textbf{n}}[/tex]":
[tex]n=\frac{m}{M_{r}}[/tex]
[tex]n=\frac{m}{180} \; mol[/tex]
> Substitusi "[tex]\textit{\textbf{n}}[/tex]" ke rumus "[tex]\textit{\textbf{M}}[/tex]":
[tex]M=\frac{n}{V}[/tex]
[tex]M=\frac{\frac{m}{180}}{0,5}[/tex]
[tex]M=\frac{m}{180}\cdot\frac{1}{0,5}[/tex]
[tex]M=\frac{m}{90} \; M[/tex]
> Substitusi "[tex]\textit{\textbf{M}}[/tex]" ke rumus "[tex]\pi[/tex]":
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T[/tex]
[tex]\pi = \frac{m}{90} \cdot 0,082 \cdot T \; atm[/tex]
Dengan demikian, diperoleh:
[tex]\pi \; glukosa = \frac{m}{90} \cdot 0,082 \cdot T \; atm[/tex]
b.) Mencari tekanan osmotik KCl
Karena KCl merupakan larutan elektrolit, gunakan rumus:
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T \cdot i[/tex]
Kita cari [tex]\textit{\textbf{i}}[/tex] terlebih dahulu dengan rumus berikut:
[tex]i=1+(n-1)\alpha[/tex]
Keterangan:
[tex]i[/tex] = faktor Van't Hoff
[tex]n[/tex] = jumlah ion yang dihasilkan
[tex]\alpha[/tex] = derajat ionisasi (untuk elektrolit kuat, [tex]\alpha[/tex] = 1)
Kita coba cari reaksi ionisasi dari KCl:
KCl ⇒ K⁺ + Cl⁻
Dari reaksi di atas, diperoleh n = 2.
Karena KCl merupakan elektrolit kuat, maka [tex]\alpha[/tex] = 1:
[tex]i=1+(n-1)\alpha[/tex]
[tex]i=1+(2-1)1[/tex]
[tex]i = 1 + 1[/tex]
[tex]i = 2[/tex]
Sekarang kita cari nilai [tex]\pi[/tex]:
[tex]\pi = M \cdot R \cdot T \cdot i[/tex]
[tex]\pi = 0,2 \cdot 0,082 \cdot T \cdot 2[/tex]
[tex]\pi = 0,4 \cdot 0,082 \cdot T \; atm[/tex]
Dengan demikian, diperoleh:
[tex]\pi \;KCl= 0,4 \cdot 0,082 \cdot T \; atm[/tex]
c.) Mencari m glukosa:
[tex]\pi \; glukosa = \pi \; KCl[/tex]
[tex]\frac{m}{90} \cdot 0,082 \cdot T =0,4 \cdot 0,082 \cdot T \; \; \textit{\textbf{(coret 0,082 T)}}[/tex]
[tex]\frac{m}{90} =0,4[/tex]
[tex]m = 0,4 \cdot 90[/tex]
[tex]m = 36 \;gr[/tex]
