BAHAN AJAR

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN TEKANAN OSMOTIK KELAS XII IPA

SMA EL-SHADDAI JAYAPURA TAHUN PELAJARAN 2022/2023

GLOSARIUM Hipertonik : Hipotonik : Isotonik : Membran Semipermeable : Molalitas (m) : Molaritas (M) : Osmosis : Sifat Koligatif Larutan : Tekanan Osmosis :

Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah Larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama Membran atau selaput yang dapat dilalui oleh partikel pelarut air, namun tidak dapat dilalui oleh partikel zat terlarut Banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap 1.000 gram pelarut Banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap 1 liter larutan Perpindahan pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat melalui membrane semipermeabel Sifat larutan yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan bukan pada jenis zat terlarutnya Tekanan yang harus diberikan kepada suatu larutan untuk mencegah terjadinya osmosis dari pelarut murni

BAHAN AJAR A. Identitas Modul Mata Pelajaran : KIMIA Kelas : XII IPA Alokasi Waktu : 3 x 45 menit Judul Modul : Sifat Koligatif Larutan (Tekanan Osmosis) B. Kompetensi Dasar : 3.1 Menganalisis fenomena sifat koligatif larutan (penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis). 4.1 Menyajikan hasil penelusuran informasi tentang kegunaan prinsip sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari. C. Tujuan Pembelajaran Tujuan Pembelajaran, peserta didik diharapkan mampu : 1. mampu menjelaskan pengertian tekanan osmosis beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, 2. mampu mengaplikasikan pemanfaatan gula dalam pengawetan selai nanas, 3. mampu menganalisis tekanan osmosis dalam pembuatan selai nanas, 4. mampu menyajikan hasil penelusuran informasi tentang tekanan osmosis dalam kehidupan sehari-hari. D. Materi Perhatikan gambar di bawah ini!

Gambar 1. Selai Nanas (Sumber : https://bebaspedia.com) Buah nanas banyak dibudidayakan di Indonesia. Petani banyak yang menjual dalam bentukl segar. Permasalahan akan timbul apabila terjadi panen raya. Buah nanas melimpah dengan harga yang sangat rendah. Nanas akan banyak mengalami kebusukan karena umur simpan nanas yang pendek. Hal tersebut akan merugikan petani, oleh karena itu perlu adanya pengolahan buah nanas menjadi olahan lain dan dapat dinikmati di segala musim. Buah nanas cukup lengkap kandungan vitaminnya. Kandungan vitamin terbanyak yaitu vitamin C, disamping itu juga mengandung vitamin A, B1, B2, dan niacin. Selain vitamin juga terdapat kalsium, phosphor, besi, protein, karbohidrat, serat dan lain-lain. (Raharjo, 2009) Salah satu pengolahan buah nanas adalah selai nanas. Selai merupakan produk makanan semi basah yang dapat dioleskan yang dibuat dari pengolahan buah-buahan, gula dengan atau tanpa penambahan bahan pangan lain dan bahan tambahan pangan yang diijinkan. (BSN, 2008) Dalam pembuatan selai juga termasuk penerapan tekanan osmotic (sifat koligatif larutan). Perhatikan ilustrasi berikut!

Gambar 2. Peristiwa Osmosis danTekanan Osmosis (Sumber : https://pakarkimia.com) Gambar di atas menampilkan suatu bejana berbentuk U yang kedua kakinya dipisahkan dengan suatu selaput semipermeable diisi dengan air murni pada kaki sebelah kiri dan larutan gula pada kaki sebelah kanan. Pada awalnya, ketinggian cairan pada kedua kaki bejana dibuat sama. Ternyata, lama-kelamaan cairan di kaki sebelah kiri berkurang, sedangkan di kaki sebelah kanan bertambah. Sementara itu, cairan di sebelah kiri tetap merupakan air murni (tidak ada gula yang merembes ke kaki sebelah kiri) perbedaan ketinggian cairan pada kedua kaki menunjukkan bahwa telah terjadi aliran air dari kaki sebelah kiri ke kaki sebelah kanan. Peristiwa seperti itu disebut osmosis. Jadi, osmosis adalah perembesan molekul pelarut dari pelarut ke dalam larutan, atau dari larutan lebih encer ke larutan lebih pekat, melalui selaput semipermeable. Osmosis merupakan suatu peristiwa alami dan bisa dihambat secara buatan dengan cara memberikan tekanan pada larutan gula. Menurut Van’t Hoff, hubungan antara tekanan osmotic dengan konsentrasi larutan diperoleh dari persamaan gas ideal , yaitu:

PV = nrt Dengan mengganti tekanan luar (P) dengan tekanan osmotic (π) diperoleh persamaan :

πv = nRT

Keterangan : π = tekanan osmotic (atm) V = volume pelarut yang berisi 1 mol zat terlarut (L) n = jumlah mol zat terlarut (mol) R = tetapan gas ideal (0,082 L.atm/mol.K) T = temperature absolut (K) Persamaan di atas dapat disusun dalam bentuk lain yang menghubungkan tekanan osmotik dengan molaritas, yaitu :

Contoh soal : 1. Berapa tekanan osmosis larutan urea yang dibuat dengan melarutkan 6 gram urea (Mr = 60) dalam 1000 mL pada suhu 270C? Penyelesaian : Massa urea = 6 gran Mr urea = 60 gr/mol V air = 1000 mL R = 0,082 L.atm/mol.K T = 270C = 27 + 273 K = 300 K Ditanya : π = ? Jawab : π = MRT

Aplikasi Tekanan Osmotik Dalam Kehidupan Sehari-hari a. Mengontrol Bentuk Sel Pernahkah kamu melihat pasien yang dipasangi infus di rumah sakit. Cairan infus yang dimasukan ke dalam tubuh pasien melalui pembuluh darah dengan selang khusus harus memiliki tekanan osmosis yang sama dengan cairan sel-sel darah. Jika larutan pada cairan infus memiliki tekanan yang lebih tinggi (hipertonik) atau lebih rendah (hipotonik) maka sel-sel darah akan mengalami kerusakan sehingga sangat membahaykan pasien. Jadi contoh penerapan tekanan osmosis adalah untuk mengotrol bentul sel agar tidak pecah atau mengalami kerusakan. b. Mesin Cuci Darah Pasien Penderita gagal ginjal harus menjalani terapi cuci darah (hemodialisis) dengan menggunakan mesin dialisis. Mesin mesin dialisis ini menggunakan prinsip tekanan osmosis larutan. Terapi pada hemodialisis menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan molekul kecil-kecil seperti urea dari dalam sel darah 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. c. Pengawetan Selai Industri makanan ringan sering memanfaatkan konsep tekanan osmosis pada pengawetan selai. Gula dalam jumlah yang banyak ternyata penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan Botulisme. Botulisme merupakan kondisi keracunan serius yang disebabkan oleh racun yang dihasilkan bakteri Clostridium botulinum. 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 bakteri tersebut mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi. d. Membasmi Lintah Cara paling ampuh untuk membasmi lintah atau pacet adalah dengan menaburkan sejumlah garam dapur (NaCl) ke permukaan tubuh lintah atau pacet. Pembasmian lintah dengan garam dapur merupakan penerapan dari tekanan osmosis. Garam dapur mampu menyerap air yang ada di dalam tubuh lintah, sehingga lintah akan kekudarangan air dan pada akhirnya akan mati.

e. Penyerapan Air oleh Akar Tanaman Tanaman membutuhkan air dari dalam tanah. Bagaimana caranya agar air bisa sampai ke seluruh bagian tanaman? Air yang ada di dalam tanah akan diserap oleh akar. Bagaimana bisa? Dalam tanaman mengandung zat-zat terlarut sehingga konsentrasinya lebih tinggi daripada air yang ada di dalam tanah. Karena tanaman hipertonik maka air dalam tanah dapat diserap oleh tanaman dan diedarkan ke seluruh bagian tanaman. f. Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis Balik Seiring perkembangan masusia yang pesat, sulit untuk akan mencari sumber air bersih secara alami. Apalagi era sekarang, beberapa negara dibelahan dunia sulit mendapatkan air bersih. Untuk itu manusia mencoba memanfaatkan laut sebagai sumber air bersih dengan metode osmosis balik. 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. E. Rangkuman 1. Osmosis adalah proses perpindahan molekul pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat atau dari pelarut murni ke suatu larutan melalui selaput semipermeable. 2. Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan untuk mencegah terjadinya peristiwa osmosis. 3. Larutan hipotonik adalah larutan dengan tekanan osmotik rendah 4. Larutan hipertonik adalah larutan dengan tekanan osmotik tinggi 5. Larutan isotonik adalah larutan dengan tekanan osmotik sama 6. Menurut Van’t Hoff, tekanan osmotik larutan dapat dihitung dengan rumus : π = MRT 7. Penerapan tekanan osmosis dalam kehidupan sehari-hari antara lain : a. mengontrol bentuk sel, b. mesin cuci darah pasien, c. pengawetan selai, d. membasmi lintah, e. penyerapan air oleh akar tanaman, e. desalinasi air laut F. Penugasan Mandiri Dalam tubuh makhluk hidup juga dapat ditemui proses osmosis.

Gambar 3. Sel Darah Merah Salah satunya yang terjadi pada sel darah merah. Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan sekitar 10 nm dan pori dengan diameter 0,8 nm. Molekul air berukuran kurang dari setengah diameter tersebut sehingga dapat melewatinya dengan mudah. Cairan dalam sel darah merah mempunyai tekanan osmosis yang sama dengan larutan NaCl 0,9 % yakni 7,46 atm. a. Apa yang akan terjadi pada sel darah merah jika kedalamnya dimasukkan larutan infus yang hipotonik? Berikan alasanmu!

b. Apa yang akan terjadi pada sel darah merah jika kedalamnya dimasukkan larutan infus yang hipertonik? Berikan alasanmu! c. Bagaimana seharusnya kondisi larutan infus agar dapat dipergunakan pada kasus di atas? G. Evaluasi Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat! 1. Sebua Apa yang dimaksud dengan (a) osmosis, (b) tekanan osmotic? Dan jelaskan contoh-contoh penerapan tekanan osmotik dalam kehidupan sehari-hari? 2. Hitunglah tekanan osmotik larutan sukrosa 0,001 M (Mr sukrosa = 342 g/mol) pada 25oC ? 3. Tekanan osmotik darah manusia pada 37oC adalah 7,7 atm. Berapa gram glukosa (Mr = 180) diperlukan untuk membuat 200 mL larutan yang isotonik dengan darah? 4. Apakah Anda pernah memperhatikan acar mentimun? Lama-kelamaan mentimun di dalam acar akan mengerut. Mengapa demikian? 5. Perhatikan gambar di bawah ini!

Air laut adalah larutan yang mengandung beberapa jenis terlarut seperti garam-garam yang jumlahnya rata-rata 3,5% terutama garam dapur (NaCl) dengan massa molar = 58, 5 gr/mol. 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 permeable untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut seperti tampak pada gambar. Bila volume air laut yang diolah = 1000 liter (diasumsikan massa jenis air laut = 1 gram/mL) pada suhu 27oC, simpulkan apakah air murni dapat diperoleh pada proses tersebut. Berikan alas an Anda!

DAFTAR PUSTAKA

Sudarmo, Unggul. 2013. Kimia untuk SMA/MA Kurikulum 2013. Jakarta : Erlangga.