Selamat datang di artikel latihan soal kimia tekanan osmotik terlengkap! Tekanan osmotik adalah salah satu konsep fundamental dalam kimia larutan, khususnya terkait sifat koligatif larutan. Memahami tekanan osmotik sangat penting tidak hanya untuk ujian di sekolah atau perkuliahan, tetapi juga untuk aplikasi dalam bidang biologi, kedokteran, hingga industri. Artikel ini menyajikan berbagai jenis soal kimia tekanan osmotik, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga mencocokkan, yang dirancang untuk menguji pemahaman Anda secara komprehensif. Setiap soal telah disusun dengan cermat untuk mencakup berbagai aspek seperti perhitungan tekanan osmotik, faktor-faktor yang memengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Dengan berlatih menggunakan kumpulan soal kimia tekanan osmotik ini, Anda akan lebih siap menghadapi berbagai tantangan soal dan menguasai materi ini dengan lebih baik. Persiapkan diri Anda dan mari kita mulai menguji pemahaman Anda tentang tekanan osmotik!
A. Soal Pilihan Ganda
- Tekanan osmotik adalah sifat koligatif larutan yang bergantung pada…
A. Jenis zat terlarut
B. Volume pelarut
C. Konsentrasi zat terlarut
D. Massa jenis larutan
E. Tekanan atmosfer - Satuan tekanan osmotik yang umum digunakan adalah…
A. Joule
B. Pascal (Pa) atau atmosfer (atm)
C. Kelvin
D. Gram
E. Mol - Manakah di antara larutan berikut yang memiliki tekanan osmotik paling tinggi pada suhu yang sama?
A. Larutan glukosa 0,1 M
B. Larutan urea 0,1 M
C. Larutan NaCl 0,1 M
D. Larutan CaCl₂ 0,05 M
E. Larutan MgSO₄ 0,08 M - Rumus umum untuk menghitung tekanan osmotik (π) larutan non-elektrolit adalah…
A. π = M × R × T
B. π = i × M × R × T
C. π = M × R × T / V
D. π = P₀ – P
E. π = kf × m - Konstanta gas ideal (R) memiliki nilai…
A. 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹
B. 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹
C. 6,022 × 10²³ partikel mol⁻¹
D. A dan B benar
E. Semua salah - Suhu dalam perhitungan tekanan osmotik harus dinyatakan dalam satuan…
A. Celsius (°C)
B. Fahrenheit (°F)
C. Kelvin (K)
D. Reamur (°R)
E. Bebas, asalkan konsisten - Faktor van’t Hoff (i) untuk larutan glukosa (C₆H₁₂O₆) adalah…
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
E. Tergantung konsentrasi - Jika suatu larutan memiliki tekanan osmotik yang sama dengan larutan lain, kedua larutan tersebut disebut…
A. Hipotonik
B. Hipertonik
C. Isotonik
D. Osmotik
E. Elektrolitik - Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180 g/mol) dilarutkan dalam air hingga volume 500 mL pada suhu 27°C. Tekanan osmotik larutan tersebut adalah… (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
A. 2,46 atm
B. 4,92 atm
C. 0,246 atm
D. 49,2 atm
E. 24,6 atm - Larutan yang menyebabkan sel darah merah mengalami krenasi (mengerut) adalah larutan…
A. Isotonik
B. Hipotonik
C. Hipertonik
D. Non-elektrolit
E. Elektrolit - Tekanan osmotik larutan elektrolit lebih besar daripada larutan non-elektrolit dengan konsentrasi yang sama karena…
A. Larutan elektrolit memiliki massa jenis yang lebih besar.
B. Larutan elektrolit memiliki titik didih yang lebih tinggi.
C. Larutan elektrolit terionisasi membentuk lebih banyak partikel.
D. Larutan elektrolit memiliki viskositas yang lebih tinggi.
E. Larutan elektrolit tidak menghantarkan listrik. - Berapakah tekanan osmotik larutan NaCl 0,05 M pada suhu 300 K jika derajat ionisasinya 1? (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
A. 1,23 atm
B. 2,46 atm
C. 0,82 atm
D. 0,41 atm
E. 0,205 atm - Membran semipermeabel adalah membran yang…
A. Hanya dapat dilewati oleh zat terlarut.
B. Hanya dapat dilewati oleh pelarut.
C. Dapat dilewati oleh zat terlarut dan pelarut.
D. Tidak dapat dilewati oleh zat terlarut maupun pelarut.
E. Hanya dapat dilewati oleh ion-ion. - Proses osmosis adalah perpindahan…
A. Zat terlarut dari konsentrasi rendah ke tinggi.
B. Zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke rendah.
C. Pelarut dari konsentrasi tinggi ke rendah.
D. Pelarut dari konsentrasi rendah ke tinggi.
E. Ion dari konsentrasi rendah ke tinggi. - Aplikasi tekanan osmotik dalam kehidupan sehari-hari antara lain…
A. Pembuatan es krim
B. Pengawetan makanan dengan garam
C. Penggunaan cairan infus
D. Distilasi air laut
E. B dan C benar - Jika 3,42 gram sukrosa (Mr = 342 g/mol) dilarutkan dalam air hingga volume 200 mL pada suhu 27°C, tekanan osmotiknya adalah… (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
A. 0,123 atm
B. 0,246 atm
C. 1,23 atm
D. 2,46 atm
E. 0,0123 atm - Fungsi membran semipermeabel pada proses osmosis adalah…
A. Mencegah perpindahan molekul pelarut.
B. Mempercepat perpindahan molekul zat terlarut.
C. Memungkinkan perpindahan selektif molekul pelarut.
D. Menjaga suhu sistem tetap konstan.
E. Meningkatkan tekanan uap larutan. - Sebuah larutan urea 0,2 M memiliki tekanan osmotik π₁. Jika larutan tersebut diencerkan hingga volumenya menjadi dua kali lipat, tekanan osmotik yang baru (π₂) adalah…
A. π₂ = 2π₁
B. π₂ = π₁
C. π₂ = 0,5π₁
D. π₂ = 4π₁
E. π₂ = 0,25π₁ - Manakah pernyataan yang BENAR mengenai tekanan osmotik?
A. Tekanan osmotik berbanding terbalik dengan konsentrasi.
B. Tekanan osmotik tidak dipengaruhi oleh suhu.
C. Tekanan osmotik berbanding lurus dengan jumlah partikel zat terlarut.
D. Tekanan osmotik larutan elektrolit selalu lebih rendah dari non-elektrolit pada konsentrasi yang sama.
E. Tekanan osmotik hanya terjadi pada larutan encer. - Untuk larutan elektrolit, faktor van’t Hoff (i) dihitung menggunakan rumus…
A. i = 1 + (n – 1)α
B. i = n × α
C. i = 1 – (n + 1)α
D. i = n / α
E. i = α / n
B. Soal Isian Singkat
- Tekanan osmotik adalah tekanan hidrostatik yang dibutuhkan untuk menghentikan aliran bersih pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih _______________.
- Sebuah larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah dibandingkan dengan cairan sel disebut larutan _______________.
- Rumus tekanan osmotik untuk larutan elektrolit adalah π = _______________.
- Jika 1 mol zat terlarut non-elektrolit dilarutkan dalam 1 liter air pada suhu 0°C, tekanan osmotiknya sekitar _______________ atm. (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
- Proses masuknya air ke dalam sel darah merah hingga pecah disebut _______________.
C. Soal Uraian (Essay)
- Jelaskan apa yang dimaksud dengan tekanan osmotik dan bagaimana proses osmosis dapat terjadi.
- Bagaimana perbedaan antara larutan isotonik, hipotonik, dan hipertonik memengaruhi sel darah merah? Jelaskan dengan contoh.
- Turunkan rumus tekanan osmotik π = M × R × T dari prinsip dasar sifat koligatif larutan. (Asumsikan larutan ideal dan non-elektrolit).
- Sebanyak 6 gram urea (Mr = 60 g/mol) dilarutkan dalam 200 mL air. Hitunglah tekanan osmotik larutan ini pada suhu 27°C. (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
- Diskusikan dua aplikasi tekanan osmotik dalam bidang biologi atau industri, dan jelaskan prinsip kerjanya.
D. Soal Mencocokkan
Soal 1: Mencocokkan Istilah
Cocokkan istilah di kolom A dengan definisi atau deskripsi yang tepat di kolom B.
- Kolom A
1. Isotonik
2. Hipotonik
3. Hipertonik
4. Krenasi
5. Hemolisis - Kolom B
a. Keadaan sel darah merah membengkak dan pecah karena kemasukan air.
b. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah dari cairan sel.
c. Keadaan sel darah merah mengerut karena kehilangan air.
d. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dari cairan sel.
e. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan cairan sel.
Soal 2: Mencocokkan Rumus dan Keterangan
Cocokkan rumus di kolom A dengan keterangan variabelnya di kolom B.
- Kolom A
1. π
2. M
3. R
4. T
5. i - Kolom B
a. Suhu mutlak (Kelvin)
b. Konstanta gas ideal
c. Tekanan osmotik
d. Molaritas larutan
e. Faktor van’t Hoff
Kunci Jawaban
A. Kunci Jawaban Pilihan Ganda
- C. Konsentrasi zat terlarut
Pembahasan: Tekanan osmotik, seperti sifat koligatif lainnya, hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan jenisnya. Jumlah partikel ini dinyatakan melalui konsentrasi. - B. Pascal (Pa) atau atmosfer (atm)
Pembahasan: Tekanan osmotik adalah bentuk tekanan, sehingga satuannya sama dengan satuan tekanan lainnya. - C. Larutan NaCl 0,1 M
Pembahasan: Tekanan osmotik berbanding lurus dengan jumlah partikel terlarut. Untuk larutan elektrolit, jumlah partikel dikalikan dengan faktor van’t Hoff (i).
– Glukosa 0,1 M: i=1, partikel = 0,1
– Urea 0,1 M: i=1, partikel = 0,1
– NaCl 0,1 M: i≈2 (Na⁺ dan Cl⁻), partikel = 0,1 × 2 = 0,2
– CaCl₂ 0,05 M: i≈3 (Ca²⁺ dan 2Cl⁻), partikel = 0,05 × 3 = 0,15
– MgSO₄ 0,08 M: i≈2 (Mg²⁺ dan SO₄²⁻), partikel = 0,08 × 2 = 0,16
Larutan NaCl 0,1 M memiliki jumlah partikel terlarut tertinggi. - A. π = M × R × T
Pembahasan: Ini adalah rumus van’t Hoff untuk larutan non-elektrolit, di mana M adalah molaritas, R adalah konstanta gas ideal, dan T adalah suhu mutlak. - D. A dan B benar
Pembahasan: Konstanta gas ideal (R) memiliki nilai yang berbeda tergantung pada satuan yang digunakan. 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹ digunakan untuk energi, sedangkan 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ digunakan untuk perhitungan yang melibatkan volume dan tekanan dalam liter dan atmosfer. - C. Kelvin (K)
Pembahasan: Dalam semua perhitungan sifat koligatif yang melibatkan suhu, termasuk tekanan osmotik, suhu harus dinyatakan dalam skala Kelvin. - B. 1
Pembahasan: Glukosa adalah senyawa non-elektrolit, artinya tidak terionisasi dalam larutan. Oleh karena itu, setiap molekul glukosa tetap menjadi satu partikel, sehingga faktor van’t Hoff (i) = 1. - C. Isotonik
Pembahasan: Larutan isotonik adalah larutan yang memiliki tekanan osmotik yang sama. - B. 4,92 atm
Pembahasan:
Mol glukosa = 18 g / 180 g/mol = 0,1 mol
Volume = 500 mL = 0,5 L
Molaritas (M) = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M
Suhu (T) = 27°C + 273 = 300 K
π = M × R × T = 0,2 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K = 4,92 atm. - C. Hipertonik
Pembahasan: Larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi daripada cairan sel, sehingga air akan keluar dari sel darah merah dan menyebabkan krenasi. - C. Larutan elektrolit terionisasi membentuk lebih banyak partikel.
Pembahasan: Sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel. Elektrolit terurai menjadi ion-ion, sehingga menghasilkan lebih banyak partikel dibandingkan non-elektrolit dengan molaritas yang sama. - B. 2,46 atm
Pembahasan:
NaCl adalah elektrolit kuat, terionisasi menjadi Na⁺ dan Cl⁻, sehingga n = 2. Derajat ionisasi (α) = 1.
Faktor van’t Hoff (i) = 1 + (n – 1)α = 1 + (2 – 1) × 1 = 2.
M = 0,05 M
T = 300 K
π = i × M × R × T = 2 × 0,05 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K = 2,46 atm. - B. Hanya dapat dilewati oleh pelarut.
Pembahasan: Membran semipermeabel adalah membran yang selektif, hanya memungkinkan molekul pelarut (biasanya air) untuk lewat, sementara menahan molekul zat terlarut. - D. Pelarut dari konsentrasi rendah ke tinggi.
Pembahasan: Osmosis adalah perpindahan pelarut dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut rendah (encer) ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut tinggi (pekat) melalui membran semipermeabel. Ini berarti dari konsentrasi pelarut tinggi ke rendah. - E. B dan C benar
Pembahasan: Pengawetan makanan dengan garam (misalnya ikan asin) menggunakan prinsip osmosis untuk menarik air keluar dari bakteri. Cairan infus harus isotonik dengan cairan tubuh untuk mencegah kerusakan sel darah. - C. 1,23 atm
Pembahasan:
Mol sukrosa = 3,42 g / 342 g/mol = 0,01 mol
Volume = 200 mL = 0,2 L
Molaritas (M) = 0,01 mol / 0,2 L = 0,05 M
Suhu (T) = 27°C + 273 = 300 K
Sukrosa adalah non-elektrolit, i = 1.
π = M × R × T = 0,05 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K = 1,23 atm. - C. Memungkinkan perpindahan selektif molekul pelarut.
Pembahasan: Fungsi utama membran semipermeabel adalah untuk memungkinkan pelarut (air) bergerak bebas melaluinya, sementara menghalangi atau membatasi pergerakan zat terlarut. - C. π₂ = 0,5π₁
Pembahasan: Molaritas berbanding terbalik dengan volume jika jumlah mol tetap. Jika volume menjadi dua kali lipat, molaritas akan menjadi setengahnya. Karena tekanan osmotik berbanding lurus dengan molaritas (π = M R T), maka tekanan osmotik yang baru akan menjadi setengah dari tekanan osmotik awal. - C. Tekanan osmotik berbanding lurus dengan jumlah partikel zat terlarut.
Pembahasan: Ini adalah definisi dasar dari sifat koligatif larutan; tekanan osmotik (dan sifat koligatif lainnya) hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut. - A. i = 1 + (n – 1)α
Pembahasan: Ini adalah rumus umum untuk menghitung faktor van’t Hoff (i) untuk larutan elektrolit, di mana n adalah jumlah ion yang dihasilkan dari satu molekul elektrolit dan α adalah derajat ionisasi.
B. Kunci Jawaban Isian Singkat
- Pekat (atau konsentrasi tinggi)
- Hipotonik
- i × M × R × T
- 22,4
- Hemolisis
C. Kunci Jawaban Uraian
- Tekanan osmotik adalah tekanan hidrostatik yang dibutuhkan untuk menghentikan aliran bersih pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan yang lebih encer (konsentrasi zat terlarut rendah) ke larutan yang lebih pekat (konsentrasi zat terlarut tinggi). Proses osmosis terjadi ketika ada perbedaan konsentrasi zat terlarut di antara dua larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabel. Pelarut (misalnya air) akan bergerak secara spontan dari daerah dengan konsentrasi pelarut tinggi (larutan encer) ke daerah dengan konsentrasi pelarut rendah (larutan pekat) untuk mencapai kesetimbangan.
- Perbedaan larutan isotonik, hipotonik, dan hipertonik memengaruhi sel darah merah sebagai berikut:
* Larutan Isotonik: Larutan yang memiliki tekanan osmotik (konsentrasi zat terlarut) yang sama dengan cairan di dalam sel darah merah. Jika sel darah merah ditempatkan dalam larutan isotonik (misalnya larutan NaCl 0,9%), tidak ada pergerakan bersih air masuk atau keluar sel, sehingga sel tetap normal. Contoh: Cairan infus.
* Larutan Hipotonik: Larutan yang memiliki tekanan osmotik (konsentrasi zat terlarut) lebih rendah dari cairan di dalam sel darah merah. Jika sel darah merah ditempatkan dalam larutan hipotonik (misalnya air murni), air akan berosmosis masuk ke dalam sel. Sel akan membengkak dan akhirnya pecah (hemolisis) karena dinding selnya tidak sekuat dinding sel tumbuhan.
* Larutan Hipertonik: Larutan yang memiliki tekanan osmotik (konsentrasi zat terlarut) lebih tinggi dari cairan di dalam sel darah merah. Jika sel darah merah ditempatkan dalam larutan hipertonik (misalnya larutan garam pekat), air akan berosmosis keluar dari sel. Sel akan mengerut (krenasi) karena kehilangan air. - Tekanan osmotik (π) dapat diturunkan dari analogi dengan hukum gas ideal. Untuk gas ideal, PV = nRT, sehingga P = (n/V)RT. Dalam larutan, konsentrasi molar (M) adalah n/V. Oleh karena itu, tekanan osmotik yang analog dengan tekanan gas, dapat ditulis sebagai π = M R T. Ini berlaku untuk larutan ideal yang sangat encer dan non-elektrolit, di mana zat terlarut berperilaku seperti partikel gas yang terdistribusi dalam volume larutan.
- Perhitungan tekanan osmotik larutan urea:
* Massa urea = 6 gram
* Mr urea = 60 g/mol
* Mol urea = 6 g / 60 g/mol = 0,1 mol
* Volume larutan = 200 mL = 0,2 L
* Molaritas (M) = mol / volume = 0,1 mol / 0,2 L = 0,5 M
* Suhu (T) = 27°C + 273 = 300 K
* R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹
* Urea adalah non-elektrolit, sehingga faktor van’t Hoff (i) = 1.
* Tekanan osmotik (π) = i × M × R × T = 1 × 0,5 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K = 12,3 atm. - Dua aplikasi tekanan osmotik:
* Pengawetan Makanan: Metode pengawetan seperti pengasinan ikan atau manisan buah menggunakan prinsip tekanan osmotik. Dengan menempatkan makanan dalam larutan garam atau gula pekat (hipertonik), air dari dalam sel-sel mikroorganisme (bakteri, jamur) yang dapat merusak makanan akan keluar melalui osmosis. Dehidrasi ini menghambat pertumbuhan mikroorganisme, sehingga makanan menjadi awet.
* Dialisis Ginjal (Hemodialisis): Bagi pasien dengan gagal ginjal, mesin dialisis digunakan untuk membersihkan darah. Darah pasien dialirkan melalui membran semipermeabel yang bersentuhan dengan cairan dialisat. Cairan dialisat dirancang agar isotonik dengan darah pasien untuk zat-zat yang berguna (seperti glukosa, elektrolit tertentu) tetapi tidak mengandung produk limbah (urea, kreatinin). Melalui osmosis dan difusi, zat-zat limbah akan berpindah dari darah ke dialisat, sedangkan zat yang berguna tetap berada dalam darah.
D. Kunci Jawaban Mencocokkan
Soal 1: Mencocokkan Istilah
- Isotonik: e. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan cairan sel.
- Hipotonik: b. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah dari cairan sel.
- Hipertonik: d. Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dari cairan sel.
- Krenasi: c. Keadaan sel darah merah mengerut karena kehilangan air.
- Hemolisis: a. Keadaan sel darah merah membengkak dan pecah karena kemasukan air.
Soal 2: Mencocokkan Rumus dan Keterangan
- π: c. Tekanan osmotik
- M: d. Molaritas larutan
- R: b. Konstanta gas ideal
- T: a. Suhu mutlak (Kelvin)
- i: e. Faktor van’t Hoff