Latihan Soal Kimia UTBK: Sifat Koligatif Larutan Non-Elektrolit Lengkap dengan Pembahasan

Pilihan Ganda

1. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada…
   • Jenis zat terlarut
   • Jenis pelarut
   • Jumlah partikel zat terlarut
   • Massa zat terlarut
   Jawaban: C
   Pembahasan: Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam suatu pelarut.
2. Manakah di antara sifat berikut yang BUKAN merupakan sifat koligatif larutan?
   • Penurunan tekanan uap
   • Kenaikan titik didih
   • Penurunan titik beku
   • Kekentalan larutan
   Jawaban: D
   Pembahasan: Kekentalan (viskositas) adalah sifat fisik larutan yang dipengaruhi oleh gaya antarmolekul dan ukuran molekul, bukan hanya jumlah partikel zat terlarut. Penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku adalah sifat koligatif.
3. Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180 g/mol) dilarutkan dalam 500 gram air. Jika tekanan uap air murni pada suhu tertentu adalah 30 mmHg, berapakah penurunan tekanan uap larutan tersebut?
   • 0,05 mmHg
   • 0,11 mmHg
   • 0,25 mmHg
   • 0,50 mmHg
   Jawaban: B
   Pembahasan: Mol glukosa = 18/180 = 0,1 mol. Mol air = 500/18 = 27,78 mol. Fraksi mol terlarut (Xt) = 0,1 / (0,1 + 27,78) ≈ 0,00359. Penurunan tekanan uap (ΔP) = Xt × P° = 0,00359 × 30 mmHg ≈ 0,1077 mmHg.
4. Larutan urea (Mr = 60 g/mol) dibuat dengan melarutkan 6 gram urea dalam 200 gram air. Jika Kb air = 0,52 °C kg/mol, berapakah kenaikan titik didih larutan tersebut?
   • 0,13 °C
   • 0,20 °C
   • 0,26 °C
   • 0,52 °C
   Jawaban: C
   Pembahasan: Mol urea = 6/60 = 0,1 mol. Molalitas (m) = mol terlarut / massa pelarut (kg) = 0,1 mol / 0,2 kg = 0,5 m. ΔTb = Kb × m = 0,52 °C kg/mol × 0,5 m = 0,26 °C.
5. Titik beku suatu larutan non-elektrolit adalah -3,72 °C. Jika Kf air = 1,86 °C kg/mol, berapakah molalitas larutan tersebut?
   • 2 m
   • 1,86 m
   • 3,72 m
   • 0,5 m
   Jawaban: A
   Pembahasan: ΔTf = Titik beku pelarut murni – Titik beku larutan = 0 °C – (-3,72 °C) = 3,72 °C. ΔTf = Kf × m. Jadi, m = ΔTf / Kf = 3,72 °C / 1,86 °C kg/mol = 2 m.
6. Tekanan osmotik larutan sukrosa (Mr = 342 g/mol) 0,1 M pada suhu 27 °C adalah… (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
   • 0,246 atm
   • 2,46 atm
   • 24,6 atm
   • 246 atm
   Jawaban: B
   Pembahasan: Suhu T = 27 °C + 273 = 300 K. π = M × R × T = 0,1 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K = 2,46 atm.
7. Suatu larutan glukosa memiliki tekanan uap jenuh 28,5 mmHg pada 25 °C. Jika tekanan uap air murni pada suhu yang sama adalah 30 mmHg, berapakah fraksi mol glukosa dalam larutan?
   • 0,025
   • 0,030
   • 0,040
   • 0,050
   Jawaban: D
   Pembahasan: P = P° × Xp. 28,5 = 30 × Xp. Xp = 28,5/30 = 0,95. Fraksi mol pelarut (Xp) + Fraksi mol terlarut (Xt) = 1. Jadi, Xt = 1 – 0,95 = 0,05.
8. Jika dua larutan dengan konsentrasi yang sama, satu larutan elektrolit dan satu larutan non-elektrolit, dibandingkan sifat koligatifnya, maka…
   • Larutan elektrolit memiliki sifat koligatif lebih besar
   • Larutan non-elektrolit memiliki sifat koligatif lebih besar
   • Keduanya memiliki sifat koligatif yang sama
   • Perbandingan sifat koligatif tidak dapat ditentukan
   Jawaban: A
   Pembahasan: Larutan elektrolit akan terionisasi menjadi ion-ion, sehingga jumlah partikelnya lebih banyak daripada larutan non-elektrolit dengan konsentrasi molar yang sama. Sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel, jadi larutan elektrolit akan memiliki sifat koligatif yang lebih besar (penurunan tekanan uap lebih besar, kenaikan titik didih lebih besar, penurunan titik beku lebih besar, tekanan osmotik lebih besar).
9. Zat terlarut yang paling efektif dalam menaikkan titik didih air adalah…
   • NaCl
   • CaCl₂
   • Glukosa
   • K₂SO₄
   Jawaban: C
   Pembahasan: Untuk larutan non-elektrolit, kenaikan titik didih hanya bergantung pada molalitas. Semakin banyak mol zat terlarut per kg pelarut, semakin tinggi kenaikan titik didihnya. Jika semua dilarutkan dalam 1 kg air, maka 1 mol glukosa akan memberikan kenaikan titik didih yang sama dengan 1 mol urea atau sukrosa. Namun, pertanyaan ini tidak spesifik pada jumlah mol, melainkan ‘zat terlarut yang paling efektif’. Jika diasumsikan massa yang sama, maka zat dengan Mr terkecil akan menghasilkan mol terbanyak. Namun, jika ini adalah soal perbandingan pada molalitas yang sama, maka semua non-elektrolit akan memiliki efek yang sama. Pilihan C adalah yang paling umum digunakan sebagai contoh non-elektrolit.
10. Sebanyak 30 gram senyawa X non-elektrolit dilarutkan dalam 200 gram air. Larutan ini membeku pada -0,93 °C. Jika Kf air = 1,86 °C kg/mol, berapakah Mr senyawa X?
    • 300 g/mol
    • 150 g/mol
    • 600 g/mol
    • 180 g/mol
    Jawaban: A
    Pembahasan: ΔTf = 0 – (-0,93) = 0,93 °C. m = ΔTf / Kf = 0,93 / 1,86 = 0,5 m. Mol zat terlarut = m × massa pelarut (kg) = 0,5 mol/kg × 0,2 kg = 0,1 mol. Mr = massa / mol = 30 g / 0,1 mol = 300 g/mol.
11. Pernyataan yang benar tentang penurunan tekanan uap larutan adalah…
    • Tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni
    • Tekanan uap larutan lebih tinggi dari tekanan uap pelarut murni
    • Tekanan uap larutan sama dengan tekanan uap pelarut murni
    • Penurunan tekanan uap hanya terjadi pada larutan elektrolit
    Jawaban: A
    Pembahasan: Penurunan tekanan uap disebabkan oleh adanya partikel zat terlarut yang menghalangi molekul pelarut menguap. Hal ini mengakibatkan fraksi mol pelarut dalam larutan lebih kecil dari 1, sehingga tekanan uap larutan lebih rendah dari pelarut murni.
12. Larutan yang memiliki titik didih paling tinggi di antara larutan-larutan non-elektrolit berikut adalah…
    • Glukosa 0,1 m
    • Urea 0,2 m
    • Sukrosa 0,3 m
    • Glukosa 0,5 m
    Jawaban: D
    Pembahasan: Kenaikan titik didih (ΔTb) berbanding lurus dengan molalitas (m). Semakin tinggi molalitas, semakin tinggi kenaikan titik didih, dan semakin tinggi titik didih larutan. Larutan 0,5 m akan memiliki ΔTb terbesar.
13. Pada suhu yang sama, larutan glukosa 0,1 M dan larutan urea 0,1 M akan memiliki tekanan osmotik…
    • Sama
    • Larutan glukosa lebih tinggi
    • Larutan urea lebih tinggi
    • Tidak dapat dibandingkan
    Jawaban: A
    Pembahasan: Kedua larutan adalah non-elektrolit dan memiliki konsentrasi molar yang sama (0,1 M) pada suhu yang sama. Tekanan osmotik (π) = M × R × T. Karena M, R, dan T sama, maka tekanan osmotiknya juga sama.
14. Untuk mendapatkan larutan non-elektrolit dengan titik beku terendah, zat terlarut yang harus dilarutkan dalam jumlah massa yang sama adalah…
    • Urea (Mr = 60)
    • Glukosa (Mr = 180)
    • Sukrosa (Mr = 342)
    • Semuanya memberikan efek yang sama
    Jawaban: A
    Pembahasan: Penurunan titik beku (ΔTf) berbanding lurus dengan molalitas (m). Untuk massa zat terlarut yang sama, zat dengan Mr terkecil akan menghasilkan molalitas terbesar, sehingga penurunan titik beku paling besar (titik beku terendah). Mr urea = 60, Mr glukosa = 180, Mr sukrosa = 342. Urea memiliki Mr terkecil.
15. Pernyataan yang benar tentang osmosis adalah…
    • Perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke rendah
    • Perpindahan pelarut dari konsentrasi pelarut tinggi ke rendah
    • Perpindahan zat terlarut dari konsentrasi rendah ke tinggi
    • Perpindahan pelarut dari konsentrasi pelarut rendah ke tinggi
    Jawaban: B
    Pembahasan: Osmosis adalah perpindahan molekul pelarut dari larutan yang lebih encer (konsentrasi zat terlarut lebih rendah) ke larutan yang lebih pekat (konsentrasi zat terlarut lebih tinggi) melalui membran semipermeabel.
16. Sebanyak 45 gram senyawa non-elektrolit (Mr = 90 g/mol) dilarutkan dalam 250 gram air. Jika Kb air = 0,52 °C kg/mol, berapakah titik didih larutan tersebut?
    • 100,52 °C
    • 100,78 °C
    • 100,84 °C
    • 101,04 °C
    Jawaban: D
    Pembahasan: Mol zat terlarut = 45/90 = 0,5 mol. Molalitas (m) = 0,5 mol / 0,25 kg = 2 m. ΔTb = Kb × m = 0,52 × 2 = 1,04 °C. Titik didih larutan = Titik didih air murni + ΔTb = 100 °C + 1,04 °C = 101,04 °C.
17. Berikut adalah larutan non-elektrolit, KECUALI…
    • Glukosa (C₆H₁₂O₆)
    • Urea (CO(NH₂)₂)
    • Asam asetat (CH₃COOH)
    • Sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁)
    Jawaban: C
    Pembahasan: Asam asetat (CH₃COOH) adalah asam lemah, yang berarti ia terionisasi sebagian dalam air dan merupakan elektrolit lemah. Glukosa, urea, dan sukrosa adalah senyawa kovalen polar yang larut dalam air tetapi tidak terionisasi, sehingga merupakan non-elektrolit.
18. Jika 10 gram suatu senyawa non-elektrolit dilarutkan dalam 100 gram benzena (Kf = 5,12 °C kg/mol) menghasilkan larutan yang membeku pada 3,5 °C. Jika titik beku benzena murni adalah 5,5 °C, berapakah Mr senyawa tersebut?
    • 256 g/mol
    • 128 g/mol
    • 512 g/mol
    • 100 g/mol
    Jawaban: A
    Pembahasan: ΔTf = 5,5 °C – 3,5 °C = 2 °C. m = ΔTf / Kf = 2 °C / 5,12 °C kg/mol ≈ 0,3906 m. Mol zat terlarut = m × massa pelarut (kg) = 0,3906 mol/kg × 0,1 kg = 0,03906 mol. Mr = massa / mol = 10 g / 0,03906 mol ≈ 256 g/mol.
19. Larutan glukosa 0,2 M isotonik dengan larutan X pada suhu yang sama. Jika X adalah non-elektrolit, berapakah konsentrasi molar larutan X?
    • 0,2 M
    • 0,1 M
    • 0,4 M
    • Tidak dapat ditentukan
    Jawaban: A
    Pembahasan: Larutan isotonik berarti memiliki tekanan osmotik yang sama. Karena π = M × R × T, jika R dan T sama, maka M juga harus sama. Jadi, konsentrasi molar larutan X adalah 0,2 M.
20. Sebanyak 90 gram glukosa (Mr = 180 g/mol) dilarutkan dalam 100 gram air. Berapakah fraksi mol air dalam larutan tersebut?
    • 0,083
    • 0,100
    • 0,917
    • 0,950
    Jawaban: C
    Pembahasan: Mol glukosa = 90/180 = 0,5 mol. Mol air = 100/18 ≈ 5,56 mol. Fraksi mol air (Xp) = mol air / (mol air + mol glukosa) = 5,56 / (5,56 + 0,5) = 5,56 / 6,06 ≈ 0,917.

Isian Singkat

1. Satuan dari molalitas adalah…
   Jawaban: mol/kg
2. Jika larutan memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah dibandingkan larutan lain, maka larutan tersebut disebut…
   Jawaban: Hipotonik
3. Konstanta kenaikan titik didih molal untuk air adalah 0,52 °C kg/mol. Nilai ini dikenal sebagai konstanta…
   Jawaban: Ebuliokopik
4. Rumus untuk menghitung tekanan osmotik (π) larutan non-elektrolit adalah…
   Jawaban: π = M R T
5. Pada suhu 27 °C, berapakah tekanan osmotik larutan urea 0,05 M? (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
   Jawaban: 1,23 atm

Uraian

1. Jelaskan mengapa penambahan zat terlarut non-elektrolit ke dalam pelarut murni dapat menyebabkan penurunan tekanan uap larutan!
   Jawaban: Penambahan zat terlarut non-elektrolit akan mengurangi jumlah molekul pelarut per satuan luas permukaan larutan. Molekul zat terlarut menempati sebagian permukaan dan menghalangi molekul pelarut untuk menguap ke fasa gas. Akibatnya, laju penguapan pelarut berkurang, dan pada kesetimbangan, tekanan uap larutan akan lebih rendah dibandingkan tekanan uap pelarut murni.
2. Sebanyak 34,2 gram sukrosa (Mr = 342 g/mol) dilarutkan dalam 500 gram air. Hitunglah: a) Molalitas larutan, b) Kenaikan titik didih larutan (Kb air = 0,52 °C kg/mol), c) Titik didih larutan tersebut.
   Jawaban: a) Mol sukrosa = 34,2 g / 342 g/mol = 0,1 mol. Massa air = 500 g = 0,5 kg. Molalitas (m) = 0,1 mol / 0,5 kg = 0,2 m. b) ΔTb = Kb × m = 0,52 °C kg/mol × 0,2 m = 0,104 °C. c) Titik didih larutan = Titik didih air murni + ΔTb = 100 °C + 0,104 °C = 100,104 °C.
3. Suatu larutan glukosa (Mr = 180 g/mol) 0,2 M memiliki volume 500 mL pada suhu 25 °C. Hitunglah tekanan osmotik larutan tersebut dalam kPa! (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹; 1 atm = 101,3 kPa)
   Jawaban: Suhu T = 25 °C + 273 = 298 K. Tekanan osmotik (π) = M × R × T = 0,2 mol/L × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 298 K = 4,8872 atm. Konversi ke kPa: π = 4,8872 atm × 101,3 kPa/atm ≈ 495,06 kPa.
4. Larutan X dibuat dengan melarutkan 15 gram zat non-elektrolit dalam 250 gram air. Larutan ini membeku pada -1,86 °C. Tentukan massa molekul relatif (Mr) zat X! (Kf air = 1,86 °C kg/mol).
   Jawaban: ΔTf = 0 – (-1,86) = 1,86 °C. Molalitas (m) = ΔTf / Kf = 1,86 °C / 1,86 °C kg/mol = 1 m. Mol zat terlarut = m × massa pelarut (kg) = 1 mol/kg × 0,25 kg = 0,25 mol. Mr = massa zat terlarut / mol zat terlarut = 15 g / 0,25 mol = 60 g/mol.
5. Sebutkan dan jelaskan secara singkat empat sifat koligatif larutan non-elektrolit!
   Jawaban: Empat sifat koligatif larutan non-elektrolit adalah: 1. Penurunan Tekanan Uap: Tekanan uap larutan lebih rendah dari pelarut murni karena zat terlarut menghalangi penguapan pelarut. 2. Kenaikan Titik Didih: Titik didih larutan lebih tinggi dari pelarut murni karena tekanan uap larutan lebih rendah, sehingga membutuhkan suhu lebih tinggi untuk mencapai tekanan atmosfer. 3. Penurunan Titik Beku: Titik beku larutan lebih rendah dari pelarut murni karena kehadiran zat terlarut mengganggu pembentukan kristal pelarut. 4. Tekanan Osmotik: Tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan encer ke larutan pekat.

Menjodohkan

1. Jodohkanlah istilah berikut dengan definisi atau rumus yang tepat!
   A. Molalitas

   1. π = M R T

   B. Tekanan Osmotik

   2. Titik beku larutan lebih rendah dari pelarut murni

   C. Hukum Raoult

   3. Jumlah mol zat terlarut per kilogram pelarut

   D. Penurunan Titik Beku

   4. P = P° Xp
   Kunci: A-3, B-1, C-4, D-2
2. Jodohkanlah rumus sifat koligatif berikut dengan besaran yang diwakilinya!
   A. ΔP = Xt P°

   1. Kenaikan Titik Didih

   B. ΔTf = Kf m

   2. Penurunan Tekanan Uap

   C. π = M R T

   3. Penurunan Titik Beku

   D. ΔTb = Kb m

   4. Tekanan Osmotik
   Kunci: A-2, B-3, C-4, D-1