soal tekanan osmotik

Tekanan osmotik adalah salah satu sifat koligatif larutan yang sangat penting dalam kimia dan biologi. Konsep ini menjelaskan tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran pelarut murni melintasi membran semipermeabel menuju larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi. Fenomena osmosis sendiri berperan krusial dalam berbagai proses biologis, seperti penyerapan air oleh akar tumbuhan, fungsi ginjal pada hewan, dan menjaga turgor sel. Besarnya tekanan osmotik dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk konsentrasi zat terlarut, suhu, dan sifat elektrolit atau non-elektrolit zat terlarut. Untuk larutan non-elektrolit, tekanan osmotik dapat dihitung menggunakan rumus π = MRT, di mana M adalah molaritas, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu dalam Kelvin. Sementara itu, untuk larutan elektrolit, faktor Van’t Hoff (i) perlu diperhitungkan, sehingga rumusnya menjadi π = iMRT. Memahami tekanan osmotik sangat fundamental untuk mempelajari kesetimbangan cairan dalam sistem biologis dan berbagai aplikasi industri. Artikel ini menyajikan kumpulan soal tekanan osmotik yang bervariasi, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, untuk membantu Anda menguji dan memperdalam pemahaman tentang materi ini.

Kumpulan Contoh Soal soal tekanan osmotik

Soal 1 (Pilihan Ganda)

Apa definisi dari tekanan osmotik?

Tekanan yang diberikan oleh zat terlarut pada pelarut.
Tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan encer ke larutan pekat.
Tekanan yang timbul akibat perbedaan konsentrasi zat terlarut.
Tekanan yang menyebabkan pelarut berpindah dari larutan pekat ke larutan encer.

Kunci Jawaban:
Tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan encer ke larutan pekat.

Penjelasan: Tekanan osmotik didefinisikan sebagai tekanan eksternal minimum yang harus diterapkan pada larutan untuk mencegah masuknya pelarut murni melalui membran semipermeabel.

Soal 2 (Pilihan Ganda)

Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besarnya tekanan osmotik?

Massa zat terlarut dan volume pelarut.
Konsentrasi zat terlarut, suhu, dan jenis zat terlarut.
Luas permukaan membran dan jenis pelarut.
Tekanan atmosfer dan berat molekul zat terlarut.

Kunci Jawaban:
Konsentrasi zat terlarut, suhu, dan jenis zat terlarut.

Penjelasan: Tekanan osmotik (π) berbanding lurus dengan molaritas (M) dan suhu (T) dalam Kelvin. Untuk larutan elektrolit, faktor Van’t Hoff (i) juga mempengaruhi, yang bergantung pada jenis zat terlarut.

Soal 3 (Pilihan Ganda)

Rumus tekanan osmotik untuk larutan elektrolit adalah…

π = nRT/V
π = iMRT
π = kRT
π = P₀Xpelarut

Kunci Jawaban:
π = iMRT

Penjelasan: Rumus umum tekanan osmotik adalah π = MRT. Untuk larutan elektrolit, perlu dikalikan dengan faktor Van’t Hoff (i) karena elektrolit terionisasi menjadi beberapa ion, meningkatkan jumlah partikel terlarut.

Soal 4 (Pilihan Ganda)

Proses osmosis terjadi melalui…

Membran permeabel
Dinding sel
Membran semipermeabel
Membran selektif

Kunci Jawaban:
Membran semipermeabel

Penjelasan: Osmosis adalah proses perpindahan pelarut melalui membran semipermeabel dari daerah konsentrasi pelarut tinggi ke konsentrasi pelarut rendah.

Soal 5 (Pilihan Ganda)

Dua larutan yang memiliki tekanan osmotik yang sama disebut…

Hipotonik
Hipertonik
Isotonik
Atonik

Kunci Jawaban:
Isotonik

Penjelasan: Dua larutan yang memiliki tekanan osmotik sama disebut isotonik. Larutan isotonik tidak akan menyebabkan sel mengerut (krenasi) atau membengkak (hemolisis) saat ditempatkan di dalamnya.

Soal 6 (Pilihan Ganda)

Di antara larutan berikut, yang memiliki tekanan osmotik paling tinggi pada suhu yang sama adalah…

Larutan urea 0,1 M
Larutan glukosa 0,1 M
Larutan sukrosa 0,1 M
Larutan NaCl 0,1 M

Kunci Jawaban:
Larutan NaCl 0,1 M

Penjelasan: Larutan elektrolit seperti NaCl akan memiliki faktor Van’t Hoff (i) yang lebih besar dari 1 (i=2 untuk NaCl). Ini berarti konsentrasi partikel terlarut efektifnya lebih tinggi dibandingkan larutan non-elektrolit dengan molaritas yang sama, sehingga tekanan osmotiknya lebih besar.

Soal 7 (Pilihan Ganda)

Jika suhu suatu larutan ditingkatkan, maka tekanan osmotiknya akan…

Meningkat
Menurun
Tetap
Tidak dapat ditentukan

Kunci Jawaban:
Meningkat

Penjelasan: Jika suhu ditingkatkan, energi kinetik partikel pelarut meningkat, yang mempercepat proses osmosis dan pada akhirnya meningkatkan tekanan osmotik yang diperlukan untuk menghentikan aliran tersebut.

Soal 8 (Pilihan Ganda)

Fenomena pengerutan sel darah merah saat dimasukkan ke dalam larutan garam pekat disebut…

Hemolisis
Krenasi
Plasmolisis
Turgor

Kunci Jawaban:
Krenasi

Penjelasan: Krenasi adalah proses pengerutan sel darah merah ketika ditempatkan dalam larutan hipertonik, karena air keluar dari sel menuju larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi.

Soal 9 (Pilihan Ganda)

Apa yang dimaksud dengan larutan hipotonik?

Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya sama dengan cairan sel.
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah dari cairan sel.
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dari cairan sel.
Larutan yang tidak mengandung zat terlarut.

Kunci Jawaban:
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah dari cairan sel.

Penjelasan: Larutan hipotonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah, sehingga air akan bergerak masuk ke dalam sel (misalnya sel darah merah) menyebabkan sel membengkak dan pecah (hemolisis).

Soal 10 (Pilihan Ganda)

Sifat koligatif larutan seperti tekanan osmotik bergantung pada…

Jenis zat terlarut.
Warna larutan.
Konsentrasi zat terlarut.
Massa jenis pelarut.

Kunci Jawaban:
Konsentrasi zat terlarut.

Penjelasan: Tekanan osmotik adalah sifat koligatif, yang berarti hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenis zat terlarutnya (selama dibandingkan pada konsentrasi molar yang sama dan suhu yang sama, serta mempertimbangkan faktor Van’t Hoff untuk elektrolit).

Soal 11 (Pilihan Ganda)

Nilai konstanta gas (R) yang umum digunakan dalam perhitungan tekanan osmotik adalah…

8,314 J mol⁻¹ K⁻¹
0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹
6,236 L mmHg mol⁻¹ K⁻¹
1,987 kal mol⁻¹ K⁻¹

Kunci Jawaban:
0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹

Penjelasan: Konstanta gas (R) memiliki nilai 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ jika tekanan dalam atm dan volume dalam liter.

Soal 12 (Pilihan Ganda)

Konsentrasi yang digunakan dalam rumus tekanan osmotik adalah…

Molalitas
Normalitas
Molaritas
Fraksi mol

Kunci Jawaban:
Molaritas

Penjelasan: Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut per liter larutan, yang merupakan ukuran konsentrasi yang digunakan dalam rumus tekanan osmotik.

Soal 13 (Pilihan Ganda)

Tekanan osmotik berperan penting dalam menjaga kekakuan sel tumbuhan yang disebut…

Plasmolisis
Krenasi
Turgor
Hemolisis

Kunci Jawaban:
Turgor

Penjelasan: Turgor adalah tekanan yang diberikan oleh isi sel terhadap dinding sel tumbuhan. Tekanan ini penting untuk menjaga kekakuan dan bentuk tumbuhan, dan dipertahankan oleh osmosis air ke dalam sel.

Soal 14 (Pilihan Ganda)

Bagaimana hubungan antara tekanan osmotik dengan konsentrasi zat terlarut?

Menurun sebanding dengan konsentrasi.
Meningkat sebanding dengan konsentrasi.
Tidak dipengaruhi oleh konsentrasi.
Meningkat secara eksponensial dengan konsentrasi.

Kunci Jawaban:
Meningkat sebanding dengan konsentrasi.

Penjelasan: Rumus tekanan osmotik (π = iMRT) menunjukkan bahwa tekanan osmotik berbanding lurus dengan molaritas (konsentrasi) zat terlarut.

Soal 15 (Pilihan Ganda)

Pada larutan elektrolit, perlu diperhitungkan adanya faktor yang menunjukkan jumlah partikel efektif dalam larutan, yang dikenal sebagai…

Faktor disosiasi
Faktor ionisasi
Faktor Van’t Hoff
Faktor koligatif

Kunci Jawaban:
Faktor Van’t Hoff

Penjelasan: Faktor Van’t Hoff (i) adalah perbandingan jumlah partikel setelah disosiasi atau asosiasi dengan jumlah partikel sebelum disosiasi atau asosiasi. Ini digunakan untuk menghitung sifat koligatif larutan elektrolit.

Soal 16 (Pilihan Ganda)

Jika massa zat terlarut, Mr, volume larutan (V), R, dan T diketahui, rumus tekanan osmotik dapat ditulis sebagai…

π = (massa/Mr) × (1/V) × R × T
π = (massa/Mr) × V × R × T
π = (Mr/massa) × (1/V) × R × T
π = massa × Mr × V × R × T

Kunci Jawaban:
π = (massa/Mr) × (1/V) × R × T

Penjelasan: Molaritas (M) = mol/volume = (massa/Mr)/volume. Substitusikan M ke dalam rumus π = MRT.

Soal 17 (Pilihan Ganda)

Jika sel ditempatkan dalam larutan hipertonik, apa yang akan terjadi pada air di dalam sel?

Menarik air masuk ke dalam sel.
Menarik air keluar dari sel.
Tidak menyebabkan pergerakan air.
Menyebabkan sel membengkak.

Kunci Jawaban:
Menarik air keluar dari sel.

Penjelasan: Larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dari sel, sehingga air akan bergerak keluar dari sel secara osmosis untuk menyeimbangkan konsentrasi, menyebabkan sel mengkerut.

Soal 18 (Pilihan Ganda)

Larutan infus yang aman untuk tubuh manusia harus bersifat…

Larutan dengan tekanan osmotik yang lebih rendah dari cairan tubuh.
Larutan dengan tekanan osmotik yang lebih tinggi dari cairan tubuh.
Larutan dengan tekanan osmotik yang sama dengan cairan tubuh.
Larutan yang tidak memiliki tekanan osmotik.

Kunci Jawaban:
Larutan dengan tekanan osmotik yang sama dengan cairan tubuh.

Penjelasan: Infus harus isotonik dengan cairan tubuh untuk mencegah kerusakan sel darah merah (hemolisis atau krenasi).

Soal 19 (Pilihan Ganda)

Larutan non-elektrolit memiliki tekanan osmotik 2 atm pada konsentrasi 0,25 M. Berapa konsentrasi larutan yang memiliki tekanan osmotik 4 atm pada suhu yang sama?

0,125 M
0,25 M
0,5 M
1,0 M

Kunci Jawaban:
0,5 M

Penjelasan: Jika tekanan osmotik berbanding lurus dengan molaritas (pada suhu yang sama), maka jika tekanan osmotik menjadi dua kali lipat, molaritasnya juga menjadi dua kali lipat (2 x 0,25 M = 0,5 M).

Soal 20 (Pilihan Ganda)

Berapakah nilai faktor Van’t Hoff (i) untuk larutan BaCl₂ jika terionisasi sempurna?

Kunci Jawaban:
2

Penjelasan: BaCl₂ terionisasi menjadi Ba²⁺ dan 2Cl⁻. Jadi, total ada 1 ion Ba²⁺ dan 2 ion Cl⁻, sehingga n = 1 + 2 = 3. Jika derajat ionisasi (α) = 1, maka i = n = 3.

Soal 21 (Pilihan Ganda)

Di antara larutan berikut dengan molaritas yang sama, manakah yang memiliki tekanan osmotik paling rendah?

Larutan NaCl
Larutan K₂SO₄
Larutan MgCl₂
Larutan glukosa

Kunci Jawaban:
Larutan glukosa

Penjelasan: Larutan glukosa adalah larutan non-elektrolit. Larutan elektrolit (NaCl, K₂SO₄, MgCl₂) akan memiliki tekanan osmotik yang lebih tinggi karena terionisasi dan menghasilkan lebih banyak partikel terlarut efektif.

Soal 22 (Isian Singkat)

Proses osmosis melibatkan perpindahan pelarut melalui sebuah ______.

Kunci Jawaban:
Membran semipermeabel

Soal 23 (Isian Singkat)

Satuan konsentrasi yang digunakan dalam perhitungan tekanan osmotik adalah ______.

Kunci Jawaban:
Molaritas

Soal 24 (Isian Singkat)

Untuk larutan elektrolit, rumus tekanan osmotik perlu dikalikan dengan sebuah faktor yang disebut ______.

Kunci Jawaban:
Faktor Van’t Hoff

Soal 25 (Isian Singkat)

Larutan yang memiliki tekanan osmotik sama dengan cairan sel darah merah disebut larutan ______.

Kunci Jawaban:
Isotonik

Soal 26 (Isian Singkat)

Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (konsentrasi zat terlarut lebih tinggi), larutan tersebut disebut ______.

Kunci Jawaban:
Hipertonik

Soal 27 (Uraian)

Jelaskan mengapa tekanan osmotik merupakan sifat koligatif larutan yang penting dalam sistem biologis!

Kunci Jawaban:
Tekanan osmotik adalah tekanan yang harus diberikan pada larutan untuk menghentikan aliran pelarut murni melintasi membran semipermeabel menuju larutan tersebut. Ini penting karena menjaga keseimbangan cairan dalam sel dan organisme hidup, seperti menjaga turgor sel tumbuhan, penyerapan air di usus, dan fungsi ginjal.

Soal 28 (Uraian)

Bandingkan tekanan osmotik antara larutan BaCl₂ 0,1 M dengan larutan urea 0,1 M pada suhu yang sama. Jelaskan jawaban Anda!

Kunci Jawaban:
Larutan A memiliki tekanan osmotik lebih tinggi. Ini karena BaCl₂ adalah elektrolit kuat yang akan terionisasi menjadi 3 ion (Ba²⁺ dan 2Cl⁻) per molekul, sedangkan urea adalah non-elektrolit yang tidak terionisasi (1 partikel per molekul). Dengan molaritas yang sama, larutan elektrolit akan memiliki jumlah partikel terlarut efektif yang lebih banyak, sehingga tekanan osmotiknya lebih tinggi (π = iMRT).

Soal 29 (Uraian)

Hitunglah molaritas suatu larutan non-elektrolit jika tekanan osmotiknya 1,23 atm pada suhu 27°C. (R = 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)

Kunci Jawaban:
Molaritas larutan adalah 0,05 mol/L. Suhu dalam Kelvin adalah 27 + 273 = 300 K. Menggunakan rumus π = MRT, maka 1,23 atm = M × 0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K. Jadi, M = 1,23 / (0,082 × 300) = 1,23 / 24,6 = 0,05 M.

Soal 30 (Uraian)

Jelaskan efek penempatan sel darah merah dalam larutan hipotonik, hipertonik, dan isotonik!

Kunci Jawaban:
Larutan hipotonik akan menyebabkan air masuk ke dalam sel darah merah, menyebabkan sel membengkak dan akhirnya pecah (hemolisis). Larutan hipertonik akan menyebabkan air keluar dari sel darah merah, menyebabkan sel mengerut (krenasi). Larutan isotonik tidak akan menyebabkan perubahan volume sel darah merah karena tidak ada pergerakan air bersih.

Soal 31 (Uraian)

Mengapa faktor Van’t Hoff (i) perlu diperhitungkan dalam perhitungan tekanan osmotik untuk larutan elektrolit? Berikan contoh nilai i untuk NaCl, MgCl₂, dan K₃PO₄ jika terionisasi sempurna.

Kunci Jawaban:
Faktor Van’t Hoff (i) untuk larutan elektrolit menghitung jumlah partikel efektif setelah disosiasi. Untuk NaCl, i = 2 (Na⁺ dan Cl⁻). Untuk MgCl₂, i = 3 (Mg²⁺ dan 2Cl⁻). Untuk K₃PO₄, i = 4 (3K⁺ dan PO₄³⁻). Ini penting karena sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel terlarut, dan elektrolit menghasilkan lebih banyak partikel per mol daripada non-elektrolit.

Soal 32 (Menjodohkan)

Jodohkan istilah-istilah berikut dengan definisi yang tepat:

Pasangkan pernyataan berikut:

Osmosis — [ … ]
Krenasi — [ … ]
Hemolisis — [ … ]
Turgor — [ … ]

Kunci Jawaban:

Osmosis = Perpindahan pelarut melalui membran semipermeabel
Krenasi = Pengerutan sel akibat kehilangan air
Hemolisis = Pecahnya sel darah merah
Turgor = Tekanan pada dinding sel tumbuhan

Soal 33 (Menjodohkan)

Cocokkan jenis larutan dengan klasifikasi elektrolitnya: