Modul Sifat Koligatif Larutan

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2022 E-Modul Berbasis Guided Inquiry Sifat Koligatif Larutan Kelas XII Semester Ganjil Tim Penyusun : Dosen Pengampu : 1.Aulia Mufarricha 1.Prof. Dr. Sudarmin, M. Si. 2.Nely Uswatun Hasanah 2.Prof. Dr. Woro Sumarni, M. Si. 3.Rouna Nastiti 4.Kian Firmansyah 5.Fiki Anisa Lutfiyani 6.Tiara Wine Virginia

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyusun E-Modul Berbasis Guided Inquiry pada Materi Sifat Koligatif Larutan yang dirancang sesuai dengan standar isi Kurikulum 2013 untuk kelas XII semester ganjil sehingga dapat diselesaikan dengan baik. Melalui E-Modul Berbasis Guided Inquiry pada Materi Sifat Koligatif Larutan ini diharapkan membantu peserta didik agar mampu memahami lebih dalam tentang Sifat Koligatif Larutan serta meningkatkan kemampuan literasi dan numerasi peserta didik. Kami selaku penulis berharap agar E-Modul materi Sifat Koligatif Larutan ini dapat digunakan dengan sebaik-baiknya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan E-Modul ini memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, untuk melengkapi E-Modul ini, penulis mengharapkan saran yang membangun dalam mengembangkan E-Modul ini, agar kedepannya menjadi lebih baik. Semoga E-Modul ini bermanfaat untuk semua pihak baik penulis, peserta didik, guru dan sekolah. Semarang, 21 September 2022 Tim Penyusun i

DAFTAR ISI Kata Penghantar ................................................................................ I Daftar Isi ............................................................................................. II Peta Konsep ....................................................................................... III Pendahuluan ....................................................................................... 1 A. Identitas Modul .............................................................................. 1 B. Kompetensi Dasar .......................................................................... 1 C. Deskripsi Singkat Materi ................................................................ 1 D. Petunjuk Penggunaan Modul ......................................................... 2 Materi Pembelajaran ........................................................................... 3 Rangkuman .......................................................................................... 5 Activity ................................................................................................. 6 Daftar Isi .............................................................................................. 9 ii

PETA KONSEP Sifat Koligatif Larutan Dipengaruhi Dapat Dipengaruhi Jumlah partikel Berupa Mr Zat terlarut Elektrolit Non Elektrolit Terdiri atas Penurunan titik Kenaikan titik Penurunan titik Tekanan uap didih beku Osmotik Berbanding lurus Kemolalan larutan Dipengaruhi oleh Jumlah mol zat Jumlah mol zat terlarut pelarut III

PENDAHULUAN A. IDENTITAS MODUL Mata Pelajaran : Kimia XII / I Kelas / Semester : Sifat Koligatif Larutan 4 JP Materi Pokok : 2 Alokasi Waktu : Jumlah Pertemuan : B. KOMPETENSI DASAR 3.1 Menganalisis sifat koligatif larutan (penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis 4.1 Menyajikan hasil analisis berdasarkan data percobaan terkait penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. C. DESKRIPSI SINGKAT MATERI Tahukah kalian, membuat es krim tradisonal itu tidak menggunakan freezer. Es krim tradisional dibuat dengan memasukkan adonan es krim ke dalam wadah yang di sekitarnya diberi es batu untuk membekukan. Selain itu, bukan hanya es batu saja, tapi juga ditambahkan garam. Kenapa ditambah garam ya? Dari berbagai sumber diketahui titik beku es 0 derajat celcius, suhu ini tidak cukup untuk membekukan es krim, temperatur yang dibutuhkan 3 derajat celcius dibawah titik beku es. Nah untuk menurunkan suhu di bawah nol, salah satu zat yang digunakan adalah garam. Mengapa garam yang digunakan? Bisakah zat lain digunakan untuk menurunkan suhu es pendingin pada pembuatan es krim? Sebenarnya ada bahan kimia lain yang juga bisa digunakan, namun garam relatif mudah ditemukan serta 1

harga yang jauh lebih murah dan menghasilkan jumlah partikel yang lebih banyak dibandingkan zat non elektrolit misalnya urea. Pada modul ini akan dipelajari perbandingan jumlah partikel yang dihasilkan dari larutan elektrolit dan larutan non elektrolit kaitannya dengan sifat koligatif larutan yaitu penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan osmosis. D. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL Topik yang dibahas pada modul ini adalah penerapan Faktor Vant Hoff pada Penurunan Titik Beku dan Tekanan Osmosis Larutan. Untuk mempelajari materi sifat koligatif larutan elektrolit pada modul ini, kalian harus sudah memahami materi prasyarat yaitu : 1) derajat ionisasi; 2) pengelompokan larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah; dan 3) Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit. Agar modul dapat digunakan secara maksimal maka kalian diharapkan melakukan langkah- langkah sebagai berikut : 1. Pelajari dan pahami peta materi yang disajikan dalam setiap modul 2.Pelajari dan pahami tujuan yang tercantum dalamsetiap kegiatan pembelajaran 3.Pelajari uaraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan pembelajaran. 4.Lakukan uji kompetensi di setiap akhir kegiatan pembelajaran untuk menguasai tingkat penguasaan materi. 5.Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang diharapkan. 2

MATERI PEMBELAJARAN Sifat Koligatif Larutan Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, jadi tidak bergantung pada jenis maupun ukuran zat terlarut. Seperti diketahui, larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih. Ada dua komponen utama dalam suatu larutan, yaitu zat pelarut dan zat terlarut. Zat pelarut yang biasa digunakan adalah air, sedangkan zat terlarut bisa berupa apa saja dan selalu terdiri dari partikel dalam jumlah tertentu. Jumlah partikel inilah yang akan menentukan sifat koligatif dari larutan tersebut. Misalnya gini nih, kamu akan melarutkan gula dengan air panas dalam jumlah yang berbeda. Jadi, ada dua gelas larutan gula ceritanya. Gelas yang pertama, kamu melarutkan 3 sendok teh gula dengan 500 ml air. Sementara itu, untuk gelas kedua, kamu melarutkan 5 sendok teh gula dengan jumlah air yang sama, yaitu 500 ml juga. Karena gula merupakan zat terlarut, dan jumlahnya lebih banyak di gelas kedua, maka sifat koligatif larutan gelas kedua akan lebih besar dibandingkan sifat koligatif larutan di gelas pertama. Penurunan Titik Beku Proses pembekuan itu terjadi ketika suatu zat telah mencapai titik beku. Titik beku (Tf) akan tercapai apabila temperatur saat tekanan uap zat padat, sama dengan tekanan uap zat cair. Jika kalian mengetahui bahwa titik beku air sebesar 0ºC, itu artinya tekanan uap air dalam bentuk cair pada temperatur 0ºC sama dengan tekanan uap air dalam bentuk padat. Nah, jika temperatur yang diperoleh saat zat cair dan zat padat berada pada kesetimbangan, (pada 760 mmHg) disebut dengan titik beku normal. Oh iya jangan heran kalau ada perbedaan mengenai simbol titik bekunya, karena ada yang Tf dan ada yang Tb. Di sini simbol titik beku yang dipakai adalah Tf dari ‘freezing’ ya, kalau versi bahasa Indonesianya yaitu Tb dari ‘beku’. 3

MATERI PEMBELAJARAN Apabila ke dalam sebuah zat pelarut ditambahkan zat terlarut, maka akan terjadi proses penurunan tekanan uap jenuh larutan. Kemudian, adanya penurunan tekanan uap jenuh larutan akan mengakibatkan penurunan titik beku larutan. Dapat dikatakan bahwa, larutan akan membeku pada temperatur yang lebih rendah. Nah, berdasarkan penjalasan tadi, dapat dinyatakan bahwa penurunan titik beku larutan adalah selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan. Besarnya penurunan titik beku larutan diberi lambang ∆Tf. Harga ∆Tf ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut dan tidak ditentukan oleh sifat zat terlarutnya. Nilai ∆Tf ditentukan berdasarkan rumus Bekmann dan Roult seperti berikut ini. ∆Tf = Tf (pelarut) – Tf (larutan) ∆Tf = m . Kf Dengan, ∆Tf = penurunan titik beku (freezing point depression) m = molalitas Kf = tetapan penurunan titik beku (ºC kg/mol) 4

RANGKUMAN Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, jadi tidak bergantung pada jenis maupun ukuran zat terlarut. Sifat koligatif larutan meliputi : penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Proses pembekuan itu terjadi ketika suatu zat telah mencapai titik beku. Titik beku (Tf) akan tercapai apabila temperatur saat tekanan uap zat padat, sama dengan tekanan uap zat cair. Penurunan titik beku larutan adalah selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan. Besarnya penurunan titik beku larutan diberi lambang ∆Tf. Nilai ∆Tf ditentukan berdasarkan rumus Bekmann dan Roult seperti berikut ini : ∆Tf = Tf (pelarut) – Tf (larutan) ∆Tf = m . Kf Dengan, ∆Tf = penurunan titik beku (freezing point depression) m = molalitas Kf = tetapan penurunan titik beku (ºC kg/mol) 5

ACTIVITY Activity 1 Tugas Analisis : Penurunan Titik Beku Perhatikan gambar di samping! Dalam pembuatan es krim, kita bisa membuatnya tanpa mendinginkannya di kulkas yaitu hanya dengan menggunakan es batu dan air yang diberi garam. Hal pertama yang dilakukan yaitu adonan es krim ditempatkan pada wadah yang terendam es batu dan air yang telah diberi garam kemudian wadah yang berisi adonan diputar dalam rendaman es. Proses pengguncangan selama proses pembekuan bertujuan untuk memperkecil ukuran kristal es yang terbentuk agar es krim semakin lembut. Proses tersebut mengakibatkan adonan es krim membeku dengan titik beku beberapa derajat di bawah titik beku air murni. Ketika es dicampur garam, es mencair dan terlarut membentuk air garam serta menurunkan temperaturnya. Proses ini memerlukan panas dari luar. Campuran itu mendapat panas dari adonan es krim maka hasilnya adalah es krim padat yang siap untuk dimakan. Pertanyaan: 1.Konsep apa saja yang digunakan dalam membuat es putar? 2.Zat atau bahan apa saja yang digunakan sebagai pendingin dalam pembuatan es krim tanpa kulkas? 3.Mengapa zat atau bahan tersebut digunakan sebagai pendingin? 4.Mengapa dalam pembuatan es puter perlu diputer atau diguncangkan? 6

ACTIVITY Activity 2 Tugas Analisis : Penurunan Titik Beku Perhatikan keterangan berikut! ALAT DAN BAHAN : Mixer Wadah Plastik Sendok Adonan Sendok makan Es Krim Instan “Pondan” rasa Coklat dan Vanilla Oreo Choco Chips Susu cair Air Panci Es Batu dan Garam Dapur kasar CARA KERJA : Menyiapkan Alat dan Bahan yang diperlukan Memasukkan bubuk es krim ke dalam wadah plastik Memasukkan susu cair yang telah dilarutkan dalam air sebanyak 300 cc ke dalam adonan bubuk es krim Mengocok adonan menggunakan mixer selama 5-10 menit / hingga tekstur adonan menjadi kental dan mengembang Meuang adonan es krim ke dalam wadah siap saji. Memasukkan adonan kedalam sebuah panci. 7

Menyiapkan es batu yang telah di hancurkan kasar ditambahkan dengan garam dapur pada sebuah baskom. Kemudian meletakkan panci berisi adonan pada baskom tersebut. Kemudian memutar panci hingga adonan bertekstur setengah padat dan mendingin. Setelah proses pemutaran tersebut, adonan di frezeer selama 5 – 10 menit. Bekerjalah dalam kelompok. Lakukanlah percobaan diatas kemudian buatlah laporan praktikum sederhana dan diskusikanlah bersama menegnai : (1) Apa fungsi penambahan garam pada es batu saat pembuatan es puter? (2) Peristiwa apa saja yang terjadi selama proses pembuatan es krim 8

DAFTAR PUSTAKA Sudarmo, Unggul. (2014). Kimia untuk SMA/MA kelas III. Surakarta: Erlangga. Mendera. H. I Gede, M.T. (2020). Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI. Jakarta: Kemendikbud. Utami. Budi dkk,. (2009). Kimia Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII.Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Partana. Wiyarsi, Antuni dkk,. (2009). Mari Belajar Kimia Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII, Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Pangajuanto, Teguh dan Rahmidi, Tri. (2009). Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. 9