Tekanan Osmosis

Salah satu alat yang menggunakan prinsip tekanan osmosis

Peristiwa osmotik adalah perpindahan partikel-partikel pelarut melalui membran semipermeabel secara netto dari pelarut ke larutan atau dari larutan konsentrasi rendah (encer) menuju larutan konsentrasi tinggi (pekat). Membran semipermeabel adalah selaput yang dapat dilalui oleh partikel-partikel pelarut tetapi tidak dapat dilalui oleh zat terlarut (menahan zat terlarut).

Beberapa contoh osmotik yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari misalnya: ketimun yang ditempatkan dalam cairan garam akan kehilangan airnya akibat osmotik sehingga terjadi pengerutan; wortel menjadi lunak karena kehilangan air akibat menguap, ini dapat dikembalikan dengan merendam wortel tersebut dalam air.
Berikut ini terdapat gambaran sebelum terjadi peristiwa osmotik, ketika berlangsung peristiwa osmotik, dan setelah terjadi tekanan osmotik beserta model mikroskopik yang terjadi di dalamnya.

 

Model Mikroskopik Sebelum Terjadi Peristiwa Osmotik
Larutan Gula

Model Mikroskopik Ketika Berlangsung Peristiwa
Osmotik Larutan Gula

Model Mikroskopik Setelah Berlangsung Peristiwa
Osmotik Larutan Gula

 Seperti yang terlihat pada gambar, percobaan dilakukan dengan menggunakan sebuah gelas kimia yang berisi aquades dan kemudian dimasukkan corong yang telah diisi dengan larutan gula sebanyak x gram serta diberikan membran semipermeabel untuk memisahkan larutan gula dengan air. Membran semipermeabel hanya dapat dilalui oleh molekul air. Jumlah molekul air yang pindah dari larutan gula lebih kecil dibandingkan jumlah molekul air yang pindah ke larutan gula. Oleh karena itu, volume larutan menjadi lebih besar dan konsentrasinya menjadi lebih kecil.

Akibat adanya kenaikan volume larutan, maka ada tekanan yang akan menekan keluar molekul air dari larutan melalui membran. Tekanan pada larutan berbanding lurus dengan tinggi cairan, h. Pada kesetimbangan, molekul air yang ditekan keluar dari larutan sama dengan molekul air yang masuk. Tekanan pada saat kesetimbangan ini dinamakan tekanan osmotik (π), yang diartikan sebagai tekanan yang diperlukan untuk menjaga perpindahan molekul air dari pelarut air menuju larutan.
Harga tekanan osmotik berbeda untuk setiap konsentrasi. Hal ini terlihat pada tabel berikut ini.
Tabel 2.4 Data Percobaan Tekanan Osmotik Larutan Gula Pada
Berbagai Konsentrasi*

 Pada tahun 1887, J.H. Van’t Hoff menemukan hubungan tekanan osmotik larutan encer sesuai dengan persamaan ideal.

Berdasarkan hasil pengamatan, sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan elektrolit diperoleh hasil yang berbeda. Apabila glukosa (non elektrolit) dilarutkan ke dalam air, maka glukosa akan terurai membentuk molekul-molekul glukosa.

Dengan kata lain, bila satu mol glukosa dilarutkan ke dalam air akan terdapat satu molekul glukosa dalam larutan tersebut.

Berbeda halnya bila satu mol garam dapur (elektrolit) dilarutkan le dalam air. Garam tersebut akan terurai menjadi ion Na+ dan ion Cl –

 Jika satu mol garam dapur dilarutkan ke dalam air akan terdapat satu mol ion Na+ dan satu mol ion Cl- atau terbentuk dua mol ion garam dalam larutan tersebut. Sehingga untuk larutan elektrolit sifat koligatifnya tergantung dari jumlah partikel yang terbentuk. Zat elektrolit dapat terionisasi dalam larutan sehingga menghasilkan jumlah partikel lebih banyak daripada zat nonelektrolit. Dengan demikian, sifat koligatif elektrolit lebih besar bila dibandingkan sifat koligatif nonelektrolit. Perbedaan model mikroskopik antara larutan non-elektrolit dan elektrolit dapat dilihat pada gambar.

Model Mikroskopik Larutan Non-Elektrolit (A) dan Larutan Elektrolit (B)

 Hubungan antara jumlah mol zat yang terlarut dan jumlah mol ionik yang terdapat dalam larutan telah dipelajari oleh Van’t Hoff, hasilnya dinyatakan dengan faktor van’t hoff yang dilambangkan dengan (i). Hubungan harga i dengan persen ionisasi adalah sebagai berikut:

 keterangan:

 i : faktor van’t Hoff
α : derajat ionisasi elektrolit
n : jumlah ion yang dihasilkan

Adanya faktor Van’t Hoff ini, membedakan harga sifat koligatif antara larutan elektrolit dengan nonelektrolit. Perbedaan rumus perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan nonelektrolit dapat dilihat pada tabel 2.5 berikut ini.