Rangkaberita.com News – Tekanan uap adalah tekanan yang dihasilkan oleh uap air di dalam suatu wadah tertutup. Ketika ada zat terlarut dalam air, tekanan uapnya akan menurun. Fenomena ini dikenal sebagai penurunan tekanan uap. Penurunan tekanan uap dapat diamati dalam banyak situasi, termasuk dalam kimia, meteorologi, dan proses industri. Di bawah ini adalah 10 contoh soal tentang penurunan tekanan uap beserta jawabannya:
Soal 1: Dalam suatu laboratorium, terdapat 100 ml larutan gula (C12H22O11) dengan konsentrasi 0,2 mol/L. Hitunglah penurunan tekanan uap jika tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 25 kPa. (Diketahui: tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 2,5 kPa).
Jawaban 1: Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan gula: Molalitas (m) = jumlah mol solute (n) / massa pelarut (kg) Molalitas (m) = 0,2 mol / 0,1 kg = 2 mol/kg
Selanjutnya, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (2 mol/kg) * (25 kPa – 2,5 kPa) = 45 kPa
Jadi, penurunan tekanan uap larutan gula tersebut adalah 45 kPa.
Soal 2: Dalam percobaan, 500 ml larutan garam (NaCl) dengan konsentrasi 0,5 mol/L diencerkan menjadi 1000 ml. Berapa persen penurunan tekanan uap setelah pengenceran? (Diketahui: tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 30 kPa).
Jawaban 2: Pertama, kita perlu menghitung jumlah mol garam sebelum dan setelah pengenceran. Mol awal = konsentrasi awal * volume awal Mol awal = 0,5 mol/L * 0,5 L = 0,25 mol
Mol akhir = konsentrasi akhir * volume akhir Mol akhir = 0,5 mol/L * 1 L = 0,5 mol
Selanjutnya, hitung perubahan jumlah mol: Δn = Mol awal – Mol akhir Δn = 0,25 mol – 0,5 mol = -0,25 mol
Kemudian, hitung persentase penurunan tekanan uap menggunakan persamaan: % Penurunan tekanan uap = (Δn / Mol awal) * 100% % Penurunan tekanan uap = (-0,25 mol / 0,25 mol) * 100% = -100%
Jadi, setelah pengenceran, terjadi penurunan tekanan uap sebesar 100%.
Soal 3: Diketahui suhu kamar 25°C, pada suhu ini tekanan uap air murni adalah 3 kPa. Jika kita letakkan sebatang pohon kaktus di dalam ruangan, kemudian kaktus melepaskan uap air ke lingkungan sekitarnya, sehingga terjadi penurunan tekanan uap. Jika tekanan uap menjadi 2,85 kPa, berapakah persentase massa air yang hilang dari kaktus tersebut? (Diketetahui: tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 3 kPa).
Jawaban 3: Pertama, hitunglah penurunan tekanan uap: ΔP = P°air – P°akhir ΔP = 3 kPa – 2,85 kPa = 0,15 kPa
Kemudian, hitunglah mol air yang hilang dari kaktus: Mol air = ΔP / P°air Mol air = 0,15 kPa / 3 kPa = 0,05 mol
Selanjutnya, hitung massa air yang hilang dengan mengalikan jumlah mol air dengan massa molar air (18 g/mol): Massa air = 0,05 mol * 18 g/mol = 0,9 g
Terakhir, hitung persentase massa air yang hilang: % Massa air hilang = (Massa air hilang / Massa awal air) * 100% % Massa air hilang = (0,9 g / 18 g) * 100% = 5%
Jadi, persentase massa air yang hilang dari kaktus tersebut adalah 5%.
Soal 4: Dalam sebuah pabrik kimia, asam asetat (CH3COOH) digunakan untuk menghasilkan larutan dengan konsentrasi 1 mol/L. Jika tekanan uap asam asetat murni pada suhu kerja adalah 45 kPa, berapakah penurunan tekanan uap jika konsentrasi larutan tersebut adalah 0,5 mol/L? (Diketahui: tekanan uap asam asetat murni pada suhu tersebut adalah 45 kPa).
Jawaban 4: Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan asam asetat: Molalitas (m) = jumlah mol solute (n) / massa pelarut (kg) Molalitas (m) = 0,5 mol / 1 L = 0,5 mol/L
Selanjutnya, hitung penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (0,5 mol/L) * (45 kPa – 45 kPa) = 0 kPa
Jadi, tidak ada penurunan tekanan uap karena konsentrasi larutan asam asetat sama dengan konsentrasi murninya.
Soal 5: Sebuah akuarium berisi 2 liter air laut (campuran berbagai garam). Pada suatu hari, 0,1 mol garam (NaCl) ditambahkan ke dalam akuarium tersebut. Jika tekanan uap air laut murni pada suhu tersebut adalah 3,2 kPa, hitunglah penurunan tekanan uap setelah penambahan garam. (Diketahui: tekanan uap air laut murni pada suhu tersebut adalah 3,2 kPa).
Jawaban 5: Pertama, hitung molalitas larutan garam: Molalitas (m) = jumlah mol solute (n) / massa pelarut (kg) Molalitas (m) = 0,1 mol / 2 kg = 0,05 mol/kg
Selanjutnya, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (0,05 mol/kg) * (3,2 kPa – 3,2 kPa) = 0 kPa
Jadi, tidak ada penurunan tekanan uap karena konsentrasi larutan garam sangat rendah.
Soal 6: Sebuah toko kimia menjual larutan amonia (NH3) dengan konsentrasi 10 mol/L. Jika tekanan uap amonia murni pada suhu tersebut adalah 30 kPa, hitunglah penurunan tekanan uap larutan amonia. (Diketahui: tekanan uap amonia murni pada suhu tersebut adalah 30 kPa).
Jawaban 6: Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan amonia: Molalitas (m) = jumlah mol solute (n) / massa pelarut (kg) Molalitas (m) = 10 mol / 1 L = 10 mol/L
Selanjutnya, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (10 mol/L) * (30 kPa – 30 kPa) = 0 kPa
Jadi, tidak ada penurunan tekanan uap karena konsentrasi larutan amonia sama dengan konsentrasi murninya.
Soal 7: Dalam proses evaporasi, 500 gram larutan garam (NaCl) dengan konsentrasi 0,1 mol/L menguap hingga hanya menyisakan 400 gram larutan. Berapa penurunan tekanan uap yang terjadi? (Diketahui: tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 2,5 kPa).
Jawaban 7: Pertama, kita perlu menghitung jumlah mol garam sebelum dan setelah evaporasi. Mol awal = konsentrasi awal * massa awal Mol awal = 0,1 mol/L * 0,5 L = 0,05 mol
Mol akhir = konsentrasi akhir * massa akhir Mol akhir = 0,1 mol/L * 0,4 L = 0,04 mol
Selanjutnya, hitung perubahan jumlah mol: Δn = Mol awal – Mol akhir Δn = 0,05 mol – 0,04 mol = 0,01 mol
Kemudian, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (0,01 mol / 0,05 L) * (2,5 kPa – 2,5 kPa) = 0 kPa
Jadi, tidak ada penurunan tekanan uap karena jumlah mol garam tetap sama.
Soal 8: Dalam eksperimen, sejumlah etanol (C2H5OH) ditambahkan ke dalam 1 liter air. Jika tekanan uap etanol murni pada suhu tersebut adalah 50 kPa dan fraksi mol etanol dalam larutan adalah 0,1, berapakah penurunan tekanan uap yang terjadi? (Diketahui: tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 30 kPa).
Jawaban 8: Pertama, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (0,1) * (50 kPa – 30 kPa) = 2 kPa
Jadi, penurunan tekanan uap dalam larutan tersebut adalah 2 kPa.
Soal 9: Dalam sebuah laboratorium, terdapat 200 gram etilena glikol (C2H6O2) yang dilarutkan dalam 800 gram air. Jika tekanan uap etilena glikol murni pada suhu tersebut adalah 10 kPa dan tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 5 kPa, hitunglah penurunan tekanan uap yang terjadi. (Diketahui: tekanan uap etilena glikol murni pada suhu tersebut adalah 10 kPa dan tekanan uap air murni pada suhu tersebut adalah 5 kPa).
Jawaban 9: Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan etilena glikol: Molalitas (m) = jumlah mol solute (n) / massa pelarut (kg) Mol etilena glikol = 200 g / 62 g/mol = 3,23 mol Mol air = 800 g / 18 g/mol = 44,44 mol
Molalitas (m) = 3,23 mol / 0,04444 kg = 72,6 mol/kg
Selanjutnya, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (72,6 mol/kg) * (10 kPa – 5 kPa) = 363 kPa
Jadi, penurunan tekanan uap dalam larutan tersebut adalah 363 kPa.
Soal 10: Dalam proses pembuatan minuman ringan, karbon dioksida (CO2) digunakan sebagai bahan pengembang. Pada suhu dan tekanan ruangan, tekanan uap karbon dioksida adalah 150 kPa. Jika terdapat 0,02 mol karbon dioksida yang larut dalam 500 ml minuman ringan, berapa tekanan uap akhir minuman tersebut? (Diketahui: tekanan uap karbon dioksida pada suhu dan tekanan ruangan adalah 150 kPa).
Jawaban 10: Pertama, hitunglah penurunan tekanan uap menggunakan persamaan Raoult: ΔP = Xsolute * P°solute ΔP = (0,02 mol / 0,5 L) * (150 kPa – 150 kPa) = 0 kPa
Selanjutnya, hitung tekanan uap akhir minuman ringan: P°akhir = P°solute – ΔP P°akhir = 150 kPa – 0 kPa = 150 kPa
Jadi, tekanan uap akhir minuman ringan tersebut tetap 150 kPa karena jumlah mol karbon dioksida sangat rendah sehingga tidak menyebabkan penurunan tekanan uap yang signifikan.
Itulah 10 contoh soal penurunan tekanan uap beserta jawabannya. Semoga artikel ini membantu memahami konsep penurunan tekanan uap dalam berbagai situasi kimia dan ilmu terkait lainnya. Selamat belajar!