Jika sebelumnya kita sudah membahas materi penurunan tekanan uap dari sifat koligatif, maka artikel kali ini akan menjelaskan materi tekanan osmotik.
Tekanan osmatik adalah adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran air atau osmosis untuk berpindah dari satu area ke area lain.
Agar kamu lebih paham mengenai materi satu ini, simak pembahasan lengkapnya dari pengertian, manfaat, rumus, hingga contoh perhitunganya.
Apa yang Dimaksud dengan Tekanan Osmotik?
Tekanan osmotik adalah sifat ‘koligatif’, seperti penurunan titik beku, yang berarti bergantung pada jumlah partikel dalam larutan tetapi tidak bergantung pada identitas kimianya.
Tekanan osmotik secara sederhana dapat dijelaskan sebagai tekanan minimum pada larutan untuk mencegah aliran molekul pelarut melalui membran semipermeabel.
Membran semipermeabel memiliki pori-pori kecil yang memungkinkan pergerakan pelarut antara dua larutan yang berbeda.
Setiap larutan secara alami akan memiliki tingkat konsentrasi yang berbeda, dan tekanan osmotik yang diperlukan untuk mencegah aliran pelarut akan berbeda pula
Tekanan osmotik tidak diciptakan oleh larutan tetapi muncul ketika larutan dipisahkan dari pelarut oleh membran semipermeabel.
Jika tekanan yang diterapkan pada larutan lebih besar dari tekanan osmotik larutan, maka pelarut mulai berpindah dari larutan ke pelarut. Fenomena ini disebut reverse osmosis. Proses ini digunakan untuk pemurnian air laut dan air keras.
Cara kerja tekanan osmotik dapat digambarkan dengan mudah melalui gambaran dari tiga taabung di bawah ini.
- Bagian kiri tabung U berisi larutan berair, dan bagian kanan terdiri dari air murni.
- Di sini, air murni mencoba mengencerkan larutan dengan menembus membran semipermeabel tetapi berat yang ditambahkan oleh air pada tabung kiri menimbulkan tekanan untuk menahan osmosis.
- Ini berlangsung sampai keseimbangan dipertahankan.
- Sekarang untuk mencapai tekanan osmotik, tingkatkan tekanan hidrostatik pada sisi larutan membran. Ini kemudian menekan molekul pelarut lebih dekat, meningkatkan kecenderungan untuk melarikan diri.
- Kecenderungan keluarnya larutan ini dapat ditingkatkan sampai menjadi sama dengan molekul dalam pelarut murni.
- Dan pada titik ini, osmosis akan berhenti. Tekanan osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan osmotik.
Apa Manfaat dari Tekanan Osmotik?
Tekanan osmotik memiliki keuntungan untuk mengetahui massa molar dibandingkan sifat koligatif lainnya.
Hal ini dikarenakan pengukuran tekanan berada di sekitar suhu kamar dan molaritas digunakan sebagai pengganti molalitas
Dibandingkan dengan sifat koligatif lainnya, besarnya tekanan osmotik cukup besar bahkan untuk larutan encer.
Teknik tekanan osmotik untuk penentuan massa molar zat terlarut sangat berguna untuk biomolekul karena umumnya tidak stabil pada suhu yang lebih tinggi dan polimer memiliki kelarutan yang buruk.
Apa Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Osmotik?
Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan osmotik adalah konsentrasi dan suhu zat terlarut.
Konsentrasi zat terlarut adalah jumlah partikel zat terlarut dalam satuan volume larutan yang secara langsung menentukan tekanan osmotik potensialnya.
Sedangkan pada suhu, tekanan osmotik akan meningkat apabila suhunya juga ikut meningkat
Seberapa Penting Tekanan Osmotik dalam Tubuh?
Tekanan osmotik penting dalam tubuh manusia untuk menjaga cairan dalam tubuh. Ketika kita memiliki asupan air yang cukup, air mengalir melalui aliran darah dan berdifusi ke dalam sel melalui osmosis.
Namun, jika asupan air kurang, maka air di dalam tubuh kita akan berpindah ke dalam darah sehingga meningkatkan konsentrasi garam dalam tubuh kita. Kondisi ini secara langsung dapat mempengaruhi fungsi sel sehingga menyebabkan dehidrasi.
Jumlah tekanan osmotik yang tepat terjadi ketika ada asupan air yang cukup, sehingga menghasilkan gaya hidup sehat.
Contoh lain tekanan osmotik dalam tubuh adalah di tubulus ginjal, penurunan/penurunan tekanan osmotik menyebabkan penurunan produksi hormon antidiuretik (ADH)/Vasopressin.
Hal ini menurunkan permeabilitas tubulus kontortus distal dan saluran pengumpul terhadap air. Lebih sedikit air yang diserap kembali menghasilkan ekskresi urin encer dalam jumlah besar.
Penurunan tekanan osmotik seperti itu dapat terjadi karena penyerapan air dalam jumlah besar atau dalam cuaca dingin saat keringat tidak terjadi.
Contoh Tekanan Osmotik dalam Kehidupan Sehari-hari
Apa saja contoh penerapan tekanan osmotik di kehidupan sehari-hari? Berikut ini beberapa contoh yang ada atau sering kamu alami, seperti:
- Terlalu lama berendam di bak mandi menyebabkan jari-jari mengkerut atau disebut pruning.
- Percikan garam pada cacing tanah menyebabkan sel-selnya mengalami dehidrasi sehingga membuat cacing terdesak dan muncul ke permukaan.
- Proses pengawetan selai dan jeli yang menggunakan gula dalam jumlah banyak akan membantu membunuh bakteri. Hal ini dikarenakan larutan gula memiliki konsentrasi tinggi.
Apa rumus tekanan osmotik?
Tekanan osmotik dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
π = icRT
Rumus ini dapat diterapkan untuk menghitung tekanan osmotik ketika larutan dianggap ideal, yaitu ketika konsentrasi zat terlarut rendah.
Dalam rumus, c adalah konsentrasi molar zat terlarut, yaitu jumlah awal atom, ion, atau molekul yang ada dalam zat terlarut. Khususnya, jumlah partikel menentukan interaksi mereka dalam osmosis.
R adalah tetapan gas ideal. Dalam hal ini, itu juga mengacu pada cairan seperti air. T mengacu pada suhu di Kelvin.
Tekanan osmotik suatu larutan dapat ditingkatkan dengan menaikkan suhunya. Suhu, dalam skenario ini, mengacu pada ukuran energi dalam molekul.
Tekanan osmotik suatu larutan dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah molekul zat terlarut.
Maka, untuk menghitung tekanan osmotik larutan dapat menggunakan rumus: π = MRT, di mana M adalah molaritas larutan.
Rumus lain untuk menghitung tekanan osmotik adalah π = n/VRT dengan V adalah volume air.
Contoh soal tekanan osmotik
Contoh 1
Satu mol garam meja dilarutkan ke dalam air dengan volume satu liter. Pada suhu 270C. Tentukan tekanan osmotik larutan tersebut.
Jawaban:
Konsentrasi molar garam meja yaitu natrium klorida dalam larutan adalah 1 mol per 1 liter.
Jadi, C = 1 M
Karena NaCl terdisosiasi menjadi dua ion. Jadi, nilai faktor van’t Hoff adalah 2.
yaitu i = 2.
Suhu, T =270C = 27 + 273 = 300 K.
Konstanta Gas Universal, R akan menjadi 0,0821 atm Lm ol−1 K−1
Sekarang, kita dapat menerapkan rumus tekanan osmotik sebagai:
π=i×C×R×T
Mengganti nilai yang diketahui dalam persamaan di atas kita akan memiliki,
π=2×1×0.0821×300
π= 49,26 at.m
Jadi, tekanan osmotik larutan garam 1 M adalah 49,26 atmosfer pada suhu 270C.
Contoh 2
Hitung tekanan osmotik dalam pascal yang dihasilkan oleh larutan yang dibuat dengan melarutkan 1,0 g polimer dengan massa molar 185.000 dalam 450 mL air pada suhu 37 °C.
Jawaban:
Massa polimer = 1,0 g
Massa molar = 185.000
Volume air = V = 450 mL = 0,45 L
Suhu = (37 + 273) K = 310 K
Tekanan osmotik dapat dihitung dengan
π= n/v.RT
Saat diturunkan, kita dapatkan, π = 30,95 Pa.
Itu dia pembahasan mengenai materi Kimia kelas 12 untuk Tekanan Osmotik yang bisa kamu pahami.
Semoga artikel ini dapat membantu!