19. Tekanan osmotik garam magnesium klorida (MgCl2) dalam 300 mL larutan pada temperatur 27 °C adalah 38 cmHg. Hitung berapa gram massa MgCl, dalam larutan! (R = 0,082 L atm mol-?) 

Tekanan osmosis merupakan tekanan yang terjadi akibat adanya proses osmotik dari pelarut ke dalam larutan melalui membran semipermeabel. Pada soal ini, \(MgCl_2\) dilarutkan di dalam air. Terdapat data volume larutan, suhu, dan tekanan osmosis. Pertanyaan dalam soal adalah massa molekul dari \(MgCl_2\) tersebut. Massa zat dapat ditentukan dengan molaritas larutan (M). Molaritas ini ditentukan dengan mencari mol menggunakan data massa zat terlarut dan volume larutan. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Tekanan Osmosis.


Identifikasi Konsep

Tekanan osmosis (π) adalah tekanan yang diperlukan untuk mempertahankan kesetimbangan osmotik antara larutan dengan pelarut murninya. Tekanan osmosis merupakan salah satu sifat koligatif. Sifat koligatif adalah sifat yang tergantung pada banyaknya jumlah zat terlarut yang ada dalam suatu larutan dan tidak bergantung pada jenis zat tersebut. \(MgCl_2\) merupakan senyawa elektrolit, sehingga faktor van’t Hoff akan digunakan dalam perhitungan. Nah, perumusan tekanan osmotiknya dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

\(π = M . R . T.i\)
Keterangan:
π = tekanan osmosis (atm)
M = molaritas zat (mol/L)
R = tetapan gas ideal (0,082 L atm/mol K)
T = suhu (K)
i = faktor van’t Hoff ( 1 + α (n - 1) )
dimana,
α = derajat ionisasi zat
n = jumlah ion dalam 1 molekul

Senyawa \(MgCl_2\) merupakan senyawa elektrolit dengan jumlah ion sebanyak 3 yaitu, ion \(Mg^{2+}\) dan 2 ion \(Cl^-\) untuk 1 molekulnya. Senyawa ini dianggap terionisasi sempurna, sehingga nilai α = 1.

Diketahui dari soal:
Volume larutan \(MgCl_2\) = 300 mL
Suhu larutan = 27°C = 300 K
π larutan = 38 cmHg = 0,5 atm
\(R = 0,082\ \frac{L\ atm}{mol\ K}\)
α  \(MgCl_2\) = 1
n  \(MgCl_2\) = 3

Data Ar dapat dilihat pada tabel periodik unsur
Ar Mg = 24; Cl = 35,5 (gram/mol)
maka, Mr \(MgCl_2\) = 95 gram/mol

Ditanya: 
Massa dari \(MgCl_2\) yang terlarut?

Berikut ini adalah perhitungan untuk mencari massa \(MgCl_2\) melalui persamaan tekanan osmosis.

Rumus tekanan osmosis dapat kita tuliskan seperti di bawah ini.

\(π =M.R.T.i\)
\(π = \frac{massa\ zat}{Mr\ zat}. \frac{1000}{volume\ larutan}.R.T. [1+α(n-1)]\)

\(0,5\ atm =\frac{massa\ zat }{95\ gram./mol}\ .\ \frac{1000}{300}\ .\ 0,082\ \frac{L\ atm}{mol\ K}\ .\ 300 K. [1+1(3-1)]\)

\(Massa\ MgCl_2 =0,5\ atm\ .\ 95\ gram/mol\ .\ \frac{300}{1000}\ .\frac{1}{0,082\ .\ 300\ .\ (3)}\)

\(Massa\ MgCl_2 =0,193\ gram\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, massa \(MgCl_2\) yang terlarut adalah \(0,193\ gram\).