Tekanan Osmotik: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soalnya

Apa pengertian dari tekanan osmotik? Foto: Unsplash

Dalam pelajaran kimia, tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan kesetimbangan osmotik antara suatu larutan dan pelarut murninya yang dipisahkan oleh suatu membran yang dapat ditembus hanya oleh pelarut tersebut.

Sederhananya, tekanan osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan peristiwa osmosis tersebut. Dengan begitu, terjadi, perubahan aliran yang membuat air bergerak ke arah yang berlawanan.

Sebagai informasi, tekanan osmotik dan osmosis merupakan dua hal yang berbeda. Istilah osmosis sendiri mengacu pada perpindahan molekul air yang melalui selaput semipermiabel selektif, dari zat yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat.

Ingin tahu lebih banyak tentang pengertian dari tekanan osmotik? Simak informasinya pada artikel di bawah ini.

Jelaskan Apa yang Dimaksud dengan Tekanan Osmosis atau Tekanan Osmotik!

Menurut buku Cerdas Belajar Kimia karangan Nana Sutresna, tekanan osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk mempertahankan agar pelarut tidak berpindah dari larutan encer ke larutan pekat.

Jadi, apabila dua buah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama-sama dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel, larutan tersebut tidak akan mengalami proses osmosis. Pasalnya, proses osmosis hanya terjadi pada dua buah larutan yang memiliki perbedaan tekanan osmotik.

Lebih lanjut, dua buah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama disebut dengan larutan isotonik. Apabila larutan memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah dibandingkan tekanan osmotik larutan lainnya, kondisi tersebut disebut dengan hipotonik. Sebaliknya, jika tekanan osmotik lebih tinggi, disebut dengan hipertonik.

Sebagai contoh, ketika pemberian nutrisi bagi pasien melalui infus. Pada infus, larutan nutrisi dimasukkan langsung ke dalam pembuluh darah. larutan ini harus memiliki tekanan osmotik yang sama dengan tekanan osmotik darah.

Tujuannya agar sel darah tidak mengalami krenasi atau hemolisis yang akan membahayakan jiwa pasien tersebut. Umumnya, tekanan osmotik darah pada suhu 25°C adalah 7,7 atm. Maka itu, jika seorang pasien diberikan larutan glukosa melalui infus, konsentrasi glukosa yang digunakan harus memiliki persen massa 5,3%.

Apa yang Mempengaruhi Tekanan Osmotik?

Dalam penerapannya, tekanan osmotik tentunya dipengaruhi oleh beberapa faktor. Mulai dari faktor temperatur, tebal membran semipermeabel, hingga ukuran molekul pelarutnya.

Ingin mengetahui penjelasan dari faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan osmotik? Berikut informasinya.

1. Temperatur

Temperatur adalah suatu faktor yang dapat mempengaruhi pergerakan partikel dalam suatu larutan. Pasalnya, pada suhu tinggi, pergerakan partikel akan menjadi lebih cepat, sehingga molekul pelarut akan lebih mudah dalam melalui membran semipermeabel.

2. Ukuran molekul pelarut

Adapun ukuran molekul pelarut yang bisa mempengaruhi proses terjadinya osmotik. Ukuran molekul pelarut menjadi faktor karena semakin ukuran molekul pelarut, lajunya akan terhambat. Sebagai informasi, pelarut air cenderung memiliki ukuran kecil, sehingga lebih leluasa dalam melalui membran semipremeabel.

3. Tebal membran semipermeabel

Faktor yang terakhir adalah tebal membran semipermeabel. Semakin besar membran semipermeabel yang menghalang, maka pelarut yang melaluinya menjadi lebih lama dan lebih sulit.

Rumus dan Contoh Soal Tekanan Osmotik

Rumus dan soal-soal tekanan osmotik. Foto: Unsplash

Sebagaimana yang sudah dijelaskan sebelumnya, tekanan osmotik terbentuk pada larutan dengan konsentrasi tinggi atau hipertonik, guna mencegah terjadinya osmosis.

Nah, untuk mencari tekanan osmotik tersebut, dibutuhkan rumus yang tepat. Menyadur laman Chemistry LibreTexts, berikut rumus dan beberapa contoh soal tekanan osmotik.

Keterangan:

π = tekanan osmotik (Pa atau atm)

M = molaritas (mol zat terlarut perliter)

R = konstanta gas (0,082 L atm mol-1 k-1)

T = suhu (K)

Contoh Soal 1

Berapa tekanan osmotik larutan yang mengandung 46,0 gram gliserin (C3H8O3) per liter pada suhu 0°C?

Jawaban:

T = 0 °C

= 0 °C + 273

= 273 K

Jadi, suhu 0°C jika diubah ke kelvin adalah 273 K.

Mr C3H8O3 = ( 3*Ar C) + (8*Ar H) + (3*Ar O)

= (3*12) + (8*1) + (3*16)

= 36 + 8 + 48

= 92

Jadi, massa molekul relatif zat terlarutnya adalah 92.

Jumlah mol zat terlarut yang didapat dari perbandingan massa dengan massa molekul relatifnya, yakni:

n = massa/Mr = 46/92 = 0,5 mol

Jadi, mol zal terlarutnya adalah 0,5 mol.

Kemudian, cari molaritos gliserin berikutnya dengan menggunakan rumus di bawah ini, yakni:

M = n/V = 0,5 mol/1 = 0,5 M

Jadi, molaritas gliserin adalah 0,5 M.

Usai mencari seluruh komponen untuk menentukan tekanan osmotik, masukkan semua jawaban tersebut ke dalam rumus yang sudah ditentukan, yakni:

π = M x R x T

= 0,5*0,082*273

= 11.193

Jadi, tekanan osmotik larutan yang mengandung 46,0 gram gliserin adalah 11.193 atm.

Contoh Soal 2

Terdapat larutan non elektrolit yang berada di suhu 27 °C dengan tekanan osmotik sebesar 0,738 atm. Hitunglah berapa besarnya molaritasnya!

Diketahui:

π = 0,738 atm

T = 27 °C = (27+273) °K = 300 °K

R = 0,082 L atm/mol K

Jawaban:

π = M.R.T

M = π/(R.T)

M = 0,738/(0,082*300)

= 0,738/24,6

= 0,03 M

Jadi, molaritas dari tekanan osmotik 0,738 atm adalah 0,03 M.

Kumpulan contoh soal tekanan osmotik. Foto: Unsplash

Contoh Soal 3

Adam membuat larutan pupuk menggunakan bahan urea sebanyak 12 gram yang kemudian dilarutkan dalam air sebanyak 1 liter. Jika suhu larutannya menjadi 37 °C hitunglah tekanan osmotik pupuk Adam!

Diketahui:

m = 12 gram

Mr = 60

V = 1 liter = 1000 mL

T = 37 °C = 310 °K

Jawaban:

π = M.R.T

= [(m/Mr)*(1000/V)].R.T

= (12/60)*(1000/1000)*0,082*310

= (1/5)*0,082*310

= 5,048 atm

Jadi, tekanan osmotiknya adalah 5,048 atm.

Contoh Soal 4

Seorang pasien di rumah sakit desa Damai Sukacita membutuhkan infus sebanyak 500 mL yang harus sesuai dengan tekanan darah, yakni 6,56 pada suhu 47 °C. Berapa massa glukosa (C6H12O6) yang dibutuhkan untuk membuat infus tersebut? (Mr C6H12O6 = 180)

Diketahui:

π = 6,56 atm

T = 47 °C = 320 °K

R = 0,082 L atm/mol K

Jawaban:

Sebelum mencari massa glukosa, cari terlebih dahulu molaritasnya dengan menggunakan rumus tekanan isotonik, di antaranya:

π = M.R.T

M = π/RT

= 6,56/(0,082*320)

= 0,25 M

Setelah itu, hitung massanya dengan rumus berikut ini:

M = (m/Mr)*(1000/V)

= (M*Mr*V)/1000

= (0,25*180*500)/1000

= 22,5 gram

Jadi, massa glukosa yang dibutuhkan adalah 22,5 gram.

Contoh Soal 5

Coba hitunglah tekanan osmotik larutan 3.6 gram glukosa yang terlarut dalam 500 mL larutan pada suhu 27 derajat celsius! (Mr = 180, R = 0,082 L atm/mol K)

Jawaban:

Sebelum menghitung tekanan osmotik, ubah terlebih dahulu derajat celsius menjadi kelvin, seperti contoh di bawah ini:

T = 27°C

= 27°C + 273

= 300 K

Kemudian, cari terlebih dahulu molaritasnya, yakni:

M = (gram/Mr)*(1.000/V)

= (3,6/180)*(1.000/500)

= 0,02*2

= 0,04 mol/L

Lalu, masukkan kompenen tersebut untuk mencari tekanan osmotiknya, yakni:

π = M.R.T

= 0,04*0,082*300

= 0,984 atm

Jadi, tekanan osmotiknya adalah 0,984 atm.

Baca Juga: Contoh Soal Penurunan Tekanan Uap dan Pembahasannya dalam Kimia

(JA)