Pembahasan Soal Topik H (Sifat Koligatif Larutan) - OSN Kimia Tingkat Kab/Kota Tahun 2026

Berikut pembahasan soal-soal OSN Kimia tingkat kabupaten/kota tahun 2026. Pada postingan ini disajikan khusus soal Topik H (Sifat Koligatif Larutan). Soal tentang bahasan ini berjumlah 5 item soal.

Bahasan Soal OSN Kab/Kota 2025 bidang kimia topik lainnya dapat dibaca pada tautan berikut (tautan menyusul):

• Topik A: Struktur Anorganik
• Topik B: Kinetika
• Topik C: Kimia Organik
• Topik D: Asam-Basa
• Topik F: Dasar-Dasar Spektroskopi
• Topik G: Kelarutan
• Topik H: Sifat Koligatif Larutan
• Topik I: Termodinamika
• Topik J: Elektrokimia

Topik H – Sifat Koligatif (15 poin)

Topik H - Soal 1 (3 poin)

Larutan garam biner MX dengan konsentrasi 0.5% (b/b) membeku pada –0,22 °C. Diketahui konstanta penurunan titik beku air, K_f = 1,86 °C·kg·mol^–1 dan asumsi larutan bersifat ideal. Garam yang mungkin adalah .....

1. NaNO₃
2. NaCl
3. KNO₃
4. KCl
5. MgSO₄

Pembahasan Soal H-1: Penurunan Titik Beku Larutan Garam Biner MX

Konsep Dasar

Penurunan titik beku adalah sifat koligatif larutan, yaitu titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya.

Untuk elektrolit kuat, rumusnya adalah:

$$\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot \{X\}$$

dengan:

• \(\Delta T_f\) = penurunan titik beku (°C)
• \(i\) = faktor van’t Hoff (jumlah partikel ion per formula)
• \(K_f\) = konstanta penurunan titik beku pelarut (untuk air: 1,86 °C·kg/mol)
• \(\{X\}\) = molalitas larutan (mol zat terlarut / kg pelarut)

Garam biner MX (elektrolit kuat) terionisasi menjadi 2 ion:

$$\text{MX} \rightarrow \text{M}^+ + \text{X}^- \quad \Rightarrow \quad i = 2$$

---

Langkah 1: Tentukan \(\Delta T_f\)

Titik beku larutan = −0,22 °C, sedangkan titik beku air murni = 0 °C.

$$\Delta T_f = T_{\text{f murni}} - T_{\text{f larutan}} = 0 - (-0{,}22) = 0{,}22 \ ^\circ\text{C}$$

Langkah 2: Hitung molalitas nyata larutan

Dari rumus \(\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot \{X\}\), kita cari \(\{X\}\):

$$\begin{aligned} \{X\} &= \frac{\Delta T_f}{i \cdot K_f} \\[8pt] &= \frac{0{,}22}{2 \times 1{,}86} \\[8pt] &= \frac{0{,}22}{3{,}72} \\[8pt] &= 0{,}05914 \ \text{mol/kg} \end{aligned}$$

Langkah 3: Ubah konsentrasi % (b/b) menjadi molalitas

Konsentrasi 0,5% b/b artinya dalam setiap 100 g larutan terdapat 0,5 g zat terlarut dan 99,5 g pelarut (air).

Molalitas didefinisikan sebagai mol zat terlarut per kg pelarut, maka:

$$\begin{aligned} \{X\} &= \frac{n_{\text{MX}}}{m_{\text{pelarut (kg)}}} \\[8pt] &= \frac{\dfrac{0{,}5}{\text{Mm}}}{99{,}5 \times 10^{-3}} \\[8pt] &= \frac{0{,}5}{\text{Mm} \times 0{,}0995} \end{aligned}$$

Langkah 4: Cari massa molar (Mm) garam MX

Samakan molalitas dari Langkah 2 dan Langkah 3:

$$\begin{aligned} 0{,}05914 &= \frac{0{,}5}{\text{Mm} \times 0{,}0995} \\[8pt] \text{Mm} &= \frac{0{,}5}{0{,}05914 \times 0{,}0995} \\[8pt] &= \frac{0{,}5}{0{,}005885} \\[8pt] &\approx 84{,}97 \approx 85 \ \text{g/mol} \end{aligned}$$

---

Langkah 5: Cocokkan dengan pilihan jawaban

Periksa massa molar setiap pilihan garam:

Pilihan	Garam	Komponen	Mm (g/mol)	Cocok?
A	NaNO3	Na (23) + N (14) + O3 (48)	85	✓ Ya
B	NaCl	Na (23) + Cl (35,5)	58,5	✗ Tidak
C	KNO3	K (39) + N (14) + O3 (48)	101	✗ Tidak
D	KCl	K (39) + Cl (35,5)	74,5	✗ Tidak
E	MgSO4	Mg (24) + S (32) + O4 (64)	120	✗ Tidak

ⓘ Catatan: MgSO₄ juga biner (terionisasi menjadi Mg²⁺ dan SO₄²⁻, sehingga i = 2), namun massa molarnya (120 g/mol) tidak cocok dengan hasil perhitungan.

Jawaban: A. NaNO₃
Massa molar NaNO₃ = 23 + 14 + 3×16 = 85 g/mol, yang sesuai dengan hasil perhitungan dari data penurunan titik beku.

---

Topik H - Soal 2 (4 poin)

Pada konsentrasi yang lebih pekat, garam MX pada Soal 1 menunjukkan disosiasi yang tidak sempurna. Larutan MX 5% (b/b) memiliki densitas 1,04 g/mL pada 25 °C. Tekanan osmosis yang teramati dari larutan tersebut sebesar 26,9 atm pada 25 °C. Fraksi MX yang terdapat dalam larutan sebagai pasangan ion adalah .....

1. 0,1
2. 0,2
3. 0,3
4. 0,8
5. 0,9

Pembahasan Soal H-2: Tekanan Osmosis & Fraksi Pasangan Ion

Konsep Dasar

Tekanan osmosis untuk larutan elektrolit dengan faktor van’t Hoff \(i\):

$$\pi = i \cdot [X] \cdot R \cdot T$$

dengan:

• \(\pi\) = tekanan osmosis (atm)
• \(i\) = faktor van’t Hoff efektif (berkaitan dengan jumlah partikel nyata dalam larutan)
• [X] = molaritas larutan (mol/L)
• \(R\) = 0,08206 L·atm/(mol·K)
• \(T\) = suhu absolut (K)

Apa itu pasangan ion (ion pair)?
Pada konsentrasi tinggi, sebagian kation dan anion “berpasangan” kembali membentuk spesi netral NaNO₃ (tidak terionisasi). Pasangan ion ini tidak berkontribusi sebagai 2 partikel, melainkan hanya 1 partikel. Akibatnya, jumlah partikel total dalam larutan lebih sedikit dari yang diharapkan, sehingga \(i\) efektif < 2.

Model Kesetimbangan Disosiasi

Misalkan dari setiap 1 mol NaNO₃, sebagian besar terdisosiasi dan sebagian kecil membentuk pasangan ion. Kita definisikan:

• \(\alpha\) = derajat disosiasi (fraksi yang terdisosiasi menjadi ion bebas)
• \(\beta = 1 - \alpha\) = fraksi pasangan ion (yang ingin kita cari)

Tabel spesi dalam larutan untuk 1 mol NaNO₃ awal:

Spesi	Jumlah mol	Kontribusi partikel
Na+ (ion bebas)	\(\alpha\)	\(\alpha\)
NO3− (ion bebas)	\(\alpha\)	\(\alpha\)
NaNO3 pasangan ion	\(1 - \alpha\)	\(1 - \alpha\)
Total partikel per mol NaNO3		\(\alpha + \alpha + (1-\alpha) = 1 + \alpha\)

Maka faktor van’t Hoff efektif:

$$i = 1 + \alpha$$

---

Langkah 1: Hitung molaritas larutan NaNO₃ 5% (b/b)

Konsentrasi 5% b/b artinya 5 g NaNO₃ dalam 100 g larutan.
Densitas = 1,04 g/mL ⇒ volume 100 g larutan:

$$\begin{aligned} V_{\text{larutan}} &= \frac{m_{\text{larutan}}}{\rho} \\[8pt] &= \frac{100 \text{ g}}{1{,}04 \text{ g/mL}} \\[8pt] &= 96{,}15 \text{ mL} = 0{,}09615 \text{ L} \end{aligned}$$

n NaNO₃ (Mm = 85 g/mol dari Soal 1):

$$\begin{aligned} n_{\text{NaNO}_3} &= \frac{5 \text{ g}}{85 \text{ g/mol}} \\[8pt] &= 0{,}05882 \text{ mol} \end{aligned}$$

Molaritas:

$$\begin{aligned} [\text{NaNO}_3] &= \frac{n}{V} \\[8pt] &= \frac{0{,}05882 \text{ mol}}{0{,}09615 \text{ L}} \\[8pt] &= 0{,}6117 \text{ mol/L} \end{aligned}$$

Langkah 2: Hitung faktor van’t Hoff efektif (\(i\)) dari data tekanan osmosis

Suhu: \(T = 25 + 273{,}15 = 298{,}15 \approx 298 \text{ K}\)

$$\begin{aligned} \pi &= i \cdot [\text{NaNO}_3] \cdot R \cdot T \\[8pt] i &= \frac{\pi}{[\text{NaNO}_3] \cdot R \cdot T} \\[8pt] &= \frac{26{,}9 \text{ atm}}{0{,}6117 \text{ mol/L} \times 0{,}08206 \text{ L.atm/(mol.K)} \times 298 \text{ K}} \\[8pt] &= \frac{26{,}9}{14{,}948} \\[8pt] &= 1{,}800 \end{aligned}$$

Langkah 3: Hitung derajat disosiasi \(\alpha\)

Dari hubungan \(i = 1 + \alpha\):

$$\begin{aligned} 1 + \alpha &= 1{,}800 \\[8pt] \alpha &= 1{,}800 - 1 \\[8pt] \alpha &= 0{,}800 \end{aligned}$$

Artinya 80% NaNO₃ terdisosiasi sempurna menjadi ion bebas.

Langkah 4: Hitung fraksi pasangan ion \(\beta\)

$$\begin{aligned} \beta &= 1 - \alpha \\[8pt] &= 1 - 0{,}800 \\[8pt] &= 0{,}200 \end{aligned}$$

---

Ringkasan Spesi dalam Larutan

Dari 1 mol NaNO₃ yang dilarutkan, distribusi partikelnya adalah:

Spesi	Fraksi mol	Keterangan
Na+ (bebas)	0,800	Ion terdisosiasi
NO3− (bebas)	0,800	Ion terdisosiasi
NaNO3 pasangan ion	0,200	Tidak terionisasi, berpasangan
Total partikel = 0,800 + 0,800 + 0,200 = 1,800 → \(i = 1{,}800\) ✓

Jawaban: B. 0,2
Fraksi NaNO₃ sebagai pasangan ion = 0,20 (atau 20%)

Dari setiap 100 molekul NaNO₃ yang dilarutkan, 80 di antaranya terurai menjadi Na⁺ dan NO₃⁻ bebas, sedangkan 20 sisanya tetap berpasangan sebagai pasangan ion netral NaNO₃.

---

Topik H - Soal 3 (4 poin)

Jika tekanan uap air murni pada 25 °C sebesar 23,8 torr, tekanan uap larutan MX pada Soal 2 adalah .....

1. 22,12 torr
2. 22,61 torr
3. 23,17 torr
4. 23,33 torr
5. 23,54 torr

Pembahasan Soal H-3: Tekanan Uap Larutan NaNO₃

Konsep Dasar

Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap larutan bergantung pada fraksi mol pelarut:

$$P_{\text{larutan}} = \chi_{\text{pelarut}} \cdot P\degree_{\text{pelarut}}$$

dengan:

• \(P_{\text{larutan}}\) = tekanan uap larutan (torr)
• \(\chi_{\text{pelarut}}\) = fraksi mol pelarut (air)
• \(P\degree_{\text{pelarut}}\) = tekanan uap pelarut murni = 23,8 torr

Penurunan tekanan uap relatif:

$$\frac{\Delta P}{P\degree} = \chi_{\text{zat terlarut efektif}}$$

Perhatian, pengaruh pasangan ion!
Dari Soal 2 diketahui bahwa dalam larutan NaNO₃ 5% terdapat pasangan ion sebesar 20%. Artinya setiap 1 mol NaNO₃ menghasilkan 1,800 mol partikel (\(i = 1{,}800\)). Partikel inilah yang digunakan untuk menghitung fraksi mol dalam hukum Raoult yang dimodifikasi untuk elektrolit.

---

Data yang Diketahui

Dari Soal 2, dalam 100 g larutan NaNO₃ 5%:

• Massa NaNO₃ = 5 g  ⇒  \(n_{\text{NaNO}_3} = \dfrac{5}{85} = 0{,}05882\) mol
• Massa air (pelarut) = 95 g  ⇒  \(n_{\text{H}_2\text{O}} = \dfrac{95}{18} = 5{,}278\) mol
• Faktor van’t Hoff efektif \(i = 1{,}800\) (dari data tekanan osmosis Soal 2)

Langkah 1: Hitung mol partikel terlarut efektif

Karena \(i = 1{,}800\), setiap 1 mol NaNO₃ menghasilkan 1,800 mol partikel (gabungan Na⁺ bebas, NO₃⁻ bebas, dan pasangan ion).

$$\begin{aligned} n_{\text{terlarut efektif}} &= i \times n_{\text{NaNO}_3} \\[8pt] &= 1{,}800 \times 0{,}05882 \\[8pt] &= 0{,}10588 \text{ mol partikel} \end{aligned}$$

Langkah 2: Hitung fraksi mol air (\(\chi_{\text{H}_2\text{O}}\))

$$\begin{aligned} \chi_{\text{H}_2\text{O}} &= \frac{n_{\text{H}_2\text{O}}}{n_{\text{H}_2\text{O}} + n_{\text{terlarut efektif}}} \\[8pt] &= \frac{5{,}278}{5{,}278 + 0{,}10588} \\[8pt] &= \frac{5{,}278}{5{,}3839} \\[8pt] &= 0{,}9803 \end{aligned}$$

Langkah 3: Hitung tekanan uap larutan

$$\begin{aligned} P_{\text{larutan}} &= \chi_{\text{H}_2\text{O}} \times P\degree_{\text{H}_2\text{O}} \\[8pt] &= 0{,}9803 \times 23{,}8 \text{ torr} \\[8pt] &= 23{,}33 \text{ torr} \end{aligned}$$

Verifikasi — Penurunan tekanan uap (\(\Delta P\))

$$\begin{aligned} \Delta P &= P\degree_{\text{H}_2\text{O}} - P_{\text{larutan}} \\[8pt] &= 23{,}8 - 23{,}33 \\[8pt] &= 0{,}47 \text{ torr} \end{aligned}$$

Atau secara relatif:

$$\begin{aligned} \frac{\Delta P}{P\degree} &= \chi_{\text{terlarut efektif}} \\[8pt] &= \frac{0{,}10588}{5{,}3839} \\[8pt] &= 0{,}01967 \approx 1{,}97\% \end{aligned}$$

Sebagai pembanding: jika NaNO₃ terdisosiasi sempurna (\(i=2\)), penurunan tekanan uap relatif akan sedikit lebih besar (~2,14%). Adanya pasangan ion membuat jumlah partikel efektif lebih sedikit, sehingga penurunan tekanan uap sedikit lebih kecil.

Jawaban: D
Tekanan uap larutan NaNO₃ 5% pada 25 °C = 23,33 torr

Terjadi penurunan tekanan uap sebesar 0,47 torr (~2%) dari tekanan uap air murni 23,8 torr, akibat adanya partikel terlarut (ion-ion dan pasangan ion) yang menurunkan fraksi mol air.

---

Topik H - Soal 4 (2 poin)

Dua gelas berisi cairan dengan volume sama ditempatkan dalam wadah tertutup seperti dalam gambar berikut.

Setelah kesetimbangan tercapai, maka yang akan teramati pada dua gelas tersebut adalah .....

1. volume air pada gelas A berkurang, sedangkan volume larutan pada gelas B bertambah
2. volume air pada gelas A bertambah, sedangkan volume larutan pada gelas B berkurang
3. volume kedua gelas tetap karena sistem telah mencapai kesetimbangan
4. volume kedua gelas berkurang karena terjadi penguapan dalam wadah tertutup
5. volume kedua gelas bertambah karena terjadi pengembunan dari uap air

Pembahasan Soal H-4: Dua Gelas dalam Wadah Tertutup

Konsep Dasar: Tekanan Uap dan Kesetimbangan Fase

Dalam wadah tertutup, cairan dan uap di atasnya akan mencapai kesetimbangan dinamis: laju penguapan = laju pengembunan. Kesetimbangan ini tercapai pada tekanan uap karakteristik masing-masing cairan.

Dari hukum Raoult, tekanan uap larutan lebih rendah daripada pelarut murni:

$$P_{\text{larutan}} = \chi_{\text{pelarut}} \cdot P\degree < P\degree$$

Akibatnya, tekanan uap air murni (gelas A) > tekanan uap larutan NaCl (gelas B).

---

Apa yang Terjadi dalam Wadah Tertutup?

Bayangkan kedua gelas berada dalam satu ruang udara yang sama dan tertutup rapat. Ruang udara itu menjadi “jembatan” antara gelas A dan gelas B melalui fase uap.

	Gelas A (air murni)	Gelas B (NaCl 0,1 M)
Tekanan uap	Lebih tinggi (\(P\degree\))	Lebih rendah (\(P < P\degree\))
Kecenderungan	Menguap lebih cepat	Mengembun lebih cepat
Hasil akhir	Volume berkurang	Volume bertambah

Analogi sederhana:
Bayangkan gelas A seperti “tangki bertekanan tinggi” dan gelas B seperti “tangki bertekanan rendah”. Uap air secara spontan mengalir dari tempat bertekanan tinggi (A) ke tempat bertekanan rendah (B), persis seperti air mengalir dari tempat tinggi ke tempat rendah.

Analisis Kuantitatif (Opsional)

Hitung penurunan tekanan uap larutan NaCl 0,1 M

NaCl terionisasi: NaCl → Na⁺ + Cl⁻, sehingga \(i = 2\) (diasumsikan disosiasi sempurna pada konsentrasi rendah).

Dalam 1 liter larutan NaCl 0,1 M, massa air ≈ 998 g (pelarut hampir murni pada pengenceran ini), mol air:

$$\begin{aligned} n_{\text{H}_2\text{O}} &= \frac{998}{18} = 55{,}44 \text{ mol} \end{aligned}$$

Mol partikel terlarut efektif:

$$\begin{aligned} n_{\text{terlarut efektif}} &= i \times n_{\text{NaCl}} \\[8pt] &= 2 \times 0{,}1 = 0{,}2 \text{ mol} \end{aligned}$$

Fraksi mol air:

$$\begin{aligned} \chi_{\text{H}_2\text{O}} &= \frac{55{,}44}{55{,}44 + 0{,}2} \\[8pt] &= \frac{55{,}44}{55{,}64} \\[8pt] &= 0{,}99641 \end{aligned}$$

Penurunan tekanan uap relatif:

$$\begin{aligned} \frac{\Delta P}{P\degree} &= 1 - \chi_{\text{H}_2\text{O}} \\[8pt] &= 1 - 0{,}99641 \\[8pt] &= 0{,}00359 \approx 0{,}36\% \end{aligned}$$

Perbedaan tekanan uap hanya ~0,36%, tetapi ini sudah cukup untuk mendorong transfer uap air dari gelas A ke gelas B secara terus-menerus hingga kesetimbangan baru tercapai. Kesetimbangan baru hanya bisa tercapai jika gelas A habis sama sekali (atau konsentrasi kedua gelas menjadi sama, yang hanya terjadi bila keduanya berisi larutan dengan konsentrasi sama).

Mekanisme Transfer Uap Bertahap

1. Awal: Ruang uap di atas kedua gelas belum jenuh. Kedua gelas mulai menguapkan air ke ruang tertutup.
2. Berlangsung: Tekanan uap parsial dalam ruang akan naik. Saat tekanan uap ruang mencapai \(P_{\text{larutan}}\) (lebih rendah), gelas B mulai mengembun, tetapi gelas A masih terus menguap karena \(P\degree_A > P_{\text{ruang}}\).
3. Kesetimbangan: Tercapai ketika tekanan uap ruang = \(P^*_A\) … tetapi ini tidak pernah benar-benar terjadi selama gelas A masih ada, karena gelas B terus “menyerap” uap yang berasal dari gelas A.
4. Akhir: Seluruh air di gelas A berpindah ke gelas B melalui fase uap, atau hingga konsentrasi NaCl di gelas B menjadi sangat encer sehingga tekanan uapnya mendekati gelas A.

Jawaban: A
Volume air pada gelas A berkurang, sedangkan volume larutan pada gelas B bertambah.

Hal ini terjadi karena tekanan uap air murni (gelas A) lebih tinggi daripada tekanan uap larutan NaCl (gelas B). Air secara spontan “bermigrasi” dari gelas A ke gelas B melalui fase uap dalam ruang tertutup, hingga gelas A habis atau kesetimbangan tercapai. Fenomena ini disebut distilasi osmotik (osmotic distillation).

---

Topik H - Soal 5 (2 poin)

Perhatikan gambar dengan deskripsi berikut.

Membran pemisah kedua wadah adalah material berpori yang dapat dilalui oleh molekul air dan ion Na⁺ namun tidak dapat dilalui oleh ion Cl⁻. Fenomena yang akan terjadi adalah .....

1. ketinggian permukaan cairan pada kompartemen B akan bertambah karena laju migrasi molekul air dari A ke B lebih besar dari laju migrasi ion Na⁺ dari B ke A
2. ketinggian permukaan cairan pada kompartemen B akan bertambah karena hanya terjadi migrasi molekul air dari A ke B
3. ketinggian permukaan cairan di kedua kompartemen akan tetap sama, karena terjadi migrasi yang seimbang antara molekul air dari A ke B dan ion Na⁺ dari B ke A
4. ketinggian permukaan cairan pada kompartemen A akan bertambah karena terjadinya migrasi ion Na⁺ dari B ke A
5. ketinggian permukaan cairan pada kompartemen A akan bertambah karena terjadinya migrasi molekul air dan ion Na⁺ dari B ke A

Pembahasan Soal H-5: Osmosis dengan Membran Selektif

Konsep Dasar: Osmosis dan Membran Semipermeabel

Osmosis adalah perpindahan molekul pelarut (air) melalui membran dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah berkonsentrasi tinggi, atau ekuivalennya, dari tekanan osmotik rendah ke tekanan osmotik tinggi.

Pada membran semipermeabel ideal, hanya air yang bisa lewat. Namun pada soal ini, membran bersifat selektif: meloloskan air dan Na⁺, tetapi menahan Cl⁻. Ini mengubah analisis secara signifikan.

---

Analisis Kunci: Kendala Elektronetralitas

Prinsip Elektronetralitas:
Dalam larutan, jumlah muatan positif harus selalu sama dengan jumlah muatan negatif. Tidak ada kompartemen yang boleh menumpuk muatan bersih dalam jumlah besar, ini adalah prinsip fisika dasar yang tidak bisa dilanggar.

Perhatikan apa yang terjadi jika kita analisis pergerakan setiap spesi:

Spesi	Bisa melewati membran?	Gradien konsentrasi	Arah migrasi spontan
H2O	✓ Ya	A (tinggi) → B (rendah, karena ada zat terlarut)	A → B (osmosis)
Na+	✓ Ya	B (0,1 M) → A (0 M)	B → A (difusi)
Cl−	✗ Tidak	B (0,1 M) → A (0 M)	Terhalang membran

Skenario Hipotetis: Bagaimana jika Na⁺ bebas berpindah?

Misalkan Na⁺ bermigrasi dari B ke A mengikuti gradien konsentrasinya. Apa akibatnya?

• Kompartemen B kehilangan Na⁺ (muatan +), tetapi Cl⁻ tetap di B → B menumpuk muatan negatif
• Kompartemen A mendapat Na⁺ tanpa pasangan Cl⁻ → A menumpuk muatan positif

Penumpukan muatan ini menimbulkan medan listrik (potensial Donnan) yang menarik kembali Na⁺ ke arah B dan menolak migrasi Na⁺ lebih lanjut ke A.

Potensial Donnan — Penghambat Migrasi Na⁺

Kesetimbangan Donnan menyatakan bahwa perpindahan Na⁺ akan segera terhenti begitu muatan bersih mulai terakumulasi. Pada kesetimbangan sesungguhnya, hanya perpindahan sangat kecil (infinitesimal) dari Na⁺ yang terjadi sebelum medan listrik menghentikannya.

Secara praktis: Na⁺ tidak dapat berpindah secara bermakna karena setiap perpindahannya langsung diimbangi oleh gaya elektrostatik yang ditimbulkan oleh Cl⁻ yang tertinggal di B.

$$\underbrace{\text{Gaya difusi (B}\to\text{A)}}_{\text{gradien konsentrasi}} \quad \longleftrightarrow \quad \underbrace{\text{Gaya elektrostatik (A}\to\text{B)}}_{\text{potensial Donnan}}$$

Cl⁻ yang terperangkap di B bertindak sebagai “jangkar” yang menahan Na⁺ agar tidak berpindah jauh ke A.

Konsekuensi: Air Tetap Berosmosis dari A ke B

Karena Na⁺ tidak dapat berpindah secara bermakna, kondisi osmotik praktis sama dengan membran semipermeabel biasa:

• Kompartemen B masih memiliki zat terlarut efektif (NaCl yang tidak bisa bermigrasi keluar)
• Tekanan osmotik B > tekanan osmotik A
• Air berpindah dari A (tekanan osmotik rendah) ke B (tekanan osmotik tinggi)

$$\begin{aligned} \pi_B &= i \cdot M \cdot R \cdot T \\[8pt] &= 2 \times 0{,}1 \text{ mol/L} \times 0{,}08206 \text{ L.atm/(mol.K)} \times 298 \text{ K} \\[8pt] &= 4{,}89 \text{ atm} \end{aligned}$$

Tekanan osmotik kompartemen A (air murni) = 0 atm.
Perbedaan Δπ = 4,89 atm mendorong air mengalir dari A ke B.

Perbandingan Laju Migrasi

Spesi	Arah	Besaran aliran
H2O	A → B	Signifikan (didorong Δπ = 4,89 atm)
Na+	B → A (sangat terbatas)	Sangat kecil (dihambat potensial Donnan)
Cl−	Tidak berpindah	Nol (terhalang membran)

Karena laju migrasi air dari A ke B jauh lebih besar daripada laju migrasi Na⁺ dari B ke A → volume netto di B bertambah.

Jawaban: A
Ketinggian permukaan cairan pada kompartemen B akan bertambah, karena laju migrasi molekul air dari A ke B lebih besar dari laju migrasi ion Na⁺ dari B ke A.

Pilihan B salah karena Na⁺ memang bisa melewati membran secara prinsip, hanya saja sangat terhambat oleh potensial Donnan akibat Cl⁻ yang tertahan. Pilihan A lebih tepat karena mengakui adanya migrasi Na⁺ (walaupun kecil) sekaligus menegaskan bahwa migrasi air jauh mendominasi.

---