LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

PENENTUAN TITIK BEKU

Nama Mahasiswa : Ita Permadani

NIM : M0311040

Hari/Tanggal Praktikum : Kamis, 10 November 2011

Kelompok : 13

Asisten Pembimbing : Dewi Nur Rita

LABORATORIUM KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

TH 2011/2012

BAB I

PENDAHULUAN

I. TUJUAN

Mahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl

II. DASAR TEORI

Sifat  koligatif  larutan  adalah  sifat  larutan  yang  tidak tergantung pada

macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat

terlarut (konsentrasi zat terlarut).Sifat koligatif larutan pertama kali diamati oleh

Francois Marie Raoult (ilmuan Perancis, 1830-1901) pada tahun 1870an.

(sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-

larutan/)

Adanya partikel zat terlarut yang tidak mudah menguap dalam larutan dapat

mengurangi kemampuan zat pelarut untuk menguap, sehingga tekanan uap larutan

lebih rendah dari pada tekanan uap pelarut murni. Adanya partikel zat terlarut

tersebut juga akan mengakibatkan kenaikan titik didih dan penurunan titik beku

larutan.

Menurut hokum Roult, besarnya penurunan tekanan uap larutan, kenaikan titik

didih, dan penurunan titik bekularutan yang mengandung zat terlarut tidak mudah

menguap dan tidak mengalami disosiasi (larutan non elektrolit), sebanding dengan

banyaknya partikel zat terlarut. Besarnya kenaikan titik didih larutan 1 molal disebut

kenaikan titik didih molal, Kb, sedangkan besarnya penurunan titik beku larutan 1

molal disebut penurunan titik beku molal, Kf.

Untuk larutan encer berlaku :

Δ Tb = m x Kb

Δ Tf = m x Kf

Dengan:

Δ Tb = Kenaikan titik ddih larutan

Δ Tf = Penurunan titik beku larutan

Kb = Kenaikan titik didih molal

Kf = Penurunan titik beku molal

m = Molalitas larutan

Besarnya molalitas larutan yang sejenis sebanding dengan masa zat terlarut dan

berbanding terbalik dengan masa molekul zat terlarut. Jika massa zat terlarut dan

massa zat pelarut diketahui, maka massa molekul zat terlarut dapat ditentukan

berdasarkan sifat koligatif larutan.

Untuk larutan yang mengandung zat terlarut tidak mudah menguap dan dapat

mengalami disosiasi (larutan elektrolit), besarnya penurunan tekanan uap larutan,

kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku larutan, dipengaruhi oleh derajat

disosiasi larutan.

(Tim Kimia Dasar I. Buku Petunjuk Praktikum Kimia Dasar I.2011.Surakarta;Lab.FMIPA

UNS)

Ada berbagai macam sifat larutan, antara lain adalah sifat sifat yang ditentukan

oleh konsentrasi atau dengan sebutan sifat koligatif larutan. Ada 4 hal yang termasuk

sifat koligatif larutan, yaitu:

1. Penurunan tekanan uap (ΔP)

Tekanan uap zat padat pada umumnya rendah sehingga kebanyakan zat

padat nonvolatile (tidak mudah menguap). Berbeda dengan zat cair, baik

murni maupun dalam larutan mempunyai tekanan uap tertentu bergantung

pada temperature. Larutan yang konsentrasi partikel terlarutnya lebih

banyak akan menyebabkanmolekul pelarut yang ada di permukaan lebih

sedikit sehingga molekul molekul pada permukaan yang membentuk uap

juga sedikit.

ΔP = P0 – P

P0 > P

Keterangan :

P0 = tekanan uap zat cair murni

P = tekanan uap larutan

P = P0 x Xp

ΔP = P0 x Xt

Keterangan :

P = tekanan uap jenuh larutan

P0 = tekanan uap jenuh pelarut murni

Xp = fraksi mol zat pelarut

Xt = fraksi mol zat terlarut

2. Kenaikan titik didih (ΔTb)

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada

suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya .

Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik

didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian,

ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut

murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam

suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut.

Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi

yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut

murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb) .

Persamaannya dapat ditulis:

Keterangan :

ΔTb = kenaikan titik didih

kb = tetapan kenaikan titik didih molal

∆ Tb=Tblarutan−Tbpelarut

m = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relatif

3. Penurunan titik beku (ΔTf)

Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan

lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis

sebagai berikut :

ΔTf =Tfpelarut−Tblarutan

Keterangan :

ΔTf = penurunan titik beku

kf = penurunan titik beku molal

m = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relatif

4. Tekanan osmotic (π)

Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi

desakan zat pelarut yang melalui selaput semipermiabel ke dalam larutan.

Membran semipermeabel adalah suatu selaput yang dapat dilalui molekul -

molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut. Menurut Van't

Hoff, tekanan osmotik larutan dirumuskan:

π=M Χ RXT

Keterangan :

π = tekanan osmotic

M = molaritas larutan

R = tetapan gas ( 0,082 )

T = suhu mutlak

(Rahardjo, Sentot.2007.Panduan Belajar Kimia 3. PT . Wangsa Jatra Lestari. Pajang-

Kartasura)

Adanya penurunan tekanan uap larutan mengakibatkan titik beku larutan

menjadi lebih kecil daripada titik beku pelarut murninya. Pada larutan garam NaCl,

misalnya, titik bekunya akan lebih kecil daripada titik beku air (di bawah 0C).

Besarnya penurunan ini ditentukan oleh beberapa faktor seperti konsentrasi molal

larutan dan banyak partikel zat terlarut. 

Penggunaan konsentrasi molalitas dikarenakan satuan ini tidak bergantung

pada suhu. Berbeda dengan molaritas, volume larutan akan berbeda pada suhu yang

berbeda.

Besarnya penurunan titik beku suatu larutan dirumuskan sebagai berikut:

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan

sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama

dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya

sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan

larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif

larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan

elektrolit.

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif larutan non elektrolit sangat berbeda dengan Sifat koligatif

larutan elektrolit, disebabkan larutan non elektolit tidak dapat mengurai menjadi ion

– ion nya. Maka Sifat koligatif larutan non elektrolit dapat di hitung dengan

menghitung  tekanan uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis. Menurut

hukum sifat koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan

dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya, berbanding

langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut. Larutan yang bisa memenuhi hukum

sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati ideal hanya

jika sangat encer.

Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung

pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah

zat terlarut yang larut pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan

tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotic

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit memperlihatkan sifat koligatif yang lebih besar dari hasil

perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit di atas.

Perbandingan antara sifat koligatif larutan elektrolit yang terlihat dan hasil

perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit, menurut

Van’t Hoff besarnya selalu tetap dan diberi simbul i (i = tetapan atau faktor Van’t

Hoff ). Dengan demikian dapat

dituliskan:

i = sifat koligatif larutan eklektrolit dengan kosentrasi m / sifat koligatif larutan

nonelektrolit dengan kosentrasi m

Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu

semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa

elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari

0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion.

(sumber:http://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan)

Faktor van’t Hoff

Faktor van’t Hoff adalah faktor yang harus dimasukkan dalam rumus

penurunan titik beku, kenaikan titik didih dan tekanan osmotik untuk menerangkan

pengaruh ionisasi pada suatu elektrolit. Faktor ini dikemukakan oleh Jacobus

Henricus van’t Hoff.

 Raoult belum memahami penyebab berbedanya perhitungan sifat koligatif

untuk larutan non elektrolit dan elektrolit pada konsentrasi molal yang sama. Baru

setelah Svante August Arrhenius mengemukakan teori ion, barulah diketahui bahwa

zat elektrolit (asam, basa dan garam) akan terionisasi dalam larutannya sehingga

memiliki jumlah partikel lebih banyak daripada zat non elektrolit.

Suatu elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi sebesar 1 sehingga nilai i

akan sama dengan jumlah ionnya. Sementara untuk elektrolit lemah nilai derajat

ionisasi antara 0 dan 1 sehingga nilai i tetap dihitung dengan rumus yang ada. Untuk

non elektrolit, nilai i dianggap sama dengan 1.

(sumber: http://kimiaagungpurwanto.blogspot.com/2011/05/sifat-koligatif-larutan.html)

III. METODELOGI

a. Alat

Alat Gambar

1. Gelas ukur ( 1 buah )

2. Termometer (1 buah)

3. Stopwatch (1 buah)

4. Tabung reaksi

(5 buah)

5. Gelas Beker (2 buah)

6. Penangas (1 buah)

7. Pipet tetes (1 buah)

8. Penjepit (1 buah)

9. Timbangan elektrik

(1 buah)

10. Cawan arloji

(1 buah)

Aquades 5ml

Tabung bagian dalam alat (tabung reaksi)

Es batu + garam ± bagian tabung (penangas)

Tabung bagian luar alat (penangas)

Aquades membeku

Campuran es batu + garam dapur

Suhu tiap 30 sekon

Semua padatan melebur kembaliHasil pengamatan

Dimasukkan

Dimasukkan

Dibiarkan sampai

Dimasukkan

Dikeluarkan

Diukur

Sampai

Dicatat

b. Bahan:

1. Urea 0,6 gr dan 1,25 gr

2. NaCl 0,585 gr dan 1,17 gr

3. Garam dapur secukupnya

4. Aquades 5ml dan 10 ml

5. Es batu secukupnya

c. Cara Kerja

1. Menggunakan Aquades

Urea CO(NH2)2

Gelas Beker

Larut

5 ml larutan urea yang sudah dibuat

Tabung reaksi

Gelas beker plastik

Tabung reaksi

Setiap 30 sekon

Padatan lebur kembali

Hasil penamatan

Dengan : 1. Urea 1,25 gr + 10 ml aquades 2. Urea 0.585 gr + 10 ml aquades 3. Urea 1,17 gr + 10 ml aquades

Es batu + garam dapur

Aquades 10 ml

DimasukkannDimasukkann

Dimasukkann

Diaduk

Diambil

Diisi ke

Dimasukkan ke

Dikeluarkan

Diukur

Hingga

Dicatat

Diulangi

2. Menggunakan Urea

BAB II

DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Data pengamatan:

Waktu (s)

Titik Beku Larutan ºC

AquadesCO(NH2)2

0,6 gr

CO(NH2)2

1,25 gr

NaCl

0,585 gr

NaCl

1,17 gr

30 0,5 -1,0 -5,5 -3,0 -3,0

60 1,0 -1,0 -5,5 0,0 3,5

90 1,5 -0,5 -5,5 2,0 5,0

120 2,0 0,0 -4,0 3,0 6,0

150 2,5 0,0 -4,0

180 2,5 0,5 -4,0

210 2,5 1,0 -3,0

240 3,0 0,5 0,0

270 3,0 0,0 2,0

300 3,0 0,5 5,0

330 3,0 1,0

360 3,5 2,0

390 3,5 3,0

420 4,0 4,0

450 5,0 4,5

480 5,5 5,0

510 6,0 4,5

540 6,0 -1,0

570 6,0 -0,5

600 6,5 0,5

630 8,0 1,0

660 8,0 2,0

690 8,5 3,0

720 9,5 4,0

750 8,0

780 9,0

810 10,0

840 11,0

870 11,5

900 12,5

980 13,0

960 13,5

990 13,5

1020 13,5

1050 13,0

1080 12,0

1110 10,5

1140 4,0

1170 4,0

1200 3,5

1230 4,0

1260 4,0

1290 4,0

1320 4,0

1350 4,5

1380 5,0

Pembahasan

Dalam percobaan penentuan titik beku ini mempunyai tujuan menentukan

penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl dengan menggunakan massa yang

berbeda beda.

Mula mula mengambil alat dan bahan yang akan digunakan. Alat dan bahan yang

digunakan dalam penentuan titik beku ini antara lain : untuk alat yaitu gelas ukur 1

buah yang digunakan untuk mengukur volume. Thermometer 1 buah untuk mengukur

suhu. Stopwatch 1 buah untuk mencatat waktu. Tabung reaksi 4 buah yang digunakan

sebagai tempat larutan. Gelas beker 2 buah yang digunakan usebagai tempat larutan

dan untuk meletakkan tabung reaksi saat dikeluarkan dari penangas. Penangas 1 buah

digunakan sebagai tempat pendingin yang didalamnya dimasukkan es batu dan garam

dapur. Pipet tetes 1 buah untuk mengambil larutan. Timbangan elektrik 1 buah yang

digunakan untuk menimbang bahan. Cawan arloji 1 buah digunakan untuk tempat

bahan saat di timbang. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain urea (CO(NH2)2)

dengan masa 0,6 gram dan 1,25 gram. Nacl 0,585 gram dan 1,17 gram. Aquades 5-10

ml. Garam dapur secukupnya. Es batu secukupnya.

Percobaan pertama, mengambil aquades sebagai pelarut murni sebanyak 5 ml

dengan gelas ukur. Kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Tabung reaksi

sebagai tabung bagian dalam alat. Kemudian dimasukkan kedalam penangas yang

sebelumnya telah diisi bongkahan es batu dengan ½ dari tinggi penangas dan garam

dapur. Penangas sebagai tabung bagian luar alat. Tunggu sampai aqudes membeku.

Aquades dikeluarkan setelah membeku. Sebelum diangkat dari penangas terlebih

dahulu aquades yang telah membeku di ukur suhu nya untuk mencari suhu konstan

dengan menggunakan thermometer. Setelah suhunya konstan tabung reaksi di

keluarkan dari penangas dan diletakkan pada gelas beker. Kemudian mengukur

suhunya setiap 30 detik sekali menggunakan stopwatch hingga aquades yang tadinya

membeku berubah lagi menjadi cair (melebur).

Untuk percobaan ke dua yaitu dengan menggunakan urea. Awalnya menimbang

urea dengan timbangan listrik yang ditempatkan pada cawan porselen. Kemudian

meletakkan (CO(NH2)2) dengan masa 0,6 gram. Kemudian mengambil lagi aquades

10 ml dengan gelas ukur. Urea dan aquades di masukkan kedalam gelas beker.

Setelah itu diaduk aduk atau digoyang goyangkan sampai larut. Setelah larut

dituangkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5ml. Kemudian di masukkan ke dalam

penangas yang telah terisi ½ bongkahan es batu dan garam dapur tadi. Tunggu sampai

urea dan aquades membeku. Setelah membeku di ukur dulu suhu konstannya dengan

thermometer barulah di keluarkan dari penangas. Setelah itu diletakkan di gelas beker

untuk mengukur suhunya setiap 30 detik sekali dengan menggunakan stopwatch

hingga urea dan aquades yang tadinya membeku hingga melebur kembali.

Untuk percobaan ke tiga, empat, dan lima langkah langkahnya sama dengan

percobaan yang kedua. Hanya saja massa dari tiap tiap bahan diganti. Massa urea

yang tadinya 0,6 gram di ubah menjadi 1,25 gram. Sedangkan untul NaCl yang

tadinya bermasa 0, 585 gram berubah menjadi 1,17 gram yang telah di timbang.

Sehingga diperoleh larutan urea dan NaCl dengan konsentrasi yang berbeda.

Pada percobaan ini penambahan garam dapur pada es batu dimaksudkan agar nilai

Ksp es batu berubah sehingga proses pencairan es batu menjadi lebih lambatdan suhu

es batu tetap terjaga (tidak berubah secara drastis).

Dari kelima percobaan ini didapat kan suhu yang acak (suhunya berubah ubah).

Maka untuk menghitung penurunan titik beku larutan diambil suhu yang konstan.

Sehingga di dapatkan titik beku dari masing-masing larutan menurut perhitungan

sebagai berikut :

A. Pada urea (CO(NH2)2) 0,6 gram

Tf =−1,86 ° C

B. Pada urea (CO(NH2)2) 1,25 gram

Tf =−3,9° C

C. Pada NaCl 0,585 gram

Tf =−3,72° C

D. Pada NaCl 1,17 gram

Tf =−7,44 °C

Hasil percobaan:

No.Zat Terlarut Titik beku

Rumus Massa Molalitas Air Larutan

1. CO(NH2)2 0,6 gr 1 0ºC -1ºC

2. CO(NH2)2 1,25 gr 2,083 0ºC -5,5 ºC

3. NaCl 0,585 gr 1 0ºC -3 ºC

4. NaCl 1,17 gr 2 0ºC -3 ºC

Dari data titik beku antara perhitungan dan percobaan sangat berbeda. Hal

tersebut dapat di sebabkan karena tingkat kebekuan yang kurang membeku,

pengambilan sampel yang kurang tepat, kurangnya ketelitian praktikan saat

membaca thermometer, saat tabung reaksi di penangas di pegang pegang

dengan tangan sehingga suhu nya tidak stabil.

BAB III

KESIMPULAN

1. Dapat menentukan titik beku larutan urea dengan NaCl.

2. Titik beku yang dimiliki tiap tiap larutan berbeda beda tergantung jenis

larutan dan pelarutnya.

3. Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni.

4. Besarnya titik beku larutan tidak tergantung pada jenis zat terlarut, tapi hanya

tergantung pada jumlh partikel zat terlarut.

5. Besarnya ∆ Tf dipengaruhi oleh banyaknya zat yang terlarut (konsentrasinya)

DAFTAR PUSTAKA

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan

Tim Kimia Dasar I. Buku Petunjuk Praktikum Kimia Dasar

I.2011.Surakarta;Lab.FMIPA UNS

Rahardjo, Sentot.2007.Panduan Belajar Kimia 3. PT . Wangsa Jatra Lestari. Pajang-

Kartasura

http://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan

http://kimiaagungpurwanto.blogspot.com/2011/05/sifat-koligatif-larutan.html

Mengetahui, Surakarta, 16 November 2011

Asisten Pembimbing Praktikan

Dewi Nur Rita Ita Permadani

M0311040

LAMPIRAN

∆ Tf hasil perhitungan

1. Pada urea (CO(NH2)2) 0,6 gram

∆ Tf =m. Kf

∆ Tf = grMr

x 1000p

xKf

∆ Tf =0,660

x 100010

x1,86

∆ Tf =1,86 ᵒ C

∆ Tf =Tf °−Tf

1,86=0 ᵒ C−Tf

Tf =−1,86 ° C

2. Pada urea (CO(NH2)2) 1,25 gram

∆ Tf =m. Kf

∆ Tf = grMr

x 1000p

xKf

∆ Tf =1,2560

x 100010

x1,86

∆ Tf =3,9ᵒ °C

∆ Tf =Tf °−Tf

3,9=0 ᵒ C−Tf

Tf =−3,9° C

3. Pada NaCl 0,585 gram

∆ Tf =m. Kf . i

∆ Tf = grMr

x 1000p

xKfxi

∆ Tf =0,58558

x 100010

x1,86 x 2

∆ Tf =3,72ᵒ °C

∆ Tf =Tf °−Tf

3,72=0ᵒ C−Tf

Tf =−3,72° C

4. Pada NaCl 1,17 gram

∆ Tf =m. Kf . i

∆ Tf = grMr

x 1000p

xKfxi

∆ Tf =1,1758

x 100010

x1,86 x 2

∆ Tf =7,44 °ᵒ C

∆ Tf =Tf °−Tf

7,44=0 ᵒ C−Tf

Tf =−7,44 °C