“Penurunan Titik Beku Larutan dan Kenaikan Titik Didih Larutan”

Oleh :

Kelompok 2 XII IPA 2

1. Ray Dhanitra A. ()2. (14)

SMA NEGERI 1 TAMAN

SIDOARJO

2011 / 2012

Tujuan :- Mengamati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambahan

zat terlarut- Menentukan titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit- Menyimpulkan pengaruh zat terlarut terhadap penurunan titik beku- Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit

Landasan Teori :Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya[1]. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Beberapa Ssifat koligatif larutan di antaranya adalah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku.

Kenaikan titik didih (Tb) dan penurunan titik beku.

Setiap zat cair pada suhu tertentu mempunyai tekanan uap jenuh tertentu dan mempunyai harga yang tetap. Zat cair akan mendidih dalam keadaan terbuka jika tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer. Pada saat udara mempunyai tekanan 1 atm, air mendidih pada suhu 100°C, tetapi jika dalam zat cair itu dilarutkan suatu zat, maka tekanan uap jenuh air itu akan berkurang.Penurunan tekanan uap jenuh larutan yang lebih rendahdibanding tekanan uap jenuh pelarut murni menyebabkantitik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarut murni.

Berdasarkan gambar di atas, dapat dilihat bahwa tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murni. Hal ini menyebabkan penurunan titik beku larutan lebih rendah dibandingkan dengan penurunan titik beku pelarut murni. Selisih temperatur titik beku larutan dengan titik beku pelarut murni disebut penurunan titik beku (Tf ).

Menurut Hukum Backman dan Raoult bahwa penurunan titik beku dan kenaikan titik didih berbanding langsung dengan molalitas yang terlarut di dalamnya. Hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

Syarat Hukum Backman dan Raoult adalah sebagaiberikut.a. Rumus di atas berlaku untuk larutan nonelektrolit.b. Tb tidak berlaku untuk larutan yang mudah menguap.c. Hanya berlaku untuk larutan yang sangat encer, pada larutan yang pekat

terdapat penyimpangan. Rumusan Masalah :

1. Bagaimana titik beku larutan dibandingkan dengan titik beku pelarut murni?

2. Bagaimana pengaruh kemolalan larutan urea terhadap:

a) titik beku larutan?

b) Penurunan titik beku larutan?

3. Bagaimana pengaruh kemolalan larutan NaCl terhadap :

a) titik beku larutan?

b) Penurunan titik beku larutan?

4. Pada kemolalan yang sama, bagaimana pengaruh larutan natrium klorida

(elektrolit) dibandingkan dengan pengaruh larutan urea (non elektrolit) terhadap :

a) titik beku larutan?

b) Penurunan titik beku larutan?

Hipotesa :o Titik didih larutan gula yang dipanaskan akan lebih tinggi dibandingkan

titik didih murni (aquades)

o Molalitas larutan gula maupun mempengaruhi kenaikan titik didih

larutan. Semakin besar molalitas larutan maka semakin tinggi titik didih

larutannya terhadap titik didih murni dan sebaliknya. Hal ini berarti

bahwa kenaikan molalitas larutan berbanding lurus dengan kenaikan

titik didihnya.

o Faktor –faktor yang mempengaruhi kenaikan titik didih di antaranya

yaitu molalitas larutan yang ditentukan oleh massa terlarut serta volume

pelarut.

o Konsentrasi atau disebut juga molalitas larutan gula maupun

mempengaruhi penurunan titik didih larutan. Semakin besar molalitas

larutan maka semakin besar penurunan suhu larutannya terhadap titik

beku murni dan sebaliknya.

Percobaan I ( Penurunan titik beku)

Alat dan Bahan1. Neraca2. Gelas ukur3. Es batu4. Garam grosok5. Gelas kimia besar6. Termometer7. Gula8. Garam9. Pengaduk

Langkah Kerja1. Membuat larutan gula 1 molal dengan melarutkan 18 gr gula ke dalam 100 ml air. (Mr:

180) dan garam 1 molal dengan memasukkan garam 5,85 gr ke dalam 100 ml air. (Mr : 58.5)

2. Mengambil larutan gula dan garam 1 molal masing-masih ke dalam tabung reaksi dan memberinya nama.

3. Memasukkan bongkahan dan pecahan es batu ke dalam gelas kimia besar dan di tambahkan garam grosok.

4. Memasukkan tabung reaksi yg berisi larutan gula dan garam 1 molal ke dalam tabung reaksi dan tunggu hingga larutan membeku.

5. Ukur suhu larutan yang telah beku menggunakan termometer dan catat hasilnya pada tabel pengamatan

6. Melakukan langkah yang sama untuk larutan gula 2 molal dan garam 2 molal.

Percobaan II ( Kenaikan titik didih )

Alat dan Bahan1. Neraca2. Gelas ukur3. Tabung reaksi4. Kaki tiga5. Kasa baja6. Pembakar bunsen7. Gelas kimia besar8. Termometer9. Pengaduk

Langkah Kerja1. Membuat larutan gula 1 molal dengan melarutkan 18 gr gula ke dalam 100 ml air. (Mr:

180) dan garam 1 molal dengan memasukkan garam 5,85 gr ke dalam 100 ml air. (Mr : 58.5)

2. Mengambil larutan gula dan garam 1 molal masing-masih ke dalam tabung reaksi dan memberinya nama.

3. Memanaskan 100 ml air dalam gelas kimia besar hingga mendidih.4. Memasukkan tabung reaksi yang berisi lautan gula dan garam 1 molal ke dalam gelas

kimia berisi air mendidih.5. Tunggu hingga larutan dalam tabung mendidih lalu ukur suhunya dengan termometer

dan catat hasilnya di tabel pengamatan.6. Ulangi langkah yang sama untuk larutan gula dan garam 2 molal.

Hasil Pengamatan

No. Larutan Molalitas

Titik didih (oC) Titik beku (oC)

1 Aquades - 100 02 Gula 1 molal 101 -23 Gula 2 molal 102 -44 Garam 1 molal 101 -55 Garam 2 molal 103 -8

Pembahasan.

Dari data di atas dapat diketahui bahwa air memiliki titik beku terbesar dari semua larutan. Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel – partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekul larutan. Penambahan zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi yang mengakibatkan semakin rendah titik bekunya.

Pada molal yang sama, titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit berbeda karena zat elektrolit sebagian atau seluruhnya terurai menjadi ion. Larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif lebih besar daripada sifat koligatif non elektrolit.

Pada percobaan 2 dan 4 molalitas kedua larutan sama, yakni 1 molal tetapi ΔTf NaCl =2x ΔTf gula, hal ini disebabkan karena NaCl terurai menjadi 2 ion (2 partikel).

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, karena larutan elektron itu terurai jadi partikel – partikel yang berupa ion. Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena larutan non elektron itu tidak terurai jadi partikel – partikel yang berupa ion

NaCl termasuk elektrolit, sementara gula non elektrolit, jadi gula tidak terionisasi sehingga tetap sebagai molekul itulah sebabnya NaCl 2 x lebih besar dari ΔTf gula pada konsentrasi yang sama. Harga(i) dari elektron tipe ion selalu lebih kecil daripada harga teoritis. Hal itu disebabkan oleh tarikan listrik antarion yang berbeda muatan sehingga ion-ion tidak 100% bebas. Semakin kecil konsentrasi larutan, jarak antarion semakin besar dan ion – ion semakin bebas

Larutan elektrolit(NaCl) mempunyai i=2 sehingga ΔTf = mx Kf x i sedangkan larutan non elektrolit (gula) tidak memiliki i sehingga ΔTf = mx Kf . Jadi penurunan titik beku NaCl lebih besar daripada gula.

Penurunan titik beku larutan berbanding lurus dengan jumlah partikel zat dalam larutan. Makin besar jumlah partikel zat, maskin besar penurunan titik beku larutan. Olehkarena jumlah partikel NaCl 1m lebih besar dari jumlah partikel gula 1 m, maka penurunan titik beku NaCl 1m lebih besar daripada penurunan titik beku larutan gula 1 m.

Analisis data

Kenaikan titik didih

Gula garam100

100.5

101

101.5

102

102.5

103

103.5

1 molal2 molal

Celcius

Penurunan titik beku

Gula Garam

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1 molal 2 molal

Celcius

Sebelum melakukan percobaan kita harus membuat larutan 1 molal dan 2 molal ( gula dan garam). Kita perlu menentukan berapa gram gula dan garam yang harus di larutkan ke dalam 100 ml air. Perhitungannya adalah :

Gula

1 molal = Gr180

x1000100

Gr = 18 gr

2 molal = Gr180

x1000100

Gr = 36 gr

Garam

1 molal = Gr

58,5x

1000100

Gr = 5,85 gr

2 molal = Gr

58,5x

1000100

Gr = 11,7 gr

Menurut teori (perhitungan), data yang dihasilkan seharusnya :

No. Larutan Molalitas

Titik didih (oC) Titik beku (oC)

1 Aquades - 100 02 Gula 1 molal 100,52 -1,853 Gula 2 molal 101,4 -3,704 Garam 1 molal 101,4 -3,705 Garam 2 molal 102,08 -7,40

Keterangan :

2. Tb = Tbo + Tb

= 100 + ( m x Kb )

= 100 + ( 1 x 0,52)

= 100, 2 oC

Tf = Tfo - Tf

= 0 + ( m x Kf )

= 0 + ( 1 x 1,85)

= - 1,85 oC

3. Tb = Tbo + Tb

= 100 + ( m x Kb )

= 100 + ( 2 x 0,52)

= 101,4 oC

Tf = Tfo - Tf

= 0 + ( m x Kf )

= 0 + ( 2 x 1,85)

= - 3,70 oC

4. Tb = Tbo + Tb

= 100 + ( m x Kb . i )

= 100 + ( 1 x 0,52 x (1-(2-1) σ)

= 101,4 oC

Tf = Tfo - Tf

= 0 + ( m x Kf )

= 0 + ( 1 x 1,85 x (1-(2-1) σ)

= - 3,70 oC

5. Tb = Tbo + Tb

= 100 + ( m x Kb . i )

= 100 + ( 2 x 0,52 x (1-(2-1) σ)

= 102,08 oC

Tf = Tfo - Tf

= 0 + ( m x Kf )

= 0 + ( 2 x 1,85 x (1-(2-1) σ)

= - 7,40 oC

Kesimpulan1. Makin besar molalitas larutan, makin tinggi penurunan titik beku

larutan

2. Penurunan titik beku larutan (Tf) berbanding lurus dengan

molalitas larutan

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

4. Titik beku larutan elektrolit lebih rendah daripada larutan non

elektrolit pada kemolalan yang sama

5. Semakin kecil konsentrasi larutan, jarak antarion semakin besar

dan ion – ion semakin bebas

6. Untuk konsentrasi yang sama, larutan elektrolit mengandung

jumlah partikel lebih banyak daripada larutan non elektrolit

7. Larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif lebih besar daripada

sifat koligatif non elektrolit

8. Semakin tinggi kemolalan maka semakin rendah titik bekunya

9. Semakin tinggi kemolalan maka semakin besar perbedaan

penurunan titik beku.

Lampiran