PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN

NAMA :

- Aficena Himdani ( 02 )

- Irsyad Azhar ( 15 )

- Meirsa Sawitri Hayyusari ( 19 )

- Riska Rizki Zetta Adeli ( 24 )

- Riska Dewi Noviana ( 25 )

XII IPA 5I. RUMUSAN MASALAH

Bagaimanakan hubungan antara titik beku larutan dengan jumlah partikel dan molalitas ?

II. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memahami, mengetahui  dan

mengamati pengaruh dari faktor jumlah partikel dan molalitas suatu larutan yang

sejenis ataupun tidak terhadap penurunan titik bekunya.

III. DASAR TEORILarutan merupakan suatu campuran yang homogen, dan dapat berwujud padatan, atau

cairan. Akan tetapi, larutan yang paling umum dijumpai adalah larutan berbentuk cairan, dimana suatu zat tertentu dilarutkan ke dalam pelarut yang berbentuk cairan yang sesuai hingga konsentrasi tertentu (James Brady, 2003).

Terdapat empat sifat yang berhubungan dengan larutan encer, atau kira-kira pada

larutan yang ada. Jadi, sifat-sifat tersebut tidak tergantung pada jenis terlarut. Keempat

sifat tersebut ialah penurunan tekanan uap, peningkatan titik didih, penurunan titik beku,

dan tekanan osmotik yang semuanya dinamakan sifat-sifat koligatif (Petrucci, 1987).

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut

tetapi bergantung pada banyaknya jumlah partikel zat terlarut dalam larutan (Syukri,

1999).

Titik beku adalah suhu pada saat larutan mulai membeku pada tekanan luar 1 atm.

Titik beku normal air adalah 0°C yang diukur pada tekanan 1 atm. Titik beku merupakan

suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatnya, atau dengan kata

lain titik beku adalah suhu dimana pada suhu tersebut, zat cair berubah menjadi padat.

Jika air murni didinginkan pada suhu 0°C, maka air tersebut akan membeku dan

tekanan uap permukaannya sebesar 1 atm. Tetapi, bila kedalamnya dilarutkan zat terlarut

yang sukar menguap, maka pada suhu 0°C ternyata belum membeku dan tekanan uap

permukaannya lebih kecil dari 1atm. Supaya larutan membeku tekanan uap

permukaannya harus mencapai 1 atm. Hal ini dapat dicapai bila suhu larutan diturunkan

(Yazid, 2005).

Setiap larutan memiliki nilai titik didih dan titik beku. Nilai titik didih dan titik beku

larutan masing-masing berbeda. Misalnya saja air, air meiliki titik didih sebesar 100˚C

dan mempunyai nilai titik beku sebesar 0˚C. Titik didih dan titik beku air tadi tentu

berbeda dengan larutan lainnya (Annisa, 2008).

Karena setiap cairan mempunyai suhu beku tertentu,maka jika suatu cairan digunakan

sebagai pelarut, dapat diamati bahwa titik beku larutan tersebut ternyata selalu lebih

rendah dibandingkan titik beku cairan murninya (pelarut). Hal ini disebut penurunan titik

beku.

Sebagai contoh, suhu air ketika air tersebut berubah menjadi es disebut titik beku air.

Titik beku suatu pelarut dalam larutannya juga bergantung pada konsentrasi zat terlarut

dan sifat pelarut tersebut. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada suhu 0°C karena pada

suhu itu tekanan uap air sama dengan tekanan uap es. Keberadaan zat terlarut dalam suatu

larutan menyebabkan terjadinya penurunan tekanan uap jenuh pelarutnya dalam larutan

tersebut dan hal ini menyebabkan titik beku larutan berkurang. Besarnya pengurangan

titik beku suatu pelarut dalam larutannya tersebut kemudian dikenal dengan sebagai

penurunan titik beku (∆Tf). Jika zat telarutnya merupakan zat non elektrolit, maka

penurunan titik bekunya sebanding dengan molalitas larutan (m). Titik beku (Tf) pelarut

murni lebih tinggi daripada titik beku larutan.

Adanya zat terlarut menyebabkan entropi (ketidakteraturan) pelarut semakin tinggi

atau mengakibatkan suatu pelarut semakin sulit membeku. Dengan demikian, untuk

mengubah pelarut dari fasa cair menjadi fasa padat diperlukan usaha ekstra. Hal ini

mengakibatkan titik beku larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku

pelarut murninya. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut murninya

disebut penurunan titik beku larutan. Berikut ini adalah persamaan dari penurunan titik

beku.

∆Tf = Tfo – Tf

ΔTf       =         penurunan titik beku

Tf         =         titik beku larutan

Tfº        =         titik beku pelarut murni

Titik beku tidak tergantung pada jenis zat terlarut, tetapi tergantung pada konsentrasi

atau jumlah partikel zat terlarut dalam larutan. Semakin besar konsentrasi larutan, maka

semakin besar penurunan titik bekunya.

Penambahan zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi

yang mengakibatkan semakin rendah titik bekunya. Jadi, makin besar molaritas larutan,

makin tinggi kenaikan titik didih larutan dan makin tinggi pula penurunan titik beku

larutan. Jumlah partikel yang lebih banyak, akan membuat larutan elektrolit lebih sukar

membeku, sehingga membutuhkan suhu yang lebih rendah, dan waktu yang lama. Hal

inilah yang membuat titik beku larutan elektrolit lebih rendah.

∆Tf  ~ m

Untuk larutan nonelektrolit berlaku persamaan :

∆Tf = Kf . m

ΔTf       =         penurunan titik beku

Kf         =         tetapan penurunan titik beku zat pelarut

m         =         molal larutan

Untuk larutan elektrolit berlaku persamaan :

                                    ∆Tf = Kf . m . 𝑖 = Kf . m . [ 1 +  (n – 1) α ]

ΔTf = penurunan titik beku

= faktor Van't Hoff

Kf = konstanta penurunan titik beku molal

n = jumlah koefisien

m = molalitas zat terlarut

= derajat ionisasi

IV. ALAT DAN BAHAN

Alat-alat:

Kaca arloji

Termometer

Tabung reaksi

Plastik

Neraca Ohauss

Beaker glass

Neraca Triple Beam

Bahan:

Aquades

Larutan urea 0,1 molal

Larutan urea 1 molal

Larutan NaCl 0,1 molal

Es Batu

Garam dapur

V. CARA KERJA :

1)    Masukkan pecahan kecil – kecil es batu dalam gelas kimia hingga ¾ bagian dan beri

10 sendok garam dapur, aduk hingga rata !

2)    Masukkan larutan urea ( CO(NH2)2 0,5 m hingga ½ bagian pada tabung reaksi,

kemudian masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam gelas kimia yang berisi pecahan

es !

3)   Masukkan termometer kedalam mulut tabung reaksi tersebut

4)    Amati penurunan suhu pada larutan urea tersebut tiap 30 menit sekali , hingga

larutan tersebut mencapai kesetimbangan atau membeku

5)    Ukur suhu konstan dari urea tersebut dan catat sebagai titik beku larutan

6)    Ulangi langkah 1 – 5 untuk larutan aquades, urea 1 m dan NaCl 0,5 m !

VI. HASIL PENGAMATAN

NO UREA

(0,1 m)

UREA

( 1 m)

NaCl

( 0,1 m )

Aquades

Temperatur Awal(T o )

0 °C 0 °C 0 °C 0 °C

Temperatur Akhir(T )

- 3 °C - 4 °C - 4 °C 0 °C

Perubahan Temperatur

VII.PEMBAHASANDari hasil percobaan yang telah di lakukan, masing-masing zat mempunyai titik beku

yang berbeda. Tidak tergantung pada jenis zat terlarut, tetapi pada konsentrasi atau jumah

partikel zat terlarut dalam larutan. Semakin besar jumlah partikel zat terlarut dalam larutan,

maka akan semakin besar penurunan titik bekunya. Sebaliknya, semakin kecil jumlah

partikel zat terlarut dalam larutan, maka akan semakin kecil penurunan titik bekunya. Pada

percobaan di dapat data sebagai berikut :

NO LARUTAN PENURUNAN TITIK

BEKU

1 AQUADES 0 °C

2 UREA 0,1 m - 3 °C

3 UREA 1 m - 4 °C

4 NaCl 0,1 m - 4 °C

Dari data eksperimen yang telah dilakukan, dapat kita lihat Aquades (murni tidak ada

campuran bahan lain) memiliki penurunan titik beku sebesar 0 °C. Urea 0,1 M dengan Urea

1 M mengalami perbedaan titik beku di karenakan adanya perbedaan jumlah partikel pada

kedua larutan. Urea 1 M memiliki jumlah partikel yang lebih banyak di bandingkan dengan

Urea 0,1 M. Sehingga penurunan titik beku larutan Urea 1 M lebih besar di bandingkan

denga Urea 0,1 M. Urea 1 M penurunan titik beku - 4 °C sedangkan Urea 0,1 M penurunan

titik beku hanya mencapai – 3 °C.

Pada larutan NaCl penurunan titik beku lebih besar di banding larutan Urea yang sama-

sama memiliki molaritas 0,1 M. Ini disebabkan karena NaCl merupakan salah satu larutan

elektrolit, dan larutan elektrolit memiliki penurunan titik didih yang lebih besar dari larutan

nonelektrolit. Dikarenakan larutan elektrolit memiliki derajat ionisasi (α) = 1 sehingga

mudah mengion, yang mengakibatkan jumlah partikel pada larutan elektrolit bertambah

banyak, jadi semakin tinggi penurunan titik bekunya

VIII. PENUTUP

a. KESIMPULAN : Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa setiap larutan memiliki

penurunan titik beku yang berbeda-beda tergantung pada jumlah partikel dalam

larutan tersebut. Semakin besar jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, maka akan

semakin besar penurunan titik bekunya. Sebaliknya, semakin kecil jumlah partikel

zat terlarut dalam larutan, maka akan semakin kecil penurunan titik bekunya.

Penurunan titik beku pada larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit terdapat

perbedaan. Ini dikarenakan larutan elektrolit memiliki derajat ionisasi (α) = 1

sehingga mudah mengion, yang mengakibatkan jumlah partikel pada larutan

elektrolit bertambah banyak, jadi semakin tinggi penurunan titik bekunya.

Sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengion sehingga penurunan titik bekunya

akan cenderung lebih rendah dibandingakan dengan larutan elektrolit.

Garam dapur berfungsi sebagai zat yang menurunkan titik beku es batu sehingga es

batu tidak akan membeku pada suhu 0 °C, jadi ketika sebuah tabung reaksi

diletakkan didalam gelas kimia, akan terbentuk sebuah sistem antara larutan es batu

yang suhunya 0 °C dengan larutan uji yang ada di dalam tabung reaksi.

b. SARAN

Sebaiknya para siswa lebih berhati hati dalam mengukur penurunan suhu pada setiap

larutan

Disarankan lebih berhati hati dalam penimbangan setiap larutan untuk mendaatkan

data yang lebih akurat