Penurunan titik beku larutan

Tujuan :

Menentukan penurunan titik beku larutan

Hipotesa :Titik beku suatu cairan adalah suhu ketika tekanan uap cairan itu sama dengan tekanan

uap dalam keadaan padat. Pada pembekuan suatu larutan, yang mengalami pembekuan adalah hanya pelarutnya saja, sedangkan zat terlarut tidak ikut membeku.

Adanya zat terlarut mengakibatkan suatu pelarut semakin sulit membeku, akibatnya titik beku larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murninya. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutannya disebut penurunan titik beku larutan.

∆Tf  = Tf  pelarut - Tf larutan

Penurunan titik beku tidak bergantung kepada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi larutan. Untuk larutan encer, penurunan titik beku sebanding dengan kemolalan larutan.

∆Tf  = m . Kf     ( nonelektrolit )∆Tf = m . kf . n   (elektrolit )

Tetapan penurunan titik beku molal adalah nilai penurunan titik beku jika konsentrasi larutan sebesar satu molal.

Alat & bahan :

-          gelas kimia

-          tabung reaksi

-          termometer

-          urea 1 molal & 2 molal

-          NaCl 1 molal & 2 molal

-          es batu

-          garam

Cara kerja :

-          Masukkan es ke dalam gelas kimia, kemudian masukkan garam sebanyak banyaknya .

-          Masukkan 3 ml air, urea 1 molal, urea 2 molal, NaCl 1 molal, NaCl 2 molal ke dalam tabung

reaksi yang berbeda. Kemudian masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam pendinginnya .

-          Jika sudah menjadi setengah beku dan setengah cair, ukur titik beku masing masing denagn

menggunakan termometer .

-          Hitung secara eksperimen dan secara perhitungan ( rumus ) .

Hasil pengamatan :

∆Tf  = Tf pelarut – Tf larutan

  Titik beku air = 0 °C

larutan m titik beku larutan ∆Tf

urea 1 -1 0 - (-1) = 1

2 -3 0 - (-3) = 3

NaCl 1 -2 0 - (-2) = 2

2 -5 0 - (-5) = 5

Pertanyaan :

1 . Hitung titik beku masing masing larutan dgn rumus :

   

     ∆Tf = m . kf      (non elektrolit )

     ∆Tf = m . kf . n   (elektrolit )

Jawab :

Urea 1 molal

∆Tf  = m x kf                                      Tf larutan = Tf pelarut - ∆Tf

        =1 x 1,86                                                     = 0 – 1,86

                    =1,86°C                                                       = -1,86 °C

Urea 2 molal

∆Tf  = m x kf                                      Tf larutan = Tf pelarut -∆Tf

                    = 2 x 1,86                                                    = 0 – 3,72

                    = 3,72°C                                                      = -37,2°C

NaCl 1 molal

∆Tf  = m x kf x n                                Tf larutan = Tf pelarut - ∆Tf

                    = 1x 1,86 x 2                                                = 0-3,72

                    = 3,72 °C                                                     = -3,72

NaCl 2 molal

∆Tf  = m x kf x n                                Tf larutan = Tf pelarut - ∆Tf

                    = 2 x 1,86 x 2                                              = 0 – 7,44

                    = 7,44   °C                                                   = -7,44°C

2. Bagaimana titik beku larutan yang sama pada konsentrasi yang semakin tinggi?

    Jawab :

    Urea 1 molal  >  urea 2 molal

                 -1 °C >  -3 °C

    NaCl 1 molal  >  NaCl 2 molal

                  -2 °C >  -5 °C

3. Pada konsentrasi yg sama,bagaimana titik beku urea dibanding NaCl ?

    Jawab :

    urea 1 molal  >  NaCl 1 molal

               -1 °C  >  -2 °C

    urea 2 molal  >  NaCl 2 molal

                -2 °C > -5 °C

Kesimpulan :

-          Titik beku pelarut murni lebih tinggi dibanding titik beku larutan.

-          Pada kemolalan yang sama, titik beku larutan elektrolit (NaCl) lebih rendah

daripada larutan non elektrolit (urea) .

-          Semakin tinggi konsentrasi larutan, semakin kecil titik bekunya.

-          Titik beku larutan non elektrolit (urea) lebih besar dibanding titik beku larutan elektrolit (NaCl).

http://rora-aprilya.blogspot.com/2012/06/penurunan-titik-beku-larutan.html

Laporan Praktikum Kimia Dasar I Penentuan Titik Beku

Laporan Praktikum Kimia Dasar I

Penentuan Titik Beku

Oleh

Nama : Ratna Dwi Sejati

Jurusan : Fisika

NIM : M0211063

Hari/Tanggal Praktikum : Kamis, 10 November 2011

Kelompok : 09

Laboratorium Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

2011/2012

Penentuan Titik Beku

A. Tujuan

Mahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl.

B. Latar Belakang

Titik beku adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatannya.

Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni. Hal ini disebabkan zat

pelarutnya harus membeku terlebih dahulu, baru zat terlarutnya. Jadi larutan akan membeku

lebih lama daripada pelarut. Setiap larutan memiliki titik beku yang berbeda.

Titik beku suatu cairan akan berubah jika tekanan uap berubah, biasanya diakibatkan oleh

masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain, jika cairan tersebut tidak murni, maka titik

bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang).

Seperti yang kita tahu bahwa titik beku pelarut murni berada pada suhu 0oC, tapi dengan adanya

zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini

tidak akan sama dengan 0oC lagi, melainkan akan turun menjadi dibawah 0oC, dan inilah yang

dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.

Dalam percobaan ini akan diteliti tentang perubahan titik beku pelarut murni yang telah

ditambahkan zat terlarut lain kedalamnya dan mencoba pembuktian bahwa titik beku larutanya

akan lebih rendah dibandingkan pelarut murninya.

C. Dasar Teori

Titik beku adalah suhu pada pelarut tertentu di mana terjadi perubahan wujud zat cair ke

padat. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada suhu 0 °C karena pada suhu itu tekanan uap air

sama dengan tekanan uap es. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut

penurunan titik beku (Δ Tf = freezing point depression). Pada percobaan ini ditunjukkan bahwa

penurunan titik beku tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya pada konsentrasi

partikel dalam larutan. Oleh karena itu, penurunan titik beku tergolong sifat koligatif.

(id.answer.yahoo.com)

Penurunan titik beku adalah selisih antara titik beku pelarut dan titik beku larutan dimana

titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. Titik beku pelarut murni seperti yang kita

tahu adalah 00C. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang ditambahkan ke dalam air

maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0oC melainkan akan menjadi lebih rendah di

bawah 0oC itulah penyebab terjadinya penurunan titik beku yaitu oleh masuknya suatu zat

terlarut atau dengan kata lain cairan tersebut menjadi tidak murni, maka akibatnya titik bekunya

berubah (nilai titik beku akan berkurang). (2010.Penurunan titik beku.

http://lovekimiabanget.blogspot.com)

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).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat

suatu larutan yang mengalami:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

2. Kenaikan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Tekanan osmosis

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.(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 daripada

tekanan uap pelarut murni. Adanya partikel zat terlarut tersebut juga akan mengakibatkan

kanaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan. Menurut hokum Roult, besarnya penurunan

tekanan uap larutan, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku larutan 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:

ΔTb = m x Kb

ΔTf = m x Kf

Dengan : ΔTb = Kenaikan titik didih larutan

ΔTf = Penurunan titik beku larutan

Kb = kanaikan titik didih molal

Kf = penurunan titik beku molal

M = Molalitas larutan

Besarnya molalitas larutan yang sejenis sebanding dengan massa zat terlarut dan berbanding

dengan massa molekul zat terlarut. Jika massa zat terlarut dan massa zat pelarut diketahui, maka

massa molekul zat terlarut dapat ditentukan berdasarkan sifat koligatif suatu 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 derajad disosiasi larutan. (Modul Praktikum

Kimia Dasar I)

D. Alat dan Bahan

Alat : Seperangkat alat penentuan titik beku

Bahan : 1. Urea

2. Garam dapur

3. NaCl

4. Aquades

5. Es Batu

E. Langkah Kerja

Memasukkan 10mL akuadesTabung bagian dalam

Es batu dan Garam dapurTabung bagian luar

Urea 1,25 gr 10 mL, NaCl 0,58 gr 10 mL, NaCl 1,17 gr 10 mLMengulangi percobaan langkah diatas dengan mengganti larutanMengeluarkan tabung, mengukur suhunya setiap selang 30 detik hingga padatan meleburMengisi tabung reaksi dengan larutan urea 5 mL, lalu memasukkan dalam beker berisi es bati + garamMenimbang urea 0,2 gr, memasukkan dalam gelas beker, menambah akuades 10mL mengaduk hingga larut.Mengeluarkan akuades dari tabung luar dan mengukur suhu setiap 30 detik dan sampai meleburMemasukan tabung dalam ke tabung luar dam membiarkan akuades membeku

F. Data Hasil Pengamatan

No.

Percobaan

Zat Terlarut Titik Beku Penurunan Titik Beku

Rumus Massa Molalitas Air Larutan Pengamatan Teori

1 CO(NH2)2 0,6 gr 1 m 0oC 13oC -13oC -1,86oC

2 CO(NH2)2 1,25 gr 2 m 0oC 12,5oC -12,5oC -3,87oC

3 NaCl 0,58 gr 0,9 m 0oC 11oC -11oC -3,68oC

4 NaCl 1,17 gr 2 m 0oC -4oC 4oC -7,44oC

G. Analisis dan Pembahasan

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, Ketika suatu zat dicampurkan kedalam suatu

pelarut, maka otomatis beberapa sifat fisis dari larutan tersebut akan mengalami perubahan baik

itu perubahan titik didih, titik beku, tekanan uap maupun tekanan osmotic suatu larutan. Pada

percobaan kali ini kita lebih fokus pada penurunan titik beku suatu larutan sesuai dengan judul

percobaan kali ini. Pada percobaan didapat hasil yakni pada zat terlarut CO(NH2)2 0,6 gr didapat

hasil penurunan titik beku sebesar -13oC berdasar pengamatan sedang -1,86oC berdasarkan

perhitungan teori, pada CO(NH2)2 -1,25 gr didapat -12,5oC pengamatan dan -3,87oC pada

perhitungan, NaCl 0,58 gr didapat -11oC berdasar pengamatan dan -3,68oC berdasar perhitungan,

NaCl 1,17 gr didapat 4oC pengamatan dan -7,44oC berdasar perhitungan teori. Dari hasil tersebut

jika dibandingkan terdapat perbedaan yang signifikan, dari kesemua data memiliki selisih yang

cukup jauh, Larutan Urea diketahui sebagai suatu larutan non-elektrolit. Dari konsep dasar teori,

didapatkan bahwa kemolalan akan mempengaruhi sifat koligatif larutan, yang berimplikasi

kemolalan akan mempengaruhi penurunan titik beku, begitu juga pada NaCl. Perbedaan ini bisa

disebabkan karena kurang teliti dalam menimbang bahan, membersihkan alat kerja, kurang

cermat dalam membaca termometer, ataupun pada saat memuli pengukuran suhu sehingga terjadi

perbedaan yang sangat signifikan. Disini funsi penambahan Garam disini merupakan salah satu

penerapan dari sifat koligatif larutan. Garam berfungsi sebagai zat yang menurunkan titik beku

es batu sehingga es batu tidak cepat mencair, karena apabila tidak ada penambahan garam pada

es batu, suhu es batu akan lebih tinggi dari 0oC pada saat es berubah menjadi liquid. Pada

percobaan ini pula kita dapat mengetahui Adanya partikel zat terlarut yang tidak mudah

menguap dalam larutan dapat mengurangi kemampuan zat pelarut untuk menguap, sehingga

tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murni. Adanya partikel zat terlarut

tersebut juga akan mengakibatkan kanaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan. Hal ini

terbukti pada penambahan zat yang tidak mudah terlarut Urea dan NaCl menyebabkan adanya

penurunan titik beku.

H. Kesimpulan

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan beberapa hal, sebagai berikut:Yang pertama

adalah bahwa penambahan zat terlarut pada suatu pelarut murni akanmenyebabkan turunnya

suhu titik beku dari pelarut murni tersebut ( Larutan akanmemiliki titik beku lebih rendah

dibandingkan titik beku pelarut murni ). Semakin banyak waktu yang diberikan maka semakin

rendah titik beku yang dihasilkan. Dari penelitian yang kami telah lakukan, kami dapat

menyimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

Proses terjadinya penurunan titik beku dikarenakan adanya perubahan dari tekanan

uap, biasanya diakibatkan oleh masuknya suatu zat terlarut lain maka titik bekunya akan

berubah (nilai titik beku akan berkurang);

Keadaan titik beku pelarut murni setelah dicampur zat terlarut akan menjadi lebih

rendah dibawah titik beku pelarut murni yang semula yaitu dibawah 0oC, zat terlarut akan

berpengaruh pada penurunan titik beku larutan karena pada suatu pelarut murni, zat terlarut

akan menyebabkan turunnya suhu titik beku dari pelarut murni tersebut.

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

tidak akan membeku pada suhu 0oC, sehingga ketika sebuah tabung reaksi diletakkan didalam

gelas kimia, akan terbentuk sebuah sistem antara larutan es batu yang suhunya 0oC(l) dengan

larutan uji yang ada didalam tabung reaksi.

I. Saran

Untuk penelitian kedepanya, harus lebih diperhatikan hal-hal berikut:

Bersihkan dulu alat-alat untuk melakukan praktikum, agar saat pengambilan data untuk laporan

lebih akurat dan tepat. Teliti dalam mengambil data, menimbang bahan serta membaca

thermoneter sangat penting.

Surakarta, 12 November 2011

Praktikan

(Ratna Dwi Sejati)

M021063

J. Daftar Pustaka

id.answer.yahoo.com

2010.Penurunan titik beku. http://lovekimiabanget.blogspot.com

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

(Modul Praktikum Kimia Dasar I)

http://nana-sejati.blogspot.com/2012/02/laporan-praktikum-kimia-dasar-i.html