10
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
2. Penurunan Titik Beku Larutan
Penambahan zat terlarut nonvolatil juga dapat menyebabkan penurunan titik beku larutan. Gejala ini terjadi karena zat terlarut tidak
larut dalam fasa padat pelarutnya. Contohnya, jika sirup dimasukkan ke dalam freezer maka gula pasirnya akan terpisah dari es karena gula pasir
tidak larut dalam es.
Agar tidak terjadi pemisahan zat terlarut dan pelarutnya ketika larutan membeku, diperlukan suhu lebih rendah lagi untuk mengubah
seluruh larutan menjadi fasa padatnya. Seperti halnya titik didih, penurunan titik beku
Δ
T
b
berbanding lurus dengan kemolalan larutan:
Δ
T
b
≈
m, atau
Δ
T
b
= K
b
×
m K
b
disebut tetapan penurunan titik beku molal. Harga K
b
untuk
beberapa pelarut dapat dilihat pada Tabel 1.3.
Nilai K
b
untuk benzena 5,12°C m
–1
. Suatu larutan dari zat terlarut nonvolatil dalam pelarut benzena sebanyak 1 molal akan membeku pada
suhu lebih rendah sebesar 5,12°C dari titik beku benzena. Dengan kata lain, titik beku larutan zat nonvolatil dalam pelarut benzena sebanyak 1
molal akan mulai membeku pada suhu 5,5 – 5,12°C atau 0,38°C.
Penerapan dari penurunan titik beku digunakan di negara yang memiliki musim dingin. Suhu udara pada musim dingin dapat mencapai
suhu di bawah titik beku air. Oleh karena itu, dalam air radiator mobil diperlukan zat antibeku yang dapat menurunkan titik beku air. Zat antibeku
yang banyak digunakan dalam radiator adalah etilen glikol C
2
H
6
O
2
. Selain pada radiator, penerapan dari penurunan titik beku juga
digunakan untuk mencairkan es di jalan-jalan dan trotoar pada musim
Tabel 1.3 Tetapan Penurunan Titik Beku Molal K
b
Beberapa Pelarut
Pelarut Titik Beku°C
K
b
°C m
–1
Air H
2
O Benzena C
6
H
6
Etanol C
2
H
6
O Kloroform CHCl
3
Karbon disulfida CS
2
Naftalena C
10
H
8
0,00 5,50
–144,60 –63,50
–111,5 80,20
1,86 5,12
1,99 4,68
3,83 6,80
Dry Ice
Pernahkah Anda memperhatikan tempat penyimpanan es ketika Anda
membeli es krim di warung? Pembekuan es krim menggunakan
apa yang disebut dengan
dry ice. Dry ice
adalah karbon dioksida CO
2
yang dibekukan.
Dry ice
lebih padat dan lebih dingin daripada es biasa.
Dry ice
memiliki suhu –109,3°F –78,5°C, sedangkan es tradisional adalah 30°F
0°C. Selain itu,
dry ice
tidak mencair melainkan menyublim. Sublimasi
adalah proses perubahan suatu padatan langsung menjadi gas. Oleh
karena es ini tidak melewati fasa cair maka dinamakan
dry
kering
ice
.
Sumber: w ikipedia.org
Sekilas Kimia
Bahan 1.
Aquades 2.
Gula pasir 3.
Garam dapur NaCl
Langkah Kerja 1.
Masukkan 250 mL aquades ke dalam gelas kimia 1 dan 2, kemudian didihkan. 2.
Ukur suhu aquades pada saat m endidih. 3.
Masukkan 35 g gula pasir ke dalam aquades gelas kim ia 1 dan 35 g garam d ap ur ke d alam aquad es gelas kim ia 2, kocok ked ua larut an it u d an ukur
kem bali suhu didihnya.
Pertanyaan 1.
Hitunglah kenaikan titik didih larutan gula pasir dan larutan garam dapur. 2.
Dengan jum lah m assa yang sam a, adakah perbedaan titik didih antara kedua larut an? Jelaskan alasannya.
Sumber:General Chemistry, 1990
11
Sifat Koligat if Larut an
Sama seperti kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut.
p
1
r
massa zat terlarut 1.000 g kg
M zat terlarut = massa elarut
b
b
K T
−
× Δ
Menghitung Penurunan Titik Beku Larutan
Hitunglah titik beku larutan yang dibuat dari 6,2 g etilen glikol dalam 100 g air. Jawab
: molalitas larutan =
1 1
6, 2 g 1.000 g kg
100 g 62 g mol
− −
× = 1 m
Penurunan titik beku larutan:
Δ
T
b
= K
b
× m = 1,86°C m
–1
1 m = 1,86°C T itik beku larutan = T itik beku normal air –
Δ
T
b
= 0,0 – 1,86°C = –1,86°C Jadi, titik beku larutan etilen glikol adalah –1,86°C
Contoh
1.7
Menghitung M
r
dari Data
Δ ΔΔ
ΔΔ
T
b
Suatu larutan dibuat dengan cara melarutkan 3 g zat X ke dalam 100 mL air. Jika titik beku larutan – 0,45°C, berapakah massa molekul relatif zat X?
Penyelesaian Nilai K
b
air = 1,86°C m
–1
.
Δ
T
b
= { 0 – –0,45} °C = 0,45°C M
r
X =
1
o 1
o
3 g 1.000 g
1, 86 C m 100 g
0, 45 C kg
−
−
× ×
= 124 Jadi, M
r
zat X adalah 124.
Contoh
1.8
Aktivitas Kimia 1.3
Penurunan Titik Beku Larutan Tujuan
Mem bukt ikan penurunan t it ik beku larut an.
Alat 1.
Tabung reaksi 4.
Stopwatch
2. Gelas kim ia
5. Tim b angan
3. Termometer 6.
Pem bakar bunsen atau spirtus
Bahan 1. Naft alena
2. Belerang 3. Air
Langkah Kerja A. Penentuan titik beku pelarut murni naftalena
1. Ke dalam tabung reaksi besar dimasukkan 15 g naftalena dan gelas kimia diisi dengan air
2 3
bagiannya. 2. Panaskan air dalam gelas kimia hingga suhu mencapai ± 90°C.
Kata Kunci
• Titik beku larutan
• Penurunan t it ik beku
dingin. Hal ini dilakukan dengan cara menaburkan garam-garam, seperti CaCl
2
dan NaCl sebagai penurun titik beku air sehingga es dapat mencair.
12
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII 3.
Padamkan pembakar, kemudian catat penurunan suhu setiap ½ menit hingga ± 70°C.
4. Titik beku adalah pada saat tidak berubah untuk 1–2 menit.
5. Buat lah grafik penurunan suhu naft alena sebagai fungsi w akt u dan t ent ukan
titik beku pelarut naftalena dari grafik tersebut.
B. Titik beku larutan belerang dalam naftalena 1.
Kategori