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.
Panaskan kem b ali air d alam g elas kim ia hing g a sem ua naft alena m encair kembali. Setelah semua naftalena mencair, tambahkan 2,56 gram belerang ke
dalam naftalena cair, aduk sampai semua belerang larut dalam naftalena. 2.
Padam kan pem bakaran, lakukan pengukuran suhu sepert i kegiat an A hingga ± 70°C.
3. Bu at lah g rafik d an t en t u kan t it ik b eku laru t an b eleran g d alam n aft alen a
dari grafik tersebut. 4.
Band ing kan hasil p eng am at an p ad a lang kah kerja A d an lang kah kerja B. Diskusikan dengan teman sekelompok Anda dan presentasikan di depan kelas.
Pedagang es lilin atau es krim menambahkan es batu dan garam dapur di sekeliling bagian luar wadah es. Mengapa harus ditambah garam dapur?
Kegiatan Inkuiri
D. Diagram Fasa
Diagram fasa adalah ungkapan perubahan keadaan dasar fasa suatu zat dalam bentuk diagram. Diagram fasa dapat dinyatakan berdasarkan perubahan
suhu °C dan tekanan atm, dinamakan diagram P – T . Dalam diagram fasa terdapat kurva kesetimbangan antara fasa padat, cair, dan gas.
1. Diagram Fasa Air
Seperti Anda ketahui, air dapat berada dalam fasa gas, cair, dan padat bergantung pada suhu dan tekanan. Ketiga fasa tersebut dapat
diungkapkan dalam bentuk diagram P – T Gambar 1.4.
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Berapakah kenaikan titik didih larutan yang dibuat
dengan melarutkan 18 g glukosa C
6
H
12
O
6
ke dalam 500 mL air?
ρ
air = 1 g mL
–1
2. Berapakah titik didih larutan yang dibuat
dengan melarutkan 9,2 g gliserol C
3
H
8
O
3
ke dalam 100 g air? 3.
Suatu zat nonvolatil sebanyak 16 g dilarutkan dalam 38 g CS
2
. Berapakah M
r
zat tersebut jika kenaikan titik didihnya 1,17°C? Diketahui
K
d
CS
2
= 2,34°C m
–1
. 4.
Suatu larutan dibuat dengan cara melarutkan 12,8 g zat X dalam 200 g benzena. Berapakah
M
r
zat tersebut jika kenaikan titik didihnya 81,265°C. Diketahui K
d
C
6
H
6
= 2,53°C m
–1
dan titik didih C
6
H
6
= 80,1°C.
Tes Kompetensi Subbab
C
5. Hitunglah titik beku larutan 7,7 g propilen glikol
OH–CH
2
–OHCH–CH
3
dalam 500 mL air. 6.
Suatu larutan gula dalam air mendidih pada suhu 100,78°C, berapakah titik beku larutan
gula tersebut? 7.
Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 4,9 g sukrosa dalam 175 mL air. Hitung titik beku
larutan ini. 8.
Safrole diekstrak dari minyak sassafras dan dipakai untuk pemberi aroma pada ‘root
beer’. Cuplikan safrole 2,4 g dilarutan dalam 103 g difenil eter. Larutan membeku pada
25,7
o
C. Jika titik beku difenil eter murni adalah 26,84
o
C dan tetapan penurunan titik beku molal 8°C m
–1
, hitunglah M
r
safrole.
13
Sifat Koligat if Larut an
Pada diagram fasa tersebut terdapat tiga kurva yang membagi diagram ke dalam daerah padat, cair, dan gas. Pada setiap daerah, menunjukkan
keadaan wujud zat yang stabil. Setiap titik pada kurva menunjukkan hubungan tekanan dan suhu.
Kurva AB yang membagi wilayah padat dan cair, menyatakan keadaan padat dan cair berada dalam keadaan setimbang:
Padat
U
Cair Kurva tersebut memberikan informasi tentang titik leleh padatan
atau titik beku cairan pada suhu dan tekanan tertentu. Umumnya peleburan padat
→
cair atau pembekuan cair
→
padat tidak dipengaruhi oleh tekanan sehingga kurva AB cenderung membentuk
garis lurus. Kurva AB untuk air agak miring ke kiri karena pembentukan es
pada tekanan tinggi suhunya turun sebesar 1°C dari keadaan normal 1 atm. Hal ini disebabkan pada keadaan cair kurang rapat dibandingkan
pada keadaan padat. Kurva AC yang membagi wilayah cair dan gas memberikan informasi
tentang tekanan uap air pada berbagai suhu. Kurva tersebut menunjukkan garis kesetimbangan fasa antara cair dan gas. Titik leleh dan titik didih
air pada tekanan 1 atm ditunjukkan dengan garis putus-putus, berada pada suhu 0°C dan 100°C.
Kurva AD yang membagi wilayah padat dan gas memberikan informasi tentang tekanan uap padatan pada berbagai suhu. Kurva tersebut
menunjukkan garis kesetimbangan fasa antara padat dan gas. Kurva ini berpotongan dengan kurva yang lain pada titik A. Titik A dinamakan titik
tripel, yaitu titik di mana pada suhu dan tekanan tersebut terjadi kesetimbangan fasa antara gas, cair, dan padat secara bersama-sama. Titik tripel untuk air
terjadi pada suhu 0,01°C dan tekanan 0,006 atm 4,58 mmHg.
Dengan diagram fasa, Anda dapat memperkirakan wujud suatu zat pada suhu dan tekanan tertentu. Pada tekanan 1 atm dan suhu 25°C, air
akan berwujud cair, sedangkan pada suhu 0°C air berwujud padat es. Diagram fasa yang lain misalnya diagram fasa CO
2
, seperti ditunjukkan
pada Gambar 1.5.
Gambar 1.4
Diagram fasa air Tit ik t ripel A 0,01°C; 0,006 at m , t it ik
leleh at au t it ik beku norm al B 0°C; 1 at m ; t it ik didih norm al C 100°C; 1
at m , dan t it ik krit is D 374,4°C; 217,7 atm .
Beberapa istilah fasa transisi:
Penguapan: H
2
O
A
→
H
2
O
g
Pengem bunan: H
2
O
g
→
H
2
O
A
Peleburan: H
2
O
s
→
H
2
O
A
Pem bekuan: H
2
O
A
→
H
2
O
s
Sublim asi: H
2
O
s
→
H
2
O
g
Deposisi: H
2
O
g
→
H
2
O
s
Terminology for transition fase
: Evaporation
: H
2
O
A
→
H
2
O
g Condensat ion:
H
2
O
g
→
H
2
O
A
Melt :
H
2
O
s
→
H
2
O
A
Freeze:
H
2
O
A
→
H
2
O
s Sublim at ion:
H
2
O
s
→
H
2
O
g Deposit ion:
H
2
O
g
→
H
2
O
s
Note
Catatan
Cair Padat
Gas 0,006 at m
1 at m 218 at m
0,0098 100
374 A
B C
D
Suhu °C T
e k
a n
a n
a tm
Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000
