laporan penelitian penurunan titik beku

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang
Titik beku adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan

uap padatannya. Titik beku larutan lebih rendah dari pada titik beku pelarut murni.
Hal ini disebabkan zat pelarutnya harus membeku terlebih dahulu, baru zat
terlarutnya. Jadi larutan akan membeku lebih lama dari pada 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 0 oC 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 (air suling/aquades ), NaCl dan Urea, serta mencoba
membuktian bahwa titik beku Urea akan lebih rendah dibandingkan aquades dan

NaCl.

1

1.2.

Tujuan Percobaan
1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan es dan garam terhadap proses
pembekuan suatu larutan.
2. Untuk membandingkan titik beku aquades, NaCl dan urea.

2

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
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.
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).
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, maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

3

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. 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.
a. Penurunan takanan uap (ΔP)
Tekanan uap jenuh (P) merupakan tekanan uap setinggi suatu zat pada
suhu tertentu. Semakin mudah zat menguap (volatil), semakin tinggi tekanan uap

jenuhnya. Sebaliknya, semakin sukar zat menguap (nonvotail), semakin rendah

4

tekanan uap jenuhnya. Adanya zat terlarut nonvotail dalam suatu pelarut cair
mengakibatkan penurunan tekanan uap jenuh. Hal ini terjadi akibat gaya tarikmenarik antara molekul zat terlarut dengan pelarut cair. Semakin besar
konsentrasi zat terlarut nonvotail yang ditambahkan, semakin besar penurunan
tekanan uap jenuh yang teramati.
ΔP = P° - P

Keterangan :
ΔP

= penurunan tekanan uap jenuh (cmHg)

P°

= tekanan uap jenuh pelarut murni (cmHg)

P

= tekanan uap jenuh larutan (cmHg)

b. Penurunan Titik Beku (ΔTf)
Penurunan titik beku disebabkan oleh adanya penambahan zat terlarut
nonvolatil kedalam suatu pelarut. Zat-zat ini menghalangi proses pengaturan
molekul-molekul pembentukan Kristal padat. Dengan demikian, diperlukan suhu
yang lebih rendah untuk memperoleh Kristal padat.
ΔTf = m . Kf

ΔTf = Tfpelarut - Tflarutan

Keterangan :
Tf

= titik beku (°C)

ΔTf

= penurunan titik beku larutan (°C)

5

m

= molalitas (m)

Kf

= tetapan penurunantitik beku molal (°C/m)
c. Kenaikan titik didih (ΔTb)
Titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap sama dengan tekanan luar.

Titik didih normal suatu cairan merupakan suhu pada saat tekann uap sama
dengan tekann 1 atmosfer. Sebagai contoh pada saat memasak air didaerah
dataran rendah akan berbeda titik didihnya dengan saat memasak air didaerah
pegunungan. Titik didih normal air 100°C, sedangkan titik didih air didaerah yang
memiliki tekanan lebih rendah seperti daerah pegunungan akan lebih rendah dari
100°C.
Kenaikan titik didih disebabkan oleh adanya penambahan zat terlarut

nonvolatile kedalam suatu pelarut. Penambahan zat tersebut menghalangi gerakan
molekul-molekul air atau molekul-molekul pelarut sehingga mempersulit
lepasnya molekul dari fase cair ke fase gas.
ΔTb = m . Kb

ΔTb = Tb larutan- Tb pelarut

Keterangan :
Tb

= titik didih (°C)

ΔTb

= kenaikan titik didih larutan (°C)

m

= molalitas (m)

Kb

= tetapan kenaikan titik didih molal (°C/m)

6

d. Tekanan osmotik (p)
Untuk nonelektrolit p = M . R . T

Peristiwa osmosis adalah proses merembesnya pelarut dari larutan yang
lebih encer ke larutan yang lebih pekat atau dari pelarut murni ke suatu larutan
melalui membran semipermeabel. Jika kedua larutan mencapai konsentrasi yang
sama, osmosis akan berhenti atau dapat dihentikan dengan memberi tekanan pada
larutan pekat. Tekanan ini disebut tekanan osmotik. Menurut Van’t hoff, besarnya
tekanan osmotik untuk larutan encer sebanding dengan molaritas larutan berikut.
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.

7

BAB III
METODE KERJA
3.1.

Alat dan Bahan

1. Alat
 5 batang pengaduk kaca
 1 Gelas Beker
 1 Ceret plastik
 5 Tabung reaksi
 1 Rak tabung reaksi
 5 Termometer
 1 stopwatch atau alat lain yang dapat dipakai untuk menghitung waktu
 1 Sendok

2. Bahan
 Es Batu
 8 sendok garam kasar
 100 ml Air suling/ aquadest
 5 ml Larutan Urea 1 m
 5 ml Larutan Urea 2 m
 5 ml Larutan NaCl 1 m
 5 ml Larutan NaCl 2 m

8

3.2.

Prosedur Kerja
1. Menyiapkan Alat dan Bahan.
2. Mengambil 1 tabung reaksi lalu mengisinya dengan 5 ml aquades,
kemudian melakukan hal yang sama pada tabung reaksi yang berbeda
dan dengan larutan yang berbeda ( urea 1 m, urea 2 m, NaCl 1 m dan
NaCl 2 m).

3. Melabeli masing- masing tabung reaksi sesuai larutan yang ada di
dalamnya agar tidak tertukar.
4. Menaruh dan mengatur tabung reaksi yang telah diisi dengan larutan
pada rak tabung reaksi.
5. Menetralkan termometer dengan cara menaruh termometer dalam
larutan aquades yang tersisa.
6. Membuat campuran pendingin dengan cara memasukkan butiranbutiran kecil es kedalam ceret plastik sampai kira-kira tiga perempat
bagian lalu menambahkan 8 sendok garam dapur dan mengaduk dengan
pengaduk.
7. Mengukur suhu campuran pendingin yang telah dibuat dengan
termometer yang sudah dinetralkan dan mencatatnya kemudian
termometer tersebut dinetralkan kembali.
8. Memasukkan ke lima tabung reaksi yang berisi larutan tadi secara
bersamaan ke dalam campuran pendingin yang telah dibuat.
9. Memasukkan pengaduk kaca masing-masing 1 kedalam masing-masing
tabung reaksi dan menggerakkan pengaduk tersebut naik turun dalam

9

air hingga air membeku seluruhnya (lakukan perlahan dan hati-hati agar
tabung reaksi tidak bocor/retak atau rusak).
10. Menghitung lamanya waktu masing-masing larutan untuk membeku
seluruhnya menggunakan stopwatch kemudian mencatatnya.
11. Mengeluarkan

tabung reaksi

yang larutannya

telah

membeku

seluruhnya dari campuran pendingin lalu meletakkannya pada rak
tabung reaksi dan membiarkan larutan yang membeku dalam tabung
meleleh sebagian.
12. Mengganti batang pengaduk kaca dengan thermometer. Dengan hatihati mengaduk campuran dalam tabung menggunakan thermometer
secara naik turun.
13. Membaca temperatur yang ditunjukkan thermometer dan mencatatnya
sebagai titik beku larutan tersebut.
14. Setelah melakukan percobaan, lanjut dengan membersihkan dan
mengembalikan alat yang digunakan dalam praktikum pada tempatnya,
juga membuang sampah setelah uji coba secara teliti dan hati-hati.

10

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.1Hasil
Berdasarkan pengamatan penurunan titik beku yang terjadi pada masingmasing larutan:
Waktu yang
Nama label/larutan
dibutuhkan untuk

Titik beku larutan

yang diuji
membeku seluruhnya
Aquades

13 menit 2 detik

0,7oC

NaCl 1 m

9 menit 37 detik

-7oC

NaCl 2 m

13 menit 31 detik

-9oC

Urea 1 m

11 menit 5 detik

-4oC

Urea 2 m

16 menit 15 detik

-12oC

1.2Pembahasan
Dari hasil praktikum 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 kami lebih fokus
pada penurunan titik beku suatu larutan sesuai dengan judul praktikum kali ini.
Pada praktikum didapat hasil yakni Aquades didapat hasil penurunan titik beku

11

sebesar 0,7oC, NaCl 1 m didapat hasil penurunan titik beku sebesar -7oC, NaCl 2
m didapat hasil penurunan titik beku sebesar -9oC, Urea 1 m didapat hasil
penurunan titik beku sebesar -4oC dan Urea 2 m didapat hasil penurunan titik beku
sebesar -12oC.
Jika hasil yang diperoleh 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 mengukur jumlah
larutan, membersihkan alat kerja, kurang cermat dalam membaca termometer,
ataupun kurang cepat dan cermat pada saat melakukan pengukuran suhu sehingga
terjadi perbedaan yang sangat signifikan.
Fungsi 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 0 oC 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 kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan. Hal ini

12

terbukti pada penambahan zat yang tidak mudah terlarut Urea dan NaCl
menyebabkan adanya penurunan titik beku.

BAB V
13

PENUTUP
5.1. Kesimpulan
1. 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 .

5.2. Saran

14

-

Jika ingin pratikum berhasil, maka harus melaksanakan aturan cara kerja
dengan baik dan benar.

-

Praktikan diharapkan untuk bersabar dan tekun dalam praktikum.

- Telitilah dalam melihat perubahan yang terjadi pada paku.

15

DAFTAR PUSTAKA

http://ndhaarlinda.blogspot.co.id/2012/10/penurunan-titik-bekularutan.html
https://fathur30rahman.blogspot.co.id/2014/04/laporan-praktikumkimia-penurunan-titik.html

http://r.search.yahoo.com/
_ylt=Awrxg9PVV_hZXzoAAQr3RQx.;_ylu=X3oDMTByb2lkZ2kyBHNlYwNzc
gRwb3MDMgRjb2xvA3NnMwR2dGlkAw--/RV=2/RE=1509476437/RO=10/
RU=https%3a%2f%2frisdaastuti99.blogspot.com%2f2016%2f11%2fcontohlaporan-kimia-penurunan-titik.html/RK=1/
RS=WcFe5PaCsVYWijV6fAKHcTOkk0A-

16