PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN

Penurunan titik beku larutan

I.                    Tujuan        :

a)      Untuk mempelajari penurunan titik beku beberapa larutan

b)      Membedakan penurunan titik beku larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit

II.                 Dasar teori  :

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. 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 (êTf). 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.
Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel – partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku, yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekullarutan. 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.

III.               Alat            :

a)      Termometer (skala 0,1-0,5)

b)      Tabung reaksi

c)      Rak tabung reaksi

d)      Gelas kimia plastik

e)      Pengaduk kaca

Bahan         :

a)      Es batu

b)      Garam dapur kasar

c)      Air suling

d)      Larutan Urea (0,1 M)

e)      Larutan Urea (0,5 M)

f)        Larutan NaCl (0,1 M)

IV.              Cara kerja  :

1.      Masukkan es batu dan garam dapur ke dalam gelas kimia sampai tiga per empat gelas (sebagai pendingin)!

2.      Isilah tabung reaksi dengan air suling sampai 4 cm, kemudian masukkan tabung tersebut ke dalam campuran pendingin dan aduk campuran pendinginnya!

3.      Masukkan pengaduk ke dalam tabung reaksi tadi dan gerakkan pengaduk turun naik sampai air dalam tabung membeku!

4.      Keluarkan tabung dari campuran pendingin dan biarkan es dalam tabung mencair sebagian. Gantilah pengaduk dengan termometer dan aduklah dengan termometer turun naik, kemudian baca suhu campuran es dan air dalam tabung!

5.      Ulangi langkah 1-4 dengan menggunakan larutan urea dan larutan garam sebagai pengganti air suling dalam tabung !

V.                 Hasil pengamatan

No.	Larutan	Suhu Saat Membeku (ºC)
1	Air suling	0 ºC
2	Urea (0,1 M)	-1 ºC
3	Urea (0,5 M)	-2 ºC
4	NaCl (0,1 M)	-2 ºC

VI.              Pertanyaan dan jawaban :

1.      Bagaimana pengaruh zat terlarut terhadap titik beku ?

2.      Bandingkan titik beku larutan dengan titik beku pelarutnya (air) !

3.      Bandingkan titik beku larutan urea 0,1 M ( non elektrolit) dengan larutan Nacl 0,1 M (elektrolit) !

Jawab !

1.      Zat terlarut berpengaruh terhadap titik beku karena penurunan titik beku suatu larutan dipengaruhi oleh konsentrasi dan kemolalan suatu larutan.

2.      Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku (Tf) pelarut murni.
Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel – partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku, yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekul larutan.

3.      Berdasarkan data yang kami dapatakan saat melakukan percobaan, terdapat perbedaan titik beku antara larutan elektrolit (NaCl = -2⁰C) dengan larutan non elektrolit (Urea = -1⁰C), tetapi memilki konsentrasi molalitas yang sama yaitu 0,1 molal. Perbedaan titik beku kedua larutan tersebut dikarenakan jumlah partikel yang berbeda.larutan elektrolit (NaCl) akan mengion atau terurai menjadi ion – ion, sehingga jumlah partikelnya lebih banyak, tetapi larutan nonelektrolit (Urea) tidak akan mengion, sehingga jumlah partikelnya tidak akan berubah, setelah dilarutkan/ jumlahnya lebih sedikit. 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.

VII.            Kesimpulan

Dari percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa :

1.      Titik beku larutan (yang dalam hal ini digunakan larutan urea dan NaCl) memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan titik beku air (pelarut murni) karena di dalam larutan urea dan NaCl terkandung zat terlarut berupa molekul-molekul urea dan molekul-molekul NaCl yang menyebabkan terhalangnya molekul-molekul air untuk membeku sehingga dibutuhkan suhu yang lebih rendah untuk membekukan larutan urea dan NaCl tersebut.

2.      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 dibandingkan larutan non elektrolit.

VIII.         Lampiran