TITIK BEKU DAN TITIK DIDIH I.
TUJUAN 1. Menunjukkan hubungan antara konsentrasi larutan dengan penurunan titik beku larutan 2. Menunjukkan hubungan antara konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih larutan
II.
DASAR TEORI Titik didih suatu larutan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh itu sama
dengan tekanan atmosfer lingkungan sekitar. Pada keadaan tersebut, akan terjadi perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Suatu zat cair dikatakan mendidih jika tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer (tekanan udara luar) di atas permukaan cairan. Oleh karena tekanan uap larutan zat non-volatil lebih rendah dari pelarut murninya, maka untuk mendidihkan larutan perlu energi lebih dibandingkan mendidihkan pelarut murninya. Akibatnya, titik didih larutan akan lebih tinggi daripada pelarut murninya. Untuk titik beku, suatu zat dikatakan membeku jika partikel-partikel zat itu berada dalam kisi-kisi kesetimbangan sehingga tidak terjadi gerakan partikel, selain getaran di tempatnya. Penambahan zat terlarut non-volatil juga dapat menyebabkan penurunan titik beku larutan. Gejala ini terjadi karena zat terlarut tidak larut dalam fasa padat pelarutnya.
III.
ALAT DAN BAHAN Alat :
Bahan :
-
Ember plastik
-
Aquadest
-
7 tabung reaksi dan rak
-
Larutan urea (CO(NH2)2) 1m
-
Pengaduk kaca
-
Sendok plastik
-
Termometer
-
7 buah gelas kimia 100 mL
-
Kasa dan kaki tiga
dan 2m -
Larutan gula (C12H22O11) 1m dan 2m
-
Larutan garam dapur (NaCl) 1m dan 2m
-
IV.
Pembakar spiritus
-
Es batu
-
Garam grasak (kasar)
CARA KERJA 1. TITIK BEKU -
Memasukkan butiran kecil es batu ke dalam ember plastik kurang lebih sampai ¾ nya.
-
Menambahkan 8 sendok garam grasak, lalu mengaduknya.
-
Mengisi tabung reaksi dengan aquades sampai setinggi 4cm.
-
Memasukkan tabung ke dalam campuran es batu dengan garam.
-
Mengaduk aquades dengan pengaduk kaca sampai aquadest membeku.
-
Mengeluarkan tabung dari campuran es batu dengan garam sampai aquades yang sudah menjadi es sedikit mencair.
-
Memasukkan termometer ke dalam tabung reaksi dan mengukur suhunya.
-
Mengulangi langkah-langkah tersebut dengan mengganti aquadest menggunakan larutan urea 1m dan 2m, larutan gula 1m dan 2m, serta larutan garam daput NaCl 1m dan 2m.
2. TITIK DIDIH -
Menyiapkan gelas kimia 100 mL sebanyak 7 buah, lalu menempelkan kertas bertuliskan nama larutannya ke masing-masing gelas kimia.
-
Mengisi gelas kimia 1 dengan aquadest, sebanyak 25 mL.
-
Memanaskan gelas kimia 1 hingga aquadestnya mendidih (kurang lebih 4 menit), lalu mencatat suhunya.
-
Mengulangi langkah tersebut dengan gelas kimia 2-7 yang masingmasing telah diisi dengan larutan yang berbeda (urea 1m dan 2m, larutan gula 1m dan 2m, serta larutan garam daput NaCl 1m dan 2m).
V.
HASIL PENGAMATAN 1. TITIK BEKU
NO.
LARUTAN
1
Aquadest
2
Larutan Gula
3
MOLALITAS
TITIK BEKU (0C)
BEDA TITIK BEKU
0
-
1m
- 0,5
0,5
Larutan Gula
2m
-1
1
4
Larutan Urea
1m
-1
1
5
Larutan Urea
2m
-2
2
6
Larutan Garam
1m
-2
2
7
Larutan Garam
2m
-5
5
2. TITIK DIDIH
NO.
VI.
LARUTAN
1
Aquadest
2
Larutan Gula
3
MOLALITAS
TITIK DIDIH (0C)
BEDA TITIK DIDIH
90
-
1m
92
2
Larutan Gula
2m
95
5
4
Larutan Urea
1m
91
1
5
Larutan Urea
2m
94
4
6
Larutan Garam
1m
95
5
7
Larutan Garam
2m
99
9
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Sifat koligatif larutan adalah suatu sifat larutan yang tidak bergantung
pada macamnya zat terlarut, tetapi semata-mata hanya bergantung pada banyaknya mol partikel dan jumlah dari pelarut yang ada. Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan udara luar. Biasanya yang dimaksud dengan titik didih adalah titik didih normal, yaitu titik didih pada tekanan udara luar 1 atm. Titik didih normal air adalah 100°C.
Titik beku adalah suhu pada saat larutan mulai mambeku pada saat tekanan udara luar sama dengan 1 atm. Titik beku normal air adalan 0°C. Jika air murni didinginkan pada suhu 0°C, maka air tersebut akan membeku dan memiliki tekanan luar sebesar 1 atm. Tetapi, bila kedalamnya dilarutkan zat terlarut yang sukar menguap, maka pada suhu 0°C belum membeku dan tekanan luarnya akan lebih kecil dari 1 atm.
A. TITIK BEKU Untuk uji titik beku, dalam ember plastik dimasukkan es batu hingga hampir penuh lalu dicampurkan dengan garam grasak. 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 di dalam es batu akan lebih tinggi dari 0°C (yaitu pada saat es berubah menjadi cair). Pada percobaan ini kita mengetahui adanya partikel zat terlarut yang tidak mudah menguap sehingga tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murni. 1. Aquades Aquades atau air suling yang diuji memiliki titik beku kurang lebih 0°C. 2. Larutan gula 1 m
5. Larutan gula 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tf
∆Tf
Tf
= m . Kf . i
= m . Kf . i
= 1 . 0,52 . 1
= 2 . 0,52 . 1
= 0,52°C
= 1,04°C
= 0 - 0,52 = -0,52°C
Hasil pengukuran: -0,5°C
Tf
= 0 - 1,04 = -1,04°C
Hasil pengukuran: -1°C
3. Larutan urea 1 m
6. Larutan urea 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tf
∆Tf
Tf
= m . Kf . i
= m . Kf . i
= 1 . 0,52 . 1
= 2 . 0,52 . 1
= 0,52°C
= 1,04°C
= 0 - 0,52 = -0,52°C
Tf
= 0 - 1,04 = -1,04°C
Hasil pengukuran: -1°C
Hasil pengukuran: -2°C
4. Larutan NaCl 1 m
7. Larutan NaCl 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tf
∆Tf
Tf
= m . Kf . i
= m . Kf . i
= 1 . 0,52 . 2
= 2 . 0,52 . 2
= 1,04°C
= 2,08°C
= 0 - 1,04 = -1,04°C
Hasil pengukuran: -2°C
Tf
= 0 - 2,08 = -2,08°C
Hasil pengukuran: -5
Sehingga melalui perhitungan dan pengukuran, bisa diketahui bahwa penambahan zat lain ke dalam aquades akan menurunkan titik beku. Apabila zat itu merupakan elektrolit, penurunan titik bekunya akan semakin besar.
B. TITIK DIDIH Untuk uji titik didih, pertama kami mendidihkan aquades dengan spiritus lalu mengukur suhunya. Setelah itu kami mendidihkan larutan-larutan lain dan mengukur suhunya ketika mendidih. 1. Aquades Aquades atau air suling yang diuji memiliki titik didih kurang lebih 90°C. 2. Larutan gula 1 m
5. Larutan gula 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tb
∆Tb
Tb
= m . Kb . i
= m . Kb . i
= 1 . 1,86 . 1
= 2 . 1,86 . 1
= 1,86°C
= 3,72°C
= 90 + 1,86 = 91,86°C
Hasil pengukuran: 92°C
Tb
= 90 + 3,72 = 93,72°C
Hasil pengukuran: 95°C
3. Larutan urea 1 m
6. Larutan urea 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tb
∆Tb
Tb
= m . Kb . i
= m . Kb . i
= 1 . 1,86 . 1
= 2 . 1,86 . 1
= 1,86°C
= 3,72°C
= 90 + 1,86 = 91,86°C
Hasil pengukuran: 91°C
Tb
= 90 + 3,72 = 93,72°C
Hasil pengukuran: 94°C
4. Larutan NaCl 1 m
7. Larutan NaCl 2 m
Analisa perhitungan:
Analisa perhitungan:
∆Tb
∆Tb
= m . Kb . i
Tb
= m . Kb . i
= 1 . 1,86 . 2
= 2 . 1,86 . 2
= 3,72°C
= 7,44°C
= 90 + 3,72 = 93,72°C
Hasil pengukuran: 95°C
Tb
= 90 + 7,44 = 97,44°C
Hasil pengukuran: 99°C
Sehingga melalui perhitungan dan pengukuran, bisa diketahui bahwa penambahan zat lain ke dalam aquades akan menaikkan titik beku. Apabila zat itu merupakan elektrolit, kenaikan titik didihnya akan semakin besar.
Ternyata dari analisa, terdapat beberapa hasil mengukur yang kurang pas dengan hasil perhitungan. Hasil perhitungan dan pengukuran yang kurang sesuai itu bisa disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Ketidaktelitian saat mengukur. 2. Proses pendidihan dan pembekuan masing-masing larutan tidak sama dilihat dari parameter yang tidak sama, sehingga dalam pengukuran titik beku tidak diperoleh data yang akurat. 3. Kadar kemurnian larutan tercampur sehingga titik didih larutan tidak mencapai 100°C mungkin disebabkan alat dan bahan yang dicuci kurang steril. 4. Termometer yang digunakan belum dalam keadaan yang stabil, misalnya ketika mengukur suhu larutan, besar kemungkinan terjadi penambahan suhu dari dimana ketika tabung reaksi dikeluarkan dari es lalu terkena suhu luar atau suhu tangan kita sendiri serta terjadi kekurang telitian dalam pembacaan skala termometer. 5. Untuk titik beku, kemungkinan lainnya adalah es batu yang digunakan telah mencair, sehingga memperlambat proses pembekuan larutan.
VII.
PERTANYAAN
1. Bagaimana titik beku larutan dibanding titik beku pelarut murni? Lebih tinggi, lebih rendah, atau sama? Titik beku larutan lebih rendah dibanding titik beku pelarut murni. 2. Bagaimana pengaruh molalitas larutan gula terhadap titik beku larutan dan penurunan titik beku larutan? Semakin besar molalitas larutan gula, maka titik bekunya semakin rendah. 3. Bagaimana pengaruh molalitas larutan urea terhadap titik beku larutan dan penurunan titik beku larutan? Semakin besar molalitas larutan urea, maka titik bekunya semakin rendah. 4. Bagaimana pengaruh molalitas larutan NaCl terhadap titik beku larutan dan penurunan titik beku larutan? Semakin besar molalitas larutan NaCl, maka titik bekunya semakin rendah. 5. Pada kemolalan yang sama, bagaimana pengaruh larutan NaCl (elektrolit) dibandingkan dengan pengaruh larutan urea (non elektrolit) terhadap titik beku larutan dan penurunan titik beku larutan? Lebih besar, karena larutan NaCl merupakan elektrolit yang memiliki faktor Van Hoff. 6. Sebutkan faktor-faktor yang menentukan harga penurunan titik beku larutan! Molalitas larutan campuran (dipengaruhi besar massa, massa molekul relatif, massa pelarut) dan jenis larutan tersebut (elektrolit/non elektrolit) serta konstanta titik beku dimana larutan itu dilarutkan. 7. Bagaimana titik didih larutan dibanding titik didih pelarut murni (lebih tinggi, lebih rendah, atau sama)? Titik didih larutan lebih tinggi dibanding titik didih pelarut murni. 8. Bagaimana pengaruh molalitas larutan gula terhadap titik didih larutan dan kenaikan titik didih larutan? Semakin besar molalitas larutan gula, maka titik didihnya semakin tinggi.
9. Bagaimana pengaruh molalitas larutan urea terhadap titik didih larutan dan kenaikan titik didih larutan? Semakin besar molalitas larutan gula, maka titik didihnya semakin tinggi. 10. Bagaimana pengaruh molalitas larutan NaCl terhadap titik didih larutan dan kenaikan titik didih larutan? Semakin besar molalitas larutan gula, maka titik didihnya semakin tinggi. 11. Sebutkan faktor-faktor yang menentukan harga kenaikan titik didih larutan! Molalitas larutan campuran (dipengaruhi besar massa, massa molekul relatif, massa pelarut) dan jenis larutan tersebut (elektrolit/non elektrolit) serta konstanta titik didih dimana larutan itu dilarutkan.
VIII. KESIMPULAN Melalui percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Konsentrasi larutan berpengaruh terhadap penurunan titik beku. Semakin besar konsentrasinya, semakin besar penurunan titik beku larutan dibanding pelarut murni. 2. Konsentrasi larutan berpengaruh terhadap kenaikan titik didih. Semakin besar konsentrasinya, semakin besar kenaikan titik didih larutan dibanding pelarut murni. 3. Selain konsentrasi, jenis larutan yaitu elektrolit dan non elektrolit juga mempengaruhi kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan.
DAFTAR PUSTAKA Purba, Michael. 2007. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga. Anonim. Sifat Koligatif Larutan. (Online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Sifat_koligatif_larutan, diakses pada Minggu, 15 September 2013 pukul 08.40). Cassiopeia Yun. Laporan Kenaikan Titik Didih Larutan. (Online), (http://humanosinalma.blogspot.com/2013/04/laporan-kenaikan-titik-didihlarutan_6.html, diakses pada Minggu, 15 September 2013 pukul 08.50).
