Laporan Penurunan Titik Beku Larutan 5r1u5r

Praktikum 1 Name : Iskandar Setiadi Class : XII. IPA 2 / 19

Laporan Praktikum Kimia Mengukur Titik Beku Larutan Tujuan Percobaan : -

Untuk mengukur titik beku larutan serta faktor-faktor yang mempengaruhinya.

-

Mempraktekkan kegunaan sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari.

Dasar Teori : Menurut Raoult, Sifat koligatif larutan adalah sifat suatu larutan yang tidak bergantung pada jenis zat yang terlarut, melainkan dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut tersebut. Ada 4 macam sifat koligatif larutan yang dibedakan kedalam 2 kelompok, yaitu sifat tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik, sedangkan 2 kelompok tersebut adalah larutan elektrolit maupun larutan nonelektrolit. Kemolalan suatu larutan, yang disimbolkan m, adalah jumlah mol zat yang terlarut setiap 1 kg larutan ( mol/kg ). Kemolalan inilah yang akan sering digunakan dalam perhitungan sifat koligatif larutan karena kemolalan tidak akan berubah / konstan tanpa penambahan pelarut maupun terlarut. Salah satu sifat koligatif larutan adalah penurunan titik beku suatu larutan ( ∆T f ). Penurunan titik beku didefinisikan sebagai selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan yang dinotasikan dalam T f pelarut - T f larutan. Penurunan titik beku larutan dapat dihitung dengan persamaan : ∆T f = K f .m Dimana K f difenisikan sebagai konstanta penurunan titik beku suatu pelarut. Konstanta ini hanya berubah jika dan hanya jika terjadi perubahan tekanan (P = atm) yang mengubah suhu titik beku suatu pelarut murni.

Dalam sifat koligatif, suatu larutan campuran akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan pelarut murninya. Hal ini dikarenakan adanya penghalang antar partikel pelarut yang sejenis oleh larutan terlarut, sehingga larutan campuran memerlukan suhu yang lebih rendah agar partikel-partikel pelarut sejenisnya menjadi rapat (membeku). Hal ini sesuai dengan pengertian bahwa semakin tinggi suhunya, maka jarak antar partikel sejenis akan merenggang. Larutan elektrolit akan memiliki sifat koligatif yang lebih besar dibandingkan larutan non-elektrolit. Hal ini disebabkan, pada suatu reaksi sederhana suatu larutan A elektrolit menjadi ion B, kita dapat menyimpulkan bahwa larutan A akan terionisasi menjadi lebih besar atau sama dengan 1 ion jumlahnya. Hal ini menyebabkan, bila larutan elektrolit memiliki derajat ionisasi sebesar α , maka reaksi akhir yang terjadi adalah (larutan elektrolit A - α * larutan elektrolit A) dan menghasilkan juga (jumlah ion terbentuk * α * larutan elektrolit A). Sehingga akan terdapat Larutan elektrolit A * (1 + α *(jumlah ion terbentuk -1)), atau dapat dinotasikan dalam faktor van’t Hoff (i). Faktor van’t hoff: Jumlah zat larutan elektrolit = M (1 + α (n − 1)) Dimana : M = Jumlah larutan elektrolit A n = Jumlah ion terbentuk Dari uraian diatas, didapatkan bahwa rumus penurunan titik beku larutan ( ∆T f ) adalah sebagai berikut: -Non elektrolit ∆T f = m.K f =

G 1000 * *Kf Mr P

G = massa zat terlarut P = massa zat pelarut -Elektrolit ∆T f = m.K f .i =

G 1000 * * K f * M (1 + α ( n − 1)) Mr P

Dimana i adalah faktor van’t Hoff tersebut.

2

Alat dan Bahan : Alat yang digunakan dalam praktikum ini meliputi : Nama Alat Gelas Kimia 500 ml Tabung Reaksi Thermometer

Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah

Sedangkan bahan yang digunakan dalam praktikum ini meliputi : Nama Bahan Es Batu Air Akuades Garam ( NaCl ) ( s )

Jumlah ¾ gelas kimia 500 ml Secukupnya 3 sendok makan

NaCl

( aq )

2 molal

10 ml

NaCl

( aq )

1 molal

10 ml

CO(NH 2 ) 2( aq ) (urea) 1 molal

10 ml

CO(NH 2 ) 2( aq ) (urea) 2 molal

10 ml

Cara Kerja : 1. Isi gelas kimia dengan es batu yang telah dipecah menjadi kecil-kecil hingga ¾ bagian gelas kimia 500 ml dan tambahkan 3 sendok NaCl ( s ) pada es batu tersebut. 2. Masukkan 10 ml larutan CO(NH 2 ) 2( aq ) 1 molal ke dalam tabung reaksi, kemudian masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam gelas kimia pada langkah 1. 3. Aduklah larutan CO(NH 2 ) 2( aq ) yang ada dalam tabung reaksi hingga membeku dengan menggunakan termometer. 4. Keluarkan tabung reaksi dan lihatlah apakah larutan sudah membeku atau belum. 5. Jika cairan sudah ada yang mulai membeku, ukur suhu yang tetap dari campuran zat padat dan zat cair dalam tabung tersebut dan catat sebagai titik beku larutan. 3

6. Ulangi langkah 2-5 diatas untuk mencari titik beku air, larutan CO(NH 2 ) 2( aq ) 2 molal, NaCl 1 molal dan NaCl 2 molal. Hasil Pengamatan : Kemolala

Titik Beku

Selisih titik beku air dengan titik

No.

Zat Terlarut

1. 2.

Air akuades NaCl ( aq )

n 1

3.

NaCl ( aq )

2

−6o C

4.

CO(NH 2 ) 2( aq )

1

1oC

2o C-(- 6o C) = 8o C 2o C- 1oC= 1oC

5.

CO(NH 2 ) 2( aq )

2

−1o C

2o C-(- 1oC) = 3o C

2 C −1o C o

beku larutan o o 2 C-(- 1 C) = 3o C

Analisis Data / Pertanyaan : 1. Jelaskan pengaruh kemolalan larutan terhadap titik beku : a. Larutan Urea (CO(NH 2 ) 2 ) b. Larutan NaCl 2. Untuk molalitas yang sama, jelaskan pengaruh NaCl (zat elektrolit) dibandingkan dengan urea (zat non-elektrolit) terhadap penurunan titik beku larutan! 3. Apa fungsi penambahan garam pada es batu? Jawab: 1. a. 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 ∆T f / penurunan titik beku suatu larutan. Dari data diatas kita dapat melihat bahwa CO(NH 2 ) 2 1 molal memiliki ∆T f = 1oC sedangkan CO(NH 2 ) 2 2 molal memiliki ∆T f = 3o C. Hal ini kurang lebih sesuai dengan dasar teori kita yang menyatakan bahwa semakin tinggi kemolalan suatu zat terlarut dalam pelarut, maka akan terjadi penurunan titik beku yang semakin besar. ∆T f = m.K f >> Naiknya molalitas suatu larutan sebanding dengan perubahan penurunan titik bekunya, sehingga dalam kasus ini

4

perubahan kemolalan larutan urea yang semakin besar akan menyebabkan titik beku yang semakin rendah. b. Pada kasus ini memiliki konsep yang kurang lebih sama dengan bagian (a). Kita perhatikan bahwa dari data diatas didapatkan NaCl ( aq ) 1 molal memiliki ∆T f = 3o C dan NaCl ( aq ) 2 molal memiliki ∆T f = 8o C . Dengan rumus ∆T f = m.K f .i kita juga dapat melihat bahwa perubahan molalitas suatu zat terlarut juga memiliki perubahan suhu titik beku yang sebanding dalam larutan elektrolit. 2. Mula-mula, kita tinjau dari data diatas. Didapatkan bahwa untuk 1 molal, CO(NH 2

) 2 1 molal memiliki ∆T f = 1oC dan NaCl ( aq ) 1 molal memiliki ∆T f = 3o C.

Sedangkan untuk data 2 molal, didapatkan bahwa (NH 2 ) 2 2 molal memiliki ∆T f = 3o C dan dan NaCl ( aq ) 2 molal memiliki ∆T f = 8o C. Dari hasil percobaan ini kita dapat melihat bahwa larutan elektrolit memiliki penurunan titik beku yang lebih rendah. Larutan non-elektrolit dapat diasumsikan memiliki faktor van’t Hoff = 1. Sehingga kita akan mencari range kemungkinan faktor van’t Hoff dari zat terlarut NaCl. Untuk 1 molal: ∆T f NaCl = m.K f 1oC = 1 mol/kg . Kf Kf = 1 ∆T f CO(NH 2 ) 2 = m.K f .i 3o C = 1 mol/kg. Kf. i i = 3 >> faktor van’t Hoff Untuk 2 molal: ∆T f NaCl = m.K f 3° C = 2 mol/kg . Kf Kf = 1,5 ∆T f CO(NH 2 ) 2 = m.K f .i 5

8o C = 2 mol/kg. 1,5. i i = 8/3 = 2,67 >> faktor van’t Hoff Dari perhitungan diatas, kita dapat mengasumsikan faktor van’t Hoff dari CO(NH 2

) 2( aq ) akan lebih besar daripada larutan non-elektrolit NaCl. 3 >1 , dan 2,67 > 1

sehingga dapat disimpulkan bahwa larutan elektrolit yang memiliki molalitas sama dengan larutan non-elektrolit memiliki ∆T f ( Penurunan titik beku) yang lebih besar. 3. Garam disini merupakan salah satu penerapan dari sifat koligatif larutan. Garam berfungsi sebagai zat yang menurunkan titik beku es batu sehingga es batu tidak akan membeku pada suhu 0o C sehingga ketika sebuah tabung reaksi diletakkan didalam gelas kimia ini, akan terbentuk sebuah sistem antara larutan es batu yang o suhunya 0 ( l ) C dengan larutan uji yang ada didalam tabung reaksi. Hal ini jelas

sulit dilakukan apabila es batu berbentuk padatan (s) dan apabila tidak ada penambahan garam, maka suhunya akan lebih tinggi dari 0o C ketika berbentuk liquid. Kesimpulan : Dari uraian diatas, dapat disimpulkan beberapa hal, sebagai berikut: Yang pertama adalah bahwa penambahan zat terlarut pada suatu pelarut murni akan menyebabkan turunnya suhu titik beku dari pelarut murni tersebut ( Larutan akan memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan titik beku pelarut murni ). Yang kedua adalah molalitas suatu larutan berpengaruh pada besarnya perubahan titik beku suatu larutan. Dalam sifat koligatif larutan, yaitu suatu sifat dimana jenis zat terlarut tidak mengubah besarnya penurunan titik beku, melainkan banyaknya terlarut akan mempengaruhinya. Suatu zat 2 molal ( 2 mol dalam 1 kg ) tentunya akan memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan zat yang sama yang hanya memiliki 1 molal ( 1 mol dalam 1 kg ).

6

Yang ketiga adalah bahwa K f suatu akan selalu konstan pada tekanan yang sama. Tekanan yang berbeda akan menyebabkan berubahnya titik beku suatu larutan. Yang keempat adalah jumlah molalitas yang sama belum tentu menghasilkan perubahan titik beku yang sama, sedangkan sebaliknya, jumlah molalitas yang berbeda belum tentu menghasilkan perubahan titik beku yang berbeda. Hal ini dapat terjadi karena adanya dua kelompok larutan, yaitu larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit. Pada kasus pertama, larutan yang memiliki molalitas sama: Larutan elektrolit akan memiliki ∆T f yang lebih besar daripada larutan non-elektrolit. Pada kasus kedua, larutan yang memiliki ∆T f sama: Larutan elektrolit memiliki molalitas lebih kecil daripada larutan non-elektrolit, tetapi menghasilkan ∆T f yang sama.

Daftar Pustaka Purba, Michael, 2006. Kimia 3A Untuk SMA kelas XII. Jakarta : Erlangga. Tim Tentor Ahli, 2009. Rumus Sakti SMA. Yogyakarta : Kendi Mas Media. http://affuwa.wordpress.com/2007/06/16/sifat-koligatif-larutan/ http://belajarkimia.com/penurunan-titik-beku-larutan/ http://chem-is-try.org/Sifat%20Koligatif%20Larutan/

7