Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku – Mari sobat kita lanjutkan materi kita tentang sifat koligatif larutan. Pada postingan sebelumnya telah dibahas tentang penurunan tekanan uap. Sekarang kita akan bercerita panjang lebar tentang sifat koligatif larutan Kenaikan titik didih dan Penurunan Titik Beku. Kita akan belajar tentang kedua sifat tersebut berikut rumus dan contoh soalnya.
Kenaikan Titik Didih Larutan
Coba sobat renungkan, ketika sobat merebus air murni dan merebus air gula, kira-kira akan lebih cepat mendidih air murni atau air gula? Jawabannya adalah air gula. Buat yang belum percaya silahkan dipraktekan dirumah. Semakin banyak jumlah gula yang terlarut maka akan lebih lama mendidihnya. Pada peristiwa tersebut terjadi kenaikan titik didih larutan. Sama seperti penurunan tekanan uap larutan yang merupakan fungsi konsentrasi dari partikel zat terlarut. Ia tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Kenaikan titik didih juga demikian. Pada larutan encer, kenaikan titik didi larutan (ΔTb) sama dengan molalitas (m) larutan yang mengandung pertikel zat terlarut (nonvolatil) dikalikan dengan tetapan kenaikan titik didih molal (Kb). Kenaikan titik didih ini dirumuskan:
ΔTb = Tb – Tbo = m Kb
Keterangan
ΔTb = kenaikan titik didih larutan
Tb = titik didih larutan
Tbo = titik didih pelarut murni
m = molalitas
Kf = tetapan kenaikan titik didih molal (oC kg mol-1)
molalitas adalah jumlah mol terlarut perkilogram pelarut, dapat sobat cari dengan m = mol zat terlarut / kg pelarut
nilai molalitas hanya tergantung pada jumlah mol zat terlarut dan massa pelarut, ia tidak tergantung pada jenis zat terlarut.
Penurunan Titik Beku larutan
Di beberapa negara yang mengalami musin dingin (musim salju) seperti kanada, inggris, amerika, dan beberapa negara subtropis, ternyata disana garam banyak digunakan untuk mencairkan jalan-jalan yang beku. Apa sebabnya? Ini adalah akibat dari salah satu sifat koligatif larutan penurunan titik beku. Coba sobat perhatikan ilustrasi di bawah ini:
(a). Pada bejana a terdapat pelarut murni dan padatan pelarut murni yang timbul akibat proses pendinginan. Ada kesimbangan pada kedua wujud pelarut murni tersebut. Molekul pelarut murni dalam wujud cair maupun pada dapat bergabung dengan mudah.
(b). Pada saat dalam pelarut murni telah ditambahkan zat terlarut X akan menyebabkan proses perubahan wujud dari cair ke padat tidak akan seefektif pada pelarut murni karena terhalang oleh molekul zat terlarut X. Kesetimbangan akan bergerser ke wuwjud cairan. Jadi ketika sobat ingin membekukan larutan tersebut diperlukan suhu yang lebih rendah. Jadi terjadi penurunan titik beku jika dibandingkan dengan titik beku pelarut murni. Berapa penurunan titik beku ini? Sama seperti pada kenaikan titik didih larutan, penurunan titik beku (ΔTf) sama dengan perkalian antara molalitas (m) dengan tetapan penurunan titik beku molal (Kf)
ΔTf = Tfo – Tf = m Kf
Keterangan
ΔTf = kenaikan titik didih larutan
Tf = titik beku larutan
Tfo = titik beku pelarut murni
m = molalitas
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC kg mol-1)
Contoh Soal
Sebanyak 0, 6 gram urea, CO(NH2)2 sobat larutkan ke dalam 40 gram air. Jika larutan tersebut kita anggap idela, tentukan berapa titik didih dan titik beku larutan. Diketahui Kb H2O = 0,512 oC kg mol-1 dan Kf H2O = 1,86 oC kg mol-1
Jawaban
Mr dari urea CO(NH2)2 = 60 gram (C = 12, N = 14, H = 1, C = 12)
Jumlah mol zat terlarut = 0,6/6 = 0,1
molalitas = 0,1 / (4 x 10-2) = 2,5
Titik Didih Larutan
Kenaikan titik didih(ΔTb) = m Kb = 2,5 x 0,512 = 1,28 oC
Titik didih = 100 + 1,28 = 101,28 oC
Titik Beku Larutan
Penurunan titik beku (ΔTf) = Tfo – Tf = m Kf = 2,5 x 1,86 = 4,65
Titik beku = 0 – 4,65 = -4,65 oC