
KIMIA DASAR I
Praktikum V
Penurunan Titik Beku Larutan
![]() |
Oleh:
Nama Mahasiswa : A’AN ZAHROTUL WALIDAH
NIM : M0211001
Hari/Tgl Praktikum : Kamis, 10 Nopember 2011
Kelompok : 1 (satu)
Asisten Pembimbing : Diniyah
LABORATORIUM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
PERCOBAAN
5
PENENTUAN
TITIK BEKU
1. TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa dapat menentukan penurunan titik
beku larutan urea dan larutan NaCl
2. PRINSIP PERCOBAAN
Prinsip percobaan kali ini adalah
menghitung penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl dengan menghitung
terlebih dahulu massa dan molalitas suatu zat terlarutnya, selanjutnya
membandingkan titik beku pelarut murni (air) dan larutan urea serta larutan
NaCl.
3. DASAR TEORI
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.
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
disoasiasi (larutan non elektrolit ) , sebanding dengan banyaknya partikel zat
terlarut. Besarnya kenaikan titik didih larutan 1 molal disebut kenaikan titik
didih molal,Kb, sedangkan besarnya penurunan titik beku larutan 1 molal disebut
penurunan titik beku molal, Kf.



Dengan :


Kb = kenaikan titik didih molal
Kf
= penurunan titik beku molal
M = molalitas larutan
Besarnya mlalitas larutan yang
sejenis sebanding dengan massa zat terlarut dan berbanding terbalik dengan
massa molekul zat terlarut. Jika massa zat terlarut dan massa zat pelarut
diketahui, maka massa molekul zat terlarut dapat ditentukan berdasarkan sifat
koligatif 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 derajat disosiasi larutan.
(sumber: modul e-learning / penentuan titik beku)
Zat
elektrolit dan non elektrolit
Berdasarkan sifat fisis
larutannya, zat yang larut dalam air digolongkan dalam dua kelompok besar,
yaitu zat elektrolit dan non elektrolit. Larutan non elektrolit tidak dapat
menghantarkan listrik, misalnya larutan gula, sedangkan larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik, misalnya larutan
garam dan asam sulfat.
Seperti yang telah dikemukakan
diatas bahwa sifat koligatif larutan bergantung dari banyaknya partikel zat
terlarut dalam larutan. Atas dasar itulah sifat koligatif larutan dapat dibagi
menjadi sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan non
elektrolit. Hal ini disebabkan karena zat terlarut pada larutan non elektrolit
jumlahnya tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion , sedangkan zat terlarut
pada larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion.
(sumber
: Arifin : 2007 )
Sifat
koligatif larutan non elektrolit
Sifat koligatif larutan dalah
sifat larutan yang mengandung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan
dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut. Sifat larutan yang tergolong
sifat koligatif adalah :
1.
Penurunan
tekanan uap ( P)

Ada
suatu zat cair jika dimasukkan dalam suatu ruangan tertutup maka zat cair itu
akan menguap sampai ruangan itu jenuh. Pada saat keadaan jenuh tersebut
terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair dan uap jenuhnya.Tekanan yang
ditimbulkan oleh uap jenuh tersebut disebut tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan
uap jenuh bergantung pada jenis zat dan suhu. Zat yang memiliki gaya tarik
menarik antar partikel sangat besar berarti sukar untuk menguap dan berarti zat
tersebut memiliki tekanan uap jenuh yang relative kecil. Misalnya : garam , gula,
glikol , gliserol. Tetapi sebaliknya zat yang memiliki gaya tarik menarik antar
partikel sangat kecil berarti mudah untuk menguap dan berarti zat tersebut
memiliki tekanan uap jenuh yang relative besar. Zat ini dinamakan atsiri,
Misalnya : etanol dan eter. Tekanan uap jenuh akan bertambah apabila suhu
dinaikkan.


Hubungan antara tekanan udara , tekanan
uap, titik didih , titik beku air murni dan larutan dapat disimpulkan :
Ø
Titik
didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarut murni ( Tb larutan <
Tb pelarut ) maka kenaikan titik didih (
Tb) dinyatakan :




Ø

Titik
beku larutan lebih tinggi daripada titik beku pelarut murni(Tf larutan < Tf
pelarut ) maka penurunan titik beku(
Tf) dinyatakan :




(sumber
: Rama, Michael, 1999)
2.
Kenaikan
Titik didih ( Tb)

Titik
didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu samadengan
tekana luar (tekanan yang dikenakan pada permukaan cairan ). Apabila tekanan
uap sama dengan tekanan luar maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan
dapat mendorong ke permukaan menuju fase gas. Oleh karena itu titik didih
larutan bergantung pada tekanan luar. Biasanya yang dimaksud titik didih normal
yaitu pada tekanan 1 atm (760 cmHg). Titik
Didih normal air adalah 100 C. Persamaanya adalah :



m =
kemolalan larutan
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (0,52)
3.
Penurunan
tekanan beku ( Tf)




m =
kemolalan larutan
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (1,86)
4.
Tekanan
Osmotik
Berbagai
jenis selaput (semipermiable) baik yang buatan maupun yang murni , dapat
dilewati molekul pelarut yang kecil tetapi menahan molekul zat terlarut.
Apabila dua jenis larutan yang beda konsentrasinya dipisahkan oleh selaput
semipermiabel akan terdapat aliran pelarut dari larutan yang encer ke larutan
yang pekat. Hal ini terlihat dari bertambah tingginya larutan yang pekat,
sedangkan yang encer semakin berkurang, perpindahan ini disebut osmosis.
Osmosis dapat dicegah dengan member
suatu tekanan pada suatu permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untuk
menghentikan aliran dari pelarut murni menuju larutan disebut tekanan osmotic.
Tekanan osmotic tergolong sifat koligatif karena harganya bergantung pada
konsentrasi dan bukan bergantung pada jenis zat terlarut. Menurut Van’t Hoff :
“tekanan osmosis larutan berbanding lurus dengan konsentrasi molar dan suhu
mutlak larutan . Persamaannya :

dimana : π =
tekanan osmotic
M =
kemolaran larutan
R =
tetapan gas ideal (0,082)
T =
suhu mutlak
(sumber :Rosenberg,Jerome L:1980)
Sifat
koligatif larutan elekrolit
Senyawa elektrolit (asam, basa, garam ) dalam air
akan terurai menjadi ion, maka jumlah partikel dalam akan menjadi lebih besar dibandingkan
dengan zat non elektrolit.Zat elektrolit dalam air akan terionisasi menjadi
ion-ion. Peruraian ini menyebabkan penambahan jumlah partikel. Penambahan
partikel ini menyebabkan sifat koligatif larutan elektrolit mempunyai nilai
lebih besar daripada sifat koligatif larutan non elektrolit , untuk
larutan-larutan dengan konsentrasi sama.

α
= jumlah mol yang terionisasi

Jika konsentrasi larutan M
(molaritas) maka:

Jumlah
mol yang terionisasi = jumlah mol mula-mula . α
= M.α
Selanjutnya
, pertambahan jumlah zat akibat zat elektrolit dapat digambarkan :


Mula-mula = M
Terionisasi = -M.α n.M.α
Setimbang =M-M.α n.M.α
Jumlah partikel dalam
larutan = M-M.α + n.M.α
= M (1 + ( n – 1) α)



Ø
Tb = m. Kb . i

Ø
Tf = m. Kf. i
Ø
π= M.R.T. i
(sumber:Susilowati,Endhang:2007)
4. ALAT DAN BAHAN
A.
Alat
:
a.
Gelas
ukur 1
buah
b.
Tabung
reaksi 5
buah
c.
Pengaduk 1 buah
d.
Gelas
kimia 1
buah
e.
Termometer 1 buah
f.
Stopwatch
ponsel 1 buah
g.
Penangas 1 buah
h.
Cawan 1
buah
i.
Timbangan
analitik 1
buah
B.
Bahan
a.
NaCl
(1,17
gram dan 0,58 gram )
b.
Urea
(0,6
gram dan 1,25 gram )
c.
Es
batu secukupnya
d.
Aquades (masing-masing
10 ml)
e.
Garam
dapur secukupnya
C.
Gambar
alat utama

![]() |











![]() |
|||||||||||
![]() |
|||||||||||
![]() |
![]() |
||||||||||
![]() |
|||||||||||
![]() |
|||||||||||
Atau
:

Keterangan
:
1. Tabung reaksi 3. Es batu
2. Penangas 4. Garam dapur
5.
METODELOGI
PERCOBAAN





Penangas yang berisi bongkahan

Dibiarkan
hingga :



Suhu setiap waktu 30 detik
Hingga semua padatan melebur


Hasil pengukuran









Penangas yang berisi
campuran

dibiarkan
hingga:



suhu tiap 30 detik
hingga semua melebur


Ditambah







Penangas yang berisi
campuran




suhu tiap 30 detik
hingga semua melebur


Ditambah







Penangas yang berisi
campuran




suhu tiap 30 detik
hingga semua melebur


Ditambah







Penangas yang berisi
campuran




suhu tiap 30 detik
hingga semua melebur
6. DATA HASIL PENGAMATAN DAN
PEMBAHASAN
A.
DATA
HASIL PENGAMATAN
Waktu
(30 detik ke :
|
Aquades 10 ml
|
NaCl 1,17 gram + aquades 10 ml
|
NaCl 0,58 gram + aquades 10 ml
|
Urea 1.25 gram + aquades 10 ml
|
Urea 0,6 gram + aquades 10 ml
|
1
|
5
|
5
|
-3
|
-3
|
Tidak membeku
|
2
|
5
|
6
|
-1
|
-3
|
|
3
|
4
|
8
|
1
|
-2
|
|
4
|
4
|
11
|
4
|
4
|
|
5
|
4
|
13
|
7,5
|
5
|
B.
PEMBAHASAN

Pada percobaan ini, urea merupakan larutan
non elektrolit karena tidak dapat menghantarkan arus listrik dan tidak terurai
menjadi ion-ion. Sedangkan NaCl merupakan larutan elektrolit karena dapat
menghantarkan arus listrik dan tidak terurai menjadi ion-ion. Prinsip dari
percobaan ini adalah menghitung penurunan titik beku larutan urea dan larutan
NaCl dengan menghitung terlebih dahulu massa dan molalitas suatu zat
terlarutnya, selanjutnya membandingkan titik beku pelarut murni (air) dan
larutan urea serta larutan NaCl.
Alat-alat yang digunaka adalah :
Ø
tabung reaki :
untuk tempat larutan uji
Ø
Gelas
ukur : untuk mengukur
dalam pengambilan larutan
Ø
Gelas
kimia : untuk tempat
mengaduk larutan
Ø
Pengaduk : untuk mengaduk larutan
Ø
Timbangan
analitik :untuk menimbang zat yang
akan digunakan dalam percobaan (urea dan NaCl)
Ø
Cawan : sebagai wadah untuk
menimbang NaCl dan urea
Ø
Stopwatch
: untuk menentukan
waktu ukur
Ø
Termometer :untuk mengukur suhu larutan
Ø
Penangas : untuk tempat es batu
yang akan digunakan untuk membekukan larutan,
Sedangkan bahan yang digunakan
antara lain : urea , NaCl, garam dapur, akuades dan es batu.
Pada
percobaan ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah mengisi penangas dengan es batuhingga penuh ,
kemudian ditambahkan garam dapur secukupnya. Tujuan dari penambahan garam dapur
tersebut adalah agar es batu yang ada dalam penangas tidak mencair( mempercepat
proses pembekuan), sebagaimana telah kita ketahui bahwa garam dapur tersebut
adalah zat yang memiliki gaya tarik menarik sangat besar dan berarti sukar
untuk menguap serta memiliki tekanan uap jenuh yang relative kecil sehingga
bila dicampurkan dengan es batu, suhu es batu akan terjaga maka tidak mudah
mencair. Dengan kata lain , fungsi garam dapur adalah untuk menaikkan titik
beku es batu. Setelah ditambahkan garam dapur, diisiskan aquades 10 ml ke dalam
tabung reaksi dan dan tabung yang berisi aquadest tersebut dimasukkan kedalam
penangas yang telah diiisi es batu dan garam dapur tadi, ditunggu hingga
terjadi pembekuan pada aquades yang merupakan pelarut murni. Setelah membeku,
tabung reaksi tersebut dikeluarkan dan diukur suhunya serta diamati dan dicatat
perubahan suhunya setiap selang 30 detik, hingga semua padatan aquades tersebut
mencair (melebur).
Pada
percobaan kedua digunakan urea (CO(NH2)2) untuk mengetahui besarnya titik
beku pada larutan urea (CO(NH2)2). Disini digunakan dua massa yang berbeda ( variasi
), yaitu 0,6 gram dan 1,25 gram. Langkah yang dilakukan adalah menimbang urea
sebanyak 0,6 gram kemudian dilarutkan dengan aquades 10 ml dalam gelas kimia
hingga semua serbuk larut, dengan cara diaduk. Sebanyak 5 ml hasil pelarutan
tersebut dimasukkan kedalam tabung reaksi . Selanjutnya tabung reaksi yang
berisi larutan urea tersebut dimasukkan kedalam penangas yang telah berisi es
batu dan garam dapur , dibiarkan hingga larutan membeku. Setelah membeku,
tabung reaksi dikeluarkan , diukur dan dicatat suhunya. Setiap 30 detik suhunya
diamati dan dicatat kembali hingga semua padatan urea mencair (melebur) .
Langkah yang sama dilakukan pada urea 1,25gram, sehingga dari pengamatan
tersebut diperoleh titik beku larutan urea dengan massa yang berbeda.
Setelah
pada percobaan larutan urea selesai dilakukan maka dilanjutkan dengan percobaan
larutan NaCl ,dengan massa yaitu 1,17 gram dan 0,58 gram. Langkah yang
dilakukan adalah menimbang NaCl sebanyak 0,58 gram kemudian dilarutkan dengan
aquades 10 ml dalam gelas kimia hingga semua serbuk larut, dengan cara diaduk.
Sebanyak 5 ml hasil pelarutan tersebut dimasukkan kedalam tabung reaksi . Selanjutnya
tabung reaksi yang berisi larutan NaCl tersebut dimasukkan kedalam penangas
yang telah berisi es batu dan garam dapur , dibiarkan hingga larutan membeku.
Setelah membeku, tabung reaksi dikeluarkan , diukur dan dicatat suhunya. Setiap
30 detik suhunya diamati dan dicatat kembali hingga semua padatan NaCl mencair
(melebur) . Langkah yang sama dilakukan pada NaCl 1,17 gram, sehingga dari pengamatan tersebut
diperoleh titik beku larutan NaCl dengan massa yang berbeda.
Dari
percobaan ini didapat hasil titik beku, sebagai berikut :
Ø
Aquades = 5 C
Ø
Urea
0,6gram = tidak membeku
Ø
Urea
1,25 gram = (-3) C
Ø
NaCl
1,17 gram =6 C
Ø
NaCl
0,58 gram = (-1) C



Ø
Aquades
= (-5) C
Ø
Urea
0,6gram = tidak membeku
Ø
Urea
1,25 gram = (3) C
Ø
NaCl
1,17 gram =(-6) C
Ø
NaCl
0,58 gram = (1) C
Sedangkan berdasarkan perhitungan
molalnya, penurunan titik beku untuk masing-masing larutan adalah sebagai
berikut :
Ø
Aquades
= 0 C
Ø
Urea
0,6gram = 1,86 C
Ø
Urea
1,25 gram = 4 C
Ø
NaCl
1,17 gram = 7,4 C
Ø
NaCl
0,58 gram = 3,72 C

·
Pada
aquades yang merupakan pelarut murni dimana nilai suhunya yang sebenarnya
adalah 0 C tapi dalam hasil percobaan didapatkan nilai suhunya sebesar (-5) C ,
hal ini mungkin dikarenakan karena beberapa kesalahan seperti saat pengukuran
suhu menggunakan thermometer, praktikan kurang cepat sehingga sebagian padatan
aquades sudah melebur.
·
Pada
NaCl, nilai penurunan titik bekunya pun berbeda , disebabkan karena NaCl merupakan larutan elektrolit kuat
sehingga proses pembekuannya berlangsung lebih lama , tetapi meleburnya lebih
cepat . (karena titik beku bergantung pada pertambahan jumlah partikel larutan
akibat terjadinya ionisasi. )
·
Pada
urea 0,6 gram tidak membeku , hal ini dikarenakan urea merupakan zat yang
memiliki gaya tarik menarik antar partikel sangat besar sehingga sukar untuk
menguap dan berarti zat tersebut memiliki tekanan uap jenuh yang relative
kecil.
Perbedaan nilai
penurunan titik beku berdasarkan hasil percobaan diatas dapat terjadi
disebabkan karena beberapa kesalahan , antara lain :
ü
Larutan
yang sudah membeku, tapi ketika akan dilakukan pengukuran suhu menggunakan
thermometer , praktikan kurang cepat sehingga padatan dari suatu larutan
tersebut sudah mulai melebur.
ü
Ketika
mengukur suhu, praktikan menyentuh thermometer (cara memegang thermometer yang kurang tepat
)sehingga mempengaruhi besarnya suhu yang terjadi.
ü
Kesalahan
dalam pembacaan skala thermometer (mata praktikan tidak sejajar dengan skala
thermometer. Keslahan ini disebut kesalahan paralaks.
ü
Kesalahan
dalam pengukuran waktu (waktu saat memencet tombol stopwatch tidak sama dengan
suhu yang ditunjuk thermometer)
ü
Larutan
pada saat dibekukan sedikit tercampur dengan tetesan air es yang dimasukkan
ketika menambahkan es batu pada penangas.
ü
Larutan
yang dibekukan sering diangkat untuk diketahui apakah sudah
memadat/belum(dibekukan-diangkat lagi-dibekukan lagi-diangkat lagi-begitu
seterusnya )sehingga larutan tersebut sukar untuk membeku kembali.
ü
Suhu
lingkungan mempengaruhi suhu thermometer.
7. KESIMPULAN
Titik
beku dari suatu larutan adalah suhu pada saat tekanan uap cairan samadengan
tekanan uap bentuk padatnya. Faktor-faktor yang mengalami titik beku larutan
adalah besarnya massa zat terlarut dan titik beku larutan. Semakin besar massa
zat terlarut maka penurunan titik bekunya makin besar dan semakin tinggi titik
beku larutan makan semakin tinggi pula penurunan titik bekunya.
Hasil
penurunan titik beku larutan berdasarkan titik beku larutannya adalah :
Ø
Aquades
= (-5) C
Ø
Urea
0,6gram = tidak membeku
Ø
Urea
1,25 gram = (3) C
Ø
NaCl
1,17 gram =(-6) C
Ø
NaCl
0,58 gram = (1) C
Hasil penurunan
titik beku larutan berdasarkan zat terlarutnya adalah :
Ø
Aquades
= 0 C
Ø
Urea
0,6gram = 1,86 C
Ø
Urea
1,25 gram = 4 C
Ø
NaCl
1,17 gram = 7,4 C
Ø
NaCl
0,58 gram = 3,72 C
8. DAFTAR PUSTAKA
1.
Arifin
, AH.AL.dkk. 2007. Panduan belajar kelas
II SMA IPA KIMIA . Yogyakarta:Primagama
2.
Modul
e-learning / Penentuan titik beku
3.
Rama,
Michael. 1999.Bahan ajar Kimia SMA / MA.
Jakarta:Gunung Ilmu
4.
Rosenberg,
Jerome L. 1980. Theory and Problems of
collage chemistry 6th edition (Schaum Series). Univercity of
Pittsburgh: Mcbrow Hill.inc
5.
Susilowati,
Endhang.2007.Kimia SMA II.Surakarta:
Tiga serangkai
9. LAMPIRAN
·
Perhitungan
Surakarta
, 10 November 2011
Mengetahui,
Asisten Praktikan
(
Diniyah ) (A’an Zahrotul W.)

A.
Menggunakan
rumus Tf = Tf0 – Tf

= 0 C – Tf larutan
1.
Tf
Aquades = 0 C – 5 C

= (-5) C
2.
Tf
urea 0.6 gram = tidak membeku

3.
Tf
urea 1,25 gram = 0 C – (-3) C

=
3 C
4.
Tf
NaCl 1,17 gram = 0 C – 6 C

=
(-6)C
5.
Tf
NaCl 0,58 gram = 0 C – (-1) C

=
1 C

B.

Menggunakan
rumus Tf = massa. 1000. Kf .i(jika
larutan elektrolit)


Mr.
volume (ml)
dengan: Mr urea
= 60
Mr NaCl = 58,5
1.
Tf aquades(pelarut murni) = 0 C

2.

Tf urea 0.6 gram = 0,6gram.1000ml .1,86


60. 10ml
=
1,86 C
3.

Tf urea 1,25 gram = 1,25gram.1000ml. 1,86


60. 10ml
= 4 C
4.

Tf NaCl 1,17 gram = 1,17 gram. 1000 ml.1,86. 2


58,5. 10ml
= 7,4 C
5.

Tf NaCl 0,58 gram = 0,58 gram. 1000 ml. 1,86. 2


58,5. 10ml
= 3,72 C
Tidak ada komentar:
Posting Komentar