1. Judul Praktikum : Hubungan Titik Didih dengan Konsentrasi

2. Hari/tanggal Praktikum : Rabu, 28 Desember 2011

3. Mata Kuliah : Kimia Dasar

4. Praktikum Ke : Delapan

A. Tujuan :

Untuk mengetahui apakah ada hubungan antara titik didih dengan konsentrasi

pada larutan.

B. Prinsip

Apabila zat padat yang tidak mudah menguap dilarutkan dalam pelarut, maka

tekanan uap akhirnya akan turun sehingga titik didih larutan akan naik dan titik bekunya

akan turun dibandingkan dengan pelarut murni.

C. Dasar Teori

Titik didih adalah suhu (temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan

tekanan eksternal yang dialami oleh cairan. Berdasarkan nilai titik didih zat terlarut, larutan

dapat dibagi dua yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat

terlarut lebih mudah menguap O2, NH2, H2S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat

terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan pelarut yang lebih dulu

menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi

larutan, tidakbergantung pada jenis zat terlarutnya. Untuk larutan yang sangat encer,

trekanan uap zat terlarut dapatdiabaika, sehingga yang mempengaruhi titik didih larutan

hanya pelarutnya.

Berlawanan dengan penurunan titik beku larutan. Kenaikan titik didih larutan

merupakan fenomena meningkatkan titik didih suatu pelarut disebabkan adanya zat

terlarut didalam pelarut tersebut. Ini berarti bahwa titik didih pelarut akan lebih kecil jika

dibandingkan dengan titik larutan. Sebagai contoh titik didih air murni adalah 100 C jika kita

melarutkan gula atau garam dapur ke dalam air maka titik didihnya akan lebih dari 100 C.

Bagaimana Kita Mengukur Kenaikan Titik Didih Larutan?

Kenaikan titik didih larutan merupakan salah satu sifat koligatif larutan, Untuk

menghitung perubahan titik didih larutan maka kita bisa menggunakan persamaan berikut

ini:

Tb = Kb. m . i

sedangkang titik didih larutan dicari dengan persamaan,

Tb = Tpelarut + Tb

dimana :

Tb= penurunan titik beku larutan

Tb = titik beku larutan

m = molalitas larutan

Kb = konstanta titik beku pelarut

i = Faktor Van’t Hoff

Di bidang themodinamika konstanta titik beku pelarut, Kb lebih dikenal dengan istilah

“Konstanta Ebulioskopik“. Ebulioskopik berasal dari bahasa Yunani yang artinya “mendidih”.

Faktor Van’t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut

berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan

titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van’t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi

sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut

hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van’t Hoffnya adalah 1

dan nonelektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van’t

Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

i = 1 + (n-1)?)

dengan ? adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika

suatu zat berada didalam larutan.

Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut

tetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya [1]. Sifat koligatif larutan

terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan

nonelektrolit

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan

uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya[4]. Hal ini menyebabkan terjadinya

penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer [4]. Dari

hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya [4].

Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi

peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut[4]. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel

pelarut membutuhkan energi yang lebih besar[4]. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih

pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb)[4]. Persamaannya

dapat ditulis:

ΔTb = Tblarutan − Tbpelarut

Keterangan :

ΔTb = kenaikan titik didih

kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relatif

Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

Pelarut Titik Didih Tetapan (Kb)

Aseton 56,2 1,71

Benzena 80,1 02,53

Kamfer 204,0 05,61

Karbon tetraklorida 76,5 04,95

Sikloheksana 80,7 02,79

Naftalena 217,7 05,80

Fenol 182 03,04

Air 100,0 00,52

titik didih adalah suhu dimana terjadi perubahan wujud dari cair menjadi uap (gas).

normalnya titik didih zat cair terjadi pada suhu dimana tekanan uapnya adalah 1 atm.

Titik didih larutan lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih pelarut murninya. Jadi

apabila kita membandingkan titik didih air murni dengan larutan gula maka titik didih larutan

gula akan lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih air murni. Hal ini dapat disimpulkan

sebagai berikut,

Pelarut + zat terlarut non-volatil larutan tekanan uapnya rendah titik didih

menjadi lebih tinggi dibandingkan pelarut murni

Dari sini muncul istilah kenaikan titik didih larutan yang dirumuskan sebagai,

dimana:

Konsentrasi

Konsentrasi larutan didefinisikan dengan salah satu dari ungkapan berikut:

Ungkapan konsentrasi

1. persen massa (%) = (massa zat terlarut/ massa larutan) x 100

2. molaritas (konsentrasi molar) (mol dm-3) = (mol zat terlarut)/(liter larutan)

3. molalitas (mol kg-1) = (mol zat teralrut)/(kg pelarut)

Tekanan uap

Tekanan uap cairan adalah salah satu sifat penting larutan. Tekanan uap larutan juga

penting dan bermanfaat untuk mengidentifikasi larutan. Dalam hal sistem biner, bila

komponennya mirip ukuran molekul dan kepolarannya, misalnya benzen dan toluen,

tekanan uap larutan dapat diprediksi dari tekanan uap komponennya. Hal ini karena sifat

tekanan uap yang aditif. Bila larutan komponen A dan komponen B dengan fraksi mol

masing-masing adalah xA dan xB berada dala kesetimbangan dengan fasa gasnya tekanan

uap masing-masing komponen sebanding dengan fraksi molnya dalam larutan. Tekanan uap

komponen A, pA,diungkapkan sebagai:

pA = pA0 xA …

pA0 adalah tekanan uap cairan A murni pada suhu yang sama. Hubungan yang mirip

juga berlaku bagi tekanan uap B, pB. Hubungan ini ditemukan oleh kimiawan Perancis

Francois Marie Raoult (1830-1901) dan disebut dengan hukum Raoult. Untuk larutan yang

mengikuti hukum Raoult, interaksi antara molekul individual kedua komponen sama dengan

interaksi antara molekul dalam tiap komponen. Larutan semacam ini disebut larutan ideal.

Gambar 7.6 menunjukkan tekanan uap larutan ideal sebagai fungsi konsentrasi zat teralrut.

Tekanan total campuran gas adalah jumlah pA dan pB, masing-masing sesuai dengan hukum

Raoult.

Gambar Tekanan total dan parsial larutan ideal.

Larutan ideal dan nyata

Sebagaimana juga perilaku gas nyata berbeda dengan perilaku gas ideal, perilaku

larutan nyata berebeda dengan perilaku larutan ideal, dengan kata lain berbeda dari hukum

Raoult. Gambar (a) menunjukkan kurva tekanan uap sistem biner dua cairan yang cukup

berbeda polaritasnya, aseton Me2CO dan karbon disulfida CS2. Dalam hal ini, penyimpangan

positif dari hukum Raoult (tekanan uap lebih besar) diamati. Gambar (b) menunjukkan tekanan

uap sistem biner aseton dan khloroform CHCl3. Dalam kasus ini, penyimpangan negatif dari

hukum Raoult diamati. Garis putus-putus menunjukkan perilaku larutan ideal. Peilaku larutan

mendekati ideal bila fraksi mol komponen mendekati 0 atau 1. Dengan menjauhnya fraksi mol

dari 0 atau 1, penyimpangan dari ideal menjadi lebih besar, dan kurva tekanan uap akan

mencapai minimum atau maksimum.

Gambar Tekanan total dan parsial larutan nyata (25°C).

Penyebab penyimpangan dari perilaku ideal sebagian besar disebabkan oleh besarnya

interaksi molekul. Bila pencampuran komponen A dan B menyebabkan absorpsi kalor dari

lingkungan (endoterm), interaksi molekul antara dua komponen lebih kecil daripada pada

masing-masing komponen, dan penyimpangan positif dari hukum Raoult akan terjadi.

Sebaliknya, bila pencampuran menghasilkan kalor ke lingkungan (eksoterm), penyimpangan

negatif akan terjadi.

Bila ikatan hidrogen terbentuk antara komponen A dan komponen B, kecenderungan

salah satu komponen untuk meninggalkan larutan (menguap) diperlemah, dan penyimpangan

negatif dari hukum Raoult akan diamati. Kesimpulannya, penyebab penyimpangan dari hukum

Raoult sama dengan penyebab penyimpangan dari hukum gas ideal.

Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku

Bila dibandingkan tekanan uap larutan pada suhu yang sama lebih rendah dari tekanan

uap pelarutnya. Jadi, titik didih normal larutan, yakni suhu saat fasa gas pelarut mencapai 1

atm, harus lebih tinggi daripada titik didih pelarut. Fenomena ini disebut dengan kenaikan titik

didih larutan.

Dengan menerapkan hukum Raoult pada larutan ideal, kita dapat memperoleh hubungan

berikut:

pA = pA0 xA = pA

0 [nA /(nA + nB)]

(pA0- pA)/ pA

0 = 1 – xA = xB

xA dan xB adalah fraksi mol, dan nA dan nB adalah jumlah mol tiap komponen. Persamaan

ini menunjukkan bahwa, untuk larutan ideal dengan zat terlarut tidak mudah menguap,

penurunan tekanan uap sebanding dengan fraksi mol zat terlarut.

Untuk larutan encer, yakni nA + nB hampir sama dengan nA, jumlah mol nB dan massa

pada konsentrasi molal mB diberikan dalam ungkapan.

xB = nB/(nA + nB) = nB/nA= nB/(1/MA) = MAmB

MA adalah massa molar pelarut A. Untuk larutan encer, penurunan tekanan uap

sebanding dengan mB, massa konsentrasi molal zat terlarut B.

Perbedaan titik didih larutan dan pelarut disebut dengan kenaikan titik didih, Tb. Untuk

larutan encer, kenaikan titik didih sebanding dengan massa konsentrasi molal zat terlarut B.

Tb = Kb mB

Tetapan kesebandingan Kb khas untuk setiap pelarut dan disebut dengan kenaikan titik didih

molal.

Hubungan yang mirip juga berlaku bila larutan ideal didinginkan sampai membeku. Titik

beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. Perbedaan antara titik beku larutan dan

pelarut disebut penurunan titik beku, Tf. Untuk larutan encer penurunan titik beku akan

sebanding dengan konsentrasi molal zat terlarut mB

Tf = Kf mB

Tetapan kesebandingannya Kb khas untuk tiap pelarut dan disebut dengan penurunan titik beku

molal.

Tabel Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku molal.

Pelarut titik didih (°C) Kb Pelarut titik beku (°C) Kf

CS2 46 2.40 H2O 0 1.86

aseton

55,91,69 Benzen 5,1 5,07

Benzen 79,8 2,54 asam asetat 16,3 3,9

H2O 100 0,51 Kamfer 180 40

Di Tabel ini beberapa nilai umum kenaikan titik didih dan penurunan titik beku molal

diberikan. Dengan menggunakan nilai ini dan persamaan dimungkinkan untuk menentukan

massa molar zat terlarut yang belum diketahui. Kini, penentuan massa molekul lebih mudah

dilakukan dengan spektrometer massa. Sebelum spektrometer massa digunakan dengan rutin,

massa molekul umumnya ditentukan dengan menggunakan kenaikan titik didih atau penurunan

titik beku. Untuk kedua metoda, derajat kesalahan tertentu tak terhindarkan, dan keterampilan

yang baik diperlukan agar didapatkan hasil yang akurat.

D. Alat dan Bahan

Bunsen

Pipet ukur

Gelas ukur

Gelas kimia

Kasa asbes

Kaki tiga

Termometer

Larutan

E. Prosedur Kerja

1. Siapkan larutan NaCl 60 %

2. Encerkan masing-masing menjadi 12%, 13% dan 16%

3. Panaskan dan catat titik didihnya

4. Buat grafik

F. Data Pengamatan

Grafik Hubungan Konsentrasi dengan titik didih :

12% 13% 16%90.5

91

91.5

92

92.5

93

93.5

94

94.5

95

95.5

G. Perhitungan

Perhitungan pengenceran larutan NaCl dari NaCl 60%

1. Larutan NaCl 12%

V1 . K1 = V2 . K2

V1 . 60% = 50 . 12%

V1 = 10 mL

Jadi, 10 mL NaCl 60% dalam 40 mL aquadest

2. Larutan NaCl 13%

V1 . K1 = V2 . K2

V1 . 60% = 50 . 13%

V1 = 10,83mL

Jadi, 10,83 mL NaCl 60% dalam 39,17 mL aquadest

3. Larutan NaCl 16%

V1 . K1 = V2 . K2

V1 . 60% = 50 . 16%

V1 = 10 mL

Jadi, 13,33 mL NaCl 60% dalam 36,67 mL aquadest

H. Pembahasan

NaCl yang semakin besar disebabkan oleh penambahan komposisi solute (NaCl)

dalam larutan. Semakin besar komposisi solute maka mol dari larutan juga

semakin tinggi. Akibatnya fraksi mol pun demakin tinggi sehingga tekanan

parsialnya semakin tinggi, seperti percobaan ini sesuai dengan hukum Roult.

Adapun bunyi hukum, ”semakin banyak zat yang terlarut di dalam larutan, maka

semakin besar pula titik didihnya”.

Dari hasil pengamatan titik didih larutan <100 0C disebabkan kadar kemurnian

NaCl yang tercampur dalam larutan sudah berkurang sehingga Tb larutan atau

titik didih larutan tersebut tidak mencapai 100 0C.

Menurut teori diketahui bahwa titik didih NaCl adalah 1465 0K, sehingga dapat

dilihat bahwa NaCl memiliki titik didih lebih tinggi dari akuades (titik didih

akuades : 373 0K).

I. Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang kami lakukan, kami bisa menentukan suhu titik didih

dari suatu larutan garam. Data yang kami dapat adalah senagai berikut

Semakin besar konsentrasi dan jumlah NaCl (solute non volatile) yang digunakan

maka tekanan uap parsial dari akuades (solvent) akan turun sehingga titik didih

dan kenaikan titik didih larutan akan semakin tinggi.

No Konsentrasi (%) Titik Didih (0 C)

1 12 % 92 0 C

2 13 % 93 0 C

3 16 % 95 0 C

J. Daftar Pustaka

1. http://putradnyana-kimia.blogspot.com/2010/08/rpp-1-sifat-koligatif-larutan-

xii1.html

2. source by :

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/larutan/

3. Laboratorium Dasar Proses Kimia -–TGP FTUI: Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika

(28)

4. kenaikan titik didih larutan , Sifat Koligatif Larutan http://belajarkimia.com/2010/07/

kenaikan-titik-didih-larutan/

5. Kimia.Penulis Nana Sutresna.Penerbit PT Grafindo Media Pratama

6. Praktis Belajar Kimia.Penulis Imam Rahayu.Penerbit PT Grafindo Media Pratama

7. Cerdas Belajar Kimia.Penulis Nana Sutresna.Penerbit PT Grafindo Media Pratama.

8. Kimia Sma.Penerbit Galangpress Group.

9. Kimia SMA/MA Kls XII (Diknas).Penulis Suyatno.Penerbit Grasindo.

10. Jago Kimia SMA. Penulis Esvandiari. Penerbit Niaga Swadaya.

11. http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Rima_Nurmalasari_060505/ kenaikan_titik_didih_larutan.html