LAPORAN PENELITIAN KIMIA

PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

“PENGARUH KADAR GARAM PADA PEMBUATAN

ES PUTAR”

disusun oleh :

1. Amalia Fadhila Ramadhani (XII IPA 3 / 04)

2. Bias Anggun Wanodya (XII IPA 3 / 07)

3. Dhea Febrina Vianty (XII IPA 3 / 10)

4. Krismonalia Rizki (XII IPA 3 / 17)

5. Narendra Wicaksono (XII IPA 3 / 26)

SMAN 1 Wonosobo

Jl. T. Jogonegoro Km.2 Wonosobo Telp / Fax. (0286)321155 Wonosobo 56314

Website : sma1wonosobo.sch.id / E-mail : sma1wsb@gmail.com

2015

LAPORAN PENELITIAN KIMIA

PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

“PENGARUH KADAR GARAM PADA PEMBUATAN

ES PUTAR”

disusun oleh :

1. Amalia Fadhila Ramadhani (XII IPA 3 / 04)

2. Bias Anggun Wanodya (XII IPA 3 / 07)

3. Dhea Febrina Vianty (XII IPA 3 / 10)

4. Krismonalia Rizki (XII IPA 3 / 17)

5. Narendra Wicaksono (XII IPA 3 / 26)

SMAN 1 Wonosobo

Jl. T. Jogonegoro Km.2 Wonosobo Telp / Fax. (0286)321155 Wonosobo 56314

Website : sma1wonosobo.sch.id / E-mail : sma1wsb@gmail.com

2015

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur marilah kita memanjatkan ke hadirat Allah Swt. atas limpahan

rahmat dan hidayah- Nya, sehingga penyusunan laporan dengan judul “ Pengaruh

Kadar Garam pada Pembuatan Es Putar” dapat terselesaikan dengan lancar.

Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas mata pelajaran kimia kelas XII MIPA-

3 SMA Negeri 1 Wonosobo Tahun Pelajaran 2015/2016.

Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada guru mata pelajaran kimia

yang telah membimbing serta mengarahkan dalam proses penyusunan laporan ini.

Serta teman-teman XII MIPA-3 yang telah membantu dan berbagi pengalaman

selama penyusunan laporan ini.

Selebihnya dalam laporan ini akan dibahas mengenai Es Putar sebagai

salah satu aplikasi atau pemanfaatan sifat koligatif larutan mulai dari alat dan

bahan, cara membuat, pengaruh kadar garam terhadap pembuatan es putar hingga

konsep penurunan titik beku.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, untuk itu

kami sangat membutuhkan masukan dan kritik dari pembaca demi perbaikan.

Penulis,

ii

DAFTAR ISI

Halaman Judul..........................................................................................................i

Kata Pengantar.........................................................................................................ii

Daftar Isi.................................................................................................................iii

BAB I. PENDAHULUAN.......................................................................................1

A. Latar Belakang..............................................................................................1

B. Rumusan Masalah.........................................................................................1

C. Tujuan Penelitian..........................................................................................1

D. Hipotesis........................................................................................................2

E. Manfaat Penelitian........................................................................................2

BAB II. KAJIAN TEORI.........................................................................................3

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN...............................................................6

A. SETTING PENELITIAN..............................................................................6

B. VARIABEL PENELITIAN..........................................................................6

BAB IV. PEMBAHASAN.......................................................................................7

A. PEMBUATAN ES PUTAR..........................................................................7

B. HASIL PENGUJIAN KADAR GARAM...................................................11

C. PENGARUH KADAR GARAM TERHADAP ES....................................11

D. KONSEP PENURUNAN TITIK BEKU PADA PEMBUATAN ES PUTAR........................................................................................................13

BAB V. PENUTUP................................................................................................15

A. SIMPULAN................................................................................................15

B. SARAN.......................................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................17

iii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan peradaban yang sangat kompleks saat ini tidak

terlepas dari penemuan atau konsep dasar yang kemudian dikembangkan

hingga menghasilkan teknologi modern. Perubahan seperti ini juga terjadi

pada bidang pangan sebagai salah satu sektor penting dalam menunjang

kehidupan masyarakat. Sebagai contoh semakin beraneka ragam bentuk,

rasa, dan tampilan es krim yang beredar di masyarakat. Siapa sangka

bahwa konsep dasar pembuatan es krim yang kini beraneka ragam tersebut

berawal dari pemanfaatan salah satu sifat koligatif larutan yakni penurunan

titik beku.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana alat dan bahan untuk membuat es putar?

2. Bagaimana prosedur atau cara membuat es putar?

3. Bagaimana pengaruh kadar garam pada pembuatan es putar?

4. Bagaimana konsep penurunan titik beku dalam pembuatan es putar?

C. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui alat dan bahan yang digunakan untuk membuat es

putar.

1

2

2. Untuk mengetahui prosedur atau cara membuat es putar.

3. Untuk mengetahui pengaruh kadar garam pada pembuatan es putar.

4. Untuk mengetahui konsep penurunan titik beku dalam pembuatan es

putar.

D. Hipotesis

1. Es putar dibuat dengan menggunakan suatu alat sederhana dan bahan-

bahan yang sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

2. Es putar dibuat dengan cara memutar wadah pembuatan es putar secara

berkala.

3. Kadar garam mempengaruhi kecepatan pembekuan es putar.

4. Konsep penurunan titik beku pada es putar dipengaruhi oleh

banyaknya kadar garam yang ditambahkan.

E. Manfaat Penelitian

1. Memberikan informasi tentang alat dan bahan serta cara membuat es

putar.

2. Memberikan informasi tentang pengaruh kadar garam pada pembuatan

es putar.

3. Memberikan informasi tentang konsep penurunan titik beku dalam

pembuatan es putar.

BAB II

KAJIAN TEORI

Sifat Koligatif Larutan

Larutan merupakan campuran homogen antara dua atau lebih zat. Adanya

interaksi antara zat terlarut dan pelarut dapat berakibat terjadinya perubahan sifat

fisis dari komponen-komponen penyusun larutan tersebut. Salah satu sifat yang

diakibatkan oleh adanya interaksi antara zat terlarut dengan pelarut adalah sifat

koligatif larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya

dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut di dalam larutan, dan tidak

dipengaruhi oleh sifat dari zat terlarut. Salah satu sifat kolegatif larutan adalah

penurunan titik beku larutan( ΔT f ).

Penurunan Titik Beku Larutan ( ΔT f ).

Titik beku adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan

uap padatannya. Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni.

Hal ini disebabkan zat pelarutnya harus membeku terlebih dahulu, baru zat

terlarutnya. Jadi larutan akan membeku lebih lama daripada pelarut. Setiap larutan

memiliki titik beku yang berbeda.

Titik beku suatu cairan akan berubah jika tekanan uap berubah, biasanya

diakibatkan oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain, jika cairan

tersebut tidak murni, maka titik bekunya berubah.

3

4

Penurunan titik beku adalah selisih antara titik beku pelarut dan titik beku

larutan dimana titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. Titik beku

pelarut murni seperti yang kita tahu adalah 00C. Kemudian dengan adanya zat

terlarut misalnya saja garam yang ditambahkan ke dalam air maka titik beku

larutan ini tidak akan sama dengan 0oC melainkan akan menjadi lebih rendah di

bawah 0oC itulah penyebab terjadinya penurunan titik beku yaitu oleh

masuknyasuatu zat terlarut atau dengan kata lain cairan tersebut menjadi tidak

murni, maka akibatnya titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang).

Proses pembekuan suatu zat cair terjadi bila suhu diturunkan, sehingga jarak

antarpartikel sedemikian dekat satu sama lain dan akhirnya bekerja gaya tarik

menarik antarmolekul yang sangat kuat. Adanya partikel-partikel dari zat terlarut

akan mengakibatkan proses pergerakan molekul-molekul pelarut terhalang,

akibatnya untuk dapat lebih mendekatkan jarak antarmolekul diperlukan suhu

yang lebih rendah. Jadi titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku

pelarut murninya. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel-partikel zat terlarut

disebut penurunan titik beku (∆Tf). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan

hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf),

dinyatakan dengan persamaan :

∆Tf = Kf m atau ∆Tf = Kf (n x 1000/p)

Dimana :

∆Tf = penurunan titik beku

Kf = tetapan penurunan titik beku molal

5

n = jumlah mol zat terlarut

p = massa pelarut

Titik beku larutan merupakan titik beku pelarut murni dikurangi dengan

penurunan titik bekunya atau Tf = Tfo - ∆Tf.

Grafik penurunan titik beku air dapat digambarkan sebagai berikut:

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Setting Penelitian

- Waktu : Sabtu, 22 Agustus 2015 pukul 11.00 WIB

- Tempat : Karang Kajen Rt.03 Rw.03 Wonosobo Timur, Wonosobo

B. Variabel Penelitian

- Variabel Bebas : Kadar garam

- Variabel Terkontrol : Es Batu

- Variabel Terikat : Kecepatan penurunan titik beku

6

BAB IV

PEMBAHASAN

A. Pembuatan Es Putar

1. Bahan dan Alat

a) Es batu (yang sudah dipecah) secukupnya

b) Minuman bubuk kemasan (Pop Ice)

c) Air

d) Garam

e) Toples plastik

f) Plastik

g) Sendok

h) Gelas

i) Karet gelang

2. Langkah Kerja

a) Menyiapkan bahan dan alat.

b) Menuang air ke dalam plastik secukupnya.

7

8

c) Menambahkan minuman bubuk kemasan (pop ice) ke dalam plastik

berisi air dengan kadar disesuaikan dengan banyaknya air.

d) Mengikat plastik dengan kencang dan memastikan plastik tidak

bocor, kemudian mencampur minuman bubuk kemasan dengan air

hingga larut dan tercampur merata dengan mengocok atau

menggoyang-goyangkan plastik tersebut.

9

e) Memasukkan es batu ke dalam toples plastik.

f) Meletakkan plastik berisi larutan pop ice ke dalam toples berisi es

batu.

10

g) Memulai melakukan pengujian penurunan titik beku pada es batu

sebanyak 2 kali dengan menambahkan garam dengan takaran yang

berbeda dari masing-masing pengujian. Pengujian pertama dilakukan

dengan menaburkan garam sebanyak 5 sendok teh pada permukaan

es batu dalam toples secara merata.

h) Memutar dan menggoyang-goyangkan toples dengan cepat hingga

larutan pop ice dalam plastik mengalami pembekuan.

11

i) Mengeluarkan larutan pop ice yang sudah membeku dan mengeras

menjadi es krim.

j) Melakukan langkah yang sama pada pengujian pertama dengan

penambahan garam sebanyak 12 sendok teh.

k) Membandingkan hasil pengujian pertama dan kedua yang terjadi

akibat pengaruh kadar garam yang ditambahkan.

B. Hasil Pengujian Kadar Garam

Pengujian Kadar garam yang ditambahakan Waktu yang diperlukan untuk membekukan es

Pengujian 1 5 sendok teh 5 menit

Pengujian 2 12 sendok teh 2 menit

C. Pengaruh Kadar Garam pada Es

Pembuatan es putar memerlukan suhu yang kurang dari 0 °C agar

larutan pop ice dapat membeku menjadi es krim. Dalam proses

pembuatannya, larutan pop ice yang telah dimasukkan dalam plastik

12

dikelilingi oleh banyak pecahan es batu kemudian diputar dan digoyang-

goyangkan. Namun, temperatur normal pada es batu tersebut hanya mencapai

0 °C. Es batu yang sudah terkena kontak langsung dengan udara akan

mengalami kenaikan suhu sehingga akan meleleh dan mengakibatkan larutan

pop ice tidak akan mengeras menjadi es krim yang padat. Sedangkan suhu

minimal yang diperlukan untuk membuat es krim adalah -3 °C.

Untuk mencapai suhu hingga -3 °C, dapat dilakukan dengan

penambahan garam (NaCl). Garam dapat menurunkan suhu lelehan es batu.

Ketika garam ditaburkan ke dalam lelehan es batu, terjadi reaksi kimia antara

garam dan air. Garam akan larut dengan air sehingga menimbulkan larutan

garam. Akibatnya muncul kristal-kristal es yang terapung dalam larutan

garam. Dalam hal ini juga terjadi perpindahan kalor. Larutan garam

menyerap kalor dari larutan pop ice. Kemudian kalor pada larutan garam akan

diserap oleh es sehingga larutan garam menjadi lebih dingin dan mengalami

penurunan suhu. Dengan kata lain, larutan pop ice tersebut menjadi

dikelilingi oleh larutan garam yang bersuhu kurang dari 0 °C sehingga

larutan pop ice akan dapat membeku dan mengeras menjadi es krim.

Kadar garam yang ditambahkan pada es batu menjadi salah satu faktor

utama dalam kecepatan penurunan suhu. Semakin banyak kadar garam yang

ditambahkan maka semakin mudah pula es krim membeku dan mengeras.

Semakin sedikit kadar garam maka es krim akan membutuhkan waktu yang

lebih lama untuk mengeras.

13

D. Konsep Penurunan Titik Beku pada Pembuatan Es Putar

Penambahan zat terlarut ke dalam air menyebabkan terjadinya

penurunan titik beku. Zat terlarut yang ditambahkan pada pembuatan es putar

adalah garam (NaCl). Keberadaan partikel-partikel garam menghalangi

proses pengaturan molekul-molekul dalam pembentukan susunan kristal

padat sehingga diperlukan suhu yang lebih rendah untuk mencapai susunan

kristal padat dari fase cairnya.

Besarnya penurunan suhu juga larutan dipengaruhi oleh molalitas zat

terlarut yang ditambahkan. Molalitas adalah jumlah mol zat terlarut dalam

gram pelarut. Dalam penelitian pembuatan es putar di atas menunjukkan

bahwa molalitas garam berbanding lurus dengan penurunan titik beku larutan.

Penambahan garam dengan molalitas yang lebih besar memerlukan waktu

singkat untuk membekukan es karena suhu mengalami penurunan yang lebih

besar pula, sebaliknya penambahan garam dengan molalitas yang lebih kecil

memakan waktu yang cukup lama.

Di samping itu, zat terlarut yang ditambahkan adalah berupa larutan

elektrolit. Larutan elektrolit memiliki penurunan suhu yang lebih besar

dibandingkan dengan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit akan

mengalami ionisasi dalam air. Keberadaan derajat ionisasi pada larutan

elektrolit akan meningkatkan jumlah partikel zat terlarut (NaCl). Sifat

koligatif larutan elektrolit tersebut dapat dirumuskan dengan faktor Van’t

Hoff :

i = {1 + (n-1)α}

14

Ket : n = jumlah mol partikel setelah ionisasi

α = derajat ionisasi

Maka rumus penurunan titik beku larutannya menjadi :

∆Tf = Kf m i

Ket : ∆Tf = penurunan titik beku

Kf = tetapan titik beku molal

I = faktor Van’t Hoff

BAB V

PENUTUP

A. Simpulan

Es putar dapat dibuat dengan proses yang sederhana, yaitu memutar

dan menggoyangkan wadah berisi larutan (adonan) es krim yang didinginkan

dengan bongkahan es batu di sekelilingnya dan menaburkan sejumlah garam.

Garam sangat berperan penting pada tahap pengerasan atau pembekuan es

krim. Di dalam proses pengerasan atau pembekuan es putar tersebut terjadi

reaksi kimia antara garam dan air serta perpindahan kalor antara adonan es

krim, larutan garam, dan es batu. Reaksi kimia dan perpindahan kalor tersebut

muncul pada waktu yang singkat apabila pada saat memutar dan

menggoyangkan wadah es krim dilakulan dengan kecepatan yang tinggi.

Ada keterkaitan antara es putar dengan sifat koligatif larutan. Pada

saat penaburan garam, temperatur normal es batu atau lelehan es mengalami

penurunan. Besarnya penurunan bergantung pada kadar garam yang

ditambahkan. Makin banyaknya kadar garam yang ditambahkan pada es,

makin besar pula penurunan suhu yang terjadi dan sebaliknya. Di samping

itu, sifat koligatif larutan elektrolit selalu lebih besar daripada sifat koligatif

larutan non elektrolit. Zat terlarut yang ditambahkan pada es batu adalah

garam (NaCl) yang merupakan senyawa elektrolit biner. Dengan demikian,

penurunan suhu yang terjadi pada pembuatan es putar ini relatif besar.

15

16

B. Saran

1. Untuk membuat es putar tidak perlu menggunakan alat atau mesin khusus

karena kami dapat membuatnya dengan alat dan bahan serta cara yang

sederhana.

2. Bahan utama untuk membuat adonan es krim tidak harus menggunakan

bahan adonan es krim pada umumnya karena kami memilih dengan

menggunakan minuman bubuk kemasan dengan harga yang lebih murah

sebagai bahan adonan es krimnya.

DAFTAR PUSTAKA

Priyambodo Erfan., Dyah Rufaida Anis., Qurniawati Annik., dan Margiyani, Elly. 2015.Buku Siswa Kimia Untuk SMA/MA kelas XII. Klaten. Intan Pariwara.

http://www-supadi.blogspot.com/2012/06/pengaruh-penambahan-garam-pada-es.htmlhttp://fonaindo.blogspot.com/2011/12/pengaruh-penambahan-nacl-pada-pembuatan.html

17