Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta

Penurunan Titik BekuPraktikum Teknik Kimia II

Akhmad Kautsar 2009430003

Mei 2010

JUDUL PERCOBAAN

Penurunan titik beku

PRINSIP PERCOBAAN

Pada umumnya zat terlarut akan menurunkan titik beku pelarut murninya. Dasar ini

dapat digunakan untuk menentukan beraat molekul zat terlarut dan derajat ionisasi zat

terlarut elektrolit.

Dimana :

Kf = konstata titik beku air

M = berat molekul zat terlarut

g = berat zat terlarut

G = berat pelarut

Tf = penurunan titik beku

Dimana :

Lf = kalor pelelehan dalam gram zat pelarut

R = konstanta gas dalam satuan kalori

MAKSUD DAN TUJUAN

Menentukan dan membandingkan titik beku air saat belum diberi zat terlarut dengan

saat telah diberi zat terlarut.

TEORI PERCOBAAN

Sifat koligatif adalah sifat yang disebabkan hanya oleh kebersamaan (jumlah

partikel) dan bukan oleh ukuranya (Syukri, 1999). Zat terlarut mempengaruhi sifat

larutan, dan besarnya pengaruh itu bergantung pada jumlah partikel tersebut. Sifat

koligatif larutan dapat dibedakan menjadai dua macam, yaitu sifat larutan nonelektrolit

dan elektrolit. Hal itu disebabkan zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah

jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion, sedangkan zat terlarut pada larutan

nonelektrolit jumlahnya tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion, sesuai dengan hal-

hal tersebut maka sifat koligatif larutan nonelektrolit lebih rendah daripada sifat

koligatif larutan elektrolit. Larutan merupakan suatu campuran yang homogen dan

dapat berwujud padatan, maupun cairan. Akan tetapi larutan yang paling umum

dijumpai adalah larutan cair, dimana suatu zat tertentu dilarutkan dalam pelarut

berwujud cairan yang sesuai hingga konsentrasi tertentu (Sastrohamidjojo, 2001).

Apabila suatu senyawa nonelekrolit terlarut di dalam pelarut. Sifat-sifat pelarut

murni berubah dengan adanya zat terlarut. Sifat-sifat fisika seperti titik didih, titik beku,

tekanan uap berbeda dengan pelarut murni. Adanya perubahan ini tergantung pada

jumlah partikel-partikel pelarut yang terdapat di dalam larutan. Makin berat larutan,

makin rendah titik beku, makin tinggi titik didih. Perubahan hampir sebanding dengan

perubahan konsentrasi.

Sifat koligatif larutan elektrolit berbeda dengan larutan non-elektrolit, karena

dalam larutan elektrolit terjadi penguraian ion positif dan negatif yang menyebabkan

jumlah partikel larutan lebih besar dari pada jumlah partikel senyawa. Perbandingan

sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non-elektrolit untuk konsentrasi yang

sama disebut i (faktor van’t Hoff)

Dimana :

n = jumlah ion yang terbentukα = kontanta penguraian

Titik lebur dari sebuah benda padat adalah suhu di mana benda tersebut akan

berubah wujud menjadi benda cair. Ketika dipandang dari sisi yang berlawanan (dari

cair menjadi padat) disebut titik beku.

Pada sebagian besar benda, titik lebur dan titik beku biasanya sama. Contoh,

titik lebur dan titik beku dari "raksa" adalah 234,32 kelvin (-38,83 °C atau -37,89 °F)

Namun, beberapa subtansi lainnya memiliki temperatur beku <--> cair yang berbeda.

contohnya "agar-agar", mencair pada suhu 85 °C (185 °F) dan membeku dari suhu 32-

40°C (89,6 - 104 °F); fenomena ini dikenal sebagai hysteresis.

Kita tahu bahwa air murni membeku pada suhu 0oC, dengan adanya zat terlarut

misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini

tidak akan sama dengan 0oC, melainkan akan turun dibawah 0oC, inilah yang dimaksud

sebagai “penurunan titik beku”.

Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan

pelarut murninya. Sebagai contoh larutan garam dalam air akan memiliki titik beku

yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol

dalam alkohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut

murninya yaitu alkohol. Hal ini dapat dijelaskan secara termodinamika, contohnya  air

murni pada suhu 0oC. Pada suhu ini air berada pada  kesetimbangan antara fasa cair dan

fasa padat.  Artinya kecepatan air berubah wujud dari cair ke padat atau sebaliknya

i = 1 + ( n – 1 ) α

adalah sama, sehingga bisa dikatakan fasa cair dan fasa padat pada kondisi ini memiliki 

potensial kimia yang sama, atau dengan kata lain tingkat energi kedua fasa adalah sama.

Apabila ke dalam air murni kita larutkan garam dan kemudian suhunya kita

turunkan sedikit demi sedikit, maka dengan berjalannya waktu pendinginan maka

perlahan-lahan sebagian larutan akan berubah menjadi fasa padat hingga pada suhu

tertentu akan berubah menjadi fasa padat secara keseluruhan. Pada umumnya zat

terlarut lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, akibatnya

pada saat proses pendinginan berlangsung larutan akan mempertahankan fasanya dalam

keadaan cair, sebab secara energi larutan lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan

dengan fasa padat, hal ini menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan

lebih rendah (turun) sedangkan potesnsial kimia pelarut dalam fasa padat tidak

terpengaruh.

Maka akan lebih banyak energi yang diperlukan untuk mengubah larutan

menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan

pelarut murninya. Inilah sebab mengapa adanya zat terlarut akan menurunkan titk beku

larutannya. Rumus untuk mencari penurunan titik beku larutan adalah sebagai berikut:

Dimana :

Δ Tf = penuruan titik beku

m = molalitas larutan

Kf = tetapan konstantat titik beku larutan

ΔTf = m. Kf

Tetapan titik beku molal (Kf)

Pelarut Titik beku (oC) Kf (oC)

CH3COOH

C6H6

CCl4

C4H10O

C2H5OH

C10H8

H2O

17

5,5

-1,29

-116,2

-114,7

80,5

0,0

3,9

5,12

32

1,8

-

6,8

1,86

ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN

1) Alat-alat yang digunakan

a. Tabung reaksi

b. Labu ukur

c. Pengaduk kaca

d. Botol semprot

e. Corong kaca

2) Bahan-bahan yang digunakan

a. Zat sample terlarut

b. Garam dapur

c. Batu es

d. Urea

e. Aquadest

PROSEDUR KERJA

1. Dilarutkan 1g sample yang telah disediakan dengan 25 ml pelarut berupa

aquadest.

2. Disiapkan tabung reaksi beserta tutup dan thermometer yang dimasukan melalui

lubang yang tersedia di tengah tutup tabung (seperti pada gambar).

3. Disiapkan beaker glass 500 ml yang telah diisi dengan es dan di beri garam

kasar.

4. Dimasukan aquadest yang digunakan untuk melarutkan zat ke dalam tabung

untuk memastikan titik beku aquadest sebagai pelarut.

5. Dilakukan duplo, lalu dibilas tabung reaksi tersebut dengan larutan sample

kemudian ulangi langkah yang sama terhadap larutan sample.

6. Catat titik beku larutan sample, lalu hitung penurunan titik bekunya. Dilakukan

secara duplo.

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Titik beku aquadest = 0oC

Titik beku sampel I = -3oC

II = -3 o C

Rata –rata = -3oC

PEMBAHASAN

Sebagaimana telah kita pelajari sebelumnya bahwa sifat koligatif tergatung pada

jumlah partikel zat terlarut dan jenis pelarutnya. Jumlah partikel zat terlarut sebanding

dengan molalitas zat terlarut dalam pelarut murni, yang dipengaruhi oleh berat molekul

dari tiap-tiap zat terlarut. Semakin banyak partikel zat terlarut dalam pelarut murni

maka penurunan titik beku larutan dari titik beku pelarut murni semakin besar.

Setelah dilakukan percobaan didapatkan bahwa walaupun zat terlarut berbeda

jenis, asalakan memiliki jumlah partikel yang dinyatakan dalam mol zat terlarut dalam

tiap Kg zat pelarut nya sama seharusnya memberikan penurunan titik beku yang sama

untuk zat pelarut murni yang sama (dalam hal ini air). Namun pada percobaan kali ini

sulit didapatkan data yang akurat dikarenakan untuk menurunkan suhu digunakan

campuran es dan garam yang relatif perubahan suhunya tergantung jumlah es dan

waktu, apabila es mencair suhunya juga berubah. Dalam percobaan kali ini juga sulit

diamati kapan suhu pertama kali sampel membeku, karena untuk mengetahui titik

bekunya harus mengangkat tabung reaksi berisi sampel ke permukaan es terlebih

dahulu.

KESIMPULAN

Dari seluruh percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Penurunan titik beku bergantung pada molalitas zat terlarut dan konstanta titik

beku dari pelarut murni.

2. Sifat koligatif adalah sifat yang disebabkan hanya oleh kebersamaan (jumlah

partikel) dan bukan oleh ukurannya. Sifat koligatif tergantung pada konsentrasi

zat terlarut.

3. Besar berat molekul suatu senyawa mempengaruhi perubahan titik beku bila

dibandingkan dengan zat terlarut lain dalam bobot yang sama.

4. Titik beku adalah suhu pada tekanan P tertentu di mana terjadi peristiwa

perubahan wujud zat dari cair ke padat.

5. Selisih antara titik beku pelarut murni dengan titik beku larutan disebut penurunan

titik beku (Δ Tf = Tfp-Tfl)

6. Larutan elektrolit memiliki titik beku lebih rendah dibanding larutan nonelektrolit

karena dalam larutan elektrolit terjadi penguraian menjadi ion-ion.

DAFTAR PUSTAKA

Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Nachtrieb, N.H. (2001) Prinsip-prinsip Kimia Modern. Edisi ke-4. Jilid 1. Diterjemahkan oleh S.S. Achmadi. Jakarta: Erlangga.

Sastrohamidjojo, Hardjono. 2001. Kimia Dasar. UGM, Yogyakarta.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. ITB, Bandung.