Sifat Koligatif larutan : Kenaikan Titik Didih dan penurunan Titik Beku Larutan

1. Kenaikan Titik Didih Air (∆T_b)

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. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Contohnya, titik didih air 100 °C, artinya pada tekanan udara 1 atm air mendidih pada suhu 100 °C.

Dari hasil eksperimen ditemukan  titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel-partikel pelarut.

Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih  dinyatakan sebagai ∆T_b (b dari kata boil).

Besarnya kenaikan titik didih larutan ∆T_b, berbanding lurus dengan molalitas (m) dari larutan 

       ∆Tb = m.Kb

 atau ∆Tb = (g/Mr x 1000/g pelarut) .Kb

Dengan Kb :  tetapan kenaikan titik didih         ∆Tb = kenaikan titik didih

m  = molalitas                                 g   = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relative          p    = massa zat terlarut 

Pelarut	Titik didih (oC)	Kb
Air (H2O)	100	0,52
Etanol (C2H5OH)	78	1,2
Kloroform (CHCl3)	60	3,6
Karbontetraklorida (CCl4)	77	5,0
Benzene (C6H6)	80	2,5
Aseton	56,2	1,71
Kamfer	204	5,62
Sikloheksana	80,7	2,79
Naftalena	217,7	5,80
Fenol	182	3,04

Tabel 2. Tetapan Kenaikan Titik Didih (K_b) Beberapa Pelarut

Contoh : (8) 

1. Sebanyak 3,42 gram sukrosa ( Mr : 342) dilarutkan ke dalam 200 gram air. Tentukan kenaikan titik didih air bila diketahui Kb air : 0,52 ⁰C/ m

Jawab :

      Diketahui :  Kb air : 0,52 ⁰C/ m                                  p = 200 gram

                          Massa sukrosa = 3,42 gram                   Mr = 342

     Ditanya :  ∆Tb

  

  ∆Tb =   (massa sukrosa/ Mr Sukrosa) x (1000/ massa pelarut) x Kb

          =    3,42 gr/ 342   x 1000/ 200 x 0,52

          =   0,1 x 5 x 0,52   =  0,26 ⁰C

  

 UJI KEMAMPUANMU!

1.      Hitunglah titik didih larutan yang terjadi dari 4,39 gram naftalena (C₁₀H₈) di dalam 100 gram CCl₄ (Kb CCl₄ = 5,02  ⁰C/m , Tb  CCl₄ = 76,8⁰C, Ar C=12, H=1) 

3. Penurunan Titik Beku (ΔT_f)

  Seperti halnya pada kenaikan titik didih, adanya zat terlarut dalam larutan menyebabkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Penurunan titik beku, ΔT_f (f berasal dari kata freeze) berbanding lurus dengan molalitas (m) larutan:  

      ∆Tf = m . Kf       atau            

    ∆ Tf = (massa zat terlarut/ Mr) x (1000/ p) x Kf 

 Kf  =  tetapan penurunan titik beku molal  pelarut (°C/m).    

 m  = molalitas

∆Tf = Penurunan titik beku larutan           

p     = massa zat terlarut

  g     = massa zat terlarut                                            

  Mr  = massa molekul relative

Penurunan titik beku (T_f) =  titik beku pelarut murni (T_f^o) dikurangi titik beku larutan (T_f).

ΔT_f = T_f    pelarut  -    T_f larutan

Berikut ini adalah harga tetapan penurunan titik beku (K_f) dari beberapa pelarut.

Tabel 3. Tetapan Penurunan Titik Beku (K_f) Beberapa Pelarut

Pelarut	Titik beku (oC)	Kf
Air (H2O)	0	1,86
Etanol (C2H5OH)	-115	2,0
Kloroform (CHCl3)	-64	4,8
Karbontetraklorida (CCl4)	-23	30
Benzene (C6H6)	5	5,0
Aseton	-95,35	2,40
Naftalena	80,5	6,94
Fenol	43	7,27
Sikloheksana	6,5	20,1
Kamfer	179,8	39,7

Contoh Soal Penurunan Titik Beku (15) :

Hitung titik beku larutan yang terbuat dari 6 g urea CO(NH₂)₂ dalam 100 g air?

 ( K_f air = 1,86 °C/m)

Penyelesaian :

Mr  urea CO(NH₂)₂  = 60

   ∆Tf  =  (6/60) x  (1000/100) x Kf

           =   0,1 mol x 10 x 1,86 

            = 1,86 ⁰C

   ΔT_f = T_f    pelarut  -    T_f larutan  

                   1,86 ⁰C      = 0⁰C - T_f larutan

                   T_f larutan = - 1,86 ⁰C

Jadi titik beku larutan - 1,86 ⁰C

Uji Kemampuanmu!

1. Suatu larutan urea dalam air mempunyai penurunan titik beku   0,372⁰C.                                Jika Kf air = 1,86 dan Kb air = 0,52, maka kenaikan titik didih larutan urea adalah...

A.0,026⁰C           B. 0,104⁰C          C. 0,892⁰C           D. 1,04⁰C            E. 2,60⁰C

2. Suatau larutan 3 gram zat non elektrolit dalam 100 gram air (Kf=1,86) membeku pada -0,279⁰C , massa molekul relatif zat tersebut adalah....