Ratna Dwi Sejati: Laporan Praktikum Kimia Dasar I Penentuan Titik Beku

Laporan Praktikum Kimia Dasar I

Penentuan Titik Beku

Oleh

Nama : Ratna Dwi Sejati

Jurusan : Fisika

NIM : M0211063

Hari/Tanggal Praktikum : Kamis, 10 November 2011

Kelompok : 09

Laboratorium Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

2011/2012

Penentuan Titik Beku

A. Tujuan

Mahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl.

B. Latar Belakang

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 (nilai titik beku akan berkurang).

Seperti yang kita tahu bahwa titik beku pelarut murni berada pada suhu 0^oC, tapi dengan adanya zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^oC lagi, melainkan akan turun menjadi dibawah 0^oC, dan inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.

Dalam percobaan ini akan diteliti tentang perubahan titik beku pelarut murni yang telah ditambahkan zat terlarut lain kedalamnya dan mencoba pembuktian bahwa titik beku larutanya akan lebih rendah dibandingkan pelarut murninya.

C. Dasar Teori

Titik beku adalah suhu pada pelarut tertentu di mana terjadi perubahan wujud zat cair ke padat. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada suhu 0 °C karena pada suhu itu tekanan uap air sama dengan tekanan uap es. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (Δ Tf = freezing point depression). Pada percobaan ini ditunjukkan bahwa penurunan titik beku tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya pada konsentrasi partikel dalam larutan. Oleh karena itu, penurunan titik beku tergolong sifat koligatif. (id.answer.yahoo.com)

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. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang ditambahkan ke dalam air maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^oC melainkan akan menjadi lebih rendah di bawah 0^oC itulah penyebab terjadinya penurunan titik beku yaitu oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain cairan tersebut menjadi tidak murni, maka akibatnya titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang). (2010.Penurunan titik beku. http://lovekimiabanget.blogspot.com)

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

2. Kenaikan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Tekanan osmosis

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.(http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan/)

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 kanaikan 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 disosiasi (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. Untuk larutan encer berlaku:

ΔTb = m x Kb

ΔTf = m x Kf

Dengan : ΔTb = Kenaikan titik didih larutan

ΔTf = Penurunan titik beku larutan

Kb = kanaikan titik didih molal

Kf = penurunan titik beku molal

M = Molalitas larutan

Besarnya molalitas larutan yang sejenis sebanding dengan massa zat terlarut dan berbanding dengan massa molekul zat terlarut. Jika massa zat terlarut dan massa zat pelarut diketahui, maka massa molekul zat terlarut dapat ditentukan berdasarkan sifat koligatif suatu 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 derajad disosiasi larutan. (Modul Praktikum Kimia Dasar I)

D. Alat dan Bahan

Alat : Seperangkat alat penentuan titik beku

Bahan : 1. Urea

2. Garam dapur

3. NaCl

4. Aquades

5. Es Batu

E. Langkah Kerja

Memasukkan 10mL akuades

Tabung bagian dalam

Es batu dan Garam dapur

Tabung bagian luar

Urea 1,25 gr 10 mL, NaCl 0,58 gr 10 mL, NaCl 1,17 gr 10 mL

Mengulangi percobaan langkah diatas dengan mengganti larutan

Mengeluarkan tabung, mengukur suhunya setiap selang 30 detik hingga padatan melebur

Mengisi tabung reaksi dengan larutan urea 5 mL, lalu memasukkan dalam beker berisi es bati + garam

Menimbang urea 0,2 gr, memasukkan dalam gelas beker, menambah akuades 10mL mengaduk hingga larut.

Mengeluarkan akuades dari tabung luar dan mengukur suhu setiap 30 detik dan sampai melebur

Memasukan tabung dalam ke tabung luar dam membiarkan akuades membeku

F. Data Hasil Pengamatan

No. Percobaan	Zat Terlarut			Titik Beku		Penurunan Titik Beku
No. Percobaan	Rumus	Massa	Molalitas	Air	Larutan	Pengamatan	Teori
1	CO(NH₂)₂	0,6 gr	1 m	0^oC	13^oC	-13^oC	-1,86^oC
2	CO(NH₂)₂	1,25 gr	2 m	0^oC	12,5^oC	-12,5^oC	-3,87^oC
3	NaCl	0,58 gr	0,9 m	0^oC	11^oC	-11^oC	-3,68^oC
4	NaCl	1,17 gr	2 m	0^oC	-4^oC	4^oC	-7,44^oC

G. Analisis dan Pembahasan

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, Ketika suatu zat dicampurkan kedalam suatu pelarut, maka otomatis beberapa sifat fisis dari larutan tersebut akan mengalami perubahan baik itu perubahan titik didih, titik beku, tekanan uap maupun tekanan osmotic suatu larutan. Pada percobaan kali ini kita lebih fokus pada penurunan titik beku suatu larutan sesuai dengan judul percobaan kali ini. Pada percobaan didapat hasil yakni pada zat terlarut CO(NH₂)₂0,6 gr didapat hasil penurunan titik beku sebesar -13^oC berdasar pengamatan sedang -1,86^oC berdasarkan perhitungan teori, pada CO(NH₂)_{2 -}1,25 gr didapat -12,5^oC pengamatan dan -3,87^oC pada perhitungan, NaCl 0,58 gr didapat -11^oC berdasar pengamatan dan -3,68^oC berdasar perhitungan, NaCl 1,17 gr didapat 4^oC pengamatan dan -7,44^oC berdasar perhitungan teori. Dari hasil tersebut jika dibandingkan terdapat perbedaan yang signifikan, dari kesemua data memiliki selisih yang cukup jauh, Larutan Urea diketahui sebagai suatu larutan non-elektrolit. Dari konsep dasar teori, didapatkan bahwa kemolalan akan mempengaruhi sifat koligatif larutan, yang berimplikasi kemolalan akan mempengaruhi penurunan titik beku, begitu juga pada NaCl. Perbedaan ini bisa disebabkan karena kurang teliti dalam menimbang bahan, membersihkan alat kerja, kurang cermat dalam membaca termometer, ataupun pada saat memuli pengukuran suhu sehingga terjadi perbedaan yang sangat signifikan. Disini funsi penambahan Garam disini merupakan salah satu penerapan dari sifat koligatif larutan. Garam berfungsi sebagai zat yang menurunkan titik beku es batu sehingga es batu tidak cepat mencair, karena apabila tidak ada penambahan garam pada es batu, suhu es batu akan lebih tinggi dari 0^oC pada saat es berubah menjadi liquid. Pada percobaan ini pula kita dapat mengetahui 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 kanaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan. Hal ini terbukti pada penambahan zat yang tidak mudah terlarut Urea dan NaCl menyebabkan adanya penurunan titik beku.

H. Kesimpulan

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan beberapa hal, sebagai berikut:Yang pertama adalah bahwa penambahan zat terlarut pada suatu pelarut murni akanmenyebabkan turunnya suhu titik beku dari pelarut murni tersebut ( Larutan akanmemiliki titik beku lebih rendah dibandingkan titik beku pelarut murni ). Semakin banyak waktu yang diberikan maka semakin rendah titik beku yang dihasilkan. Dari penelitian yang kami telah lakukan, kami dapat menyimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

Proses terjadinya penurunan titik beku dikarenakan adanya perubahan dari tekanan uap, biasanya diakibatkan oleh masuknya suatu zat terlarut lain maka titik bekunya akan berubah (nilai titik beku akan berkurang);

Keadaan titik beku pelarut murni setelah dicampur zat terlarut akan menjadi lebih rendah dibawah titik beku pelarut murni yang semula yaitu dibawah 0^oC, zat terlarut akan berpengaruh pada penurunan titik beku larutan karena pada suatu pelarut murni, zat terlarut akan menyebabkan turunnya suhu titik beku dari pelarut murni tersebut.

Garam dapur berfungsi sebagai zat yang menurunkan titik beku es batu sehingga es batu tidak akan membeku pada suhu 0^oC, sehingga ketika sebuah tabung reaksi diletakkan didalam gelas kimia, akan terbentuk sebuah sistem antara larutan es batu yang suhunya 0^oC_(l)dengan larutan uji yang ada didalam tabung reaksi.

I. Saran

Untuk penelitian kedepanya, harus lebih diperhatikan hal-hal berikut:

Bersihkan dulu alat-alat untuk melakukan praktikum, agar saat pengambilan data untuk laporan lebih akurat dan tepat. Teliti dalam mengambil data, menimbang bahan serta membaca thermoneter sangat penting.

Surakarta, 12 November 2011

Praktikan

(Ratna Dwi Sejati)

M021063