Penurunan Titik Beku Larutan

                Suatu larutan mempunyai dua jenis sifat-sifat larutan yang sama, yaitu sifat-sifat larutan yang tergantung pada jenis. Sedangkan sifat yang kedua adalah sifat yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut namum hanya tergantung pada konsentrasi zat terlarut saja. Sehingga semakin besar konsentrasi yang ditambahkan dalam larutan, maka penurunan titik bekunya semakin besar. Hal ini menandakan bahwa larutan yang memiliki konsentrasi sama akan memberikan sifat yang sama. Sifat larutan yang termasuk golongan ini disebut sifat-sifat koligatif larutan.

                Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi zat terlarut dan tidak bergantung pada sifat partikel zat terlarut tersebut. Sifat ini meliputi:

1.       Penurunan tekanan uap

2.       Kenaikan titik didih

3.       Penurunan titik beku

4.       Tekanan osmotik

Sifat-sifat larutan tersebut memiliki peranan penting dalam menentukan berat molekul (BM) dan pengembangan teori.

                Penurunan titik beku konsepnya sama dengan kenaikan titik didik. Larutan mempunyai titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murni. Makin tinggi konsentrasi zat terlarut makin rendah titik beku larutan. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. Titik beku larutan yaitu temperatur pada saat larutan setimbang dengan pelarut padatnya. Alat yang biasanya dipakai untuk menetapkan harga ∆T_f  adalah alat dari Beckam.

Titik beku adalah suhu pada perpotongan garis tekanan tetap pada 1 atm dengan kurva peleburan. sedangkan titik didih adalah suhu pada perpotongan garis tekanan pada 1 atm dengan kurva penguapan. Penurunan titik beku dan peningkatan titik didih, sama seperti penurunan tekanan uap sebandingdengan konsentrasi fraksi
molnya.

 

Gambar 1.  Diagram P – T air dan suatu larutan berair.

Dalam penentuan Tf dan Tb, suhu harus mengalami perubahan (suhu tidak konstan) oleh karena itu dipakai satuan konsentrasi molal yang tidak bergantung pada suhu. Satuan konsentrasi molar tidak cocok dipakai karena perubuhan suhu akan mempengaruhi keadaan volume. Harga ∆Kf dan ∆Kb merupakan tetapan yang hanya bergantung pada jenis pelarut, setiap pelarut memiliki harga ∆Kf dan ∆Kb msing-masing diperoleh dari hasil suatu eksperimen yaitu dengan cara mengukur Tf dan Tb dari larutan tersebut tetap; molal dalam pelarut yang bersangkutan diatas.

Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap yang menguap murni yang dikalikan dengan fraksi mol komponen yang menguap dalam larutan , pada suhu yang sama. Larutan yang mengikuti hokum roult disebut larutan ideal. Syarat larutan ideal adalah molekul zat terlarut dan molekul pelarut tersusun sembarang, pada pencampuran tidak terjadi efek kalor dan jumlah volume sebelum pencampuran sama dengan volume campurannya (selisih volumenya nol). Larutan yang tidak memenuhi hukum Roult disebut larutan non ideal.

Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:

${\displaystyle \Delta Tf=kf\ \times {\frac {g}{M}}_{r}\times {\frac {1000}{P}}}$

${\displaystyle \Delta Tf=Tfpelarut-Tflarutan}$

 

${\displaystyle \Delta Tf=Tfpelarut-Tflarutan}$

• ${\displaystyle \Delta }$Tf = penurunan titik beku (^oC)

• kf = tetapan perubahan titik beku (^oC kg/mol)
• m = molalitas larutan (mol/kg)
• Mr = massa molekul relatif
• P = jumlah massa zat (kg)

Tiap thermometer (gas volume konstan) dapat dipakai untuk menunjukkan konstannya suatu suhu jika suhu termometernya tetap konstan. Suhu pada saat zat padat dan zat cair yang terjadi dan bahan yang sama berbeda bersama kesetimbangan fase hanya pada saat suatu suhu tertentu. Kesetimbangan berarti bentuk padat atau padat menjadi cair. Begitu pula suatu cairan akan berasa dengan kesetimbangan fase dengan uapnya hnya pada suatu suhu tertentu bila tekanan dibuat konstan.

Pada setiap suhu, suatu larutan memilki tekanan yang lebih rendah dari pada pelarut murninya. Akibatnya pada diagram hubungan antara tekanan dan suhu terlihat jelas jika bahan titik didih larutan selalu tinggi serta titik beku larutan selalu rendah jika dibandingkan dengan titik beku pelrut murninya. Air murni pada tekanan 1 atm memiliki titik beku 0⁰C . Jika dalam air kita larutkan zat, maka titik beku larutannya akan lebih rendah dan titik didihnya akan lebih tinggi dari 100⁰C. Besarnya penurunan titik beku (∆Tf) dan kenaikan titk didih (∆Tb) hanya ditentukan oleh jumlah partikel zat tersebut . Makin banyak partikel zat terlarut maka makin besar pula Tf dan Tb.

Khawiyatur Riv'ah Agustina (15630102)