Penjelasan:

Diantara larutan berikut, yang titik bekunya paling tinggi adalah..

a. Mg(NO₃)₂ 0,2 M

b. CH₃COOH 0,5 M

c. Na₂CO₃ 0,3 M

d. CuSO₄ 0,2 M

e. C₆H₁₂O₆ 0,8 M

Jawaban

Pendahuluan

Ini adalah persoalan sifat koligatif terkait titik beku larutan. Diminta untuk menentukan titik beku yang paling tinggi dari beberapa larutan elektrolit dan non elektrolit.

Pembahasan

Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis suatu larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung pada jenis partikel zat terlarut.

Salah satu sifat koligatif adalah penurunan titik beku ΔTf dengan rumus sebagai berikut:

\boxed{\Delta T_f=molal \times Kf \times i}

ΔT

f

=molal×Kf×i

Keterangan

Kf = tetapan penurunan titik beku molal

molal atau molalitas = konsentrasi larutan

i = faktor van't Hoff (hanya berlaku untuk larutan elektrolit)

Faktor van't Hoff, i = 1 + (n - 1)α.

n = jumlah ion terurai

α = derajat ionisasi, untuk elektrolit kuat terionisasi sempurna α = 1, dan bila terionisasi sebagian 0 < α < 1

Mari kita analisis jumlah zat dari masing-masing larutan.

[a]. Mg(NO₃)₂ 0,2 molal

Garam magnesium nitrat terbentuk dari asam kuat HNO₃ dan basa kuat Mg(OH)₂ sehingga terionisasi sempurna.

Mg(NO_3)_2_{(aq)}\rightarrow Mg^{2+}_{(aq)}+2NO_3^{-}_{(aq)}

Jumlah ion n = 3.

Total konsentrasi larutan = 0,2 molal x 3 = 0,6 molal, dan karena α = 1 maka total konsentrasinya tepat 0,6 molal

[b]. CH₃COOH 0,5 molal

Asam asetat termasuk asam lemah sehingga terionisasi sebagian.

CH_3COOH_{(aq)}\rightarrow H^+_{(aq)}+CH_3COO^{-}_{(aq)}CH

3

COOH

(aq)

→H

(aq)

+

+CH

3

COO

(aq)

−

Jumlah ion n = 2.

Total konsentrasi larutan = 0,5 molal x 2 = 1 molal, dan karena 0 < α < 1 maka total konsentrasinya < 1 molal.

[c]. Na₂CO₃ 0,3 molal

Garam natrium karbonat terbentuk dari asam lemah H₂CO₃ dan basa kuat NaOH sehingga terionisasi sebagian.

Na_2CO_3_{(aq)}\rightarrow 2Na^+_{(aq)}+CO_3^{2-}_{(aq)}

Jumlah ion n = 3.

Total konsentrasi larutan = 0,3 molal x 3 = 0,9 molal, dan karena 0 < α < 1 maka total konsentrasinya < 0,9 molal.

[d]. CuSO₄ 0,2 molal

Garam tembaga (II) sulfat terbentuk dari asam kuat H₂SO₄ dan basa lemah Cu(OH)₂ sehingga terionisasi sebagian.

CuSO_4_{(aq)}\rightarrow Cu^{2+}_{(aq)}+SO_4^{2-}_{(aq)}

Jumlah ion n = 2.

Total konsentrasi larutan = 0,2 molal x 2 = 0,4 molal, dan karena 0 < α < 1 maka total konsentrasinya < 0,4 molal.

[e]. C₆H₁₂O₆ 0,8 molal

Glukosa termasuk larutan non elektrolit sehingga tidak terjadi ionisasi. Total konsentrasi larutan tetap 0,8 molal.

Perhatikan perbedaan antara kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan terhadap titik didih maupun titik beku larutannya.

Kenaikan titik didih berbanding lurus dengan jumlah zat serta titik didihnya. Artinya semakin besar jumlah zat, makin besar pula kenaikan titik didih dan titik didihnya. Contoh pada dua larutan berikut ini dengan pelarut air, titik didih larutan B lebih tinggi:

Larutan A 0,2 molal dengan ΔTb = 0,4°C memiliki Tb = 100,4°C;

Larutan B 0,6 molal dengan ΔTb = 0,75°C memiliki Tb = 100,75°C

Penurunan titik beku berbanding lurus dengan jumlah zat namun BERBANDING TERBALIK dengan titik beku larutannya. Maknanya, semakin besar jumlah zat membuat nilai penurunan titik beku pun semakin besar TETAPI titik beku larutan justru semakin rendah. Contoh pada dua larutan berikut ini dengan pelarut air, titik beku larutan X lebih tinggi:

Larutan X 0,2 molal dengan ΔTf = 0,4°C memiliki Tf = - 0,4°C;

Larutan Y 0,6 molal dengan ΔTf = 0,75°C memiliki Tf = - 0,75°C

Jadi kembali ke soal di atas, mencari titik beku paling TINGGI-yang berarti nilai penurunan titik beku paling rendah-adalah memilih jumlah zat TERKECIL.

Kesimpulan

Jika sebuah larutan memiliki titik beku paling tinggi, maka larutan tersebut mempunyai penurunan titik beku larutan paling kecil. Perhatikan, titik beku larutan Tf = Tf pelarut - ΔTf, dengan demikian semakin kecil ΔTf akan semakin tinggi Tf.

Kita susun total konsentrasi dari kelima larutan sebagai berikut:

[a]. Mg(NO₃)₂ 0,2 m ⇒ 0,6 molal

[b]. CH₃COOH 0,5 m ⇒ < 1 molal (terbesar)

[c]. Na₂CO₃ 0,3 m ⇒ < 0,9 molal

[d]. CuSO₄ 0,2 m ⇒ < 0,4 molal (terkecil)

[e]. C₆H₁₂O₆ 0,8 molal ⇒ 0,8 molal

Karena total konsentrasi larutan CuSO₄ adalah yang terkecil, maka larutan CuSO₄ 0,2 m mempunyai titik beku paling tinggi.

\boxed{~Jawaban~d.~CuSO_4~0,2~m~}

Jawaban d. CuSO

4

0,2 m

Pelajari lebih lanjut

Menentukan titik didih larutan elektrolit yomemimo.com/tugas/6508785?experimentsList=

Persoalan unik menentukan massa zat terlarut berikut ini yomemimo.com/tugas/6550339

Kasus penurunan titik beku dan kenaikan titik didih yang menanyakan Mr zat terlarut