LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
PENURUNAN TITIK BEKU
Disusun :
1. Annisha Noor Dienna
2. Arief Chandra D
3. Eliza Triananda
4. Khanifatul Azizah
5. Octavia Ukhti P
6. Wildan Farik A
Kelas XII IPA 1
SMA Negeri 1 Kotagajah
Lampung Tengah
2011
I. Tema
Penurunan Titik Beku
II. Tujuan
a. Menentukan titik beku larutan serta faktor yang mempengaruhinya
b. Membandingkan larutan non elektrolit dan elektrolit
III. Landasan Teori
Titik beku suatu cairan adalah suhu ketika tekanan uap cairan itu sama dengan tekanan uap dalam keadaan padat. Dada pembekuan suatu larutan, yang mengalami pembekuan adalah hanya pelarutnya saja, sedangkan zat terlarut tidak ikut membeku.
Adanya zat terlarut mengakibatkan suatu pelarut semakin sulit membeku, akibatnya titik beku larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murninya. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut murninya disebut penurunan titik beku larutan.
Percobaan-percobaan juga menunjukkan bahwa penurunan titik beku tidak bergantung kepada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi larutan. Untuk larutan encer, penurunan titik beku sebanding dengan kemolalan larutan.
(Non elektrolit)
Tetapan penurunan titik beku molal adalah nilai penurunan titik beku jika konsentrasi larutan sebesar satu molal.
Elektrolit =è∆Tf = Kf x m x i
IV. Alat dan Bahan
a. Alat
Neraca
Gelas kimia 250 ml
Silinder ukur
Pengaduk kaca
Sendok
Termometer
Tabung reaksi
Rak tabung reaksi
b. Bahan
Air suling
Es tawar
Urea CO(NH2)2
Garam dapur (NaCl)
V. Cara Kerja
1. Larutan-larutan dibuat dengan menggunakn 10 ml air untuk setiap larutan :
Larutan 1 : 0,30 gram urea
Larutan 2 : 0,60 gram urea
Larutan 3 : 0,2925 gram garam dapur
Larutan 4 : 0,585 gram gram garam dapur
2. Butiran-butiran es kecil dimasukkan ke dalam gelas kimia sampai kira-kira tiga perempatnya dan 8 sendok makan garam dapur ditambahkan, kemudian diaduk (campuran ini adalah campuran pendingin)
3. Tabung reaksi diisi dengan air setinggi ±3 cm. tabung tersebut dimasukkan ke dalam campuran pendingin, dan diaduk dengan pengaduk naik turun sampai air membeku seluruhnya.
4. Tabung reaksi diangkat, kemudian diganti dengan termometer dan suhu diukur saat kesetimbangan cair dan es.
5. Langkah 3 dan 4 diulangi dengan larutan-larutan yang dibuat pada langkah 1 sebagai pengganti air.
VI. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Percobaan
| No | Larutan | Massa | Suhu |
| Air | Larutan |
| 1 | NaCl | 0,3 | 00 C | -4 0 C |
| 2 | NaCl | 0,6 | 00 C | -6 0 C |
| 3 | CO(NH2)2 | 0,3 | 00 C | -3 0 C |
| 4 | CO(NH2)2 | 0,6 | 00 C | -6 0 C |
| No | Larutan | Mol | Molal | Perbedan suhu |
| 1 | NaCl | 0,00513 | 0,513 | 4 0 C |
| 2 | NaCl | 0,01025 | 1,025 | 6 0 C |
| 3 | CO(NH2)2 | 0,005 | 0,5 | 3 0 C |
| 4 | CO(NH2)2 | 0,01 | 1 | 6 0 C |
4.2. Pembahasan
1.NaCl 0,3 gram
∆Tf = Kf x m x i
Molalitas = 
x 
x 
= 0,513
NaCl (elektrolit kuat dan derajat ionisasi 1 )
NaCl (aq) Na + + Cl –Jumlah ion(n) = 2
i = 1 + (n-1) α
= 1 + (2-1) 1
= 2
∆Tf = Kf x m x i
= 1,86 x 0,513 x 2
= 1,9 0 C
Secara teori seharusnya penurunan suhunya untuk larutan NaCl 0,3 gram adalah 1,9 0 C tetapi dari hasil pratikum yang kami lakukan penurunan suhu untuk larutan NaCl 0,3 gram adalah 4 0 C. Perbedaan suhu antara hasil teori dan pratikum kami karena kesalahan kami dalam mengukur volume air 10 ml dan menimbang massa NaCl 0,3 gram.
Selain itu perbedaan ini bisa saja disebabkan oleh es batu yang ada pada erlenmeyer yang digunakan untuk membekukan larutan ini sedikit demi sedikit mulai mencair. Oleh karena itu agar larutan ini tetap membeku, es batu yang ada di dalam tabung perlu diberi garam dapur lebih banyak lagi sehingga es batu yang ada tetap membeku atau dengan kata lain tidak cepat mencair, sebab garam dapur ini dapat mengikat oksigen yang ada pada air dalam bentuk es batu.
Dan perbedaan ini juga bisa saja disebabkan oleh kondisi lingkungan yang kurang baik, baik itu dari wadah tempat zat ini dimasukkan dan alat yang digunakan untuk mengaduknya
2. NaCl 60 gram
∆Tf = Kf x m x i
Molalitas = x
x = 1,025
NaCl (elektrolit kuat dan derajat ionisasi 1 )
NaCl (aq) Na + + Cl –Jumlah ion(n) = 2
i = 1 + (n-1) α
= 1 + (2-1) 1
= 2
∆Tf = Kf x m x i
= 1,86 x 1,025x 2
= 3,8 0 C
Secara teori seharusnya penurunan suhunya untuk larutan NaCl 0,6 gram adalah 3,8 0 C tetapi dari hasil pratikum yang kami lakukan penurunan suhu untuk larutan NaCl 0,6 gram adalah 6 0 C. Perbedaan suhu antara hasil teori dan pratikum kami karena kesalahan kami dalam mengukur volume air 10 ml, menimbang massa NaCl 0,6 gram.
Selain itu perbedaan ini bisa saja disebabkan oleh es batu yang ada pada erlenmeyer yang digunakan untuk membekukan larutan ini sedikit demi sedikit mulai mencair. Oleh karena itu agar larutan ini tetap membeku, es batu yang ada di dalam tabung perlu diberi garam dapur lebih banyak lagi sehingga es batu yang ada tetap membeku atau dengan kata lain tidak cepat mencair, sebab garam dapur ini dapat mengikat oksigen yang ada pada air dalam bentuk es batu.
Dan perbedaan ini juga bisa saja disebabkan oleh kondisi lingkungan yang kurang baik, baik itu dari wadah tempat zat ini dimasukkan dan alat yang digunakan untuk mengaduknya
3. CO(NH2)2 0,3 gram
Molalitas = 
x 
x = 0,5 ∆Tf = Kf x m
= 1,86 x 0,5
= 0,93 0 C
Secara teori seharusnya penurunan suhunya untuk larutan CO(NH2)2 0,3 gram adalah 0,93 0 C tetapi dari hasil pratikum yang kami lakukan penurunan suhu untuk larutan CO(NH2)2 0,3 gram adalah 3 0 C. Perbedaan suhu antara hasil teori dan pratikum kami karena kesalahan kami dalam mengukur volume air 10 ml, menimbang massa CO(NH2)2 0,3 gram.
Selain itu perbedaan ini bisa saja disebabkan oleh es batu yang ada pada erlenmeyer yang digunakan untuk membekukan larutan ini sedikit demi sedikit mulai mencair. Oleh karena itu agar larutan ini tetap membeku, es batu yang ada di dalam tabung perlu diberi garam dapur lebih banyak lagi sehingga es batu yang ada tetap membeku atau dengan kata lain tidak cepat mencair, sebab garam dapur ini dapat mengikat oksigen yang ada pada air dalam bentuk es batu.
Dan perbedaan ini juga bisa saja disebabkan oleh kondisi lingkungan yang kurang baik, baik itu dari wadah tempat zat ini dimasukkan dan alat yang digunakan untuk mengaduknya
Dalam larutan urea untuk menentukan
∆Tf = Kf x m bukan ∆Tf = Kf x m x i dikarenakan urea adalah larutan nonelektrolit jadi tidak ada faktor van`t hoof ( i ).Sedangakan untuk larutan elektrolit ada faktor van`t hoof.
4. CO(NH2)2 0,6 gram
∆Tf = Kf x m x i
Molalitas = x
x = 01
∆Tf = Kf x m
= 1,86 x 01
= 1,86 0 C
Secara teori seharusnya penurunan suhunya untuk larutan CO(NH2)2 0,6 gram adalah 6 0 C tetapi dari hasil pratikum yang kami lakukan penurunan suhu untuk larutan CO(NH2)2 0,6 gram adalah 1,86 0 C. Perbedaan suhu antara hasil teori dan pratikum kami karena kesalahan kami dalam mengukur volume air 10 ml, menimbang massa CO(NH2)2 0,6 gram.
Selain itu perbedaan ini bisa saja disebabkan oleh es batu yang ada pada erlenmeyer yang digunakan untuk membekukan larutan ini sedikit demi sedikit mulai mencair. Oleh karena itu agar larutan ini tetap membeku, es batu yang ada di dalam tabung perlu diberi garam dapur lebih banyak lagi sehingga es batu yang ada tetap membeku atau dengan kata lain tidak cepat mencair, sebab garam dapur ini dapat mengikat oksigen yang ada pada air dalam bentuk es batu.
Dan perbedaan ini juga bisa saja disebabkan oleh kondisi lingkungan yang kurang baik, baik itu dari wadah tempat zat ini dimasukkan dan alat yang digunakan untuk mengaduknya
Dalam larutan urea untuk menentukan
∆Tf = Kf x m bukan ∆Tf = Kf x m x i dikarenakan urea adalah larutan nonelektrolit jadi tidak ada faktor van`t hoof ( i ).Sedangakan untuk larutan elektrolit ada faktor van`t hoof.
VII. Menganalisa Data
Larutan mempunyai sifat-sifat yang berbeda dari pelarutnya. Salah satu sifat penting dari suatu larutan adalah penurunan titik beku. Titik beku adalah temperatur tetap dimana suatu zat tepat mengalami perubahan wujud dari cair ke padat. Setiap zat yang mengalami pembekuan memiliki tekanan 1 atm. Penambahan zat terlarut nonvolatil ke dalam suatu pelarut menyebabkan terjadinya penurunan titik beku. Keberadaan partikel-partikel zat pelarut mengalami proses pengaturan molekul-molekul dalam pembentukan susunan kristal padat, sehingga diperlukan suhu yang lebih rendah untuk mencapai susunan kristal padat dari fasa cairnya. Hal ini lah yang menyebabkan terjadinya penurunan titik beku suatu larutan yang keadaannya ditambahkan zat terlarut.
Titik beku air
Dari data di atas dapat diketahui bahwa air memiliki titik beku terbesar dari semua larutan. Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel – partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekul larutan. Penambahan zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi yang mengakibatkan semakin rendah titik bekunya
1. Bagaimanakah titik beku larutan dibanding titik beku pelarut murni?
Membeku merupakan perubahan dari fase cair ke padat. 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. Keberadaan partikel-partikel zat pelarut mengalami proses pengaturan molekul-molekul dalam pembentukan susunan kristal padat, sehingga diperlukan suhu yang lebih rendah untuk mencapai susunan kristal padat dari fasa cairnya. Hal ini lah yang menyebabkan terjadinya penurunan titik beku suatu larutan yang keadaannya ditambahkan zat terlarut. Jadi larutan akan membeku lebih lama daripada pelarut. Setiap larutan memiliki titik beku yang berbeda.
Sehingga Titik beku larutan lebih rendah dari pada pelarutnya.
2. Bagaimanakah pengaruh kemolalan larutan urea terhadap
a) Titik beku larutan
Semakin tinggi kemolalan urea, semakin rendah titik bekunya
b)Penurunan titik beku larutan
Semakin tinggi kemolalan maka semakin besar perbedaan penurunan titik beku karena kemolalan sebanding dengan penurunan titik beku
Penjelasan :
∆Tf = Kf x m
Jika kemolalan urea tinggi maka akan tinggi penurunan titk beku larutan (∆Tf ) dan titik beku akan rendah karena Tf = Titik beku pelarut - ∆Tf . Sehingga penurunan titik beku tinggi maka semakin bernilai (-) berkurang untuk Tf.
3.Bagaimanakah pengaruh kemolalan larutan NaCl terhadap
a). Titik beku larutan
Semakin tinggi kemolalan NaCl, semakin rendah titik bekunya karena larutan NaCl merupakan larutan elektrolit sehingga terurai atas ion – ion.
b.Penurunan titik beku larutan
Semakin tinggi kemolalan NaCl, semakin besar penurunan titik beku karena selain dipengaruhi kemolalan, penurunan titik beku juga dipengaruhi oleh jenis larutannya yakni apakah elektrolit atau non elektrolit.
Penjelasan :
∆Tf = Kf x m x i
Jika kemolalan NaCl tinggi maka akan tinggi penurunan titk beku larutan (∆Tf ) dan titik beku akan rendah karena Tf = Titik beku pelarut - ∆Tf . Sehingga penurunan titik beku tinggi maka semakin bernilai (-) berkurang untuk Tf.
4. Pada kemolalan yang sama, bagaimanakah pengaruh NaCl (elektrolit) dibandingkan dengan pengaruh urea (non elektrolit) terhadapa
a. Titik beku larutan
Titik beku larutan NaCl lebih tinggi titik bekunya karena NaClmerupakan elektrolit (ion-ionnya teruari) sehingga jumlah partikelnyalebih banyak daripada Urea (non-elektrolit) pada molalitas yang sama
b.Penurunan titik beku larutan
Larutan NaCl (elektrolit) lebih cepat Penurunan titik bekunya daripadaUrea (non-elektrolit). Larutan NaCl (elektrolit) lebih banyak penurunan titik beku larutannya dibandingkan dengan Urea (non-elektrolit)
Penjelasan :
NaCl termasuk elektrolit, sementara urea non elektrolit, jadi urea tidak terionisasi sehingga tetap sebagai molekul itulah sebabnya NaCl 2 x lebih besar dari ΔTf urea pada konsentrasi yang sama. Harga i dari elektron tipe ion selalu lebih kecil daripada harga teoritis. Hal itu disebabkan oleh tarikan listrik antarion yang berbeda muatan sehingga ion-ion tidak 100% bebas. Semakin kecil konsentrasi larutan, jarak antarion semakin besar dan ion – ion semakin bebas
Larutan elektrolit(NaCl) mempunyai i=2 sehingga ΔTf = mx Kf x i sedangkan larutan non elektrolit (urea) tidak memiliki i sehingga ΔTf = mx Kf . Jadi penurunan titik beku NaCl lebih besar daripada urea
Penurunan titik beku larutan berbanding lurus dengan jumlah partikel zat dalam larutan. Makin besar jumlah partikel zat, maskin besar penurunan titik beku larutan. Olehkarena jumlah partikel NaCl 1m lebih besar dari jumlah partikel urea 1m, maka penurunan titik beku NaCl 1m lebih besar daripada penurunan titik beku larutan urea 1m
Rumus ΔTf= mx Kf (larutan non elektrolit)
ΔTf = mx Kf x i (larutan elektrolit)
ΔTf = ΔTf pelarut - ΔTf larutan
i= 1+(n-1) α
Fungsi penambahan garam
Garam berfungsi sebagai penurun titik beku air, air yang awalnya berupa es akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan titik beku air murni. Fungsi garam bukan agar air tetap menjadi es, tetapi es akan mencair namun suhu yang dimiliki lebih rendah. Beaker glass yang berisikan air ini berfungsi untuk mencegah agar proses pendinginan berjalan terlalu cepat.
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 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.
Besarnya potensial kimia dipengaruhi oleh temperatur, jadi pada suhu tertentu potensial kimia fasa padat atau fasa cair akan lebih rendah daripada yag lain, fasa yang memiliki potensial kimia yang lebih rendah secara energi lebih disukai, misalnya pada suhu 2oC fasa cair memiliki potensial kimia yang lebih rendah dibanding fasa padat sehingga pada suhu ini maka air cenderung berada pada fasa cair, sebaliknya pada suhu -1oC fasa padat memiliki potensial kimia yang lebih rendah sehingga pada suhu ini air cenderung berada pada fasa padat.
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.
VII Kesimpulan
1 Makin besar molalitas larutan, makin tinggi penurunan titik beku larutan
2 Penurunan titik beku larutan (Tf) berbanding lurus dengan molalitas larutan
3 Titik beku pelarut murni lebih tinggi daripada titik beku larutan
4 Titik beku larutan elektrolit lebih rendah daripada larutan non elektrolit pada kemolalan yang sama
5 Semakin kecil konsentrasi larutan, jarak antarion semakin besar dan ion – ion semakin bebas
6 Untuk konsentrasi yang sama, larutan elektrolit mengandung jumlah partikel lebih banyak daripada larutan non elektrolit
7 Larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif lebih besar daripada sifat koligatif non elektrolit
8 Semakin tinggi kemolalan maka semakin rendah titik bekunya
9 Semakin tinggi kemolalan maka semakin besar perbedaan penurunan titik beku
Daftar pustaka
Purba, Michael.2007.Kimia untuk SMA kelas XII. Jakarta : Erlangga
bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/.../0208%20Kim%202-7a2.htm
