BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
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) (Brady,
1999 : 540).
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 0ºC, tapi dengan adanya zat terlarut
misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan
ini tidak akan sama dengan 0ºC lagi, melainkan akan turun menjadi dibawah 0ºC,
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.
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 (Brady,
1999 : 540).
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 0ºC. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang ditambahkan
ke dalam air maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0ºC melainkan
akan menjadi lebih rendah di bawah 0oC 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) (Brady, 1999 : 540).
Apabila suatu pelarut ditambah
dengan sedikit zat terlarut, maka akan didapat suatu larutan yang mengalami (Petrucci,
2000 : 175):
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.
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.
Apabila sebuah larutan mempunyai
tekanan uap yang tinggi pada suhu tertentu, maka molekul-molekul yang berada
dalam larutan tersebut mudah untuk melepaskan diri dari permukaan larutan. Atau
dapat dikatakan pada suhu yang sama sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang
rendah, maka molekul-molekul dalam larutan tersebut tidak dapat dengan mudah
melepaskan diri dari larutan. Jadi larutan dengan tekanan uap yang lebih tinggi
pada suhu tertentu akan memiliki titik didih yang lebih rendah.
Cairan akan mendidih ketika
tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan udara luar. Titik didih cairan pada
tekanan udara 760 mmHg disebut titik didih standar atau titik didih normal.
Jadi yang dimaksud dengan titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh
cairan itu sama dengan tekanan udara luar (tekanan pada permukaan cairan).
Telah dijelaskan bahwa tekanan uap
larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarutnya.Hal ini disebabkan karena zat
terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut sehingga kecepatan
penguapan berkurang.
B. Tujuan Praktikum
1. Memahami pengaruh keberadaan suatu zat
terlarut teradap sifat fisis larutan
2. Menggunakan penurunan titik didih suatu
larutan untuk menentukan massa molekul relatif dari zat terlarut.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Landasan Teori
Sifat kolegatif larutan adalah sifat larutan yang disebabkan
hanya oleh kebersamaan (jumlah partikel) dan bukan oleh ukurannya. Zat terlarut
mempengaruhi sifat larutan dan besarnya pengaruh itu tergantung pada jumlah
partikel tersebut. Ada empat sifat kolegatif
larutan, yaitu (Brady,
1999 : 540):
1. Penurunan
tekanan uap jenuh (ΔP)
2. Peningkatan
titik didih (ΔTd)
3. Penurnan ttik beku (ΔTb)
4. Tekanan osmotik (brady, 1999)
1. Penurunan Tekanan Uap
Dari
hukum roult ternyata tekanan uap pelarut murni lebih besar dari pada tekanan
uap pelarut dalam larutan. Besar perbaedaanya adalah
PA = XAPA
PA = (1-XB) PA = PAO
– XBPAO
PA-PAO = XBPAO
ΔP = XBPAO
Keterangan :
ΔP = penurunan
tekanan uap pelarut (mmHg)
PAO
= tekanan uap pelarut murni (mmHg)
XB =
fraksi mol zat pelarut
2. Penigkatan titk didih (ΔTd) dan penurunan
titik beku (ΔTd)
Titik didih normal cairan murni atau
larutan adalah suu pada saat tekanan uap mencapai 1 atm, karna zat terlarut
menutunkan tekan uap, makasuhu larutan
harus dinaikkan agar ia mendidih. Artinya, titik didih larutan lebih
tinggi daripada titik didih pelarut
murni. Peristwa ini disebut sebagai peningkatan titik didih, merupakan metode
alternatif untuk menetukan masa molar (syukri 1999).
Peningkatan titik
didih dan penurunan titik beku dari suatu larutan berbanding lurus dengan
konsentrasi molar (m) dari larutan. Tiap pelarut mempunyai konsenta tertentu
yag spesifik. Konsenta ini disebut dengan tetaapan kenaikan titik didih ( kd).
Persamaannya adalah :
·
Peningkatan titik didih (ΔTd)
ΔTd =
Kd . m
ΔTd =
Kd
·
Penurunan titik beku (ΔTb)
ΔTb =
Kb . m
ΔTb =
Kb. .
Keterangan :
ΔTd =
Kenaikan titik didih (K)
ΔtB =
Penurunan titk beku (K)
Kb =
Tetapan kenaikan titik didih (K kg/mol)
Kd =
Tetapan penurunan titik beku (K kg/ mol)
Gr =
masa terlarut (kg)
Mr =
masa molekul relatif
P =
besarnya pelarut (petrucci, 1987).
3.
Tekanan osmotik
Tekanan osmotik adalah tekanan yang
diberikan kepada larutan sehingga dapat mencegah mengalirnya molekul pelarut
memasuki laritan melalui selaput ssemipermeabel. Semipermeabel adalah membran
yang berperan penting dalam tranpor molekul mellalui membran sel. Membran ini
memiarkan molekul kecil dapat melewati tetapi tahan molekul besar seperti
protein dan karbohidrat (syukri, 1999).
B. Uraian Bahan
1. Sikloheksana ().
(FI edisi III, hal. 729-730)
Nama resmi : Sikloheksana
Nama lain : sikloheksan
Rumus struktur :-
Rumus molekul :
C6H12
Berat molekul :-
Pemerian
:
Serbuk hablur, putih.
Kelarutan : Larut dalam
etanol (95 %) P.
Suhu lebur : 205o
sampai 209o
2. Asam sulfat (FI edisi III, hal 58)
Nama resmi : Acidum Sulfuricum
Nama lain :
Asam sulfat
Rmus struktur :-
Rumus molekul :
H2SO4
Berat molekul :
98,07
Pemerian :
Cairan kental seperti minyak, koroif
tidak berwarna, jika ditambahkan kedalam air menimbulkan panas.
Kelarutan :-
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat
Khasiat :
Zat tambahan
3. Aquadest (FI edisi III, hal 96)
Nama resmi : Aqua Destillata
Nama lain :
Air Suling
Rumus struktur :-
Rumus molekul :
H2O
Berat molekul :
18,02
Pemerian :
Cairan jernih, tidak berwarna, tidak
berbau, tidak mempunyai rasa.
Kelarutan :-
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A. Alat
dan Bahan
1. Alat
- Tabung reaksi
- Gelas beker besar (500 ml atau 1000 l)
- Pengaduk gelas
- Gelas ukur
- Neraca analitik
- Termometer
2. Bahan
- Sikloheksana
- H2SO4
- H2O
- Es batu
B. Prosedur Kerja
a. Penentuan titik beku larutan
1. Disiapkan
alat dan bahan yang akan dgunakan
2. Dimasukan larutan sikloheksana 2 ml kedalam tabung
reaksi
3.
Dimasukan aquadest secukupnya kedalam gelas kimia yang berukuran kecil
4. Dimasukan es batu kedalam gelas
beker yang berukuran agak besar dan tanbahkan garan secukupnya agar es batu
tidak cepat meleleh
5. Dimasukan tabung reaksi yang berisi
larutan sikloheksan 2 ml ke dalam gelas kimia yang berisi aquadest menggunakan
gegep kayu, kemudia dimasukkan atau diletakkan kedalam gelas beker yang berisi
es batu
6. Diukur suhu larutan sikloheksan 2
ml dengan menggunakan termometer.
7. Diamati setiap 10 detik dan
dilakukan selama 8 menit.
b. Penentuan titik beku larutan contoh
1. Disiapkan
alat dan bahan yang akan dgunakan
2. Dimasukan larutan H2SO4
2 ml kedalam larutan sikloheksana 2 ml kedalam tabung reaksi
3.
Dimasukan aquadest secukupnya kedalam gelas kimia yang berukuran kecil
4. Dimasukan es batu kedalam gelas
beker yang berukuran agak besar dan tanbahkan garan secukupnya agar es batu
tidak cepat meleleh
5. Dimasukan tabung reaksi yang berisi
larutan H2SO4 2 ml + larutan sikloheksan 2 ml ke dalam
gelas kimia yang berisi aquadest menggunakan gegep kayu, kemudia dimasukkan
atau diletakkan kedalam gelas beker yang berisi es batu
6. Diukur suhu larutan H2SO4
2 ml + larutan sikloheksan 2 ml dengan menggunakan termometer.
7. Diamati setiap 10 detik dan
dilakukan selama 8 menit.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
AN PEMBAHASAN
A.
Hasil Pengamatan
1.
Sikloheksan
|
Waktu
1 menit
|
Suhu
|
Waktu 2 menit
|
suhu
|
Waktu 3 menit
|
suhu
|
|
10 s ke-1
|
30oC
|
10 s ke-1
|
18 oC
|
10 s ke-1
|
15 oC
|
|
10 s ke-2
|
28 oC
|
10 s ke-2
|
17 oC
|
10 s ke-2
|
14 oC
|
|
10 s ke-3
|
24 oC
|
10 s ke-3
|
16 oC
|
10 s ke-3
|
14 oC
|
|
10 s ke-4
|
23 oC
|
10 s ke-4
|
16 oC
|
10 s ke-4
|
14 oC
|
|
10s ke-5
|
10 oC
|
10s ke-5
|
15 oC
|
10 s ke-5
|
14 oC
|
|
10 s ke-6
|
19 oC
|
10 s ke-6
|
15 oC
|
10 s ke-6
|
14 oC
|
|
Waktu 4 menit
|
suhu
|
Waktu 5 menit
|
suhu
|
Waktu 6 menit
|
Suhu
|
|
10 s ke-1
|
13oC
|
10 s ke-1
|
12oC
|
10 s ke-1
|
12oC
|
|
10 s ke-2
|
13oC
|
10 s ke-2
|
12oC
|
10 s ke-2
|
11oC
|
|
10 s ke-3
|
13oC
|
10 s ke-3
|
12oC
|
10 s ke-3
|
11oC
|
|
10 s ke-4
|
13oC
|
10 s ke-4
|
12oC
|
10 s ke-4
|
11oC
|
|
10 s ke-5
|
13oC
|
10 s ke-5
|
12oC
|
10 s ke-5
|
11oC
|
|
10 s ke-6
|
13oC
|
10 s ke-6
|
12oC
|
10 s ke-6
|
11oC
|
|
Waktu 7 menit
|
suhu
|
Waktu 8 menit
|
suhu
|
Waktu 9 menit
|
suhu
|
|
10 s ke-1
|
11oC
|
10 s ke-1
|
10oC
|
10 s ke-1
|
9 oC
|
|
10 s ke-2
|
10oC
|
10 s ke-2
|
9,5 oC
|
10 s ke-1
|
9 oC
|
|
10 s ke-3
|
10oC
|
10 s ke-3
|
9,5 oC
|
10 s ke-1
|
9 oC
|
|
10 s ke-4
|
10oC
|
10 s ke-4
|
9,5 oC
|
10 s ke-1
|
9 oC
|
|
10 s ke-5
|
10oC
|
10 s ke-5
|
9 oC
|
10 s ke-1
|
8,5 oC
|
|
10 s ke-6
|
10oC
|
10 s ke-6
|
9 oC
|
10 s ke-1
|
8,5 oC
|
2.
H2SO4
|
Waktu 1 menit
|
suhu
|
Waktu 2 menit
|
suhu
|
Waktu 3 menit
|
suhu
|
|
10 s ke-1
|
23oC
|
10 s ke-1
|
12oC
|
10 s ke-1
|
8 oC
|
|
10 s ke-2
|
22oC
|
10 s ke-2
|
11 oC
|
10 s ke-1
|
8 oC
|
|
10 s ke-3
|
18oC
|
10 s ke-3
|
10 oC
|
10 s ke-1
|
8 oC
|
|
10 s ke-4
|
16oC
|
10 s ke-4
|
10 oC
|
10 s ke-1
|
7 oC
|
|
10 s ke-5
|
15oC
|
10 s ke-5
|
9 oC
|
10 s ke-1
|
7 oC
|
|
10 s ke-6
|
13oC
|
10 s ke-6
|
9 oC
|
10 s ke-1
|
6,7 oC
|
|
Waktu 4 menit
|
suhu
|
Waktu 5 menit
|
suhu
|
Waktu 6 menit
|
suhu
|
|
10 s ke-1
|
6,5oC
|
10 s ke-1
|
5,5oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
|
10 s ke-2
|
6oC
|
10 s ke-2
|
5 oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
|
10 s ke-3
|
6oC
|
10 s ke-3
|
5 oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
|
10 s ke-4
|
6oC
|
10 s ke-4
|
5 oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
|
10 s ke-5
|
6oC
|
10 s ke-5
|
5 oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
|
10 s ke-6
|
6oC
|
10 s ke-6
|
5 oC
|
10 s ke-1
|
5 oC
|
B. Perhitungan
a. Sikloheksana
dik: ∆ṯf
= 8,5
Kf = 1,86
V = 2 ml
Dit: Mr ....?
Penyelesaian:
Massa
= 2.e
2.0,78 = 1,56 g
∆tf = kf . m
8,5 = kf . gram/mr
. 1000/p
8,5 = 1,86 . 1,56/mr
. 1000/100
8,5 = 1,86 . 1,56/mr
. 10
8,5 = 29,01.
Mr
Mr =
29,01/8,5
Mr = 2,78
b. H2SO4
dik: ∆ṯf = 5
Kf = 1,86
V = 4 ml
Dit: Mr ....?
Penyelesaian:
Massa = 4 . e
4 . 0,78 = 3.12
∆tf = kf . m
5 = 1,86 .
gram/mr . 1000/p
5 = 1,86 .
3,12/mr . 1000/10
5 = 1,86 .
3,12/mr . 100
5 =
580,32 mr
Mr = 580,32/5
Mr = 116,064
C. Mekanisme Reaksi
C6H12
→ C12++H6-
H2SO4→
H++SO42
D. Pembahasan
Sifat
koligatif larutan adalah sifat yang bergantung hanya pada jumlah partikel zat
zat terlarut dan tidak bergantung pada jenis partikelnya. Jadi suatu larutan
yng berbeda jenisnya, namun memiliki jumlah partikel yang sama akan memiliki
sifat koligatif yang sama pula (Sutresna, 2006).
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 (Brady,
1999 : 540).
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 0ºC. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang
ditambahkan ke dalam air maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0ºC
melainkan akan menjadi lebih rendah di bawah 0oC 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) (Brady, 1999 : 540).
Pada
percobaan kali ini yaitu melakukan percobaan sifat koligatif larutan dengan
maksud tujuan memahami pengaruh keberadaan suatu zat terlarut terhadap ifat
fisis larutan dan menggunakan penurunan titik didih suatu larutan untuk
mementukan massa molekul relatif dari
zat terlarut.
Telah
kita ketahui bahwa sifat koligatif larutan merupakan sifat fisi yang bergantung
oda jumlah partikel larutan tetapi tidak tergantung pada jenis larutan. Sifat
koligatif larutan dibedakan menjadi 4, yaitu:
1. Penurunan tekanan uap jenuh (∆p)
2. Peningkatan titik didih (∆td)
3. Penurunan titik beku (∆tb)
4. Tekanan Osmotik (Braddy, 1999)
Pada
praktikum sifat koligatif larutan digunakan bahan praktikum yaitu sikloheksnana
sebagai zat pelarut, pada percobaan pertama praktikan mengukur suhu awal dan
suhu konstan dari larutan sikloheksana dengan menggunakan termometer. Dimana
diketahui suhu awal sikloheksana yaitu 30oC yang kemudian diamati
suhunya setiap 10 detik selama 8 menit, dan didapatkan suhu konstan yaitu 8,5oC.
Selanjutnya diukur pula suhu dari H2SO4 yang mana suhu
awalnya yaitu 23oC yang setelah dimasukan kedalam tabung reaksi dan
dan tabung reaksi tersebut dimasukkan kedalam gelas kimia yang berisi es batu
dan garam suhuna menjadi 5oC dalam waktu 8 menit.
Setelah dilakukan praktikum sesuai
prosedur kerja disimpulkan bahwa dari kedua larutan tersebut bahwa hasil dari
pengamatan yaitu kedua larutan menglami perbedaan suhu dan waktu penurunan
titik beku, semakin besar molalitas
suatu larutan, makin tinggi penurunan titik beku larutan.
BAB V
KESIMPULAN DAN
SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan
ini yaitu sifat kligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung
pada konsentrasi partikel zat terlarut bukan zat pelarut dan tidak bergantung
pada jenis zat terlarut. Terdapat empat sifat koligatif larutan yaitu penurunan
tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan osmotik.
Dan ternyata titik beku sikloheksana lebih tinggi dibandingkan titik beku pada
larutan.
B. Saran
Setiap melakukan pratikum selanjutnya agar
memperhatikan termometer dengan saksama sehingga tidak terjadi kesalahan
pengukuran pada suhu, dan tetap tenagn dalam memasukkan tabung yang berisi
llarutan baik dalam pengujian penurunan titik beku dan peningkatan titik didih
dan posisi tabung harus sama sampai akhir agar hasil lebih optimal. usahakan es
dalam percobaan penuruna titik beku berukuran tidak terlalu besar dan juga
tidak terlalu kecil.jika terlalu besar maka akan sulit dalam memasukkan tabung
berisi larutan, namun jika terlalu kecil maka es akan cepat mencair.
DAFTAR PSTAKA
Sutresna,
T. M,dkk. 1999. Sains Kimia. Bumi
Aksra, Jakarta
Syukri,
S. 1999. Kimia Dasar I. ITB, Bandung
Braady, E,
James. 1999. Kimia Universitas Asas dan
Strktur, Binarupa Aksara: Jakarta.
Dirjen
POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III.
Departemen Kesehatan: Jakarta
Petrucci,
RalpSuminar. 1985. Kimia Dasar.
Erlangga: Jakarta.
Posting Komentar
Posting Komentar