PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Nama: Zainab Al Wahida

NIM : 15630002

PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

                Larutan mempunyai dua jenis sifat larutan yang sama, yaitu sifat-sifat larutan yang tergantung pada jenis dan yang kedua yaitu sifat yang sifat yang tidak tergantung pada jenis zat terlarut namun hanya tergantung pada konsentrasi zat terlarut saja. Sehingga semakin besarkonsentrasi suatu zat tersebut atau zat yang ditambahkan dalam larutan, maka penurunan titik bekunya semakin besar. sifat larutan yang termasuk golongan ini disebut sifat-sifat koligatif larutan). Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut, maka suatu larutan akan mengalami [1]:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

2. Kenaikan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Tekanan osmosis

     Fokus artikel ini adalah mengenai penurunan titik beku. Titik beku adalah  suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatnya atau suhu pada perpotongan garis tekanan tetap pada 1 atm dengan kurva peleburan (Petruci,1987). Titik beku larutan larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni. Hal tersebut terjadi dikarenakan zat pelarut harus membeku terlebih dahulu baru dilanjutkan zat terlarutnya, sehingga larutan akan membeku lebih lama daripada pelarut. Karena setiap larutan memiliki titik beku yang berbeda-beda. Penurunan titik beku adalah selisih antara titik beku pelarut dan titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. pembekuan suatu zat cair terjadi bila suhu diturunkan, sehingga jarak antar partikel atau molekul sedemikian dekat satu sama lain, sehingga terjadi gaya tarik menarik antar-molekul yang sangat kuat. Adanya partikel zat terlarut mengakibatkan pergerakan molekul pelarut terhalang, akibatnya agar jarak antar molekul lebih dekat diperlukan suhu yang lebih rendah. Sehingga titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku (ΔTf). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf), dinyatakan dengan persamaan [2]:

ΔT_f  =  K_f x  m                    atau   

Keterangan:

ΔTf  = Penurunan titik beku

Kf    = Tetapan penurunan titik beku molal

n      = Jumlah mol zat pelarut

p      = Massa zat pelarut

   Bila bongkahan es dicampur dengan garam suhunya akan 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, sehingga menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan lebih rendah (turun) sedangkan potesnsial kimia pelarut dalam fasa padat tidak terpengaruh. Maka akan lebih banyak energi yang diperlukan untuk mengubah larutan menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Hal inilah yang menyebabkan adanya zat terlarut akan menurunkan titk beku larutannya. Rumus untuk mencari penurunan titik beku larutan adalah sebagai berikut [1]:

 ΔT_f  =  K_f x  m x i

Keterangan:

∆Tf = Penuruan titik beku

∆m = molalitas larutan

Kf = Tetapan konstantat titik beku larutan

Jangan lupa untuk menambahkan faktor van hoff pada rumus diatas apabila larutan yang ditanyakan adalah larutan elektrolit. Berikut ini diagram air dan larutan berair [1] :

1. Penurunan titik beku pada Es Puter

   Salah satu penerapan titik beku larutan adalah dalam pembuatan Es Puter. Dalam pembuatan Es Puter tersebut terdapat salah satu penerapan dari sifat koligatif larutan. Penerapan Penurunan Titik Beku Larutan Dalam Pembuatan es krim. Semakin besar Konsentrasinya maka semakin rendah titik bekunya [2].

2. Cara mebuat adonan es puter menggunakan Prinsip Sifat koligatif larutan

   Adonan es krim ditempatkan dalam suatu bejana yang terendam es batu dan es batu yang telah diberi garam dapur sambil diputar-putar untuk memperoleh suhu yang lebih rendah dari 1⁰C. Proses tersebut mengakibatkan adonan es krim membeku dengan titik beku es beberapa derajat di bawah dibawah titik beku air murni. Hal ini terjadi karena proses perpindahan kalor dari adonan es krim ke dalam campuran es batu, air, dan garam dapur. Temperatur normal campuran es dan air adalah 0⁰C. Akan tetapi itu tidak cukup dingin untuk membekukan es krim. Temperatur yang diperlukan untuk membekukan es krim adalah -3^oC atau lebih rendah [3].

3.  Prinsip Percobaaan

   Adonan es krim dalam plastik yang terendam es batu dan air yang telah diberi garam dapat membeku seiring proses pengguncangan. Maka akan terjadi perpindahan kalor dari adonan es krim ke campuran es batu dan garam. Temperatur normal campuran es dan air adalah 0⁰C, sedangkan temperatur diperlukan untuk membekukan es krim yakni lebih kecil sama dengan -3^oC [2]. Untuk mencapai suhu tersebut perlu ditambah garam/zat terlarut lainnya. Garam berfungsi menurunkan titik beku larutan yang berfungsi sebagai larutan elektrolit. Semakin banyak garam yang digunakan maka semakin rendah titik bekunya. Hal ini sesuai dengan hukum Ranoult. Garam larut dengan es yang mencair membentuk air garam dan menurunkan temperaturnya. Selama proses ini memerlukan panas. Larutan tersebut mendapat kalor dari adonan es krim sehingga es krim memadat. Pengguncangan selama proses pembekuan bertujuan untuk memperkecil ukuran kristal es yang terbentuk sehingga es krim semakin halus[3].

Sumber:

Atkins. 2006. Physical Chemistry. New York. W.H. Freeman and Company.

Rohayati, Nova Safitri. 2010. Penurunan Titik Beku Larutan. Semarang. Vol. II. No. 2.

Setiawan, Haris. 2009. Kajian Pembuatan Es Puter Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas (L) Lam.) Dan Analisis Finansialnya. Skripsi IPB