Contoh soal kenaikan titik didih dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal kenaikan titik didih ΔT_b dan pembahasannya. Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu tersebut, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara disekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan diseluruh bagian zat cair.

Rumus kenaikan titik didih

Dari hasil eksperimen yang dilakukan pada penentuan titik didih larutan, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi daripada titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel-partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel-partikel pelarut membutuhkan energi lebih besar. Perbedaan antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih. Rumus kenaikan titik didih sebagai berikut:

ΔT_b = K_b . m atau ΔT_b = T_b – T_b°

Keterangan:

ΔTb = kenaikan titik didih
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal dari pelarut (°C/m)
m = molalitas
Tb = titik didih larutan
Tb° = titik didih pelarut murni

Kenaikan titik didih larutan elektrolit

Cara mencari kenaikan titik didih larutan elektrolit menggunakan rumus dibawah ini:

ΔT_b = m . K_b . {1 + (n – 1)α}

Keterangan:

n = jumlah ion
α = derajat ionisasi

Contoh soal dan pembahasan

Contoh soal 1

Sebanyak 36 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 250 mL air. Bila Kb air = 0,52 °C/m, hitunglah titik didih larutan glukosa tersebut.

Pembahasan

Pada soal ini glukosa sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut. Titik didih air Tb° = 100 °C, sehingga cara menjawab soal ini sebagai berikut:

molalitas (m) =

1000

m =

180

1000

250

= 0,8
ΔTb = Kb . m = 0,52 . 0,8 = 0,416 °C
Tb – Tb° = 0,416 °C atau Tb – 100 °C = 0,416 °
Tb = 100 + 0,416 = 100,416 °C

Contoh soal 2

Titik didih larutan yang mengandung 1,5 gram gliserin dalam 30 gram air adalah 100,28 °C. Jika Kb air = 0,52 °C/m, hitunglah Mr gliserin.

Pembahasan

Pada soal ini diketahui:

massa gliserin (zat terlarut) = 1,5 gram
massa air (pelarut) = 30 gram
Tb = 100,28 °C
ΔTb = 100,28 – 100 = 0,28
Kb = 0,52 °C/m

Cara menjawab soal ini menggunakan rumus sebagai berikut:

ΔTb = m . Kb
ΔTb =

1000

. Kb
0,28 =

1,5

1000

. 0,52
Mr =

1,5 x 1000 x 0,52

0,28 x 30

= 92,85 gram/mol

Jadi Mr gliserin sebesar 92,85 gram/mol.

Contoh soal 3

Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1 °C pada 1 atm (Kb = 0,5 °C/m) maka jumlah gula (Mr = 342 g/mol) yang harus dilarutkan sebesar …gram.

Pembahasan

Pada soal ini diketahui:

p = 250 mL
Tb = 100,1 – 100 = 0,1
Kb = 0,5
Mr = 342

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

ΔTb =

1000

. Kb
0,1 =

342

1000

250

. 0,5
gr =

0,1 x 342 x 250

1000 x 0,5

= 17,1 gram

Jadi massa gula yang harus dilarutkan sebesar 17,1 gram.

Contoh soal 4

Suatu larutan dibuat dari 2 mol K2SO4 yang dilarutkan dalam 1000 gram air. Jika diketahui K2SO4 terurai 90%, titik didih larutan adalah…(Kb = 0,5 °C/m)

Pembahasan

K2SO4 jika dilarutkan dalam air akan terbentuk larutan elektrolit. K2SO4 → 2K⁺ + SO4^2-. Jadi pada soal ini diketahui:

jumlah ion (n) = 2 + 1 = 3
= 90% = 0,9
p = 1000
Kb = 0,5
n = 2 mol

Cara menjawab soal ini menggunakan rumus kenaikan titik didih larutan elektrolit:

ΔTb = m . Kb {1 + (n – 1)α}
ΔTb = mol .

1000

. Kb {1 + (n – 1) α}
ΔTb = 2 .

1000

. 0,5 {1 + (3 – 1) 0,9} = 2,8 °C
Tb = 100 + 2,8 = 102,8 °C

Jadi titik didih larutan sebesar 102,8 °C.

Contoh soal 5

Sebanyak 12 gram CH3COOH dilarutkan dalam 250 mL air. Bila larutan tersebut terionisasi 60%. Jika Kb = 0,52 dan Ar C = 12, O = 16, H = 1, hitunglah titik didih larutan.

Pembahasan

CH3COOH → CH3COO^– + H⁺, jadi diketahui:

n = 2
α = 0,6
massa CH3COOH = 12 gram
p = 250 g
Mr CH3COOH = 2 x 12 + 2 x 16 + 4 x 1 = 60

ΔTb =

1000

. Kb {1 + (n – 1) α}
ΔTb =

1000

250

. 0,52 {1 + (2 – 1) 0,6} = 0,6656
Tb = 100 + 0,6656 = 100,6656 °C

Contoh soal 6 (UN 2019)

Perhatikan percobaan pengukuran titik didih gula (glukosa) dan garam dapur (NaCl) berikut.

Contoh soal titik didih larutan — Contoh soal 6

Jika Mr NaCl = 58,5 dan Mr glukosa = 180 dan Tb air = 100 C, tetapan kenaikan titik didih molal air dalam larutan glukosa dan NaCl adalah…
A. 0,52 °C/m
B. 0,54 °C/m
C. 0,55 °C/m
D. 0,56 °C/m
E. 0,58 °C/m

Pembahasan

Kenaikan titik didih gula:
ΔTb =

1000

. Kb
100,3 – 100 =

180

1000

. Kb
0,3 = 0,578 . Kb atau Kb = 0,3/0,578 = 0,52 °C/m
Kenaikan titik didih NaCl:
ΔTb =

1000

. Kb . (1 + (2 – 1) α}
101,85 – 100 =

58,5

1000

. Kb . {1 + (2 – 1) 1}
1,85 = 1,78 . Kb . 2 atau Kb = 1,85/3,56 = 0,52 °C/m

Jadi soal ini jawabannya A.

Contoh soal 6 (UN 2019)

Suatu larutan glukosa (Mr = 180) dilarutkan kedalam 100 gram air dan mendidih pada 100,65 C. Jika Kb air = 0,52 C.kg/mol, massa glukosa yang dilarutkan adalah…
A. 5,6 gram
B. 11,2 gram
C. 22,5 gram
D. 45,0 gram
E. 67,5 gram

Pembahasan

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

ΔTb =

1000

. Kb
100,65 – 100 =

180

1000

100

. 0,52
gr =

11700

520

= 22,5 gram

Jadi soal ini jawabannya C.

Daftar Pustaka:

Rahayu, Iman. Kimia Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2009.
Utami, Budi. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2009.