Lompat ke konten

Contoh soal penurunan titik beku dan pembahasan

  • oleh
Contoh soal penurunan titik beku

Postingan ini membahas contoh soal penurunan titik beku dan pembahasannya. Sama halnya pada kenaikan titik didih, adanya zat terlarut dalam larutan mengakibatkan titik beku larutan menjadi lebih kecil daripada titik beku larutannya. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku.

Rumus penurunan titik beku

Penurunan titik beku berbanding lurus dengan molalitas larutan atau rumusnya sebagai berikut:

ΔTf = Kf . m atau ΔTf = Tf° – Tf.

Keterangan:

  • ΔTf = penurunan titik beku
  • Kf = Tetapan penurunan titik beku
  • m = molalitas
  • Tf° = titik beku pelarut murni
  • Tf = titik beku larutan.

Penurunan titik beku larutan elektrolit

Rumus penurunan titik beku larutan elektrolit sebagai berikut:

ΔTf = Kf . m . {1 + (n – 1) α}

Keterangan:

  • n = jumlah ion
  • α = derajat ionisasi

Contoh soal dan pembahasan

Contoh soal 1

Sebanyak 2,4 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 50 gram air. Jika Kf air = 1,86 °C/m, tentukanlah titik beku larutan.

Pembahasan

Pada soal ini urea sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut. Besaran yang diketahui sebagai berikut:

  • gr = 2,4 gram
  • Mr = 60
  • p = 50 g
  • Kf = 1,86 °C/m
  • Tf° = 0 °C

Cara menentukan titik beku larutan sebagai berikut:

ΔTf = Kf . m
ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
ΔTf = 1,86 .
2,4
60
 x
1000
50
 = 1,488 °C
ΔTf = Tf° – Tf atau Tf = Tf° – ΔTf
Tf = 0 – 1,488 = – 1,488 °C

Jadi titik beku larutan adalah – 1,488 °C.

Contoh soal 2

Hitunglah titik beku larutan yang mengandung 2 gram kloroform (Mr = 119 g/mol) yang dilarutkan kedalam 50 gram benzena (Kf benzena = 5,12 °C/m dan Tf benzena = 5,45 °C).

Pembahasan

Pada soal ini kloroform sebagai zat terlarut dan benzena sebagai pelarut. Jadi diketahui:

  • gr = 2 gram
  • Mr = 119 g/mol
  • p = 50 gram
  • kf = 5,12 °C/m
  • Tf° = 5,45 °C

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

ΔTf = Kf . m
ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
ΔTf = 5,12 .
2
119
 x
1000
50
 = 1,72 °C
ΔTf = Tf° – Tf atau Tf = Tf° – ΔTf
Tf = 5,45 – 1,72 = 3,73 °C

Contoh soal 3

Suatu larutan 3 gram zat nonelektrolit dalam 100 gram air (Kf = 1,86 °C/m) membeku pada – 0,279 °C. Hitunglah Mr zat nonelektrolit tersebut.

Pembahasan

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
0 – (- 0,279) = 1,86 .
3
Mr
 x
1000
100
0,279 =
55,8
Mr
Mr =
55,8
0,279
 = 200 g/mol

Jadi Mr zat nonelektrolit tersebut sebesar 200 g/mol.

Contoh soal 4

Suatu zat nonelektrolit (Mr = 40 g/mol) sebanyak 30 gram dilarutkan kedalam 900 gram air, titik beku larutan ini adalah – 1,550 C. Berapa gram zat tersebut yang harus dilarutkan kedalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan titik beku setengahnya dari titik beku diatas.

Pembahasan

Untuk menjawab soal ini, hitung terlebih dahulu Kf dengan cara dibawah ini.

ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
0 – (- 1,550) = Kf .
30
40
 x
1000
900
Kf = 1,2 . 1,550 = 1,86 °C/m
Agar titik beku menjadi setengahnya (-1,55 : 2 = – 0,775):
0 – (-0,775) = 1,86 .
gr
40
 x
1000
1200
gr =
37200
1860
 = 20 gram

Jadi massa zat nonelektrolit sebesar 20 gram.

Contoh soal 5

Jika Kf air = 1,86 C/m maka larutan NaOH 4% (Ar Na = 23, O = 16, H = 1) akan membeku pada suhu…

Pembahasan

NaOH jika dilarutkan kedalam air akan terbentuk larutan elektrolit sehingga rumus penurunan titik beku yang digunakan adalah rumus untuk larutan elektrolit. Pada soal ini diketahui:

  • Kf = 1,86
  • 4% berarti massa NaOH = 4 gram dan massa air = 100 gram.
  • n = 2 (jumlah ion)
  • α = 1 (elektrolit kuat)
  • Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40
ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
 {1 + (n – 1) α }
ΔTf = 1,86 .
4
40
 x
1000
100
 {1 + (2 – 1) 1} = 3,72
Tf = 0 – 3,72 = – 3,72 °C

Contoh soal 6 (UN 2018)

Pada percobaan pengujian titik beku larutan urea yang massanya sama dengan larutan NaCl (11,7 g dalam 1 L larutan) ternyata menghasilkan titik beku yang berbeda. Tf larutan Urea = – 0,367 °C, Tf larutan NaCl = – 0,744 °C. Jika Mr CO(NH2)2 = 60 dan Mr NaCl = 58,5 serta derajat inonisasi NaCl = 1, besarnya tetapan penurunan titik beku molal dari kedua percobaan adalah…
A. 0,031 °C/m
B. 0,520 °C/m
C. 0,604 °C/m
D. 1,86 °C/m
E. 3,72 °C/m

Pembahasan

Larutan urea adalah larutan non elektrolit sedangkan larutan NaCl adalah larutan elektrolit.

Penurunan titik beku Urea:
ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
0 – (-0,367) = Kf .
11,7
60
 x
1000
1000
Kf =
0,367
0,195
 = 1,88 °C/m
Penurunan titik beku NaCl
ΔTf = Kf .
gr
Mr
 x
1000
p
 {1 + (n – 1) α }
0 – (-0,744) = Kf .
11,7
58,5
 x
1000
1000
 {1 + (2 – 1) 1 }
Kf =
0,744
0,4
 = 1,86 °C/m

Jadi soal ini jawabannya D.

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.
Tag:

You cannot copy content of this page