lembaranbaru.my.id – Mempelajari sejumlah contoh soal penurunan titik beku di sini berguna menambah tingkat pemahaman atas materi. Berbagai soal penurunan titik beku akan tersaji beserta dengan pembahasan jawabannya.
Ada beragam pertanyaan, termasuk contoh soal penurunan titik beku elektrolit. Selain itu, ada pula contoh soal penurunan titik beku non elektrolit serta beberapa pertanyaan yang memerlukan penghitungan sesuai rumus.
Materi penurunan titik beku masuk dalam mata pelajaran Kimia. Berikut ringkasan materi penurunan titik beku dan rumusnya.
Rangkuman Materi Penurunan Titik Beku dan Rumus
Pada dasarnya penurunan titik beku merupakan bagian dari perubahan kimia. Saat cairan yang membeku ditempelkan ke benda dengan suhu berbeda, titik bekunya menurun.
Menurut Rananda Vinsiah dalam Fenomena Sifat Koligatif Larutan Kimia Kelas XII (2020, hlm. 19), titik beku adalah kondisi ketika tekanan uap suatu cairan sama dengan tekanan padatannya. Saat suhu mencapai titik beku, cairan akan mulai membeku.
Seandainya ada suatu zat terlarut yang dicampurkan ke pelarut murni, akan tercipta larutan baru. Kondisi cairan yang tercampur tersebut akan mengalami penurunan titik beku.
Sebagai misal, terdapat air yang mempunyai titik beku 0°C. Jika ada suatu zat lain yang dilarutkan ke dalamnya, angka titik beku pun akan menurun.
Berikut ini beberapa rumus penurunan titik beku tersebut:
1. ∆Tf = Tf Pelarut – Tf Larutan
Keterangan: ∆Tf: penurunan titik beku.
Sehubungan dengan itu, penurunan titik beku juga berbanding langsung dengan molalitas terlarut yang ada di dalamnya. Berikut ini rumus perbandingannya:
2. ∆Tf = m x Kf
Keterangan:
- ∆Tf: penurunan titik beku.
- m: molalitas Larutan.
- Kf: tetapan penurunan titik beku molal.
Adapun penurunan titik beku akibat penambahan zat terlarut diformulasikan di rumus ini:
3. ∆Tb = Kb x m
Keterangan:
- ∆Tb = kenaikan titik didih larutan dengan satuan (˚C).
- Kb = tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (˚C / molal).
- m = kemolalan (m).
Soal Penurunan Titik Beku dan Jawabannya
Untuk memahami materi ini secara lebih dalam, siswa bisa mempelajari beberapa contoh soal penurunan titik beku di bawah ini:
1. Apa yang dimaksud dengan titik beku? Jelaskan teorinya secara singkat!
Jawaban:
Titik beku adalah tingkat suhu tertentu yang menandai perubahan zat cair menjadi padat. Misalnya, titik beku air adalah 0 derajat celsius. Artinya, setelah melewati titik suhu itu, air akan membeku.
Di balik teori titik beku, ada konsep energi kinetik dan gaya antarmolekul. Secara teori, pencapaian titik beku terjadi saat energi kalor dalam zat cair terlepas atau berkurang.
Akibatnya, molekul-molekul dalam zat cair tidak punya energi kinetik yang cukup untuk menjaga pola tetap seperti saat masih mencair. Efek lanjutannya, molekul-molekul tadi akan memadat. Tak hanya proses pendinginan, pencapaian titik beku bisa juga menerima pengaruh dari zat lain yang terlarut dalam cairan.
2. Jelaskan perbedaan antara titik beku dan penurunan titik beku!
Jawaban:
Titik beku adalah tingkat suhu tertentu yang membuat zat cair menjadi padat di tekanan konstan. Misalnya, titik beku air adalah 0ᵒC. Pada titik suhu itu dan di bawahnya, air akan membeku.
Sebaliknya, penurunan titik beku adalah perubahan tingkat suhu tertentu yang menjadi titik beku suatu zat cair karena pengaruh zat terlarut di dalamnya. Contohnya, saat air dicampur dengan garam, titik bekunya turun dari 0ᵒC menjadi -2ᵒC atau lebih rendah.
3. Jelaskan proses terjadinya penurunan titik beku!
Jawaban:
Penurunan titik beku dapat terjadi ketika ada zat lain terlarut di dalam suatu cairan yang berperan sebagai pelarut murni.
Contohnya, saat garam (sebagai zat terlarut) masuk dalam air (pelarut murni), partikel-partikel zat terlarut akan mengganggu proses pembentukan kristal padat di zat pelarut murni. Akibatnya, molekul-molekul air butuh lebih banyak energi kinetik untuk memadat.
Saat masih murni, titik beku air di suhu 0ᵒC. Namun, setelah bercampur dengan garam, titik beku air menjadi -2ᵒC. Garam yang terlarut dalam air tadi menurunkan titik beku.
4. Ada 50 gram zat anti-beku etilena glikol (C₂H₄(OH)₂) dilarutkan dalam 100 gram air. Cari titik beku larutan jika Tf air 0ᵒC?
Jawaban:
-Diketahui bahwa:
- Mr C₂H₄(OH)₂ = 62 gr / mol
- (C₂H₄(OH)₂) = 50 gram
- Pelarut air = 100 gram
- Tf air 0ᵒC
- Kf air = 1,86ᵒC kg/mol
- Ditanyakan Tf larutannya.
-Penyelesaiannya adalah:
a. Ketahui dulu:
- mol C₂H₄(OH)₂ = massa C₂H₄(OH)₂ / Mr C₂H₄(OH)₂
- mol C₂H₄(OH)₂ = 50 gr / 62 gr/mol
- mol C₂H₄(OH)₂ = 0,806 mol
b. Cari kemolalan larutan:
- m = [mol C₂H₄(OH)₂ / massa pelarut] x 1000 g/kg
- m = [0,806 mol / 100 g] x 1000 g/kg
- m = 8,06 mol/kg
c. Cari penurunan titik beku larutan:
- ∆Tf = Kf . m
- ∆Tf = 1,86ᵒC kg/mol x 8,06 mol/kg
- ∆Tf = 15ᵒC
d. Cari titik beku larutan:
Tf larutan = 0ᵒC – 15ᵒC = -15ᵒC. Dengan demikian, titik beku larutannya adalah -15ᵒC
5. Suatu zat (sebut saja ZB) mendidih di suhu 101,4ᵒC. Cari titik beku larutan tersebut! [Informasi: Kb air= 0,52ᵒC/m dan Kf air = 1,86ᵒC/m).
Jawaban:
-Diketahui bahwa:
- Tb zat = 101,4ᵒC
- Kb air= 0,52ᵒC/m
- Kf air = 1,86ᵒC/m)
- Tb air = 100ᵒC
- Ditanyakan Tf zat ZB.
-Penyelesaiannya adalah:
a. Ketahui dulu:
- ∆Tb = Tb zat X – Tb pelarut
- ∆Tb = 101,4ᵒC – 100ᵒC
- ∆Tb = 1,4ᵒC
b. Selanjutnya, hitung:
- ∆Tb = Kb . m
- 1,4ᵒC = 0,52ᵒC/m . m
- m = 1,4ᵒC / 0,52ᵒC/m
- m = 2 kg/mol
c. Berikutnya, hitung lagi:
- ∆Kf = Kf . m
- ∆Kf = 1,86ᵒC/m) . 2 kg/mol
- ∆Kf = 3,72ᵒC
d. Terakhir, cari titik bekunya:
- Tf zat ZB = Tf pelarut – ∆Kf
- Tf zat ZB = 0ᵒC – 3,72ᵒC
- Tf zat ZB = – 3,72ᵒC
Dengan demikian, titik beku zat ZB adalah – 3,72ᵒC.
6. Cari titik beku dari 18 gram larutan glukosa (C₆H₁₂O₆) yang terlarut dalam 10 gram air (Kf air = 1,86 °C/m)!
Jawaban:
Penyelesaian soal di atas adalah sebagai berikut:
- ΔTf = m x Kf
- ΔTf = (18 gram/180) x (1.000/10 gram) x 1,86°C/m
- ΔTf = 0,1 gram x 100 gram x 1,86°C/m
- ΔTf = 10 gram x 1,86°C
- ΔTf = 18,6°C
Bisa disimpulkan, titik beku glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam 10 gram air adalah 0°C – 18,6°C = –18,6°C.
7. Terdapat sejumlah larutan, yakni Glukosa 0,05 molal, Glukosa 0,10 molal, Sukrosa 0,10 molal, Sukrosa 0,15 molal, dan Urea 0,20 molal. Di antara kelimanya, larutan dengan titik beku tertinggi adalah….
Jawaban:
Tingkat penurunan titik beku sebanding dengan konsentrasi molal. Makin kecil penurunan titik beku larutan (∆Tf), titik beku larutan (Tf) juga tambah tinggi. Karena itu, titik beku tertinggi terdapat di larutan dengan konsentrasi paling kecil, yaitu Glukosa 0,05 molal.
8. Sebanyak 18 gr glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 500 gram air. Kf air = 1,8.
Jawaban:
Untuk mencari titik beku larutan dari zat urea yang terlarut dalam air, kita dapat menggunakan rumus penurunan titik beku:
- ΔTf = (gr zat terlarut / Mr) x (1000 / g pelarut) x Kf
- ΔTf = (2,4 / 60) x (1000 / 50) x 1,86
- ΔTf = 0,04 x 20 x 1,86 = 1,488°C
- Tf = 0°C – ΔTf
- Tf = 0°C – 1,488°C
- Tf = -1,488°C
Jadi, titik beku larutan urea tersebut adalah -1,488°C. **Segala Hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang Titik Beku Larutan**
**Pengertian Titik Beku Larutan**
Titik beku larutan adalah suhu di mana larutan tersebut membeku atau membekukan. Titik beku larutan dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut dalam pelarutnya. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, maka titik beku larutan akan semakin rendah.
**Rumus Penentuan Titik Beku Larutan**
Untuk menghitung titik beku larutan, Anda dapat menggunakan rumus berikut:
ΔTf = (gr zat terlarut / Mr) x (1000 / g pelarut) x Kf
Dalam rumus ini, ΔTf adalah penurunan titik beku, gr adalah gram, Mr adalah massa molar, g adalah gram, dan Kf adalah konstanta penurunan titik beku.
**Contoh Soal dan Jawaban**
1. **Titik Beku Asam Asetat**
– Titik beku asam asetat adalah 16,6⁰C dengan konstanta penurunan titik beku molal sebesar 3,6⁰C/m. Jika 12 gram belerang terlarut dalam 100 gram asam asetat, berapa titik bekunya?
Penyelesaian:
– Hitung massa molar belerang: M = 8 x Ar S = 8 x 32 = 256 g/mol
– Hitung jumlah mol belerang: n = 12 / 256 = 0,046875 mol
– Hitung molalitas larutan: m = 0,046875 / 0,1 = 0,46875 molal
– Hitung penurunan titik beku: ∆Tf = 3,6 x 0,46875 = 1,6875⁰C
– Hitung titik beku larutan: Tf = 16,6 – 1,6875 = 14,9125⁰C (pembulatan)
2. **Larutan Kloroform dalam Benzena**
– Larutan mengandung 2 gram kloroform dengan Mr 119 g/mol terlarut dalam benzena dengan Kf 5,12 °C/m dan Tf 45°C. Hitung titik bekunya.
Penyelesaian:
– Hitung penurunan titik beku: ΔTf = (2 / 119) x (1000 / 100) x 5,12 = 0,0862°C
– Hitung titik beku larutan: Tf = 45 – 0,0862 = 44,9138 °C
3. **Campuran Garam dalam Air**
– Agar 5 liter air tidak membeku saat mencapai suhu -5⁰C, berapa massa garam dapur yang harus dicampurkan ke dalam larutan tersebut? (Mr garam dapur = 58,5, Kf = 1,86)
Penyelesaian:
– Hitung massa garam: 393,12 gram
4. **Zat ABC dalam Air**
– Ada 3 gram zat ABC dalam 100 gram air dengan Kf=1,86°C/m yang membeku ketika suhu -0,279°C. Berapa Mr zat ABC?
Penyelesaian:
– Massa molar (Mr) zat ABC adalah sekitar 67,59 g/mol
**Kesimpulan**
Dari contoh soal di atas, dapat disimpulkan bahwa titik beku larutan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut dalam pelarutnya. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, maka titik beku larutan akan semakin rendah. Dengan mengetahui rumus dan cara perhitungan titik beku larutan, Anda dapat dengan mudah menyelesaikan berbagai soal terkait titik beku larutan. Semoga informasi ini bermanfaat bagi Anda! Can you please rewrite this sentence?
