Penurunan titik beku adalah sebuah sifat koligatif dari suatu larutan. Kita dapat menghitung secara pasti berapa titik beku pada suatu larutan tertentu dengan menggunakan rumus perhitungan penurunan titik beku. Untuk penurunan titik beku ini memiliki sifat hampir sama seperti pada rumus kenaikan titik didih dalam larutan dimana titik beku akan mengalami pergeseran ketika suatu zat terlarut terdapat dalam larutan.
Penurunan Titik Beku
Titik beku merupakan titik pada suhu tertentu dimana pada suhu tersebut suatu larutan akan mengalami pembekuan atau berubah wujud dari fasa cair menjadi fasa padat. Secara perubahan, pembekuan ini termasuk ke dalam perubahan kimia dan fisika karena hanya terjadi perubahan wujud tidak melibatkan perubahan secara struktural dalam molekulnya.
Penurunan titik beku terjadi ketika suatu suatu cairan mengalami perubahan titik beku menjadi lebih rendah ketika penambahan suatu zat dalam cairan tersebut. Umumnya larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murninya saja.
Ketika suatu senyawa mulai membeku, maka pergerakan molekul tersebut akan berkurang atau melambat seiring dengan penurunan suhu dan akhirnya akan terjadi gaya intermolekular dalam molekul tersebut. Akibatnya, molekul akan tertata sedemikian rupa sesuai pola tertentu sehingga akan membentuk fasa padatan.
Ketika suatu zat tertentu seperti garam ditambahkan ke dalam air, maka ion ion misalnya ion Na+ dan Cl– akan tertarik terhadap molekul air dan akan membentuk suatu jaringan besar yang solid dan dikenal dengan es. Untuk memperoleh bentuk solid tersebut, larutan harus didinginkan dalam suhu yang rendah.
Rumus Penurunan Titik Beku
Untuk menghitung penurunan titik beku, kita harus menghitung molalitas atau konsentrasi molal suatu larutan terlebih dahulu. Molalitas adalah satuan konsentrasi jumlah mol zat terlarut dalam satu kilogram massa pelarut. Setelah menghitung dan menentukan molalitas suatu larutan maka kita dapat menghitung penurunan titik bekunya dengan rumus umum penurunan titik beku larutan.
ΔTf = m x Kf (untuk larutan non elektrolit)
ΔTf = m x Kf x i (untuk laruran elektrolit)
Titik beku akhir = Titik beku pelarut + ΔTf
Dimana dalam rumus tersebut, ΔTf adalah penurunan titik beku suatu larutan, m merupakan molalitas suatu larutan, Kf merupakan konstanta penurunan titik beku pelarut yang telah diketahui, dan i dalam larutan elektrolit merupakan faktor Van’t Hoff dimana faktor ini merupakan angka yang menunjukkan jumlah arti ion dalam larutan tersebut.
Contoh Soal Penurunan Titik Beku dan Jawaban
Adapun untuk memberikan penjabaran yang lebih luas. Berikut ini adalah contoh soal dan bahasan dalam penurunan titik beku. Antara lain;
Sebanyak 75 gram benzena mengalami penurunan titik beku dari 5.53 menjadi 4.9 oC dengan penambahan 2 gram suatu senyawa non elektrolit yang belum diketahui. Tentukan massa molar senyawa yang belum diketahui tersebut jika diketahui Kf air adalah -5.12oC/m
Maka, langkah jawaban yang bisa diberikan. Antara lain sebagai berikut;
Tahap 1 :
Soal tersebut merupakan soal pengembangan dari penurunan titik beku yang digunakan untuk menentukan massa molar suatu zat yang belum diketahui. Berdasarkan soal tersebut kita mengetahui besar penurunan titik beku larutan atau ΔTf adalah sebesar 0.63 oC.
Tahap 2 :
Selanjutnya kita menentukan molalitas dari larutan benzena dengan senyawa tersebut. Untuk menentukannya kita akan menggunakan rumus penurunan titik beku larutan. Larutan tersebut juga merupakan larutan non elektrolit sehingga digunakan rumus tanpa faktor Van’t Hoff.
ΔTf = m x Kf
m = ΔTf / Kf
m = -0.63 / 5.12
m = 0.123 molal
Tahap 3 :
Setelah mengetahui konsentrasi molal dari larutan, maka dengan mengetahui massa masing masing zat terlarut dan pelarut dari soal kita dapat menghitung massa molar dari senyawa yang tidak diketahui tersebut. Tentunya untuk menghitungnya kita menggunakan rumus molalitas larutan.
m = ( massa zat terlarut / Mr ) x ( 1000 / massa pelarut dalam gram )
Mr = ( massa zat terlarut / m ) x ( 1000 / massa pelarut dalam gram )
Mr = (2 g / 0.123) x (1000 / 75 g)
Mr = 216.8 g/mol
Demikian bahasan lengkap yang bisa kami tuliskan pada semua pembaca. Berkenaan dengan rumus penurunan titik beku dan contoh soalnya. Semoga saja melalui postingan kali ini dapat membantu serta memberikan kebermanfaatan bagi semuanya.
