Senin, 11 Maret 2013

Titik Didih Larutan

A.     TUJUAN
 Percobaan I :
a.       Mengamati kenaikan titik didih larutan
b.      Menentukan titik didih larutan elektrolit dan non-elektrolit
c.       Membandingkan kenaikan titik didih antara larutan elektrolit dengan larutan non-elektrolit dengan molalitas berbeda
Percobaan II :
    1. Mengamati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut
    2. Menentukan titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit
c.       Membandingkan kenaikan titik didih antara larutan elektrolit dengan larutan non-elektrolit dengan molalitas berbeda

B.    DASAR TEORI
Titik didih adalah suhu (temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan external yang dialami oleh cairan. Sebuah cairan di dalam vacuum akan memiliki titik didih yang rendah dibandingkan jika cairan itu berada di dalam tekanan atmosphere. Cairan yang berada di dalam tekanan tinggi akan memiliki titik didih lebih tinggi jika dibandingkan dari titik didihnya di dalam tekanan atmosphere.
Titik didih normal (juga disebut titik didih atmospheris) dari sebuah cairan merupakan kasus istimewa dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmospher di permukaan laut,  satu atmosphere. Pada suhu ini, tekanan uap cairan bisa mengatasi tekanan atmospher dan membentuk gelembung di dalam massa cair. Pada saat ini (per 1982) Standar Titik Didih yang ditetapkan oleh IUPAC adalah suhu dimana pendidihan terjadi pada tekanan 1 bar.
Pada tekanan dan temperatur udara standar (76 cmHg, 25 °C) titik didih air sebesar 100 °C.
Titik lebur dari sebuah benda padat adalah suhu di mana benda tersebut akan berubah wujud menjadi benda cair. Ketika dipandang dari sisi yang berlawanan (dari cair menjadi padat) disebut titik beku.
Pada sebagian besar benda, titik lebur dan titik beku biasanya sama. Contoh, titik lebur dan titik beku dari "raksa" adalah 234,32 kelvin (-38,83 °C atau -37,89 °F) Namun, beberapa subtansi lainnya memiliki temperatur beku <--> cair yang berbeda. contohnya "agar-agar", mencair pada suhu 85 °C (185 °F) dan membeku dari suhu 32-40 °C (89,6 - 104 °F); fenomena ini dikenal sebagai hysteresis.
Beberapa benda lainnya, seperti kaca, dapat mengeras tanpa mengkristal terlebih dulu; ini disebut amorphous solid
Tidak seperti titik didih, titik lebur tidak begitu terpengaruh oleh tekanan.

1.     Pengaruh Tekanan pada titik lebur
Titik lebur atau titik beku bahan dipengaruhi pula oleh tekanan pada bahan tersebut. Untuk air, titik beku bekurang 0,0075 derajat celcius setiap kenaikan tekanan 1 atmosfer. Untuk memperlihatkan penurunan titik es akibat tekanan yang lebih besar adalah ketika kita memotong es balok dengan pisau. Pukulan mata pisau yang sangat tajam menghasilkan tekanan yang sangat tinggi. Bagian es yang dinelai mata pisau berubah menjadi air. Hal itu menunjukkan bahwa suhu es sekarang bukan lagi titik lebur es yang dapat tekanan besar. Bagian es yang terkena mata pisau mememrlukan suhu lebih renda untuk membeku.
Ketika es elebur menjadi air, volumenya mengecil. Untuk zat yang volumenya mengecil ketika melebur, maka tekanan luar yang diberikan akan menurunkan tiitk lebur. Sebaliknya, jika volum zat membesar setelah melebur maka tambahan tekanan luar menaikan titik lebur zat tersebut.

2.     Pengaruh Ketinggian Terhadap titik Didih
Jika suhu air dinaikkan terus, maka tekanan jenuhnyamakin tinggi, dan suatu saat akan sama dengan tekanan udara luar. Pada saat air dikatakan mendidih. Ketika suhu mendekati titik didih, terjadi kecenderungan pembentukan gelembung di dalam air. Gelembung tersebut berisi uap air jenuh. Jika tekanan uap di dalam gelembung lebih kecil daripada tekanan udara luar, maka dengan segera gelembung tersebut pecah dan lenyap. Jika suhu sedemikian rupa sehingga tekanan uap jenuh. dalam gelembung sama atau melebihi tekanan udara luar, maka gelembung tersebut akan bertahan hingga mencapai permukaan air, bahkan, makin mendekati permukaan air, ukuran gelombang makin besar. Hal ini disebabkan makin mendekati permukaan air, tekanan air di sekitar gelembung lebih kecil daripada ketika berada di dasar.
Dari deskripsi diatas, jelaslah bahwa titik didik sangat bergantung pada tekanan udara luar. Pada puncak gunung yang tinggi, tekanan udara luar menurun seingga titik didih juga menurun. Di puncak Everest Mount yang memiliki ketinggian 8.850 meter, titik didih air hanya sekitar 70 derajat celcius.
Memasak makanan dengan cara pemdidihan pada rekanan rendah membutuhkan waktu lebih panjang karena suhu pendidihan rendah. Naumn panci presto dapat mempersingkat waktu memasak karena tekanan didalamnya dapat memncapai 2 atm sehingga air mendidih pada suhu yang lebih tinggi.
Demikianlah artikel yang membahas tentang pengaruh faktor luar terhadap perubaan wujud, semoga artikel ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi kita semua.
C.       Alat Dan Bahan

Percobaan 1 ( Titik Didih Larutan )
1.      Termometer
2.      Kaki 3 dan Kassa
3.      Pembakaran sepiritus
4.      Tabung Reaksi 5 buah
5.      Gelas ukur
6.      Air Suling
7.      Larutan NaCl dapur 1 molal dan 2 molal
8.      Larutan Urea 1 molal dan 2 molal

Percobaan 2 ( Titik Beku Larutan )
1.      Tempat campuran Pendingin, pengaduk kayu/ kaca
2.      Es
3.      Garam dapur krosok
4.      Tabung reaksi 5 buah
5.      Air suling
6.      Larutan NaCl 1 molal dan 2  molal
7.      Larutan urea 1molal dan 2 molal

D.      Cara Kerja
Percobaan 1 ( Titik Didih Larutan )

1.      Membuat larutan urea dan NaCl masing-masing 1 molal dan 2 molal
2.      Menyiapkan 5 buah tabung reaksi.
3.      Memasukkan masing-masing larutan NaCl,urea,dan air kedalam tabung reaksi yang sudah disiapkan
4.      Memanaskan masing-masing larutan di atas pembakaran spiritus.
5.      Memasukkan termometer kedalam tabung reaksi yang dibakar untuk mengukur suhu.
6.      Mengukur suhu masing-masing larutan pada saat timbul gelembung.
7.      Mencatat dan membandingkan suhu masing-masing larutan.

Percobaan 2 ( Titik Beku Larutan )
1.      Membuat larutan urea dan NaCl masing-masing 1 molal dan 2 molal
2.      Memasukkan butiran es ke dalam gelas plastic sampai kira – kira tiga perempat bagian. Kemudian menambahkan 8 sendok makan garam dapur , lalu aduk, untuk membuat campuran pendingin.
3.      Menyiapkan 5 buah tabung reaksi.
4.      Memasukkan masing-masing larutan NaCl,urea,dan air kedalam tabung reaksi yang sudah disiapkan
5.      Memasukkan masing-masing tabung reaksi kedalam butiran es dan garam yang telah dicampurkan dalam satu wadah.
6.      Mengukur suhu pada saat larutan mulai membeku pertama kali.
7.      Mencatat dan membandingkan suhu masing-masing larutan.




Perintah
a.       Melakukan percobaan untuk  titik didih air, titik didih larutan NaCl 1 molal dan 2 molal,titik didih lautan urea 1 molal dan 2 molal.
b.      Membuat laporan beserta cara kerjanya

E.      TABEL PENGAMATAN
Percobaan 1 ( Titik Didih Larutan )
No
Larutan
Titik Didih
1
NaCl  ( 1 molal )
750C
2
NaCl  ( 2 molal )
850C
3
CO(NH2)2  ( 1 molal )
610C
4
CO(NH2)2  ( 2 molal )
630C
5
H2O
550C

Percobaan 2 ( Titik Beku Larutan )
No
Larutan
Titik Beku
1
NaCl  ( 1 molal )
-60C
2
NaCl  ( 2 molal )
-120C
3
CO(NH2)2  ( 1 molal )
-20C
4
CO(NH2)2  ( 2 molal )
-40C
5
H2O
-10C



F.      Pembahasan

Larutan Natrium Klorida ( NaCl ) merupakan larutan elektrolit (kuat), sedangkan larutan Urea ( CO(NH2)2) merupakan  larutan non-elektrolit dan Air ( H2O ) merupakan pelarut. Dari ketiga macam jenis larutan tersebut kami melakukan percobaan untuk membandingkan Titik didih dan titik beku antara pelarut, larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit, dengan data percobaan sebagai berikut :

1.        Percobaan 1 (  Titik didih Larutan (Tb) )
·         Larutan NaCl 1 molal mulai mendidih pada saat suhu 750C
·         Larutan NaCl 2 molal mulai mendidih pada saat suhu 850C
·         Larutan CO(NH2)2 1 molal mulai mendidih pada saat suhu 610C
·         Larutan CO(NH2)2 2 molal mulai mendidih pada saat suhu 630C
·         Pelarut H2O mulai mendidih pada saat suhu 550C

Dari kelima data di atas, dapat kami ketahui bahwa Larutan Elektrolit memiliki titik didih lebih tinggi bila di bandingkan dengan larutan non-elektrolit dan pelarut, semakin besar tingkat keelektrolitannya maka semakin tinggi pula titik didihnya. Sebaliknya, larutan non-elektrolit memliki titik didih yang lebih rendah bila dibandingkan dengan larutan elektrolit namun lebih tinggi bila dibandingkan dengan titik didih pelarut. Pelarut memiliki titik didih yang paling rendah bila dibandingkan dengan larutan Elektrolit maupun larutan non elektrolit.

2.        Percobaan 2 (  Titik beku Larutan (Tf) )
·         Larutan NaCl 1 molal mulai membeku pada saat suhu -60C
·         Larutan NaCl 2 molal mulai membeku pada saat suhu -120C
·         Larutan CO(NH2)2 1 molal mulai membeku pada saat suhu -20C
·         Larutan CO(NH2)2 2 molal mulai membeku pada saat suhu -40C
·         Pelarut H2O mulai membeku pada saat suhu -10C

Kelima data diatas menunjukkan bahwa larutan elektrolit memiliki titik beku yang paling rendah bila dibandingkan dengan titik beku larutan non-elektrolit maupun titik beku pelarut. Semakin besar molalitas /tingkat keelektrolitannya, maka semakin rendah pula titik bekunya. Sebaliknya, titik beku larutan non-elektrolit lebih tinggi bila dibandingkan dengan titik beku larutan elektrolit, namun lebih rendah bila dibandingkan dengan titik beku pelarut. Pelarut memiliki titik beku yang paling tinggi bila dibandingkan dengan titik beku larutan baik elektrolit maupun non-elektrolit.


Pertanyaan
a.       Apakah titik didih larutan NaCl dan urea sama?
Tidak, Larutan NaCl memiliki titik didih yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan titik didih larutan Urea, hal ini disebabkan karena NaCl merupakan larutan elektrolit, sedangkan larutan Urea merupakan larutan non-elektrolit.
b.      Apakah titik beku larutan NaCl dan urea sama?
Tidak, titik beku larutan NaCl lebih rendah dibandingkan dengan larutan urea. Hal ini di karenakan NaCl merupakan larutan elektrolit dan urea termasuk larutan non elektrolit.
c.       Apakah titik didih dan titik beku larutan berkonsentrasi  1 molal dan 2 molal sama?
Tidak, karena larutan yang berkonsentrasi 2 molal lebih kuat dibandingkan dengan larutan yang berkonsentrasi 1 molal. Semakin kuat kemolalan suatu larutan, maka memiliki titik didih yang lebih tinggi dan titik beku yang lebih rendah.




G.     GRAFIK PERBANDINGAN



H.      KESIMPULAN
            Dari data diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1.        Titik didih larutan elektrolit lebih tinggi dibanding larutan non-elektrolit
2.        Titik beku larutan elektrolit lebih rendah dibanding larutan non-elektrolit
3.        Pelarut memiliki titik didih paling rendah dan titik beku paling tinggi bila dibandingkan dengan larutan elektrolit dan non-elektrolit.
4.        Semakin elektrolit suatu larutan, maka semakin tinggi pula titik didihnya dan semakin rendah titik bekunya.


I.        
Pembakar Spiritus
Proses pemanasan larutan untuk menentukan titik didih
Proses pembekuan larutan untuk menentukan titik beku
Larutan NaCl, Urea dan Air
Gambar PERCOBAAN


























                                           
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Titik_didih
Sandri, Justiana dan Muchtaridi. 2007. Kimia 3 SMA/MA Kelas XII. Bogor: Ghalia Indonesia