Sifat Koligatif Larutan Non-Elektrolit : Penurunan Titik Beku Larutan

 

Sifat Koligatif Larutan Non-Elektrolit 

(Penurunan Titik Beku Larutan)

Sifat koligatif adalah sifat-sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarut itu sendiri. Salah satu sifat koligatif yang penting adalah penurunan titik beku larutan. Dalam artikel ini, kita akan membahas konsep penurunan titik beku larutan non-elektrolit, beserta contoh soal dan pembahasannya.

1. Pengertian Penurunan Titik Beku

Titik beku suatu larutan adalah suhu di mana larutan mulai membeku. Ketika zat terlarut (non-elektrolit) ditambahkan ke dalam pelarut murni, titik beku larutan tersebut akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni. Fenomena ini disebut penurunan titik beku (freezing point depression).

Penurunan titik beku ($\Delta T_f$) sebanding dengan konsentrasi molal (m) zat terlarut dan konstanta penurunan titik beku molal ($K_f$) dari pelarut tersebut:

$$\mathrm{\Delta }{T}_f=K_f\times m$$

di mana:

• $\Delta T_f$ adalah penurunan titik beku.
• $K_f$ adalah konstanta penurunan titik beku molal dari pelarut (umumnya diberikan dalam soal).
• $m$ adalah molalitas larutan, yaitu jumlah mol zat terlarut per kilogram pelarut.

2. Penurunan Titik Beku Larutan Non-Elektrolit

Untuk larutan non-elektrolit (seperti gula atau urea), yang tidak terionisasi dalam larutan, penurunan titik beku dapat langsung dihitung menggunakan rumus di atas tanpa perlu mempertimbangkan faktor ionisasi atau faktor van 't Hoff ($i$).

3. Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1: Berapa penurunan titik beku larutan yang dibuat dengan melarutkan 10 gram urea (massa molar = 60 g/mol) dalam 500 gram air? Diketahui $K_f$ air = 1,86 °C/m.

Pembahasan: Langkah 1: Hitung molalitas larutan (m).

$$\text{Molalitas (m)} = \frac{\text{mol zat terlarut}}{\text{kg pelarut}}$$

Jumlah mol urea:

$$\text{mol urea} = \frac{10 \, \text{gram}}{60 \, \text{g/mol}} = 0,1667 \, \text{mol}$$

Massa pelarut (air) dalam kg:

$$\text{massa air} = \frac{500 \, \text{gram}}{1000} = 0,5 \, \text{kg}$$

Molalitas larutan:

$$m = \frac{0,1667 \, \text{mol}}{0,5 \, \text{kg}} = 0,3334 \, \text{m}$$

Langkah 2: Hitung penurunan titik beku ($\Delta T_f$).

$$\Delta T_f = K_f \times m = 1,86 \, \text{°C/m} \times 0,3334 \, \text{m} = 0,620 \, \text{°C}$$

Jadi, penurunan titik beku larutan adalah 0,620 °C.

Soal 2: Jika titik beku air murni adalah 0 °C, berapa titik beku larutan dari soal di atas?

Pembahasan: Titik beku larutan dapat dihitung dengan mengurangkan penurunan titik beku dari titik beku pelarut murni:

Titik beku larutan=Titik beku pelarut murni−ΔTf​ $$\text{Titik beku larutan} = 0 \, \text{°C} - 0,620 \, \text{°C} = -0,620 \, \text{°C}$$

Jadi, titik beku larutan tersebut adalah -0,620 °C.

4. Kesimpulan

Penurunan titik beku adalah salah satu sifat koligatif yang penting dalam kimia. Untuk larutan non-elektrolit, penurunan titik beku bergantung langsung pada molalitas zat terlarut dan konstanta penurunan titik beku molal dari pelarut. Contoh soal di atas menunjukkan bagaimana konsep ini diterapkan dalam perhitungan praktis.