Senin, 19 Desember 2011

FORMAT LAPORAN KMIA

TITIK BEKU
       I.            Tujuan Laporan
            Untuk mengetahui titik beku pada larutan aqua, larutan urea ( non elektrolit ) dan larutan KOH ( elektrolit ).
    II.            Dasar Teori
            Titik beku larutan ialah suhu pada saat larutan mulai membeku. Adapun yang dimaksud dengan penurunan titik beku (∆Tf) adalah selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan akibat adanya suatu zat terlarut. Zat terlarut lebih suka terlarut di fasa cair sehingga akan berusaha mempertahankan dalam bentuk larutan daraipada untuk membeku. Adanya zat terlarut akan mengganggu kaya kohesif normal antar partikel pelarut, akibatnya semakin sulit bagi partikel pelarut untuk dapat membentuk struktur kristal. Suhu yang lebih rendah diperlukan untuk penataan ulang struktur kristal pelarut-terlarut.
Titik beku suatu cairan adalah suhu ketika tekanan uap cairan itu sama dengan tekanan uap dalam keadaan padat. Dada pembekuan suatu larutan, yang mengalami pembekuan adalah hanya pelarutnya saja, sedangkan zat terlarut tidak ikut membeku.
Coba perhatikan ketika kita membuat teh manis kemudia disimpan dalam pembeku. Setelah membeku, minumlah es teh manis itu tanpa menghancurkan balok es yang terbentuk. Apa yang terasa? Apakah balok es itu manis?
Adanya zat terlarut mengakibatkan suatu pelarut semakin sulit membeku, akibatnya titik beku larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murninya. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut murninya disebut penurunan titik beku larutan.
Percobaan-percobaan juga menunjukkan bahwa penurunan titik beku tidak bergantung kepada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi larutan. Untuk larutan encer, penurunan titik beku sebanding dengan kemolalan larutan.
Tetapan penurunan titik beku molal adalah nilai penurunan titik beku jika konsentrasi larutan sebesar satu molal.
Proses Pembekuan Larutan
Penurunan titik beku dapat dihitung dengan rumus berikut:
                     ∆Tf  = titik beku pelarut – titik beku larutan
Sama halnya dengan kenaikan titik beku, penurunan titik beku ideal juga perlu dikaitkan dengan kemolalan larutan. 
Sifat koligatif  larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dr jenis zat terlarut. Dengan mempelajari sifat koligatif larutan, akan menambah pengetahuan kita tentang gejala-gejala di alam, dan dapat dimanfaatkan untuk kehidupan, misalnya:mencairkan salju dijalan raya, menggunakan obat tetes mata atau cairan infuse, mendapatkan air murni dari air laut, menentukan massa molekul relative zat terlarut dalam larutan, dan masih banyak lagi. Yang tergolong sifat koligatif larutan adalah: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan osmotik dari larutan.
Namun sebelum itu kita harus mengetahui hal- hal berikut :
• Molar, yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan(mol/L)
• Molal, yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg larutan(mol/Kg)
• Fraksi mol, yaitu perbandingan mol zat terlarut dengan jumlah mol total larutan(mol zat pelarut+mol zat terlarut)
X terlarut= n terlarut/n terlarut+n pelarut
Xpelarut=n pelarut/n terlarut+n pelarut(1).
Penurunan titik beku larutan mendiskripsikan bahwa titik beku suatu pelarut murni akan mengalami penurunan jika kita menambahkan zat terlarut didalamnya.
Sebagai contoh air murni membeku pada suhu 0 C akan tetapi jika kita melarutkan contoh sirup atau gula didalamnya maka titik bekunya akan menjadi dibawah 0 C. Sebagai contoh larutan garam 10% NaCl akan memiliki titik beku -6 C dan 20% NaCl akan memiliki titik beku -16 C.


Penurunan Titik Beku Larutan-Definisi dan Penyebabnya
Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Kita tahu bahwa air murni membeku pada suhu 0oC, dengan adanya zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0oC, melainkan akan turun dibawah 0oC, inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.
Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Sebagai contoh larutan garam dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol dalam alkohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu alkohol.
Mengapa hal ini terjadi? Apakah zat terlarut menahan pelarut agar tidak membeku? Penjelasan mengapa hal ini terjadi lebih mudah apabila dijelaskan dari sudut pandang termodinamik sebagai berikut.
Contoh,  air murni pada suhu 0oC. Pada suhu ini air berada pada  kesetimbangan antara fasa cair dan fasa padat.  Artinya kecepatan air berubah wujud dari cair ke padat atau sebaliknya adalah sama, sehingga bisa dikatakan fasa cair dan fasa padat pada kondisi ini memiliki  potensial kimia yang sama, atau dengan kata lain tingkat energi kedua fasa adalah sama.
Besarnya potensial kimia dipengaruhi oleh temperatur, jadi pada suhu tertentu potensial kimia fasa padat atau fasa cair akan lebih rendah daripada yag lain, fasa yang memiliki potensial kimia yang lebih rendah secara energi lebih disukai, misalnya pada suhu 2oC fasa cair memiliki potensial kimia yang lebih rendah dibanding fasa padat sehingga pada suhu ini maka air cenderung berada pada fasa cair, sebaliknya pada suhu -1oC fasa padat memiliki potensial kimia yang lebih rendah sehingga pada suhu ini air cenderung berada pada fasa padat.
Apabila ke dalam air murni kita larutkan garam dan kemudian suhunya kita turunkan sedikit demi sedikit, maka dengan berjalannya waktu pendinginan maka perlahan-lahan sebagian larutan akan berubah menjadi fasa padat hingga pada suhu tertentu akan berubah menjadi fasa padat secara keseluruhan. Pada umumnya zat terlarut lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, akibatnya pada saat proses pendinginan berlangsung larutan akan mempertahankan fasanya dalam keadaan cair, sebab secara energi larutan lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, hal ini menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan lebih rendah (turun) sedangkan potesnsial kimia pelarut dalam fasa padat tidak terpengaruh.
Maka akan lebih banyak energi yang diperlukan untuk mengubah larutan menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Inilah sebab mengapa adanya zat terlarut akan menurunkan titk beku larutannya.
Pembentukan suatu larutan tidak menimbulkan pengaruh terhadap sifat-sifat kimia zat-zat penyusun larutan tersebut. Air suling (air murni) dan air sumur memperlihatkan reaksi yang sama saja, misalnya direaksikan dengan logam natrium. Akan tetapi sifat-sifat fisis suatu zat yang sering berubah tatkala zat itu menjadi komponen larutan. Pada suhu 20oC air murni pasti membeku, sedangkan air yang dicampur dengan etilen glikol (zat anti beku, “antifreeze” untuk radiator kendaraan) akan tetap cair pada suhu rendah itu (Anshory, 1994: 2).
Terdapat empat sifat yang berhubungan dengan larutan encer atau kira-kira pada larutan yang lebih pekat, yang tergantung pada jumlah partikel terlarut yang ada. Jadi, sifat-sifat tersebut tidak tergantung pada jenis larutan. Keempat sifat tersebut ialah penurunan tekanan uap, peningkatan titik didik, penurunan titik beku, dan tekanan osmosisi. Pada tahun 1880-an kimiawan Prancis F. M. Raoult mendapati bahwa melarutkan suatu zat terlarut mempunyai efek penurunan tekanan uap dari pelarut. Banyak penurunan tekanan uap (DP) terbukti sama dengan hasil kali fraksi mol terlarut (XB) dan tekanan uap pelarut murni (PAo), yaitu:
DP = XB.PAo
Dalam dua larutan komponen, XA + XB = 1, maka XB = 1-XA. Juga apabila tekanan uap pelarut di atas larutan dilambangkan PA, maka P = PAo-PA. Sehingga dapat ditulis kembali menjadi:
PAo - PA = (1-XA) PAo
Dan penataan ulang persamaan ini menghasilkan bentuk yang umum dikenal dengan Hukum Raoult. Hukum Raoult menyatakan bahwa “Tekanan uap pelarut di atas suatu larutan (PA) sama dengan hasil kali tekanan uap pelarut murni (PAo) dengan fraksi mol dalam larutan (XA)”. Apabila zat terlarut mudah menguap dapat ditulis pula PB = XB.PBo. Dalam larutan ideal semua komponen (pelarut dan zat terlarut) mengikuti Hukum Raoult pada seluruh selang konsentrasi. Namun zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti Hukum Hendry, bukan Hukum Raoult (Petrucci, 1984: 63-64).
Titik beku larutan lebih rendah dari pada titik beku pelarut yang murni. Larutan gula misalnya membeku di bawah suhu 0oC. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut disebut penurunan titik beku larutan (DTf). Penurunan titik beku larutan ini juga sebanding dengan konsentrasi zat yang terlarut. Dan hubungan ini dapat dinyatakan dengan rumus
DTf = m. Kf
Seperti halnya dengan kenaikan titik didih, maka penurunan titik beku larutan ini juga dapat dipakai untuk menentukan berat molekul zat yang dilarutkan (Sastrawijaya, 1993: 84).
Larutan yang mengandung zat terlarut tak volatil dapat menurunkan tekanan uap pelarut. Semakin tinggi konsentrasinya maka semakin besar penurunan tekanan uapnya. Biasanya bila berbicara tentang titik beku atau titik didih, orang sepakat bahwa itu berlaku untuk kondisi 1 atm. Istilah yang lebih eksak untuk titik itu adalah titik beku dan titik beku normal. Dalam lampiran kita dapat mempunyai harga-harga Tf dan Tb untuk sejumlah zat. Metode untuk menduga Tb biasanya kurang baik. Seperti yang diungkapkan oleh Bondi sfus lebih besar bila molekul dapat memiliki sejumlah orientasi dalam fase cair dibanding dalam wujud padatnya. Jadi sfus lebih kecil untuk molekul sferik, kauk dan Tf lebih tinggi dari pada untuk molekul berukuran sama yang anisometrik dan lentur. Bagaimanapun Eston mengusulkan penggunaan metode interpolasi untuk mengkorelasikan titik-titik beku pada deret homolog. Untuk deret seperti itu, ia membuat grafik (Tb - Tf) / Tf Vs berat molekul. Kecuali barang kali untuk anggota pertama deret grafik tersebut menghasilkan sebuah garis lurus (Reis, 1999: 1).
Perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tekanan uap untuk konsentrasi zat terlarut yang cukup rendah, penurunan titik beku berkaitan dengan molalitas total melalui
DTf = Tfo - Tf = Kf ´ m
Dengan Kf adalah tetapan positif yang hanya bergantung pada sifat pelarut. Gejala penurunan titik beku menyebabkan kenyataan bahwa air laut yang mengandung garam terlarut memiliki titik beku yang lebih rendah daripada air segar. Larutan garam pekat memiliki titik beku yang lebih rendah lagi. Pengukuran titik beku seperti halnya peningkatan titik didih yang dapat digunakan untuk menentukan massa molar zat yang tidak diketahui. Jika suatu zat berdisosiasi dalam larutan maka molalitas total semua spesies yang ada (ionik atau netral) harus digunakan dalam perhitungan (Norman, 2001: 167)
 III.            Alat dan Bahan
ALAT
BAHAN
1)      Baskom  . . . (1)
1)      Air aqua secukupnya
2)      Gelas kimia/ gelas  beker . . .(1)
2)      Es batu secukupnya
3)      Pengaduk kaca . . . (1)
3)      Garam secukupnya
4)      Sendok . . . (2)
4)      Larutan urea CO(NH2)2  secukupnya
5)      Serbet . . . (1)
5)      Larutan KOH secukupnya
6)      Tabung reaksi . . . (1)
6)      Thermometer . . . (1)

7)      Tisu gulung . . . (1)

 IV.            Prosedur Kerja
1.      Menyiapkan alat dan bahan
2.      Memecahkan es batu di dalam baskom sampai menjadi butiran-butiran kecil
3.      Memasukkan butiran-butiran es batu ke dalam gelas kima sebanyak 8 sendok
4.      Menambahkan 8 sendok makan garam dapur ke dalam gelas kimia tersebut. Kemudian mengaduknya sehingga bercampur rata. Campuran ini dinamakan campuran pendingin.
5.      Memasukkan air ke dalam tabung reaksi sebanyak 3 ml dan memasukkannya ke dalam campuran pendingin.
6.      Mengaduk campuran pendingin menggunakan pengaduk kaca dengan gerak naik turun sampai air membeku seluruhnya.
7.      Mengeluarkan tabung reaksi dari campuran pendingin. Dengan hati-hati mengaduk campuran dari tabung itu dengan menggunakan termometer secara naik turun. Membaca skala suhu yang di tunjukkan pada termometer dan mencatat hasilnya.
8.      Ulangi langkah 3-7 dengan larutan yang berbeda yaitu Larutan urea 1 m dan 2 m, masing - masing sebanyak  3 mL dan larutan NacL 1 m dan 2 m masing-masing sebanyak 3 mL.
9.      Bila es batu dalam campuran pendingin telah banyak yang mencair, lalu menambahkan kembali es batu secukupnya dengan garam seperlunya.
    V.            Data Pengamatan
No
Percobaan
Suhu
1.
Air Aqua
0oC
2.
Larutan Urea
-1oC
3.
Larutan KOH
-2oC

 VI.            Analisa Data
Pada percobaan I titik beku air mencapai suhu 0oC. Dari data di atas dapat diketahui bahwa air memiliki titik beku terbesar dari semua larutan. Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel - partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekul larutan. Penambahan zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi yang mengakibatkan semakin rendah titik bekunya. Dari percobaan ini membuktikan bahwa titik beku air sesuai dengan teori.
Pada percobaan II mengalami  kesulitan untuk mencapai suhu yang stabil. Dimana pada percobaan pertama suhunya mencapai 1oC, kedua 3oC, ketiga 0oC dan pada percobaan terakhir mencapai suhu -1oC. Perbedaan ini mungkin saja disebabkan oleh es batu yang digunakan untuk membekukan KOH ini sedikit demi sedikit mulai mencair. Oleh karena itu agar KOH ini membeku untuk mencapai suhu -1oC, es batu yang ada di dalam gelas kimia perlu diberi garam dapur lebih banyak lagi sehingga es batu yang ada tetap membeku atau dengan kata lain tidak cepat mencair, sebab garam dapur ini dapat mengikat oksigen yang ada pada air dalam bentuk es batu. Selain itu mungkin juga disebabkan oleh keadaan sekitar lingkungan dari sistem ini (larutan).  
Pada percobaan II titik beku Larutan Urea mencapai suhu -2oC dan percobaan III titik beku Larutan KOH mencapai suhu -1oC. Pada percobaan II dan III terdapat perbedaan  yaitu titik beku larutan non elektrolit dan larutan elektrolit berbeda karena zat elektrolit sebagian atau seluruhnya terurai menjadi ion. Larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif lebih besar daripada sifat koligatif non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, karena larutan elektron itu terurai jadi partikel – partikel yang berupa ion. Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena larutan non elektron itu tidak terurai jadi partikel – partikel yang berupa ion. Penurunan titik beku larutan berbanding lurus dengan jumlah partikel zat dalam larutan. Makin besar jumlah partikel zat, maskin besar penurunan titik beku larutan. Oleh karena itu, jumlah partikel KOH lebih besar dari jumlah partikel urea, maka penurunan titik beku KOH lebih besar daripada penurunan titik beku larutan urea.
Jadi secara keseluruhan titik beku yang di peroleh dari masing-masing larutan mencapai suhu normal dari 0oC, -1oCdan -2oC
VII.            Kesimpulan Percobaan
            Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan dari praktikum penurunan titik beku larutan adalah sebagai berikut.
                         a.            Titik beku aqua yaitu 0oC
                         b.            Titik beku KOH (Non Elektrolit) yaitu -1oC
                         c.            Titik beku Urea (Elektrolit) yaitu -2oC
                         d.            Titik Beku Larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut (air).
                         e.            Titik beku larutan elektrolit lebih rendah daripada titik beku larutan non elektrolit dalam konsentrasi sama.







VIII.            Daftar Pustaka
Purba, Michael. 2007. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.
www.google.com












Nunukan,  26 November 2011
                                                                               Mengetahui,

     Siswa                                                          Guru




Yuni kartika                                             Wigati Ritma M. S.Pd                                                                            
Nis. 9944990644                                           NIP.197502152000122003

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar