Cara Menentukan atau Menghitung Kenaikan Titik Didih Larutan

Updated: 24 Apr, 2020 • • min read

Table of Contents

Diagram P-T

Diagram P-T menunjukkan plot tekanan uap terhadap suhu. Gambar yang akan diberikan di bawah ini merupakan diagram P-T untuk air.

Setiap titik pada garis BC menunjukkan air akan mendidih pada kondisi suhu dan tekanan tertentu.

Contohnya pada tekanan 760 mmHg air mendidih pada suhu 100^oC, sedangkan pada tekanan 4,58 mmHg air mendidih pada suhu 0,0099 ^oC. Garis BC kemudian dikenal sebagai garis didih.

Adapun garis BD disebut garis beku, dimana setiap titik pada garis tersebut menunjukkan kondisi (P dan T) air dapat membeku.

Pada tekanan 760 mmHg air membeku pada suhu 0^oC, sedangkan pada tekanan 4,58 mmHg air membeku pada suhu 0,0099^oC.

Perhatikan titik B, perpotongan antara garis didih dan garis beku. Pada titik ini, terjadi tiga fase yaitu fase padat, fase cair, dan fase gas yang berada pada kesetimbangan.

Titik perpotongan ini kemudian disebut sebagai titik tripel.

Titik didih (Tb)

Titik didih terjadi pada saat suhu pada tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan luarnya (tekanan pada permukaan cairan).

Jika tekanan uap sama dengan tekanan luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong diri ke permukaan menuju fase gas.

Di permukaan air laut yang bertekanan 760 mmHg, air mendidih pada suhu 100^oC.

Bagaimana jika air dididihkan di tempat paling tinggi seperti di puncak Gunung Everest ? Apakah titik didihnya akan sama dengan air yang dididihkan di daerah permukaan air laut?

Jawabannya adalah tidak sama, di puncak Gunung Everest yang merupakan tempat tertinggi di dunia, air mendidih pada suhu 71^oC. Titik didih yang diukur pada tekanan 760 mmHg disebut dengan titik didih normal atau titik didih pada 760 mmHg.

Titik didih normal air adalah 100^oC.

Catatan:
b adalah kepanjangan dari kata boiling, yang artinya mendidih.

Kenaikan titik didih larutan (ΔTb)

Sebelumnya kita telah mengetahui bahwa zat cair akan mendidih jika tekanan uap jenuh zat cair tersebut sama dengan tekanan udara di sekitarnya.

Jika air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg), maka air akan mendidih pada suhu 100^oC.

Ketika kita melarutkan gula pada suhu yang sama, maka tekanan uap air akan turun. Semakin banyak gula yang dilarutkan, maka semakin banyak pula terjadi penurunan tekanan uapnya. Ini dikarenakan larutan gula belum mendidih pada suhu 100^oC.

Supaya larutan gula cepat mendidih, maka kita memerlukan suhu yang cukup tinggi, agar tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan uap di sekitarnya.

Besar perbandingan(selisih) antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih (ΔTb).

ΔTb = Tb larutan - Tb pelarut
ΔTb = Tb - Tb^o

Keterangan:
Tb larutan (Tb), adalah titik didih larutan (°C)
Tb pelarut (Tb^o), adalah titik didih pelarut (°C)
ΔTb, adalah kenaikan titik didih (°C)

Perhatikan Gambar di bahwa ini. Setiap saat P akan selalu bernilai lebih kecil dari P°, grafik tekanan uap larutan selalu ada di bawah pelarut dan titik didih larutan akan lebih tinggi dari pelarut murninya.

Kenaikan titik didih HANYA bergantung pada jenis pelarut dan molaritas larutan, TIDAK bergantung pada jenis zat terlarut. Untuk jenis larutan yang encer, hubungan antara kenaikan titik didih dengan molaritas larutannya dapat dinyatakan seperti persamaan berikut.

ΔTb = m x Kb

Keterangan:
ΔTb, adalah kenaikan titik didih (°C)
m, adalah molalitas larutan (molal)
Kb, adalah tetapan kenaikan titik didih molal (°C molal^-1)

Tetapan kenaikan titik didih molal adalah nilai kenaikan titik didih jika molaritas larutan sebesar 1 molal. Harga Kb di sini tergantung pada jenis pelarut. Harga Kb dari beberapa pelarut diberikan pada berikut ini.

Tetapan kenaikan titik didih untuk beberapa pelarut
Pelarut	Titik Didih (°C)	Kb °C molal^-1
Air	100	0,52
Aseton	56,5	1,72
Etanol	78,4	1,2
Benzena	80,1	2,52
Etil eter	34,6	2,11
Asam asetat	118,3	3,07
Kloroform	61,2	3,63

Sumber: General chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S

Contoh Soal Menentukan Kenaikan Titik Didih Larutan

Soal Satu

Tentukan besar kenaikan titik didih larutan gula 0,2 molal jika diketahui Kb air sebesar 0,52 °C molal^-1.
Jawab
Diketahui, larutan gula 0,2 molal.
ΔTb = m x Kb
ΔTb = 0,2 molal x 0,52 °C molal^-1
ΔTb = 0,104 °C

Jadi, titik didih larutan gula tersebut adalah 0,104 °C.

Soal Dua

Berapa titik didih dari 3,6 glukosa dalam 250 gram benzena, jika titik didih benzena 80,1 oC dan Kb = 2,52 °C molal^-1 ?
Jawab
Larutan 3,6 gram glukosa dalam 250 gram benzena.
ΔTb = m x Kb
m = jumlah mol zat terlarut / massa (kg) pelarut
Jumlah mol zat = massa zat / Mr

Jika massa g dikonversikan ke kg menjadi P gram/1000, maka

m = ((massa zat/Mr) / (p/1000))
m = ((massa zat/Mr) x (1000/P))
m = (3,6 g / 180 g mol^-1) x (1000/250 kg^-1)
m = 0,08 molal

ΔTb = m x Kb
ΔTb = 0,08 molal x 2,52 °C molal^-1
ΔTb = 0,2016 °C

Titik didih larutan = titik didih pelarut + ΔTb
Titik didih larutan = 80,1 °C + 0,2016 °C
Titik didih larutan = 80,3016 °C

Jadi, titik didih larutan tersebut adalah 80,3016 °C.

Soal Tiga

Suatu zat nonelektrolit yang massanya 3,42 gram dilarutkan dalam 200 gram air. Larutan itu mendidih pada suhu 100,026 °C. Tentukan massa molekul zat tersebut jika Kb air = 0,52 °C molal^-1.
Jawab:
ΔTb = titik didih larutan - titik didih pelarut
ΔTb = 100,026 °C - 100 °C
ΔTb = 0,026 °C

ΔTb = m x Kb
ΔTb = (massa zat/Mr) x (1000/P) x Kb
0,026°C = 3,42 g/Mr x 5Kg-1 x 0,52 C molal^-1
0,026 = 8,892/Mr
Mr = 8,892/0,026
Mr = 3,42 g mol^-1

Jadi, massa molekul relatif zat nonelektrolit tersebut adalah 3,42 g mol^-1.

SEGALASERBASERBI