Apakah yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Air murni membeku pada suhu 0o C, dengan adanya zat terlarut misalnya saja ditambahkan gula kedalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0o C, melainkan akan turun dibawah 0o C, 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?
Es lilin di isi dalam plastik dan di letakan dalam loyang yang terendam es batu dan diberi garam dapur sambil diputar-putar untuk memperoleh suhu yang lebih rendah dari 0o C. Proses tersebut mengakibatkan es lilin membeku dengan titik beku es beberapa derajat dibawah titik beku air murni. Hal ini terjadi karena proses perpindahan kalor dari adonan es krim ke dalam campuran es batu, air dan garam dapur.
Temperatur normal campuran es dan air adalah 0o C. akan tetapi itu tidak cukup dingin untuk membekukan es lilin. Temperatur yang diperlukan untuk membekukan es krim adalah -3o C atau lebih rendah. Untuk mencapai suhu tersebut perlu ditambahkan garam dalam proses pembekuan es krim. Sebenarnya banyak bahan kimia lain yang dapat digunakan tetapi garam relatif murah. Garam berfungsi menurunkan titik beku larutan. Ketika es diampur dengan garam, es mencair dan terlarut membentuk air garam serta menurunkan temperaturnya. Proses ini memerlukan panas dari luar. Campuran itu mendapatkan panas dari adonan es lilin maka hasilnya adalah es lilin padat dan lezat seperti yang diinginkan.
Mengapa menggunakan garam? Apa hubungannya dengan sifat koligatif larutan?
Gabriel Daniel Fahrenheit, pencipta skala temperatur fahrenheit, menemukan bahwa garam yang dicampurkan ke es memungkinkan titik beku lebih rendah daripada ketika es hanya terdiri atas air. Dengan demikian garam menyebabkan es batu meleleh. Sebenarnya banyak zat lain yang juga dapat menyebabkan penurunan suhu selain garam, tetapi dikarenakan garam lebih murah maka lebih banyak digunakan. Garam berfungsi menjaga suhu es agar tetap rendah dan tidak mudah cair. Sifat molekul garam yang unik ini dikarenakan unsur Natrium dan klorida pembentuk garam memiliki sifat berlawanan. Gaya tarik yang salik menolak antar molekul garam membuat garam berfungsi sebagai bahan penahan.
Hubungannya dengan sifat koligatif larutan adalah karena reaksi antara garam dan es batu menyebabkan penurunan titik beku yang merupakan salah satu dari sifat koligatif larutan. Penurunan titik beku semakin besar ketika jumlah garam ditambah, sehinga suhu semakin rendah. Sama dengan konsep sifat koligatif larutan, yang hanya dipengaruhi jumlah partikel zat terlarut bukan jenis pelarutnya.
Mengapa menggunakan garam? Apa hubungannya dengan sifat koligatif larutan?
Gabriel Daniel Fahrenheit, pencipta skala temperatur fahrenheit, menemukan bahwa garam yang dicampurkan ke es memungkinkan titik beku lebih rendah daripada ketika es hanya terdiri atas air. Dengan demikian garam menyebabkan es batu meleleh. Sebenarnya banyak zat lain yang juga dapat menyebabkan penurunan suhu selain garam, tetapi dikarenakan garam lebih murah maka lebih banyak digunakan. Garam berfungsi menjaga suhu es agar tetap rendah dan tidak mudah cair. Sifat molekul garam yang unik ini dikarenakan unsur Natrium dan klorida pembentuk garam memiliki sifat berlawanan. Gaya tarik yang salik menolak antar molekul garam membuat garam berfungsi sebagai bahan penahan.
Hubungannya dengan sifat koligatif larutan adalah karena reaksi antara garam dan es batu menyebabkan penurunan titik beku yang merupakan salah satu dari sifat koligatif larutan. Penurunan titik beku semakin besar ketika jumlah garam ditambah, sehinga suhu semakin rendah. Sama dengan konsep sifat koligatif larutan, yang hanya dipengaruhi jumlah partikel zat terlarut bukan jenis pelarutnya.
Sifat koligatif Larutan adalah “larutan yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut bukan dipengaruhi oleh jenis zat terlarut.” Percobaan pembekuan es lilin dengan garam yang dicampur dengan es batu membuktikan bahwa reaksi yang terjadi antara garam dengan es batu tersebut menyebabkan penurunan titik beku, es batu yang diberi garam lama kelamaan akan meleleh, lelehan tersebut akan tercampur dengan partikel garam sehingga terbentuklah larutan garam. Semakin banyak garam ditambahkan semakin banyak pula lelehan es batu yang tercampur. Dengan demikian reaksi ini termasuk reaksi eksoterm yaitu reaksi pelepasan panas atau energi. Hal ini terjadi karena titik beku larutan garam lebih rendah dari titik beku pelarut murni. Penyebabnya, agar larutan garam membeku garam melepaskan panas yang akhirnya panas itu diterima oleh es batu dan menyebabkan sebagian es mencair. Sementara itu, airpun mencoba membuang panas yang diterimanya. Akhirnya karena garam yang banyak tersebar dalam larutan garam membuat suhu larutan menjadi lebih rendah daripada suhu es murni.
Hubungan massa garam dengan besarnya penurunan titik beku larutan secara matematis dapat di jelaskan dengan rumus: /\Tf = kf.m
dimana : /\Tf = penurunan titik beku.
Kf = tetapan penurunan titik beku molal.
m = molalitas larutan.
Sementara molalitas=massa zat terlarut/massa relatif zat x 1000/massa pelarut sehingga besar /\Tf bergantung pada m zat terlarut. Dengan kata lain, es lilin tadi dikelilingi oleh larutan garam yang suhunya lebih rendah daripada pelarut murni sehingga menyebabkan es lilin membeku. Akan tetapi apabila es lilin tadi dibiarkan saja mendingin, maka hasilnya tidak akan enak karena es lilin berbentuk kristal-kristal es yang kasar. Maka dari itu, pengocokan adalah kunci membuat es lilin yang baik. Hali ini berguna untuk menghasilkan tekstur es lilin yang lebih lembut karena pengocokan ini bertujuan mengecilkan kristal es lilinsehingga es lilin menjadi lembut.
0 comments:
Post a Comment