11 Contoh Soal Penurunan Titik Beku beserta Pembahasannya dengan Rumus
11 Contoh Soal Penurunan Titik Beku beserta Pembahasannya dengan Rumus – Pernah melihat ada orang yang menuang garam di jalan agar saljunya cepat mencair? Atau melihat penjual es krim menggunakan garam yang dicampur es batu pada wadah berisi adonan es krim? 🍨
Aktivitas tersebut ternyata tidak asal-asalan, lho. Dalam kimia, contoh kasus di atas bisa dilakukan menggunakan konsep penurunan titik beku.
Tertarik untuk belajar lebih jauh? Yuk, coba kerjakan contoh soal penurunan titik beku beserta pembahasannya berikut ini. ❄️
Contoh Soal Penurunan Titik Beku beserta Pembahasannya
Sebelum mengerjakan soal-soal penurunan titik beku, pernahkah kamu bertanya tentang apa itu penurunan titik beku? Apakah di sekitar kita bisa dijumpai dengan mudah fenomena penurunan titik beku?
Perlu kamu ketahui bahwa penurunan titik beku (ΔTf) adalah selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan.
Jika bingung, bayangkan ada air murni yang membeku pada suhu 0℃. Tapi, saat air tersebut dicampur sesuatu (menjadi larutan), airnya tentu harus lebih dingin lagi agar bisa membeku. Perbedaan itu lah yang disebut dengan penurunan titik beku (ΔTf).
Peristiwa yang berkaitan dengan penurunan titik beku lazim ditemukan di negara empat musim pada saat musim dingin. Tapi, di Indonesia pun kamu bisa menyaksikan penerapan konsep penurunan titik beku saat membeli es putar.
Ketika membuat es putar, pedagang akan menaruh adonan es di wadah, kemudian merendam wadahnya dengan es batu dan garam.
Mengapa harus memakai garam? Jawabannya karena garam akan membuat es batu lebih dingin dari biasanya, sehingga adonan es putar bisa beku.
Seharusnya, jika hanya air murni maka akan membeku pada suhu 0℃. Tapi, karena sudah ada berbagai macam campuran bahan pada adonan, maka air membutuhkan suhu yang lebih rendah dari 0℃ agar bisa keras dan menjadi es.
Bagaimana, sudah mengerti? Uji pemahamanmu dengan mengerjakan contoh soal penurunan titik beku berikut ini, ya.
Rumus utama Penurunan Titik Beku
ΔTf = Kf⋅m
dengan:
ΔTf = penurunan titik beku
Kf = konstanta penurunan titik beku pelarut
m = molalitas larutan = mol zat terlarut/kg pelarut
Jika elektrolit maka perlu faktor van’t Hoff
ΔTf =i⋅Kf⋅m
Soal 1
Sebanyak 10 g urea (NH₂CONH₂, Mr = 60) dilarutkan dalam 90 g air. Jika konstanta penurunan titik beku air Kf=1,86°Ckg/mol maka titik beku larutan tersebut adalah….
A. –1,55 °C
B. –1,75 °C
C. –3,44 °C
D. –4,33 °C
Jawaban: C. –3,44 °C
Pembahasan:
Mol urea = 10 / 60 = 0,1667 mol
Massa pelarut = 90 g = 0,090 kg
Molalitas = 0,1667 / 0,090 = 1,85 m
ΔTf = Kf × m = 1,86 × 1,85 = 3,44 °C
Titik beku air = 0 °C maka titik beku larutan = 0 – 3,44 = –3,44 °C
Soal 2
Suatu larutan glukosa (C₆H₁₂O₆, Mr = 180) dibuat dengan melarutkan 18 g glukosa ke dalam 100 g air. Tentukan penurunan titik beku larutan apabila diketahui Kf=1,86°Ckg/mol.
A. 0,93 °C
B. 1,86 °C
C. 0,186 °C
D. 0,372 °C
Jawaban: B. 1,86 °C
Pembahasan:
Mol glukosa = 18/180 = 0,1 mol
Massa pelarut = 100 g = 0,1 kg
Molalitas = 0,1 / 0,1 = 1 m
ΔTf = 1,86 × 1 = 1,86 °C
Titik beku larutan = 0 – 1,86 = –1,86 °C
Soal 3
Apabila NaCl 0,5 mol dilarutkan dalam air sebanyak 250 g (Kf air = 1,86 °C kg/mol), berapa penurunan titik beku larutan? Pada soal ini, NaCl diasumsikan terionisasi sempurna.
A. 5,58 °C
B. 7,44 °C
C. 3,72 °C
D. 4,65 °C
Jawaban: B. 7,44 °C
Pembahasan:
Molalitas = 0,5 / 0,25 = 2 m
Faktor i = 2 (Na⁺ + Cl⁻)
ΔTf = i × Kf × m = 2 × 1,86 × 2 = 7,44 °C
Soal 4
Pada suatu praktikum, Seorang murid melarutkan 12 g zat nonelektrolit Y (Mr = 120) ke dalam 200 g air. Apabila diketahui titik beku larutan yang terbentuk adalah –0,93 °C dan Kf air = 1,86 °C kg/mol, berapa massa molekul relatif zat Y?
A. 60
B. 120
C. 180
D. 240
Jawaban: B. 120
Pembahasan:
ΔTf = 0,93
Molalitas = ΔTf / Kf = 0,93 / 1,86 = 0,5 m
Mol zat = m × kg pelarut = 0,5 × 0,2 = 0,1 mol
Mr = massa / mol = 12 / 0,1 = 120 g/mol
Soal 5
Dalam air sebanyak 100 g dilarutkan 10 g asam asetat (CH₃COOH, Mr = 60). Asam asetat terdisosiasi sebagian dengan derajat ionisasi α = 0,3. Berapa penurunan titik beku larutannya? (Kf = 1,86 °C kg/mol).
A. 2,79 °C
B. 1,86 °C
C. 4,03 °C
D. 3,04 °C
Jawaban: C. 4,03 °C
Pembahasan:
Mol CH₃COOH = 10/60 = 0,1667 mol
Molalitas = 0,1667 / 0,1 = 1,667 m
i = 1 + α = 1 + 0,3 = 1,3
ΔTf = 1,86 × 1,667 × 1,3 = 4,03 °C
Soal 6
Suatu larutan dibuat dengan melarutkan campuran urea sebanyak 0,2 mol (nonelektrolit) dan NaCl sebanyak 0,1 mol (ionisasi sempurna) ke dalam 500 g air. Tentukan titik beku larutan apabila diketahui Kf = 1,86 °C kg/mol.
A. –2,23 °C
B. –1,86 °C
C. –1,49 °C
D. –2,79 °C
Jawaban: C. –1,49 °C
Pembahasan:
Molalitas urea = 0,2 / 0,5 = 0,4 m maka ΔTf = 1,86 × 0,4 = 0,744 °C
Molalitas NaCl = 0,1 / 0,5 = 0,2 m maka ΔTf = 1,86 × 0,2 × 2 = 0,744 °C
Total ΔTf = 0,744 + 0,744 = 1,488 °C
Titik beku = –1,49 °C
Soal 7
Sebanyak 5 g elektrolit biner AB dengan Mr = 100 dilarutkan ke dalam 200 g air. Setelah itu, titik beku larutan mengalami penurunan sebesar 0,558 °C. Apabila diketahui Kf air = 1,86 °C kg/mol, tentukan derajat ionisasi elektrolit AB.
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%
Jawaban: A. 20%
Pembahasan:
Mol zat = 5 / 100 = 0,05 mol
Molalitas = 0,05 / 0,2 = 0,25 m
Apabila mengalami ionisasi sempurna (i = 2): ΔTf = 1,86 × 0,25 × 2 = 0,93 °C
Nyata: ΔTf = 0,558 °C
Maka i = ΔTf nyata / (Kf × m)
= 0,558 / (1,86 × 0,25)
= 0,558 / 0,465 = 1,2
i = 1 + α → α = 0,2 = 20%
Soal 8
Guru mata pelajaran kimia meminta murid untuk melakukan suatu percobaan. Diketahui terdapat 20 g urea (Mr = 60) yang dilarutkan ke dalam 150 g air. Apabila diketahui Kf air = 1,86 °C·kg/mol, berapa penurunan titik beku larutannya?
A. 2,07 °C
B. 1,65 °C
C. 2,48 °C
D. 4,13 °C
Jawaban: D. 4,13 °C
Pembahasan:
Mol urea = 20/60 = 0,333 mol
Molalitas = 0,333 / 0,150 = 2,22 m
ΔTf = 1,86 × 2,22 = 4,13 °C
Soal 9
Apabila sebanyak 10 g NaOH (Mr = 40) dilarutkan ke dalam 100 g air, berapa titik beku larutan? Anggap bahwa NaOH terionisasi secara sempurna dan Kf air = 1,86 °C·kg/mol.
A. –4,65 °C
B. –2,79 °C
C. –3,72 °C
D. –9,3 °C
Jawaban: D. –9,3 °C
Pembahasan:
Mol = 10/40 = 0,25 mol
Molalitas = 0,25 / 0,1 = 2,5 m
i = 2
ΔTf = 1,86 × 2,5 × 2 = 9,3 °C
Titik beku = –9,3 °C
Soal 10
Pada sebuah wadah yang berisi 100 g air dilarutkan sejumlah zat elektrolit. Tidak lama kemudian, ternyata titik bekunya mengalami penurunan sebesar 1,86 °C.
Apabila diketahui molalitas larutan 0,5 m, berapa jumlah ion yang dihasilkan oleh zat elektrolit tersebut? (Kf = 1,86 °C·kg/mol).
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Jawaban: A. 2
Pembahasan:
ΔTf = i × Kf × m
1,86 = i × 1,86 × 0,5 → i = 2
Artinya, jumlah ion total sebanyak 2 (1 kation dan 1 anion)
Soal 11
Suatu larutan yang mengandung 10 g zat nonelektrolit Z dengan Mr = 100 dilarutkan ke dalam 100 g benzena. Apabila diketahui titik beku larutan turun menjadi 4,2 °C, sedangkan titik beku benzena murni adalah 5,5 °C (Kf = 5,12 °C·kg/mol), bisakah kamu menentukan apakah hasil percobaan yang dilakukan sudah sesuai teori atau ada indikasi kesalahan percobaan?
A. Hasil percobaan sesuai teori, ΔTf = 1,28 °C
B. Percobaan tidak sesuai teori karena hasil percobaan terlalu besar
C. Percobaan tidak sesuai teori karena hasil percobaan terlalu kecil
D. Hasil percobaan sesuai teori, ΔTf = 0,93 °C
Jawaban: C. Percobaan tidak sesuai teori karena hasil percobaan terlalu kecil
Pembahasan:
Mol = 10/100 = 0,1 mol
Molalitas = 0,1 / 0,1 = 1 m
ΔTf teoritis = 5,12 × 1 = 5,12 °C
Percobaan = 1,3 °C (selisih besar, sehingga lebih kecil dari teori)
Penutup
Demikian informasi contoh soal penurunan titik beku beserta pembahasannya yang dapat kamu gunakan sebagai bahan belajar. 🧊
Jangan lupa pahami konsep penurunan titik beku, rumus penurunan titik beku, hingga berbagai macam titik beku suatu zat.
Jika tertarik belajar materi lainnya, ada contoh soal tekanan pada zat cair, soal hukum Pascal, soal pengukuran besaran dan satuan, dan materi kimia serta fisika di blog Mamikos. Selamat belajar!
Referensi:
https://www.Pahami Pengertian Penurunan Titik Beku, Rumus, dan Contoh Soalnya [Daring]. Tautan: quipper.com/id/blog/mapel/kimia/penurunan-titik-beku/
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: