Kenaikan Titik Didih

Kenaikan Titik Didih Larutan – Pengertian dan Rumus

Kenaikan Titik didih ( Tb ) merupakan suhu yang terbentuk ketika besar tekanan uap sebuah zat cair sama dengan besar tekanan eksternal yang dialami oleh cairan tersebut, atau mudahnya titik didih ini juga dapat disebut sebagai kondisi ketika sebuah zat pelarut atau sebuah larutan berada pada kondisi mendidih yang menyebabkan terjadinya penguapan pada seluruh bagian zat pelarut atau larutan tersebut. Cara untuk mendapatkan tekanan uap yang sama dengan tekanan eksternalnya adalah dengan memberikan energi ( kalori ) pada zat tersebut

Kenaikan Titik Didih

Titik didih sebuah cairan sangat dipengaruhi oleh besarnya tekanan lingkungan sekitar. Semakin tinggi tekanan lingkungan sekitar maka akan semakin tinggi pula titik didihnya, begitu pula sebaliknya. Sedangkan jika berada pada tekanan yang sama namun cairannya berbeda akan terlihat pada perbedaan suhu saat mencapai titik didih. Contoh nyatanya dapat kita perhatikan ketika merebus telur di pegunungan dan di pantai. Jika diperhatikan secara seksama, telur akan lebih cepat matang ketika direbus di daerah pantai daripada di daerah pegunungan. Ini terjadi karena tekanan udara di pegunungan lebih kecil daripada tekanan udara di pantai. Semakin tinggi lokasi suatu daerah, maka semakin rendah tekanan udara di daerah tersebut. Seperti yang telah dijelaskan, semakin tinggi tekanan artinya semakin tinggi pula titik didihnya, begitu pula sebaliknya. Lebih tingginya titik didih di pantai inilah yang berpengaruh pada kecepatan merebus telur.

Ketika sebuah zat pelarut seperti air murni dicampurkan dengan zat terlarut seperti gula, garam atau zat terlarut lainnya yang kemudian menjadi larutan maka titik didih larutan tersebut akan berbeda dengan titik didih ketika hanya terdapat zat pelarut saja ( seperti air murni ). Suhu ketika zat pelarut mencapai titik didih dinamakan titik didih pelarut sedangkan pada larutan disebut titik didih larutan. Titik didih larutan dapat lebih tinggi atau juga dapat lebih rendah daripada titik didih pelarut. Ini tergantung pada kemampuan zat terlarut yang dicampurkan pada pelarut dalam mencapai titik didih. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut inilah yang disebut dengan kenaikan titik didih ( ∆Tb ).

Rumus untuk menentukan kenaikan titik didih ( ∆Tb ) adalah:

Untuk larutan yang bersifat elektrolit, maka persamaannya akan berubah menjadi:

Tb = Kb . m [ 1 + ( n – 1 ) α ]

Keterangan:

∆Tb = Kenaikan titik didih larutan

Kb = Tetapan kenaikan titik didih molal pelarut ( kenaikan titik didih untuk 1 mol zat untuk setiap 1000 gram pelarut )

m = Molal larutan ( mol per 100 gram pelarut )

n = Jumlah ion dalam larutan yang dihasilkan dari setiap satuan rumus kimia seyawa terlarut

α = Derajat ionisasi ( untuk larutan elektrolit kuat secara umum nilainya dianggap = 1 )

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Titik Didih

1. Konsentrasi ( molal ) zat terlarut mempengaruhi kenaikan titik didih, dimana semakin besar konsentrasi ( molal ) dari zat terlarut maka kenaikan titik didih juga akan semakin besar.
2. Konsentrasi ( molalitas ) dan harga Kb sangat berpengaruh pada kenaikan titik didih.
3. Semakin tinggi konsentrasi ( molalitas ), semakin tinggi pula kenaikan titik didihnya.
4. Semakin tinggi harga Kb, semakin tinggi pula kenaikan titik didihnya. Harga Kb diperoleh dengan melakukan pengukuran kenaikan titik didih dari larutan encer yang telah diketahui nilai molalitasnya ( mengandung zat terlarut yang diketahui jumlah dan massa molalnya ).
5. Dalam konsentrasi yang sama, jenis zat yang terlarut mempengaruhi kenaikan titik didih suatu larutan, dimana larutan elektrolit memiliki kenaikan titik didih yang lebih tinggi daripada kenaikan titik didih pada larutan non elektrolit. Hal ini disebabkan karena partikel-partikel terlarut yang terdapat pada larutan elektrolit lebih besar daripada larutan non elektrolit.
6. Semakin banyak zat terlarut yang dicampurkan maka semakin besar pula suhu yang diperlukan untuk mencapai titik didih.
7. Tidak tergantung pada macamnya zat terlarut.

Hukum Roult

Menurut hukum Roult disebutkan bahwa tekanan parsial dari uap komponen yang mudah menguan pada sebuah larutan sama dengan tekanan uap murni dikali dengan fraksi molalnya. Dengan adanya zat terlarut pada sebuah larutan maka tekanan uap zat pelarut akan berkurang dan disinilah terjadi kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan uap osmosis.

Keempat sifat tersebut ( dapat disebut juga sifat koligatif larutan ) tidak dapat ditentukan hanya dari jenis zat terlarut namun hanya dapat ditentukan oleh banyaknya zat terlarut. Perbedaan titik didih dapat terjadi ketika terdapat zat terlarut ( solute ) yang sukar menguap ( non volatile ) pada sebuah larutan sehingga tekanan uap menurun dan menyebabkan titik didih larutan menjadi lebih tinggi daripada titik didih pelarutnya.

Setiap zat cair memiliki tekanan uap jenuh tertentu pada suhu tertentu serta memiliki harga yang tetap. Zat cair akan mencapai titik didih dalam keadaan terbuka hanya jika tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer. Umumnya adalah ketika zat cair berada pada saat tekanan udaranya 1 atm, zat cair akan mendidih pada suhu 100°C. Namun ketika zat tersebut dicampurkan dengan zat terlarut, maka tekanan uap jenuh pada zat tersebut akan berkurang. Penurunan tekananan uap jenuh yang terjadi ketika zat pelarut dicampurkan dengan zat terlarut ( telah menjadi larutan ) yang lebih rendah jika dibandingkan dengan tekanan uap jenuh zat pelarut saja inilah yang menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarut.

Karena adanya kondisi bahwa tekanan uap larutan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan tekanan uap zat pelarut menyebabkan adanya penurunan titik beku larutan lebih rendah daripada penurunan titik beku zat pelarut. Selisih yang terjadi antara temperatur titik beku larutan dengan temperatur titik beku pelarut dapat disebut dengan penurunan titik beku ( ∆Tf ) yang dapat digambarkan dengan persamaan berikut:

∆Tf = Tf ( pelarut ) – Tf ( larutan )

Menurut Hukum Backman dan Raoult, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih berbanding langsung dengan molalitas yang terlarut didalamnya, dan hukum ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

∆Tb = m . Kb

∆Tf = m . Kf