Hello Kaum Berotak, dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti sering mendengar istilah titik didih dan titik beku. Namun, tahukah kamu bahwa ada rumus matematika yang bisa digunakan untuk menghitung kedua hal tersebut? Mari kita bahas lebih lanjut!
Apa itu Titik Didih dan Titik Beku?
Sebelum membahas rumusnya, mari kita bahas terlebih dahulu tentang apa itu titik didih dan titik beku. Titik didih adalah suhu di mana zat yang diberikan harus memperoleh energi yang cukup untuk melepaskan ikatan molekulnya dan berubah menjadi gas. Sedangkan titik beku adalah suhu di mana zat tersebut berubah menjadi padat.
Rumus Titik Didih
Untuk menghitung titik didih, kita bisa menggunakan rumus Raoult’s law. Rumus ini menyatakan bahwa tekanan uap dari campuran dua zat adalah jumlah dari tekanan uap masing-masing zat jika mereka murni, dikalikan dengan fraksi mol dari masing-masing zat.
Rumusnya adalah:
P = PAXA + PBXB
Di mana:
- P adalah tekanan uap dari campuran
- PA dan PB adalah tekanan uap masing-masing zat jika mereka murni
- XA dan XB adalah fraksi mol dari masing-masing zat
Dari rumus tersebut, kita bisa menghitung titik didih campuran zat dengan menggunakan tekanan uap dari masing-masing zat dan fraksi molnya. Mudah, bukan?
Rumus Titik Beku
Sama seperti rumus titik didih, untuk menghitung titik beku kita juga bisa menggunakan rumus Raoult’s law. Namun, kali ini kita akan menggunakan tekanan uap zat murni untuk menghitung perubahan titik beku.
Rumusnya adalah:
ΔTf = Kf m
Di mana:
- ΔTf adalah perubahan titik beku
- Kf adalah konstanta kryoskopik
- m adalah molalitas larutan
Dari rumus tersebut, kita bisa menghitung perubahan titik beku dengan menggunakan konstanta kryoskopik dan molalitas larutan.
Contoh Penghitungan
Untuk lebih memahami rumus tersebut, mari kita lihat contoh penghitungannya. Misalkan kita memiliki campuran air dan garam dengan fraksi mol air sebesar 0,9 dan fraksi mol garam sebesar 0,1. Diketahui bahwa tekanan uap air pada suhu 100°C adalah 760 mmHg, sedangkan tekanan uap garam pada suhu yang sama adalah 8,3 mmHg.
Untuk menghitung titik didih campuran, kita bisa menggunakan rumus Raoult’s law:
P = 760 x 0,9 + 8,3 x 0,1 = 684,7 mmHg
Setelah itu, kita bisa menghitung titik didihnya dengan menggunakan tabel tekanan uap versus suhu:
| Suhu (°C) | Tekanan Uap (mmHg) |
|---|---|
| 0 | 4,6 |
| 10 | 9,2 |
| 20 | 17,5 |
| 30 | 31,8 |
| 40 | 55,3 |
| 50 | 92,5 |
| 60 | 149,4 |
| 70 | 233,7 |
| 80 | 354,7 |
| 90 | 529,8 |
| 100 | 760,0 |
Dari tabel tersebut, kita bisa melihat bahwa titik didih air pada tekanan 684,7 mmHg adalah sekitar 97,5°C.
Untuk menghitung perubahan titik beku, kita bisa menggunakan rumus:
ΔTf = Kf m
Jika kita asumsikan bahwa larutan garam yang kita miliki memiliki molalitas sebesar 0,1 m, dan konstanta kryoskopik air sebesar 1,86°C/m, maka:
ΔTf = 1,86 x 0,1 = 0,186°C
Dengan demikian, titik beku larutan garam tersebut adalah:
-0,186 + 0 = -0,186°C
Kesimpulan
Titik didih dan titik beku adalah hal yang sangat penting untuk dipahami dalam kimia. Dengan menggunakan rumus Raoult’s law, kita bisa menghitung kedua hal tersebut dengan mudah. Jadi, jangan takut lagi dengan rumus matematika saat menghadapi masalah kimia!
Sampai jumpa kembali di artikel menarik lainnya!
