10. Untuk penurunan titik beku 2,5 kg air menjadi -0,74°C pada tekanan 1 atm (K, air = 1,86°C/m), maka massa 342 gram/mol) yang harus dilarutkan adalah ... sukrosa (M .... a. 170,5 gram 204,1 gram 340,2 gram d. 408,2 gram 510,2 gram b. e. C. 

Pada soal ini ditanyakan massa sukrosa yang harus dilarutkan dengan data penurunan titik beku yang telah disediakan. Melalui rumus penurunan titik beku, kita dapat menentukan molalitas zat kemudian menentukan massanya. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Penurunan Titik Beku.

Identifikasi Konsep

Perlu kita ketahui, penurunan titik beku adalah salah satu jenis sifat koligatif. Sifat koligatif adalah sifat yang tergantung pada banyaknya jumlah zat terlarut yang ada dalam suatu larutan dan tidak bergantung pada jenis zat tersebut. Terdapat empat jenis sifat koligatif, yaitu:

1) Penurunan titik beku (ΔTf)
2) Kenaikan titik didih (ΔTb)
3) Penurunan tekanan uap (ΔP)
4) Tekanan osmosis (π)

Secara khusus, kita akan membahas tentang penurunan titik beku (ΔTf). Suatu cairan dapat mengalami penurunan titik beku bila ditambahkan zat yang tidak mudah menguap. Penurunan titik beku dapat ditentukan dengan mencari selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan. Karena sukrosa merupakan senyawa nonelektrolit, faktor van’t Hoff akan bernilai 1. Nah, perumusan penurunan titik bekunya sebagai berikut.

ΔTf = m . Kf

Keterangan:
m = molalitas zat
Kf = tetapan perubahan titik beku 

Diketahui dari soal:
- Titik beku air murni (pada 1 atm) = 0°C
- Titik beku larutan sukrosa = -0,74°C
- ΔTf = 0°C - (-0,74°C) = 0,74°C
- Kf = 1,86°C/m
- Mr sukrosa = 342 gram/mol
- Massa air (pelarut) = 2,5 kg = 2500 gram

Ditanya: massa sukrosa yang harus dilarutkan?

Berikut ini adalah langkah beserta perhitungan untuk menentukan massa sukrosa yang harus dilarutkan.
1) Menentukan molalitas sukrosa dalam larutan
Molalitas sukrosa kita tentukan dengan perumusan ΔTf = m . Kf.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-84/LessonId-163/ModuleId-2/QuestionCode-21GLDPWHETP/121.png" />

2) Menentukan massa sukrosa dalam larutan
Perumusan molalitas dapat dituliskan sebagai berikut:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-84/LessonId-163/ModuleId-2/QuestionCode-21GLDPWHETP/122.png" />

Maka, kita dapat memasukkan nilai yang diketahui dalam persamaan di atas menjadi,
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-84/LessonId-163/ModuleId-2/QuestionCode-21GLDPWHETP/123.png" />

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, massa sukrosa yang harus dilarutkan adalah 340,2 gram (C).