12. Glukosa (CH202) yang massanya 45 gram dilarut- kan dalam 250 gram air. Jika diketahui Ar C = 12, H = 1, dan O = 16 maka titik beku larutan tersebut adalah .... (K, air = 1,86 °C/molal) ) A. 1,86 °C D. -0,46 °C B. 0,46 °C E. -1,86 °C C. 0,23 °C 

Suatu larutan dapat mengalami penurunan titik beku jika ditambahkan zat terlarut. Pada soal ini terdapat senyawa glukosa yang dilarutkan ke dalam air. Pertanyaannya adalah titik beku senyawa tersebut. Titik beku larutan dapat ditentukan dengan rumus penurunan titik beku. 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 \((ΔT_f)\)
2) Kenaikan titik didih \((ΔT_b)\)
3) Penurunan tekanan uap \((ΔP)\)
4) Tekanan osmosis \((π)\)

Secara khusus, kita akan membahas tentang penurunan titik beku \((ΔT_f)\). 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. Glukosa merupakan senyawa nonelektrolit, sehingga faktor van’t Hoff dari senyawa ini akan bernilai 1 dan tidak dilibatkan dalam perhitungan. Nah, perumusan penurunan titik bekunya sebagai berikut.

\(ΔT_f = m . K_f\)
Keterangan:
m = molalitas zat
\(K_f\) = tetapan perubahan titik beku 

Diketahui dari soal:
Massa glukosa (zat terlarut) = 45 gram
Massa air (pelarut) = 250 gram
\(K_f\) air = 1,86°C/m
Ar C = 12; H = 1; O = 16
maka, Mr glukosa \((C_6H_{12}O_6)\) = 180 gram/mol
Diasumsikan \(T_f\) air pada 1 atm = 0°C

Ditanya: 
Titik beku larutan glukosa tersebut?

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan titik beku larutan.
Rumus penurunan titik beku dapat dijabarkan menjadi,

\(ΔT_f = \frac{massa\ zat}{Mr\ zat} .\ \frac{1000}{massa\ pelarut}. K_f\)

Selanjutnya, kita masukkan data yang diketahui ke dalam persamaan di atas.

\(ΔT_f = \frac{massa\ zat}{Mr\ zat} .\ \frac{1000}{massa\ pelarut}. K_f\)
\(ΔT_f = \frac{45\ gram}{180\ gram/mol} .\ \frac{1000}{250}. 1,86°C/m\)
\(ΔT_f =1,86°C\)

Ingat, kita mengasumsikan bahwa air memiliki titik beku 0°C pada tekanan 1 atm. Titik beku larutan glukosa dicari dengan persamaan berikut.

\(ΔT_f =T_f\ air-T_f\ larutan\)
\(1,86°C =0°C-T_f\ larutan\)
\(T_f\ larutan =-1,86°C\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, titik beku larutan glukosa tersebut adalah \(-1,86°C\) <b>(E)</b>.