14. Diantara lima macam larutan berikut, yang mempunyai titik beku terendah adalah .... a. CO(NH2), 0,05 M b. NaCl 0,03 M C. BaCl, 0,03 M d. AICI, 0,02 M e. Fe (SO2), 0,02 M 

Titik beku suatu larutan selalu lebih rendah dari titik beku pelarut murni. Fenomena ini dikenal sebagai penurunan titik beku. Penurunan titik beku adalah salah satu sifat koligatif larutan. Nah, kali ini kita diminta menentukan larutan dengan titik beku terendah. Oleh karena itu kita perlu memahami konsep penurunan titik beku. Dengan demikian, ini adalah soal yang berhubungan dengan konsep penurunan titik beku.


Identifikasi Konsep

Penurunan titik beku \((∆T_f)\) yang terjadi pada suatu larutan dihitung dari selisih titik beku larutan dengan titik beku pelarut murni (air pada umumnya).
\(∆T_f = T_{fp} – T_{fl}\)
\(T_{fp}\) = titik beku pelarut murni
\(T_{fl}\) = titik beku larutan
 
Kita bisa menghitung \(∆T_f\) dengan persamaan berikut,
\(∆T_f= m \times K_f\)
m = molalitas larutan
\(K_f\) = tetapan penurunan titik beku pelarut

Persamaan di atas digunakan untuk larutan non-elektrolit. Untuk larutan elektrolit, kita perlu memperhatikan adanya pengaruh peristiwa ionisasi. Zat yang terionisasi memiliki jumlah partikel zat terlarut lebih banyak, sehingga persamaan di atas menjadi
\(∆T_f= m \times K_f \times i\)
i = faktor van’t Hoff
i = 1+(n-1)α
n = jumlah ion
α = derajat ionisasi
 
Nah, berdasarkan persamaan di atas, kita bisa melihat bahwa jumlah zat (m) berbanding lurus dengan \(∆T_f\). Semakin besar \(∆T_f\), maka semakin rendah titik beku suatu larutan. Jadi, kita bisa mencari larutan dengan titik didih terendah dengan mencari larutan yang jumlah zat terlarutnya paling banyak.
Untuk larutan elektrolit, karena tidak diketahui nilai α, kita boleh anggap α = 1, sehingga i = n.

Jumlah zat terlarut masing-masing larutan
a. Urea \((CO(NH_2)_2)\) 0,05 m
Urea adalah non-elektrolit
Jumlah zat terlarut = 0,05 m
 
b. NaCl 0,03 M
NaCl adalah elektrolit. Ia dapat terionisasi menjadi
\(NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-\)
Ada 2 ion
Jumlah zat terlarut = m x i
= 0,03 m x 2 = 0,06 m
 
c. \(BaCl_2\) 0,03 m
\(BaCl_2\) adalah elektrolit. Ia dapat terionisasi menjadi
\(BaCl_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^-\)
Ada 3 ion
Jumlah zat terlarut = m x i
= 0,03 m x 3 = 0,09 m
 
d. \(AlCl_3\) 0,02 m
\(AlCl_3\) adalah elektrolit. Ia dapat terionisasi menjadi
\(AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-\)
Ada 4 ion
Jumlah zat terlarut = m x i
= 0,02 m x 4 = 0,08 m
 
e. \(Fe_2(SO_4)_3\) 0,02 m
\(Fe_2(SO_4)_3\) adalah elektrolit. Ia dapat terionisasi menjadi
\(Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-}\)
Ada 5 ion
Jumlah zat terlarut = m x i
= 0,02 m x 5 = 0,10 m

Pembahasan

Dengan demikian, larutan \(Fe_2(SO_4)_3\) memiliki jumlah zat terlarut terbanyak, sehingga titik bekunya yang paling rendah. Jawaban soal ini adalah E.