7. Sejumlah 7,1 gram Na XO, dilarutkan dalam 250 mL air mendidih pada temperatur 100,3 °C. Jika kenaikan titik didih molal (K, air) = 0,5 °C/molal, derajat pengionan (a) = 1 dan Ar Na = 23; O = 16 maka harga massa atom relatif (Ar) unsur X adalah .... B. A. 16 32 C. 44 D. 58 E. 60 

Di soal ini kita punya garam \(Na_2XO_4\) yang dilarutkan dalam air hingga memiliki titik didih sebesar 100,3 \(^0 C\). Kemudian, kita diminta untuk menentukan massa atom relatif (Ar) dari X, sehingga konsep yang digunakan adalah menentukan kenaikan titik didih.

Penjelasan Konsep

Kalau ada yang bilang gak suka makan mie instan, hmm patut diragukan. Kayaknya hampir semua orang Indonesia suka dengan rasa dari mie instan. Biasanya kalau kamu masak mie instan gimana sih? Manasin dulu air baru dimasukkan mie nya atau mie dan air dipanasin bareng-bareng? Kebanyakan pasti manasin dulu air kan, biar cepat matang. Tapi tahu gak sih kenapa harus manasin dulu air? Nah, ini karena air akan terhalang proses penguapannya ketika ada zat terlarut (mie). Jadi, proses mendidihnya bakal lebih lama kalau kita manasin mie dan airnya berbarengan. Ini dibahas lho dalam ilmu kimia, yang dikenal dengan sifat koligatif larutan. 

Sifat koligatif larutan itu adalah sifat fisik larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut atau konsentrasinya. Mau apapun jenis terlarutnya, yang memengaruhi sifat koligatif adalah jumlah atau konsentrasinya. Nah, sifat koligatif larutan ini ada 4, yaitu penurunan tekanan uap (∆P), kenaikan titik didih (∆Tb), penurunan titik beku (∆Tf), dan tekanan osmosis (π).

Kali ini kita hanya akan membahas kenaikan titik didih larutan. Titik didih adalah suhu dimana tekanan uap zat cair sama dengan tekanan uap di atas permukaan. Jadi, titik didih ini bergantung pada tekanan uap. Larutan akan memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada pelarut murninya karena adanya zat terlarut nonvolatil. Jadi, selain interaksi antarmolekul pelarut juga akan menyebabkan interaksi dengan molekul zat terlarut. Besarnya kenaikan titik didih sebanding dengan nilai tetapan kenaikan titik didih dan molalitas zat terlarutnya:
\(∆Tb=Tb-Tb°\)
\(∆Tb=K_b×m×i\)

Dimana:
∆Tb = kenaikan titik didih
\(K_b\) = Tetapan kenaikan titik didih \((^0 C/m)\)
m = molalitas (mol/Kg)
Tb° = titik didih pelarut murni \((^0 C\)) 
Tb = titik didih larutan \((^0 C\))
i = faktor Van’t Hoff

Nah, selanjutnya yang perlu kita perhatikan adalah zat terlarutnya apakah elektrolit atau nonelektrolit. Ini akan berpengaruh terhadap jumlah parntikel zat setelah dilarutkan. Zat elektrolit akan mengalami ionisasi dalam larutannya sehingga jumlah partikelnya menjadi lebih banyak, yang bisa dinyatakan dengan faktor Van’t Hoff (i). Besarnya i ini bisa dihitung melalui persamaan:
i = 1 + (n-1).α
dimana:
n = jumlah ion
α = derajat ionisasi

<ul><li>Elektrolit kuat mengalami ionisasi sempurna sehingga  α = 1, maka i = n. yang termasuk elektrolit kuat adalah garam, asam kuat, dan basa kuat.</li><li>Elektrolit lemah mengalami ionisasi sebagian sehingga  0 < α < 1. Yang termasuk elektrolit lemah adalah asam lemah, basa lemah, dan garam sukar larut.</li><li>Nonelektrolit tidak terionisasi sehingga α = 0, maka i = 1. Yang termasuk nonelektrolit misalnya gula, urea, alkohol, dan senyawa organik lainnya.</li></ul>

Sekarang yuk kita jawab soalnya. Pertama-tama kita tulis dulu ya data yang diketahui:
gr \(Na_2XO_4\) = 7,1 gram
volume air = 250 mL
Tb = 100, 3 \(^0 C\)
Kb air = 0,5 \(^0 C/m\)
α = 1

nah, dari nilai derajat ionisasi (α) diketahui kalau \(Na_2XO_4\) adalah elektrolit kuat sehingga i = n. Yuk kita buatkan ionisasinya:
\(Na_2XO_4 → 2Na^+ + XO_4^{2-}\) 
Jika dilarutkan dalam air akan terionisasi menjadi 3 ion, maka i = 3.

Selanjutnya kita cari tahu Mr senyawanya dari rumus kenaikan titik didih larutan:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-84/LessonId-163/ModuleId-2/QuestionCode-21HPL8LJA5J/Mr naxo4.png" />

Sekarang kita hitung Ar dari X:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-84/LessonId-163/ModuleId-2/QuestionCode-21HPL8LJA5J/ar x.png" />

Pembahasan