Air dengan senyawa terlarut memiliki sifat yang berbeda dari air murni. Salah satu properti ini adalah titik beku, atau suhu di mana campuran berubah dari cair ke padat. Penambahan senyawa non-volatil pada air akan menurunkan titik beku campuran. Hal ini disebut sebagai depresi titik beku. Beberapa senyawa yang ada menunjukkan efek pengurangan titik beku yang lebih kuat daripada yang lain. Maka dari itu, dalam artikel ini, kita akan mencari senyawa yang 20 gram dalam 100 gram air akan menunjukkan titik beku tertinggi.
Depresi titik beku
Sebelum kita membahas senyawa mana yang memiliki titik beku tertinggi, kita perlu mencari pemahaman tentang depresi titik beku. Depresi titik beku, ΔT, didefinisikan sebagai perubahan titik beku campuran larutan (T) sehubungan dengan titik beku air murni (T0), yaitu ΔT = T0 – T.
Umumnya, efek depresi titik beku ini diperlihatkan oleh persamaan:
ΔT = K_fp * B * i
Dimana K_fp adalah konstanta kriokopik (nilai karakteristik untuk pelarut) untuk air. B adalah molalitas senyawa larut, atau jumlah mol senyawa larut per kg pelarut. Dan i adalah faktor van’t Hoff, yang merupakan rasio mol partikel yang terurai dalam larutan berdasarkan mol partikel dalam formula senyawa larut. Ketika evaluasi senyawa tidak memiliki efek koligatif, kita asumsikan bahwa faktor van’t Hoff adalah 1.
Senyawa dengan titik beku tertinggi
Untuk menemukan senyawa dengan titik beku tertinggi ketika 20 gram dilarutkan dalam 100 gram air, kita perlu mencari senyawa yang menghasilkan molalitas terkecil dalam larutan karena perubahan titik beku berbanding lurus dengan molalitas (ΔT ∝ B). Yang berarti kita perlu mencari senyawa dengan massa molar (massa per mol) yang lebih tinggi.
Dalam prakteknya, kita harus membandingkan beberapa senyawa umum seperti garam, gula, dan alkohol agar mencapai tujuan penelitian ini. Senyawa dengan massa molar tinggi akan memberikan efek pengurangan pada titik beku yang lebih lemah, menjadikan larutan memiliki titik beku tertinggi.
Kesimpulan
Untuk mencapai titik beku tertinggi dari 20 gram senyawa dalam 100 gram air, kita harus mencari senyawa dengan efek pengurangan titik beku yang minimal. Dalam hal ini, kita perlu mencari senyawa dengan massa molar yang lebih tinggi. Namun, tanpa daftar senyawa yang lebih spesifik, kita tidak dapat menentukan senyawa yang tepat yang akan memberikan titik beku tertinggi.
