Pahami Proses Peningkatan Titik Didih, Rumus, dan Aplikasinya

Quipperian, apakah Anda pernah mengukur suhu air mendidih yang ditambahkan garam? Jika ya, apakah suhunya berubah atau tetap sama? Pasti berubah, ya.

Perubahan suhu air mendidih yang ditambahkan ke garam disebabkan oleh perubahan titik didih. Titik didih adalah suhu di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan eksternal. Titik didih ini dapat mengalami penurunan atau peningkatan titik didih.

Apa itu kenaikan titik didih? Bagaimana kenaikan titik didih ini terjadi? Apa saja contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari? Yuk, cari tahu pada pembahasan di bawah ini.

Definisi Ketinggian Titik Didih

Titik didih adalah suhu di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Titik didih ini dapat meningkat ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan yang kemudian dikenal dengan kenaikan titik didih.

Jadi, kenaikan titik didih adalah selisih antara titik didih larutan dan titik didih pelarut. Dalam kimia, kenaikan titik didih ini diwakili oleh simbol ΔT_B ( (T_B berasal dari kata mendidih).

Proses Kenaikan Titik Didih

Titik didih suatu zat cair akan tercapai jika tekanan uap jenuh zat cair tersebut sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Jika air murni dipanaskan pada 1 atm (760mmHg), ia akan mendidih pada 100°C.

Lalu, bagaimana jika gula dilarutkan pada suhu yang sama? Apakah titik didihnya masih sama? Tentu berbeda, ya.

Pasalnya, pada suhu yang sama gula terlarut akan membuat tekanan uap air turun atau belum mencapai 760 mmHg. Artinya, semakin banyak gula yang larut, semakin turun tekanan uapnya.

Akibatnya, larutan gula belum mendidih sampai 100°C. Bagaimana cara membuat larutan gula mendidih?

Agar larutan gula cepat mendidih, diperlukan suhu yang cukup tinggi agar tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan uap disekitarnya. Pasalnya, dalam kondisi tersebut, tekanan uap sudah mencapai 760 mmHg.

Ini berarti titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih ΔT_B.

Rumus Kenaikan Titik Didih

Rumus untuk menaikkan titik didih larutan adalah sebagai berikut.

ΔT_B = T_B^° – T_B

Informasi :

ΔT_B = kenaikan titik didih larutan

Q_B^° = titik didih pelarut murni (air)

Q_B = titik didih larutan

Kenaikan titik didih hanya bergantung pada jenis pelarut dan molaritas larutan, bukan pada jenis zat terlarut.

Jika zat terlarut yang tidak mudah menguap ditambahkan, seperti gula, dibutuhkan peningkatan titik didih yang cukup besar untuk mendidih. Sebaliknya jika ditambahkan zat terlarut yang mudah menguap, misalnya etanol, maka kenaikan titik didihnya lebih rendah karena larutan dapat mendidih di bawah titik didih air.

Untuk larutan encer, hubungan antara kenaikan titik didih dan molaritas larutan dinyatakan dengan rumus berikut.

ΔT_B = K_B . M

Jika diterjemahkan, maka rumus hubungan antara kenaikan titik didih dan molaritas larutan ini akan terlihat seperti ini.

Informasi

massa = massa zat terlarut (gram)
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
P = massa pelarut (gram)
K_B = tetapan kenaikan titik didih molal (℃ m-1)
m = molalitas larutan (m)

Perlu diketahui, bahwa pada beberapa jenis pelarut, kenaikan titik didih sudah ditentukan. Dengan begitu, Anda dapat menentukan titik didih suatu larutan, konsentrasi larutan, dan massa molekul relatif dengan lebih mudah. Berikut ini adalah daftar pelarut.

Pelarut	Titik Didih (℃)	K_B (℃ m^-1)
Air	100	0,52
Aseton	56.5	1.72
Etanol	78.4	1,2
Benzena	80,1	2.52
Etil eter	34,6	2,11
Asam asetat	118.3	3.07
khloroform	61,2	3,62

Penerapan Ketinggian Titik Didih

Berikut beberapa contoh penerapan kenaikan titik didih dalam kehidupan sehari-hari

Memasak menggunakan garam

Menambahkan garam pada makanan tidak hanya menambah cita rasa makanan Quipperian, tetapi juga dapat meningkatkan titik didih air. Ini karena, garam yang ditambahkan ke air akan terdisosiasi menjadi ion natrium dan klorida. Semakin banyak garam yang ditambahkan, maka titik didih air akan semakin tinggi.

Penambahan garam ini akan membuat air mendidih dalam waktu yang lama. Cara ini berguna saat Anda memasak makanan yang membutuhkan waktu lama untuk dimasak seperti daging. Dengan begitu, airnya tidak mendidih dulu.

Susu Rebus

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa susu bersuhu rendah membutuhkan waktu lebih lama untuk mendidih daripada air? Hal ini karena susu mengandung lemak, protein dan bahan lainnya yang tidak mudah meluap sehingga diperlukan suhu yang tinggi untuk merebus susu. Ingat, semakin sulit zat terlarut menguap, semakin tinggi kenaikan didih yang diperlukan.

Air mendidih di Pegunungan

Tahukah Anda bahwa air mendidih di pegunungan lebih cepat daripada di dataran rendah? Hal ini dikarenakan, pegunungan termasuk dalam dataran tinggi dimana pada kondisi ini uap air akan lebih cepat menguap karena tekanan udara di pegunungan yang rendah.

Akibatnya, saat mendidih, molekul air akan lebih mudah terlepas ke udara menjadi uap. Itu sebabnya, air mendidih lebih cepat bila direbus di tempat yang tinggi seperti pegunungan ini.

Dengan kata lain, titik didih air di pegunungan lebih rendah daripada di dataran rendah.

Memasak menggunakan panci presto

Memasak daging atau bahan yang keras dalam panci biasa akan membutuhkan waktu memasak yang lebih lama. Untuk memasak lebih cepat, gunakan panci presto.

Nah, pertanyaannya kenapa daging atau bahan makanan bertekstur keras lainnya bisa lebih cepat matang jika dimasak menggunakan pressure cooker? Hal ini karena panci presto didesain menggunakan prinsip kenaikan titik didih.

Panci presto ini dibuat menggunakan bahan stainless steel dengan tutup yang rapat dan kuat. Hal ini akan membuat uap air yang dihasilkan dari proses perebusan tidak dapat keluar dan akhirnya terkumpul di dalam panci presto.

Uap air yang terkumpul ini akan menyebabkan titik didihnya naik sehingga suhu didihnya naik, yaitu di atas 100°C.

Contoh Soal Kenaikan Titik Didih dan Pembahasannya

Untuk memudahkan Anda memahami rumus kenaikan titik didih, mari simak beberapa contoh soal dan pembahasannya berikut ini.

Contoh Soal 1 Kenaikan Titik Didih

Tentukan kenaikan titik didih larutan gula 0,2 molal jika K_B air = 0,52 °C molal-1

Diskusi

0,2 larutan gula molal:

ΔT_B = K_B . M
= 0,52 °C molal^-1 x 0,2 mol
= 0,104 °C

Jadi, kenaikan titik didih larutan gula tersebut adalah 0,104°C

Contoh Soal 2 Kenaikan Titik Didih

Sebuah nonelektrolit dengan massa 3,42 gram dilarutkan dalam 200 gram air. Larutan mendidih pada 100,026°C. Tentukan massa molekul zat jika K_B air = 0,52 °C molal^-1.

Diskusi

Jadi, massa molekul relatif nonelektrolit adalah 3,42 g mol-1^-1.

Demikianlah pembahasan tentang kenaikan titik didih. Semoga bermanfaat, ya!

Sumber :

Suyatno, dkk. 2007. Kimia untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Grasindo

Rahmat, Iman. 2007. Pembelajaran Praktikum Kimia Kelas XII. Jakarta : Visindo media persada

Sutresna, Nana. 2007. Cerdas Belajar Kimia. Jakarta : Grasindo

Pangajuanto, Teguh dan Tri Rahmidi. 2009. Kimia 3: Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Pembukuan Depdiknas

Partana, Crys Fajar, dan Antuni Wiyarsi. 2009. Ayo Belajar Kimia 3 : Untuk SMA-MA Kelas XII IPA. Jakarta : Pusat Buku, Depdiknas

Lustiyati, Elisabeth Deta, dkk. 2009. Pembelajaran Aktif Kimia: untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Buku, Depdiknas

Pria Studio. Diakses tanggal 23 Maret 2023