Ulon Batoor ibukota negara Mongolia, adalah salah satu negara dengan suhu rata rata terendah di dunia. Luas negara tersebut adalah 1566 km^2. Di bulan Januari suhu rata-rata di sekitar wilayah tersebut dapat mencapai −40°C ,tertutup salju dengan ketebalan 0,2 cm. Hal tersebut tentu saja membuat kendaraan sulit untuk melaju di wilayah tersebut pada musim dingin. Untuk mengatasi masalah keadaan ini, jalanan yang bersalju ditaburi dengan campuran garam NaCl dan CaCl2, sehingga salju dapat mencair. Jika tersedia 58,5 kg NaCl (Mr = 58,5),dan 22,2 kg CaCl2 (Mr = 111), apakah campuran tersebut dapat mencairkan salju dari 1/10 bagian negara tersebut?

Jawaban: campuran pada soal tidak dapat mencairkan salju dari 1/10 bagian negara tersebut Sifat koligatif larutan merupakan sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis dan ukuran zat terlarut, tetapi pada jumlah partikel zat terlarut. Penurunan titik beku merupakan salah satu sifat koligatif larutan yang nilainya ditentukan berdasarkan persamaan: △Tf= Kf x m dengan: △Tf= kenaikan titik beku (℃), Kf= konstanta titik beku pelarut (℃/m), dan m= molalitas (m). Kemolalan merupakan satuan konsentrasi yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam 1000 gram pelarut atau 1 kg pelarut maka: m= (mt/Mr) x (1/mp) dengan m= kemolalan (m), mt= massa zat terlarut (gram), mp= massa zat pelarut (kg), dan Mr= massa molekul relatif (gram/mol). Karena campuran garam NaCl dan CaCl2 merupakan larutan elektrolit maka penentuan kenaikan titik didihnya dipengaruhi faktor van' Hoff i= (1+(n-1)α) dengan: i adalah faktor van Hoff'i, n adalah jumlah ion yang dihasilkan pada reaksi ionisasi, dan α adalah derajat ionisasi. NaCl dan CaCl2 merupakan larutan elektrolit kuat sehingga nilai α= 1. Jika massa jenis air= 1 kg/L dan volume air pada 1/10 wilayah dapat ditentukan dengan: 1/10 luas wilayah= (1/10) x 1566 km² 1/10 luas wilayah= 156,6 km² dengan kedalaman 0,2 cm maka volume airnya dalam liter atau dm³ adalah: Luas wilayah= 156,6 km²= 156,6 x 10⁶ dm² Kedalaman= 0,2 cm= 2 x 10⁻² dm Volume= 156,6 x 10⁶ dm² x 2 x 10⁻² dm Volume= 313,2 x 10⁴ dm³= 313,2 x 10⁴ L Massa air= 313,2 x 10⁴ kg Nilai Tf NaCl Jika nilai Kf air 1,86 ℃/m dan reaksi ionisasi NaCl adalah: NaCl → Na⁺ + Cl⁻ (n= 2) maka nilai Tf NaCl adalah: △Tf NaCl= Kf x m x i △Tf NaCl= 1,86 ℃/m x (58500 gram/58,5 gram/mol) x (1/313,2 x 10⁴ kg) x (1+(2-1)1) △Tf NaCl= 0,012 x 10⁻¹ ℃= 0,0012 ℃ Tf= Tf pelarut murni - △Tf Tf= 0℃ - 0,0012℃ Tf= -0,0012℃ Nilai Tf CaCl2 Jika nilai Kf air 1,86 ℃/m dan reaksi ionisasi CaCl2 adalah: CaCl2 → Ca²⁺ + 2Cl⁻ (n= 3) maka nilai Tf CaCl2 adalah: △Tf CaCl2= Kf x m x i △Tf CaCl2= 1,86 ℃/m x (22200 gram/111 gram/mol) x (1/313,2 x 10⁴ kg) x (1+(3-1)1) △Tf CaCl2= 0,0004 ℃ Tf= Tf pelarut murni - △Tf Tf= 0℃ - 0,0004℃ Tf= -0,0004℃ Nilai Tf total dari NaCl dan CaCl2 adalah: Tf= -0,0012℃ -0,0004℃ Tf= -0,0016℃ Dengan demikian penambahan campuran tersebut tidak dapat mencairkan salju dari 1/10 bagian negara tersebut karena suhu pada salju −40°C dan penurunan titik beku yang terjadi pada campuran adalah −0,0016°C.