Bila 2,60 g zat yang mengandung hanya indium dan klorin dilarutkan dalam 50 g timah(IV) klorida naik dari 114,1°C menjadi 116,3 °C. Jika Kb = 9, 43 deg * C kg.mol-¹ untuk SnCI4, berapa perkiraan massa molar dan rumus molekul yang mungkin untuk zat terlarut ini?
Penjelasan:
Untuk menghitung massa molar dan rumus molekul dari zat terlarut, kita perlu menggunakan hukum pergeseran titik didih.
Pertama, kita perlu menghitung mol SnCl4 yang terdapat dalam 50 g SnCl4.
Mol SnCl4 = massa SnCl4 / massa molar SnCl4
= 50 g / (118.75 g/mol)
= 0.42 mol
Selanjutnya, kita perlu mencari jumlah mol partikel yang terdisosiasi menjadi ion. Dalam kasus ini, indium dan klorin akan terdisosiasi menjadi ion. Karena kita tidak memiliki informasi mengenai koefisien ionisasi, kita akan asumsikan bahwa partikel terdisosiasi sepenuhnya.
Jumlah mol partikel terdisosiasi = 2 * jumlah mol SnCl4
= 2 * 0.42 mol
= 0.84 mol
Selanjutnya, kita perlu mencari jumlah mol partikel yang tidak terdisosiasi. Karena kita hanya memiliki informasi massa total dari zat terlarut, kita perlu mencari selisih mol total dengan mol partikel terdisosiasi.
Jumlah mol partikel tidak terdisosiasi = jumlah mol total - jumlah mol partikel terdisosiasi
= (massa terlarut / massa molar terlarut) - jumlah mol partikel terdisosiasi
= (2.60 g / massa molar terlarut) - 0.84 mol
Berikutnya, kita perlu menghitung kenaikan titik didih.
ΔT = Tb - Tb0
= 116.3 °C - 114.1 °C
= 2.2 °C
Kemudian, menggunakan hukum pergeseran titik didih:
i = ΔT / Kb
Dalam kasus ini, kita tidak memiliki informasi mengenai koefisien ionisasi terlarut. Sebagai perkiraan awal, kita dapat menggunakan nilai i = 1, yang mengasumsikan bahwa setiap partikel terlarut berkontribusi sebagai 1 partikel terdisosiasi.
Dengan menggunakan nilai i = 1, kita dapat menghitung jumlah mol total:
1 = 2.2 °C / (9.43 deg * C kg.mol-¹) * jumlah mol total
jumlah mol total = 0.23 mol
Selanjutnya, kita dapat menghitung jumlah mol partikel tidak terdisosiasi:
jumlah mol partikel tidak terdisosiasi = jumlah mol total - jumlah mol partikel terdisosiasi
= 0.23 mol - 0.84 mol
= -0.61 mol
Hasil yang diperoleh adalah negatif, yang menunjukkan bahwa asumsi awal i = 1 tidak valid. Oleh karena itu, kita perlu mencoba dengan nilai i yang lain untuk mencari solusi yang valid.
Misalnya, kita dapat mencoba dengan i = 2, yang mengasumsikan bahwa setiap partikel yang terlarut berkontribusi sebagai 2 partikel terdisosiasi.
i = ΔT / Kb
2 = 2.2 °C / (9.43 deg * C kg.mol-¹) * jumlah mol total
jumlah mol total = 0.46 mol
Selanjutnya, kita dapat menghitung jumlah mol partikel tidak terdisosiasi:
jumlah mol partikel tidak terdisosiasi = jumlah mol total - jumlah mol partikel terdisosiasi
= 0.46 mol - 0.84 mol
= -0.38 mol
Hasil yang diperoleh kembali negatif, menunjukkan bahwa asumsi ini juga tidak valid.
Dari hasil di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa asumsi kita salah, dan perkiraan massa molar dan rumus molekul yang mungkin untuk zat terlarut ini tidak dapat diperoleh dengan informasi yang tersedia.