View
178
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
SIFAT-SIFAT KOLIGATIF
KENAIKAN TITIK DIDIH
I. TUJUAN
- Menentukan kenaikan titik didih molal dari pelarut murni kalau pelarut
tersebut melarutkan suatu zat.
- Menetukan berat molekul suatu zat yang belum diketahui besarnya.
II. TEORI
Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada
macamnya zat terlarut, baik berupa molekul, atom atau ion tetapi semata-mata
hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut) dalam
larutan. Dimana zat elektrolit sebagian atu seluruhnya terurai menjadi ion-ion.
Jadi, untuk konsentrasi yang sama, larutan elektrolit mengandung jumlah
partikel lebih banyak daripada larutan non elektrolit.
Sifat koligatif berasal dari pengurangan potensial kimia pelarut cair akibat
adanya zat terlarut. Potensial kimia uap dan padatan tak berubah dengan adanya
zat terlarut yang tak larut dan tidak mudah menguap. Sifat koligatif ini
tergantung pada banyaknya molekul zat terlarut relatif terhadap jumlah total
molekul yang ada tetapi bukan pada sifat alami zat terlarut..
Kesetimbangan cair-uap terjadi pada temperatur lebih tinggi maka titik
didih naik dan kesetimbangan pada zat cair terjadi pada temperatur lebih rendah
maka titik beku juga turun.
Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut, maka akan
didapat suatu larutan yang mengalami :
a. Penurunan tekanan uap
b. Kenaikan titik didih
c. Penurunan titik beku
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
d. Tekanan osmosis
a. Penurunan Tekanan Uap
Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan
ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke
dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan
karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga
kecepatan penguapan berkurang.
Suatu pelarut akan turun tekanan uapnya apabila kedalamnya dilarutkan
zat lain yang sukar menguap. Penurunan pada tekanan uap pada zat padat
digunakan untuk menentukan berat molekul zat tersebut. Penambahan sedikit
zat non volatil kedalam air akan mempengaruhi tekanan uap air, pada suhu
yang sama terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi zat non volatil yang
terlarut uapnya semakin menurun.
Jika zat terlarut bersifat volatil, maka uap dipermukaan larutan terdiri
atas uap pelarut dan uap zat terlarut. Jika zat terlarut sukar menguap, maka
uap di permukaam larutan hanya terdiri dari uap zat pelarut saja.
Menurut Hukum Raoult, Tekanan uap suatu komponen bergantung pada
fraksi mol komponen dalam larutan, berlaku persamaan :
p= po.XB
Dimana :
p = tekanan uap jenuh larutan
po = tekanan uap jenuh pelarut murni
XB = fraksi mol pelarut
Karena XA + XB = 1, maka persamaan diatas dapat diperluas menjadi :
P= Po (1-XA)
P= Po - Po . XA
Po – P = Po. XA, sehingga :
ΔP = Po . XA
Dimana :
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
ΔP = penurunan tekanan uap jenuh pelarut
Po = tekanan uap pelarut murni
XA = fraksi mol pelarut
b. Kenaikan Titik Didih
Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan
lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit
keniakan titik didih dinyatakan dengan :
ΔTb = m . Kb atau
Dimana :
ΔTb = kenaikan titik didih
m = molalitas larutan
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
Wa = massa pelarut
Wb = massa zat terlarut
BMb = berat molekul zat terlarut
Kalau dibuat grafik titik didih sebagai fungsi dari berat zat yang dilarutkan
akan didapatkan suatu garis lurus dan gradien ΔTb/ Wb dapat diketahui :
Harga Kb dapat diketahui jika massa molar dari zat terlarut diketahui. Jadi
dari penentuan titik didih pelarut murni dan kenaikan titik didih larutan yang
diketahui konsentrasinya, dapatlah ditentukan berat molekul dari zat terlarut.
Karena zat terlarut non volatil mengurangi tekanan uap maka dapat
diharapkan akan terjadi peningkatan titik didih apabila kedalam pelarut murni
dimasukkan zat terlarut non volatil tadi. Suatu pelarut akan turun tekanan
uapnya bila kedalamnya dilarutkan zat lain yang sukar menguap. Karena itu
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
keadaan kesetimbangan antara fase cair dan gas dari pelarut pada titik
didihnya akan terganggu dan larutan tadi akan mendidih pada suhu yang lebih
tinggi daripada suhu titik didih pelarut.
c. Penurunan Titik Beku
Titik beku adalah suhu pada saat larutan mulai membeku pada tekanan
luar 1 atm. Titik beku normal air adalah 0oC. Jika air murni didinginkan pada
suhu tersebut maka air tersebut akan membeku dan tekanan uap
permukaannya sebesar 1 atm.
Apabila kedalamnya dilarutkan zat terlarut yang sukar menguap seperti
gula, maka pada suhu tersebut ternyata larutan belum membeku dan tekanan
uap permukaannya harus mencapai 1 atm.
Supaya larutan membeku tekanan uap permukaannya harus mencapai 1
atm. Hal ini dapat dicapai bila suhu larutan diturunkan. Setelah tekanan uap
larutan mencapai 1 atm, larutan ini lebih rendah titik bekunya dari titk beku
pelarutnya. Turunnya titik beku larutan dari titik beku pelarutnya disebut
penurunan titik beku.
Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai :
Dimana :
ΔTf = penurunan titik beku
m = molalitas larutan
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
W = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
p = massa pelarut
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutan
dinyatakan sebagai :
Tf = (O - ΔTf)oC
c. Tekanan Osmosis
Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat
menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui
membran semi permeabel (proses osmosis).
Selaput semi permeabel adalah selaput berpori yang hanya dapat
dilewati partikel zat terlarut. Selaput ini dapat berupa senyawa anorganik
seperti gelatin, kertas perkamen, lapisan film selofan atau membran sel
makhluk hidup.
Peristiwa osmosis larutan dipisahkan oleh selaput semi permeabel
sehingga difusi terjadi dari arah sebaliknya. Difusi ini hanya terjadi pada
molekul-molekul pelarut atau zat-zat yang berukuran kecil sedangkan molekul
yang berukuran lebih besar bertahan oleh membran.
Menurut Van’t Hoff tekanan osmosis mengikuti Hukum Gas Ideal
PV = nRT
Karena tekanan osmosis = π, maka :
Dimana :
π = tekanan atmosfir
C = konsentrasi larutan
R = tetapan gas universal = 0,082 L.atm/mol K
Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain
disebut Larutan Hipotonis. Larutan yang mempunyai tekakan osmosis yang
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
lebih tinggi dari yang lain disebut Larutab Hipertonis. Dan larutan yang
mempunyai tekanan osmosis sama dengan yang lain disebut Isotonis.
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di
dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini
mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih
banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.
III. PROSEDUR PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
*Alat*
- Reostat
- Kondensor
- Termometer
- Erlenmeyer bertutup 100 ml
- Batu didih
*Bahan*
- CCl4
- Naftalen
- CHCl3
- Asam Borat
3.2 Skema Kerja
- CCl4 sebanyak 50 ml di erlenmeyer bertutup
- ditimbang erlenmeyer
- dituang ke dalam alat penentuan titik didih dan
timbang lagi
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Alat dipasang
Labu Dewar
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
- labu ditutup
- atur reostat 1,5 A
- pelarut stabil mendidih 30 menit
- timbang 6 buah naftalen masing-masing 0,5 gram
- catat suhu setiap 2 menit
- catat suhu bila stabil setelah 2 kali pembacaan
- lepaskan dari kondensor
- masukkan 1 buah pelet naftalen, pasang lagi
kondensor
- panaskan lagi, catat suhu jika sudah stabil
- ulangi hingga pelet ke 6
- ulangi langkah diatas dengan pelarut murni
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Naftalen
Larutan
Buat grafik titik didih
Menentukan BM
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
I.1 Skema Alat
1
3
4
2
Keterangan : 1. Termometer2. Labu reflkuk 53. Standart4. Kondensor5. Pemanas
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
IV. DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Data dan Perhitungan
m naftalen (g) Suhu (oC)
0,0 61
0,5 62
1,0 62
1,5 62
2,0 62
2,5 62
3,0 62
a. Persamaan Regresi Penambahan Naftalen terhadap Titik Didih
X = massa naftalen
Y = titik didih
X Y XY X2
0,0 61 0 0
0,5 62 31 0,25
1,0 62 62 1
1,5 62 93 2,25
2,0 62 124 4
2,5 62 155 6,25
3,0 62 186 9
Σ =10,5 Σ = 433 Σ =651 Σ =22,75
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
Persamaan Regresi ΔTb :
Y = A + BX
Y = 61,536 + 0,214X
Menentukan BM :
Menentukan ΔTb :
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
b. Persamaan Regresi Penambahan Naftalen terhadap ΔTb
X = massa naftalen
Y = ΔTb
X Y XY X2
0,0 0 0 0
0,5 0,107 0,0535 0,25
1,0 0,214 0,214 1
1,5 0,321 0,4815 2,25
2,0 0,428 0,856 4
2,5 0,535 1,3375 6,25
3,0 0,642 1,926 9
Σ =10,5 Σ = 2,247 Σ =4,8685 Σ =22,7
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
Persamaan Regresi ΔTb :
Y = A + BX
Y = 0 + 0,214X
Y = 0,214X
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
4.2 Pembahasan
Dari pratikum yang telah kami lakukan dengan judul Sifat-Sifat
Koligatif dan Kenaikan Titik Didih, seharusnya kami mendapatkan kenaikan
titik didih pada setiap penambahan naftalen 0,5 gram sebanyak 6 kali
penambahan. Tetapi pada hasil yang kami dapatkan tidak terjadi perubahan
titik didih pada saat penambahan naftalen tersebut.
Hal ini dapat dilihat pada suhu yang didapatkan, dimana titik didih
kloroform didapatkan suhu 61oC dan setelah penambahan naftalen yang
pertama yaitu 0,5 gram ada terjadi kenaikan suhu menjadi 62oC. Tetapi pada
penambahan naftalen selanjutnya hingga mencapai 6 kali penambahan tidak
ada terjadi kenaikan suhu tersebut, suhunya tetap pada 62 oC.
Hal tersebut kemungkinan besar terjadi karena banyaknya kloroform
didalam labu destilasi yang menguap, yang disebabkan karena pada saat
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
pratikum terdapat pula kebocoran pada ujung labu destilasi tersebut, hal
tersebut disebabkan karena tidak rapatnya dalam menutupnya menggunakan
aluminium voil. Hal lain yang dapat menyebabkan kenaikan suhu ini tidak
terjadi adalah pada saat penambahan naftalen kedalam labu, kemungkinan
nafttalen yang ditambahkan tidak semuanya larut, mengenai dinding labu
sehingga mengurangi massa naftalen yang ditambahkan.
Karena banyaknya larutan kloroform yang menguap maka jumlah
kloroform semakin sedikit, sehingga gaya tarik menarik antara larutan
kloroform dan naftalen semakin kecil, sehingga tidak terjadi kenaikan titik
didih seperti yang diharapkan.
Dari pratikum yang telah kami lakukan maka didapatkanlah
persamaan regresi antara berat naftalen yang ditambahkan dengan titik didih
sebagai berikut : Y = 61,536 + 0,214X. Dan persamaan regresi antara
penambahan naftalen dan kenaikan titik didih adalah : Y = 0,214X.
Setelah melakukan pratikum ini dapat dilihat sifat-sifat koligatif dari
larutan larutan yang pada kali ini lebih membahas tentang kenaikan titik
didih dipengaruhi oleh interaksi antara kloroforom dan naftalen.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari pratikum yang telah kami lakukan pada sifat-sifat koligatif dan
kenaikan titik didih ini kami tidak dapat membuktikan bahwa dengan
penambahan naftalen akan terjadi kenaikan titik didih. Hal ini disebabkan
karena banyaknya kloroform yang menguap dan adanya naftalen yang
menempel pada labu destilasi sehingga tidak semuanya melarut didalam
larutan.
Persamaan regresi yang kami dapatkan :
Antara penambahan naftalen dengan titik didih :
Y = 61,536 + 0,214X
Antara penambahan naftalen dengan kenaiakan titik didih :
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
Y = 0,214X
5.2 Saran
Agar pratikum selanjutnya lebih baik, diharapkan pada pratikan
selanjutnay untuk :
- Lebih memahami prosedur kerja dan teori.
- Usahakan jangan ada kloroform yang menguap.
- Hati-hati dalam penambahan naftalen, gunakan masker karena
kloroform bersifat toksik.
- Teliti dalam melihat suhu pada termometer.
JAWABAN PERTANYAAN
1.Sifat-sifat khas dari sifat-sifat koligatif :
a. Penurunan Tekanan Uap :
- Penurunan tekanan uap lebih kecil daripada tekanan uap cairan
- Penurunan tekanan uap pelarut tergantung dari jumlah zat terlarut
b. Kenaikan Titik Didih :
- Zat terlarut yang sukar menguap akan menurunkan tekanan uap
pelarut murni dan larutan akan mendidih pada suhu yang lebih
tinggi.
c. Penurunan Titik Beku
- Titik beku tergantung pada mobilitas zat
d. Tekanan Osmosis
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Kimia Fisika ISemester Genap 2009/2010
- Merupakan pemindahan solven dari larutan yang kurang pekat ke
larutan yang lebih pekat melalui selaput semi permeabel
2. Defenisi dari titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu
sama dengan tekanan udara luar.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1983. Kimia Fisika. Oxford University Press New York
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia
Sukardjo. 1985. Kimia Fisika. Jakarta : Bina Aksara
Sifat-Sifat Koligatif Kenaikan Titik Didih
Recommended