5
aporan resmi praktikum penentuan konsentrasi dengan metode indeks bias. universitas muhammadiyah surakarta I. TUJUAN PERCOBAAN Menentukan komposisi campuran/larutan berdasarkan indeks bias yang dimiliki campuran/larutan tersebut. II. TINJAUAN PUSTAKA Cahaya bergerak di ruang angkasa (hampa udara) berkecepatan sampai 299.462.945,2 m/s. Laju ini adalah kecepatan bergerak terbesar dibandingkan kecepatan objek bergerak di bumi ini. Jadi dapat disimpulkan bahwa laju rambat cahaya di ruang hampa udara (kemudian disimbolkan dengan huruf c) akan memiliki harga yang paling besar dibandingkan dengan laju rambat cahaya pada objek lain. Perbandingan atas besar kecepatan rambat cahaya di ruang hampa dengan kecepatan rambat cahaya pada suatu medium disebut dengan indeks bias mutlak. Secara matematis harga indeks bias mutlak dapat dituliskan sebagai berikut (Rosyid, Budhi, Resmiyanto, Prasatya. 2008): c n = cm Misalkan seberkas cahaya monokromatik yang bergerak dalam suatu vakum (ruang hampa) membentuk sudut datang O dengan garis normal pada permukaan zat a, dan misalkan Oa adalah sudut bias dalam zat tersebut. Maka konstanta dalam hukum snell disebut indeks bias zat a dan ditulis na (Sears, 1994) : Sin Ov na = .................................. (1) Sin Oa Indeks Bias tergantung bukan hanya pada macam zat, tetapi juga pada panjang gelombang cahaya. Bila panjang gelombang tidak disebutkan, biasanya Indeks Bias yang diambil ialah indeks bias cahaya kuning lampu natrium yang panjang gelombang 589 nm. Berdasarkan persamaan (1), sudut bias Oa selalu lebih kecil dari sudut datangnya. Ov untuk sinar yang datang melewati ruang vakum ke salah satu benda, dimana semua angka indeks lebih besar dari satu. Dalam hal demikian, sinar melentur kearah garis normal. Jika cahaya bergerak kearah yang berlawanan, kebalikannyalah yang terjadi dan sinar melentur menjauhi garis normal (Sears, 1994). Dengan menerapkan hokum Snell pada pembiasan yang terjadi pada permukaan antar ruang dan zat b, kita dapatkan (Sears, 1994): Sin Ov Sin Ov na = , nb = .......................... (2) Sin Oa Sin Ob Dengan membagi persamaan (1) dengan (2), kita dapatkan :

Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

5/14/2018 Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aporan-resmi-praktikum-penentuan-konsentrasi-dengan-metode-indeks-bias 1/5

 

aporan resmi praktikum penentuan konsentrasi dengan metode indeks bias.

universitas muhammadiyah surakarta

I. TUJUAN PERCOBAAN 

Menentukan komposisi campuran/larutan berdasarkan indeks bias yang dimilikicampuran/larutan tersebut. 

II. TINJAUAN PUSTAKA Cahaya bergerak di ruang angkasa (hampa udara) berkecepatan sampai 299.462.945,2 m/s. Laju

ini adalah kecepatan bergerak terbesar dibandingkan kecepatan objek bergerak di bumi ini. Jadidapat disimpulkan bahwa laju rambat cahaya di ruang hampa udara (kemudian disimbolkan

dengan huruf c) akan memiliki harga yang paling besar dibandingkan dengan laju rambat cahaya

pada objek lain. Perbandingan atas besar kecepatan rambat cahaya di ruang hampa dengan

kecepatan rambat cahaya pada suatu medium disebut dengan indeks bias mutlak. Secaramatematis harga indeks bias mutlak dapat dituliskan sebagai berikut (Rosyid, Budhi,

Resmiyanto, Prasatya. 2008):

cn =

cm

Misalkan seberkas cahaya monokromatik yang bergerak dalam suatu vakum (ruang hampa)

membentuk sudut datang O dengan garis normal pada permukaan zat a, dan misalkan Oa adalah

sudut bias dalam zat tersebut. Maka konstanta dalam hukum snell disebut indeks bias zat a danditulis na (Sears, 1994) :

Sin Ov

na = .................................. (1)Sin Oa

Indeks Bias tergantung bukan hanya pada macam zat, tetapi juga pada panjang gelombangcahaya. Bila panjang gelombang tidak disebutkan, biasanya Indeks Bias yang diambil ialah

indeks bias cahaya kuning lampu natrium yang panjang gelombang 589 nm. Berdasarkan

persamaan (1), sudut bias Oa selalu lebih kecil dari sudut datangnya. Ov untuk sinar yang datang

melewati ruang vakum ke salah satu benda, dimana semua angka indeks lebih besar dari satu.Dalam hal demikian, sinar melentur kearah garis normal. Jika cahaya bergerak kearah yang

berlawanan, kebalikannyalah yang terjadi dan sinar melentur menjauhi garis normal (Sears,

1994).

Dengan menerapkan hokum Snell pada pembiasan yang terjadi pada permukaan antar ruang danzat b, kita dapatkan (Sears, 1994):

Sin Ov Sin Ovna = , nb = .......................... (2)

Sin Oa Sin Ob

Dengan membagi persamaan (1) dengan (2), kita dapatkan :

Page 2: Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

5/14/2018 Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aporan-resmi-praktikum-penentuan-konsentrasi-dengan-metode-indeks-bias 2/5

 

 

Sin Ovna = ........................... (3)

nb Sin Oa

Yang menunjukan bahwa konstanta hukum Snell untuk pembiasan antara zat a dan zat b tidak lain ialah perbandingan antara indeks-indeks biasnya. Berdasarkan persamaan (3) kita lihat

bahwa cara termudah dan paling simetris menuliskan hukum Snell untuk dua zat a dan b dan

untuk arah manapun ialah (Sears, 1994):

na sin Oa = nb sin Ob .............................. (4)

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat yang digunakan dalm percobaan indeks bias

1. botol reagen sebanyak 7 buah

2. labu ukur 100 ml sebanyak 1 buah3. labu ukur 50 ml sebanyak 2 buah

4. refraktometer

5. pipet ukur 5 ml6. pipet volum 5 ml

7. pipet volum 10 ml

8. beaker glass 50 ml

9. beaker glass 100 ml10. kaca arloji

11. sendok kaca12. pepet tetes

13. karet hisap

B. Bahan yang digunakan dalam percobaan indeks bias

1. NaCl

2. toluena secukupnya3. akuades secukupnya

IV. GAMBAR ALAT 

Page 3: Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

5/14/2018 Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aporan-resmi-praktikum-penentuan-konsentrasi-dengan-metode-indeks-bias 3/5

 

 

V. CARA KERJA

Langkah yang harus dilakukan sebelum melakukan percobaan dan pengamatan adalah

menyiapkan alat serta bahan yang akan dipakai, yaitu: NaCl(s), akuades, toluen, pipet ukur, pipetvolume, gelas beaker, refraktometer, pipet tetes, labu ukur, sendok kaca dan kaca arloji.

Kemudian cuci semua alat (kecuali refraktometer) hingga bersih dan siram dengan akuades. Hal

ini dilakukan agar sisa zat kimia yang tertinggal saat dipakai dalam percobaan sebelumnya tidak 

menempel lagi.

Langkah kerja dalam percobaan dan pengamatan indeks bias larutan NaCl garis besarnya

adalah membuat larutan NaCl standar, pengamatan indeks bias larutan NaCl standar kemudianpengamatan indeks bias larutan NaCl sampel yang kemudian akan ditentukan konsentrasinya

dengan cara mengambil data larutan standar NaCl.

Dalam percobaan ini, kita harus membuat larutan NaCl 2 M yang kemudian akan diambil

volume tertentu yaitu: 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml, 10 ml, 12 ml, 14 ml, 16 ml, 18 ml dan 20 ml dari

larutan NaCl 2 M tersebut yang kemudian juga akan dilarutkan kembali dalam 50ml akuades.

Larutan-larutan ini kemudian akan disebut dengan larutan standar. Mulai tahap ini denganmenimbang 11,7 gram NaCl pada neraca analitis dengan memakai kaca arloji. Kemudian

masukkan 11,7 gram NaCl pada beaker glass. Masukkan sedikit akuades dan aduk dengansendok kaca agar homogen. Kemudian masukkan larutan NaCl tersebut ke dalam labu ukur

berkapasitas 100 ml. Kemudian penuhi dengan akuades hingga batas garis, kemudian tutup labuukur kemudian kocok kembali hingga larutan homogen.

Ambil 2 ml larutan NaCl 2 M yang baru saja dibuat dengan menggunakan pipet ukur,kemudian masukkan ke dalam labu ukur 50 ml dan penuhi kembali dengan akuades hingga batas

garis, kocok kembali hingga homogen kemudian tuang kembali ke dalam botol reagent.

Lakukan hal yang sama kepada 4 ml, 6 ml, 8 ml, 10 ml, 12 ml, 14 ml, 16 ml, 18 ml dn 20 ml

larutan NaCl 2 M, lalu simpan ke semua larutan ke dalam botol reagent yang berbeda.

Siapkan refraktometer yang digunakan untuk mengetahui indeks bias kesepuluh larutanstandar NaCl yang sudah dibuat sebelumnya. Letakkan refraktometer di tempat yang strategis,

pasang selang air dengan kran kemudian dipasang ke refraktometer. Nyalakan kran air dan

pastikan air lancar mengalir. Lalu pastikan pula termometer digital juga sudah terpasang denganbaik. Pasang kabel penghubung antara termometer digital dengan refraktometer di sebelah

belakang refraktometer. Kemudian pasang steker listrik ke sumber listrik lalu nyalakan

refraktometer hingga lampu menyala. Setelah dicek keseluruhan, bersihkan kaca objektif yang

Page 4: Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

5/14/2018 Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aporan-resmi-praktikum-penentuan-konsentrasi-dengan-metode-indeks-bias 4/5

 

ada di dalam refraktometer dengan toluena.

Teteskan larutan standar yang pertama yaitu 2 ml larutan NaCl 2 M yang telah dilarutkan

dalam 50 ml air di atas kaca objektif pada refraktometer. Tutup refraktometer kemudian lihat

disebelah bawah dalam lensa okuler, akan ada garis silang dan ada sinar gelap serta sinar kuning.

Atur letak sinar gelap sampai tepat di tengah dari garis silang tersebut. Atur letak sinar gelaptersebut dengan keran yang ada di sebelah sisi kanan dari refraktometer. Setelah sudah diyakini

betul garis tersebut terletak di bagian tengah dari garis silang tersebut, kemudian kita tengok 

bagian dalam atas di refraktometer tersebut, tampak skala yang menunjukkan berapa panjangindeks bias dari larutan tersebut. Lakukan pengamatan ini sampai 3 kali. Dan analog langkah ini

kepada larutan standar NaCl yang lain.

Lakukan metode yang sama terhadap larutan NaCl sampel yang belum diketahui

konsentrasinya. Lakukan pengamatan sampai lima kali.

II. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Refraksi atau yang sering disebut dengan pembiasan terjadi karena cahaya merambat datang darimedium satu ke medium lain yang memiliki kerapatan optik berbeda. Indeks bias sebanding

dengan rapat massa dan kekentalan yang akan semakin tinggi nilainya jika konsentrasinya

bertambah tinggi.

Pada percobaan dan pengamatan ini, kita membuat larutan dengan konsentrasi yang berbeda

untuk mencari persamaan suatu indeks bias yang dinyatakan dengan:

Y = ax + b dengan Y = indeks bias

x = konsentrasia dan b = konstanta

Dari percobaan tersebut di atas pula dapat terlihat jika harga indeks bias sebanding dengan

meningkatnya harga konsentrasi suatu larutan/campuran. Setelah itu, nilai a dan b dapat dihitungmaka kita dapat memperkirakan larutan dengan konsentrasi x mempunyai indeks bias sebesar Y.

Untuk menguji kebenaran data, maka harus dicari harga koefisien korelasi antar data yang

diperoleh. Jika harga korelasi, R2 semakin besar, maka hasil pengamatan skala yang dilakukanmendekati valid. Sebaliknya, jika harga korelasi data, R2 semakin kecil, maka terjadi kesalahan

atas pembacaan hasil pengamatan skala refraktometer yang kita lakukan yang berakibat data

yang kita miliki menjadi kurang valid. Harga R pada umumnya adalah -1<R<0 atau 0<R<1.

Page 5: Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias

5/14/2018 Aporan Resmi Praktikum Penentuan Konsentrasi Dengan Metode Indeks Bias - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aporan-resmi-praktikum-penentuan-konsentrasi-dengan-metode-indeks-bias 5/5

 

 

Dalam percobaan diperoleh rata-rata indeks bias untuk 2 ml larutan standar NaCl 2 M yangtelah dilarutkan dalam 50 ml air (0,08 M) adalah 1,3319. Untuk 4 ml larutan standar NaCl 2 M

yang telah dilarutkan dalam 50 ml air (0,16 M) adalah 1,3328. Untuk larutan standar NaCl 0,24

M rata-rata indeks biasnya adalah 1,3334. Sedangkan larutan standar NaCl 0,32 M adalah

1,3342. Rata-rata indeks bias untuk 0,4 M adalah 1,3350. Untuk larutan standar NaCl 0,48 Madalah 1,3358. Sedangkan larutan NaCl standar yang berkonsentrasi 0,56 M adalah 1,3364.

Untuk larutan 0,64 M adalah 1,3374. Lalu rata-rata indeks bias larutan standar NaCl 0,72 M

adalah 1,3380. Dan rata-rata indeks bias untuk larutan standar NaCl 0,8 M adalah 1,3388. Darihasil pengamatan kita mengetahui bagaimana persamaan garis yang menyatakan pengaruh

indeks bias adan konsentrasi adalah Y = 0,009 x + 1,331 dengan koefisien korelatif sebesar R2 =

0,999.

VII. KESIMPULAN

1. Besar konsentrasi larutan sampel NaCl yang berindeks bias 1,3329 adalah 0,211 M.

2. Hubungan antara konsentrasi garam NaCl dan indeks bias dinyatakan dengan persamaan :

3. Y = 0,009 x + 1,331dengan harga R2 = 0,999.

4. Hubungan antara besar konsentrasi dan harga indeks bias adalah berbanding lurus, jadi

semakin besarbesar konsentrasi suatu larutan maka akan bertambah pula harga indeks bias larutan

tersebut.

I. DAFTAR PUSTAKA

Rosyid, Muhhamad Farchani, Romy Hanang Setya Budhi, Rachmad Resmiyanto dan Dwi Sabdo

Budi

Prasatya. 2008. Kajian Konsep Fisika I. PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri: Solo.

Sears, zemansky. 1994. Fisika Untuk Universitas I. Bina Cipta: Bandung.