Upload
silvina-nugrahwati
View
107
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Laporan IP
Citation preview
BERAT JENIS ZAT CAIR DAN ZAT PADAT
I. TUJUAN PERCOBAAN
I.1. Mahasiswa dapat menentukan berat jenis zat cair dengan piknometer.
I.2. Mahasiswa menentukan berat jenis zat padat dengan piknometer.
I.3. Mahasiswa mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi berat jenis
zat.
II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN
II.1. Alat yang Digunakan
Piknometer 1 set
Gelas kimia 250 mL 1 buah
Corong gelas 1 buah
Gelas ukur 100 mL 1 buah
II.2. Bahan yang Digunakan
Etanol 96%
Minyak kelapa
Pasir kuarsa
Aquadest
III. DASAR TEORI
Berat jenis adalah tingkat kerapatan suatu benda yang di istilahkan
juga dengan density (densitas). Berat Jenis berbeda dengan berat, untuk
menghitung berat jenis suatu benda adalah dengan membandingkan total
massa dengan total volume. Suatu benda atau zat yang memiliki berat jenis
lebih kecil akan memiliki volume lebih besar dibandingkan zat dengan berat
yang lebih besar. Sebagai contoh adalah air dan minyak, karena berat jenis
minyak lebih kecil daripada berat jenis air sehingga minyak akan selalu
berada diatas air apabila kita campur dalam satu wadah.
Nilai berat jenis tidak absolut (mutlak) karena tergantung
percepatan gravitasi, yang juga tergantung dari lokasi. Yang sangat
signifikan berpengaruh kepada berat jenis adalah suhu benda itu sendiri.
Tekanan bisa berpengaruh, bergantung dari banyaknya benda. Akan tetapi,
secara umum, pada tekanan yang sedang, faktor tekanan tidak sangat
berpengaruh kepada nilai berat jenis selain faktor lain. Bentuk
persamaannya adalah:
Berat jenis = massavolume
atau = mV
Di mana:
= massa jenis (kg/dm3)
m = massa (kg)
V =volume (dm3)
Satuan dari berat jenis adalah kg/dm³ atau gr/cm³ atau gr/mL. Berat
jenis mempunyai harga konstan pada suatu temperatur tertentu dan tidak
tergantung pada bahan cuplikan atau sampel.
Dikenal beberapa alat yang dapat digunakan untuk menentukan
berat jenis yaitu aerometer, piknometer dan neraca whestpal.
Penggunaan berat jenis dalam berbagai hal untuk menentukan suatu
zat antara lain:
Menentukan kemurnian suatu zat
Mengenal keadaan zat
Menunjukkan kepekaan larutan
Beberapa benda padat jika dimasukkan ke dalam air akan
mengalami peristiwa yang berbeda-beda, antara lain:
1. Tenggelam
Benda dikatakan tenggelam jika benda tersebut turun sampai ke dasar
air karena berat jenis benda lebih besar dari berat jenis air. Contoh:
tanah.
2. Terapung
Benda dikatakan terapung jika benda itu berada di atas permukaan air
karena berat jenis benda lebih kecil dari berat jenis air. Contuh: gabus.
3. Melayang
Benda dikatakan melayang jika benda itu berada di antara permukaan
dan dasar air karena berat jenis benda sama dengan berat jenis air.
Contoh: telur ayam yang melayang dalam air garam.
Faktor-faktor yang mempengaruhi berat jenis larutan adalah:
1. Temperatur. Di mana pada suhu yang tinggi senyawa yang diukur berat
jenisnya dapat menguap sehingga dapat mempengaruhi bobot jenisnya,
demikian pula pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan
senyawa membeku sehingga sulit untuk menghitung berat jenisnya.
Oleh karena itu, digunakan suhu di mana biasanya senyawa stabil, yaitu
pada suhu 250C.
2. Massa zat. Jika zat mempunyai massa uang besar maka kemungkinan
berat jenisnya juga menjadi lebih besar.
3. Volume zat. Jika volume zat besar maka berat jenisnya akan
berpengaruh.
4. Kekentalan/viskositas suatu zat dapat juga mempengaruhi berat
jenisnya. Semakin besar viskositas suatu zat maka semakin besar pula
berat jenisnya.
Hubungan Asas Archimedes Dengan Berat Jenis
Menurut Archimedes, “setiap benda yang terendam seluruhnya
atau sebagian di dalam fluida mendapat gaya apung berarah ke atas, yang
besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini.”
Jika kita mengetahui volume zat cair itu, dimana berat gaya ke atas
inilah dihasilkan persarnaan:
FA = V × × g
Untuk benda / zat padat yang berbentuk tidak beraturan maka rumusnya :
W = W udara − W air = FA × g × V benda
W = berat azat cair
Peralatan dalam menentukan berat jenis terdiri dari berbagai alat yaitu :
1. Piknometer
Sebuah Piknometer adalah botol gelas kecil dengan sumbat
gelas bersaluran kecil. Jika botol diisi penuh dengan zat cair kemudian
sumbatnya dipasang, maka zat cair akan naik ke dalam saluran sampai
ada yang menetes keluar sedikit.
2. Aerometer
Sebuah Aerometer atau hidrometer terdiri dari sebuah silinder
gelas yang mempunyai tangkai kuskala dan bagian bawah diberati
dengan air raksa supaya dapat mengapung tegak lurus dalarn zat cair.
3. Densimeter
Digunakan untuk mengukur kadar larutan misalnya pengukuran
asam untuk larutan asam. Sakarimeter untuk larutan suhu pasir, alkohol,
suhu, dan sebagainya.
4. Jangka Sorong
Digunakan untuk menentukan berat jenis zat padat yang
bentuknya beraturan, seperti mengukur panjang, lebar, dan tebal serta
menghitung volumenya.
Alat yang digunakan adalah mikrometer skrup atau jangka
sorong. Rumus matematis yang digunakan adalah :
= WV
Di mana :
= berat jenis benda (gram/mL)
W = berat benda (gram)
V = volurne benda (mL)
5. Gelas Ukur
Untuk menentukan berat jenis zat cair. Secara matematis dapat
dirumuskan:
= WV
Di mana :
= berat jenis benda (gram/mL)
W = berat benda (gram)
V = volurne benda (mL)
Untuk menentukan berat jenis, benda yang bentuknya tidak
teraturan, kita menggunakan rumus :
W = Wudara – Wair
FA = c × g × Vbenda
Sehingga berat jenis dapat dicari:
c = F A
g × V benda
Penentuan Berat Jenis dengan Aerometer
Aerometer berbentuk sebuah silinder yang berlubang, agar
aerometer dapat tercelup dengan posisi yang tepat (skala tercelup dalam
cairan), maka aerometer diisikan dengan butir-butir Pb. Skala pada
aerometer menunjukkan berat jenis cairan, semakin kecil berat jenis cairan,
aerometer akan tercelup semakin dalam. Oleh karena itu skala aerometer
menunjukkan angka yang semakin besar dari atas ke bawah.
Penentuan Berat Jenis dengan Piknometer
Berat jenis suatu zat cair dapat dihitung dengan mengukur secara
langsung berat zat cair dalam piknometer (menimbang) dan volume zat
ditentukan berdasarkan volume piknometer.
Berat jenis zat cair = berat za t cair dalam piknometer
volume zat cair dalam piknometer
Di mana:
Berat zat cair dalam piknometer = (berat piknometer + berat
zat cair piknometer kosong)
Volume zat cair dalam piknometer = volume piknometer
Volume piknometer ditentukan dengan menggunakan zat cair yang
lain yang telah diketahui berat jenisnya.
Volume zat padat yang bentuknya tidak beraturan dapat ditentukan
secara langsunng dengan menggunakan piknometer, bila volume dan berat
zat padat tersebut diketahui, maka dapat diketahui berat jenisnya.
Berat jenis zat padat dengan bentuk tidak beraturan dapat
ditentukan dengan = berat zat padat dalam piknometer
volume zat padat dalam piknometer
Di mana:
Berat zat padat dalam piknometer = (volume piknometer
volume zat cair)
Volume zat cair = berat zat cair dalam piknometer
berat jenis zat cair
Berat jenis relative (berat jenis spesifik) adalah perbandingan
antara berat jenis zat pada suhu tertentu terhadap berat jenis air pada suhu
tertentu.
Contoh : d2030 etanol adalah perbandingan antara berat jenis etanol pada
300C terhadap air pada suhu 200C.
Berat jenis relatif tidak mempunyai satuan, berat jenis relative akan sama
dengan berat jenis absolute sebagai pembandingnya adalah air pada suhu
40C.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
4.1. Penentuan Volume Piknometer
Menimbang piknometer kosong bersih dan kering “a” gram
Mengisi piknometer dengan aquadest pada suhu 180C yang telah
diketahui berat jenisnya
Menimbang piknometer yang berisi aquadest tepat pada suhu 200C
“b” gram
Menghitung berat aquadest pada suhu 200C “(ba)” gram
Volume aquadest = b−a
berat jenis pada 20℃
Volume aquadest = volume piknometer
4.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer
Menimbang piknometer kosong bersih dan kering yang telah
ditentukan volumenya “c” gram
Mengisi piknometer dengan zat cair pada suhu 180C
Menimbang piknometer yang berisi zat cair tepat pada suhu 200C
“d” gram
Berat zat cair “(dc)” gram
Berat jenis zat cair pada suhu 200C = d−c
volume piknometer
4.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer
Menimbang piknometer kosong kering bdan bersih yang telah
diketahui volumenya “e” gram
Mengisi piknometer dengan zat padat sampai separuh dari
piknometer
Menimbang piknometer yang berisi zat padat “f” gram
Menambahkan ke dalam piknometer yang berisi zat padat dengan
zat cair pada suhu 180C yang telah diketahui berat jenisnya (tidak
boleh terdapat gelembung udara dalam piknometer)
Menimbang piknometer berisi zat padat dan zat cair tepat pada
suhu 200C “g” gram
Berat zat padat “(f−e)” gram
Volume zat padat = g−f
berat jenis zat cair pada20℃
Berat jenis zat padat = berat zat padat
volume zat padat
V. DATA PENGAMATAN
V.1. Penentuan Volume Piknometer
Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram
Berat piknometer + aquadest (b) = 57,4972 gram
Berat aquadest (pada 200C) = 24,5692 gram
Volume aquadest = volume piknometer = 24,6135 mL
V.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer
a. Minyak Kelapa
Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram
Berat piknometer + minyak (c) = 55,1845 gram
Berat minyak kelapa (pada 200C)= 22,2565 gram
Berat jenis minyak kelapa (pada 200C) = 0,9042 gram/mL
b. Etanol 96%
Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram
Berat piknometer + etanol (d) = 52,3406 gram
Berat etanol (pada 25,20C) = 19,4126 gram
Berat jenis etanol (pada 25,20C) = 0,7888 gram/mL
V.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer
Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram
Berat piknometer + pasir kuarsa (e) = 57,1140 gram
Berat piknometer + pasir + aquadest (f) = 72,1402 gram
Berat pasir kuarsa = 24,186 gram
Berat aquadest (pada 290C) = 15,0262 gram
Volume aquadest = 15,0532 mL
Volume pasir kuarsa = 9,5603 mL
Berat jenis pasir kuarsa = 2,52 gram/mL
VI. PERHITUNGAN
VI.1. Penentuan Volume Piknometer
Berat jenis air pada 200C = 0,9982 gram/mL
Berat aquadest = b – a
= (57,4972 − 32,9280) gram
= 24,5692 gram
Volume aquadest = Volume piknometer
= berat aquadest
berat jenisaquadest
= 24,5692 gram
0,9982 gram /mL
= 24,6135 mL
VI.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer
a. Minyak Kelapa
Berat minyak = c – a
= (55,1845 − 32,9280) gram
= 22,2565 gram
Berat jenis minyak = berat minyak kelapavolume piknometer
= 22,2565 gr am
24,6135 mL
= 0,9042 gram/mL
Berat jenis minyak kelapa (teoritis) = 0,9400 gram/mL
% Kesalahan = (0,9400−0,9042 ) gram /mL
0,9400 gram /mL × 100%
= 3,80%
b. Etanol 96%
Berat etanol = d – a
= (52,3406 − 32,9280) gram
= 19,4126 gram
Berat jenis etanol = berat etanol
volume piknometer
= 19,4162 gr am
24,6135 mL
= 0,7888 gram/mL
Berat jenis etanol (teoritis) = 0,789 gram/mL
% Kesalahan = (0,789−0,7888 ) gram /mL
0,789 gram /mL × 100%
= 0,025%
VI.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat (Pasir Kuarsa) dengan Piknometer
Berat pasir kuarsa = e – a
= (57,1140 − 32,9280) gram
= 24,186 gram
Berat aquadest = f – e
= (72,1402 − 57,1140) gram
= 15,0262 gram
Volume aquadest = f −e
berat jenisair
= 15,0262 gram
0,9982 gram /mL
= 15,0532 mL
Volume pasir kuarsa = Volume piknometer – Volume Volume
aquadest
= (24,6135 – 15,0532) mL
= 9,5603 mL
Berat jenis pasir kuarsa = berat pasir kuarsa
volume pasir kuarsa
= 24,186 gram9,5603 mL
= 2,52 gram/mL
Berat jenis pasir kuarsa (teoritis) = 2,65 gram/mL
% Kesalahan = (2,65−2,52 ) gram /mL
2,65 gram /mL × 100%
= 4,9%
VII. PERTANYAAN
Mengapa pada penentuan berat jenis zat padat dengan menggunakan
piknometer harus ditambah zat cair yang telah diketahui berat jenisnya?
Jawab :
Karena dengan menggunakan zat cair yang telah diketahui berat
jenisnya maka volume zat cair tersebut dapat diketahui. Dengan
diketahuinya volume zat cair tersebut maka volume padatan juga
dapat diketahui dengan menggunakan rumus di atas. Apabila
volume zat padat sudah diketahui maka berat jenisnya dapat
dicari.
VIII. ANALISIS PERCOBAAN
Pada percobaan kali ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis zat
cair dan zat padat. Untuk sampel yang digunakan adalah aquadest, etanol
96%, minyak kelapa dan pasir kuarsa. Pada percobaan ini menggunakan alat
piknometer, karena mempunyai kelebihan mudah dalam pengerjaan.
Sebelum digunakan, piknometer harus dalam keadaan bersih dan tidak ada
zat-zat yang tertinggal yang bisa mempengaruhi hasil penimbangan serta
penentuan berat jenis sampel.
Salah satu factor yang mempengaruhi berat jenis suatu zat ialah
temperature, di mana pada suhu yang tinggi berat jenisnya akan menguap
sehingga mempengaruhi berat jenisnya, demikian pula pada suhu yang
sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku sehingga sulit untuk
mwnghitung berat jenisnya. Oleh karena itu digunakan suhu yang stabil
pasa suhu 200C.
IX. KESIMPULAN
Berdasarkan data hasil praktikum yang telah dilakukan, didapat
kesimpulan yaitu:
1. Volume piknometer adalah 24,6135 mL.
2. Berat jenis minyak kelapa adalah 0,9042 gram/mL.
3. Berat jenis etanol 96% adalah 0,7888 gram/mL.
4. Berat jenis pasir kuarsa adalah 2,52 gram/mL.
DAFTAR PUSTAKA
Kasie Laboratorium Instrumen dan Pengukuran. 2015. Penuntun Praktikum
Instrument dan Pengukuran. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.
http://www.wikipedia.org/wiki/Cairan
http://www.ekaandrians.blogspot.com/2013/07/berat-jenis-zat-cair-dan-zat-
padat.html
http://www.kikiindrinastiti.blogspot.com/2011/12/berat-jenis-zat-cair-dan-zat-
padat.html
http://vikrishared.blogspot.com/2013/07/pengertian-massa-jenis-dan-berat-
jenis.html
https://masdiisya.wordpress.com/2010/11/24/apakah-berat-jenis-itu/
http://antarberita.blogspot.com/2013/09/pengertian-massaberat-jenis.html
http://susitapratiwi.blogspot.com/2011/10/berat-jenis-zat-padat-dan-zat-cair.html