Laporan Kimia Fisik Materi Ke 3

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA IVOLUME MOLAL PARSIAL

Nama: Wildan RofiiNim: 131810301044Kelas: AAsisten: Rani Armida

LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER2015

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Tujuan PercobaanTujuan dari percobaan ini adalah menentukan volum molal parsial komponen dalam larutan.

1.2. Latar BelakangMolal atau molalitas didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per kg pelarut, berarti merupakan perbandingan antara jumlah mol zat terlarut dengan massa pelarut dalam kilogram sementara. Volum molar parsial adalah kontribusi pada volum, dari satu komponen dalam sampel terhadap volum total. Volum molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari A murni ke B murni. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah. Volume molal parsial suatu larutan adalah penambahan volume yang terjadi bila satu mol komponen I ditambahkan pada larutan. Percobaan volume molal parsial bertujuan untuk menentukan volume molal parsial larutan NaCl dalam berbagai konsentrasi yang dilakukan dengan cara mengukur berat jenis larutan NaCl menggunakan piknometer.Berdasarkan teori di atas, untuk mengetahui metode-metode penentuan volume molal parsial yang merupakan sifat dari termodinamika molal parsial utama maka percobaan ini dilakukan untuk mempermudah pemahaman teori yang ada serta menganalisis sekiranya tidak terdapat korelasi antara hasil yang diperoleh di laboratorium dengan apa yang ada dalam teori.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 MSDS (Material Safety Data Sheet)2.1.1 MSDS AkuadesAkuades tidak korosif, tidak iritan jika terkena kulit ataupun terkena pada mata dan tidak berbahaya jika tertelan. Akuades memiliki sifat fisik cairan tidak berbau, tidak berwarna, juga tidak memiliki rasa. Akuades memiliki berat molekul 18.02 g/mol, titik didihnya dpada suhu 100oC atau 212oF. Akuades biasa digunakan sebagai pelarut (Anonim,2015).2.1.2 MSDS NaClGaram dapur sedikit berbahaya jika terjadi kontak pada kulit dan mata karena bersifat iritan ringan. Garam dapur memiliki sifat fisik padat, sedikit berbau, berasa asin, berwarna putih, tidak mudah terbakar. Berat molekul dari garam dapur adalah 58,44 g/mol, titik didihnya pada suhu 1413 oC (2575,4 oF). Garam dapur mudah larut dalam air dingin dan air panas, larut dalam gliserol dan ammonia, sangat sedikit larut dalam alkohol, dan tidak larut dalam asam hidroklorida (Anonim, 2015).

2.2 Dasar TeoriMolalitas atau molal dapat di definisikan sebagai jumlah mol solute per kg solven. Berarti merupakan perbandingan antara jumlah mol solute dengan massa solven dalam kilogram

Jadi , jika ada larutan 1,00 molal maka larutan tersebut mengandung 1,00 mol zat terlarut dalam 1,00 kg pelarut. ( Brady, 1990).Volum molar parsial adalah kontribusi pada volum dari satu komponen dalam sampel terhadap volum total. Volum molar parsial komponen suatu campuran berubah ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari murni ke b murni. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah ( Atkins,1993).Termodinamika terdapat 2 macam larutan yaitu larutan ideal dan larutan tidak ideal. Suatu larutan dikatakan ideal jika larutan tersebut mengikuti hukum Roult pada seluruh kisaran komposisi sistem tersebut. Untuk larutan tidak ideal di bagi menjadi 2 yaitu:1. Besaran molal parsial misalnya volume molal parsial dan entalpi2. Aktivitas dan koefisien aktivitasSecara matematis sifat molal parsial di definisikan sebagai berikut

Dimana J1 adalah sifat molal parsial dari komponen ke i. Secara fisik J n1J1 berarti kenaikan dalam besaran termodinamik J yang di amati bila satu mol senyawa I ditambahkan ke suatu sistem yang besar sehingga komposisinya tetap konstan ( Dogra, 1990).Secara matematik, volume molal parsial didefinisikan sebagai

Dimana adalah volume molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisik berarti kenaikan dalam besaran termodinamik V yang diamati bila satu mol senyawa i ditambahkan ke suatu sistem yang besar, sehingga komposisinya tetap konstan.Pada temperatur dan tekanan konstan, persamaan di atas dapat ditulis sebagai, dan dapat diintegrasikan menjadiArti fisik dari integrasi ini adalah bahwa ke suatu larutan yang komposisinya tetap, suatu komponen n1, n2,..., ni ditambah lebih lanjut, sehingga komposisi relatif dari tiap-tiap jenis tetap konstan. Karenanya besaran molal ini tetap sama dan integrasi diambil pada banyaknya mol (Dogra.1990).Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan (juga disebut sebagai panas differensial larutan), (ii) entalpi molal parsial, dan (iii) energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (i) metode grafik, (ii) menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan V dan ni, dan (iii) menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata yang ditentukan sebagai: Atau Dimana adalah volume molal untuk komponen murni.Pada praktikum ini, digunakan 2 macam zat, yaitu NaCl dan air, dan etanol dan air. Maka, persamaan di atas dapat ditulis menjadi:Dimana adalah jumlah mol air, dan adalah jumlah mol zat terlarut (NaCl atau etanol).

Dimana adalah massa pelarut, dalam hal ini adalah air, danSehingga,

untuk pada 1 mol. Sedangkan harga pada variasi mol adalah

Setelah didapatkan semua harga dalam masing-masing variasi mol, maka semua harga ini dapat diplot terhadap mol. Kemiringan yang didapatkan dari grafik ini adalah , dan dapat digunakan untuk menentukan harga volum molal parsial , berdasarkan persamaan berikut:

(Basuki, 2003).

BAB 2 METODOLOGI PERCOBAAN

2.1. Alat dan Bahan2.1.1 Alat Gelas beaker 100 mL Piknometer Labu ukur 50 mL, 100 mL, dan 250 mL Pengaduk Gelas ukur 50 mL Pipet volum 10 mL dan 15 mL2.1.2 Bahan Akuades NaCl 3,0 M

2.2. Skema Kerjaa. Larutan NaCl 3,0 MPembuatan Larutan sampel

Dilakukan pengenceran untuk membuat larutan NaCl dengan konsentrasi 00,1875; 0,375; 0,75; 1,5.

Larutan dengan konsentrasi tertentu

b. Larutan sampelPengukuran dengan Piknometer

Ditimbang piknometer kosong Ditimbang piknometer yang berisi akuades Ditimbang piknometer yang berisi dengan sampel Massa larutanDicatat berat

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 HasilKonsentrasiBerat jenis (d)Molalitas (m)Volume molal semuV1V2

1,5 M1,052 g/mL1,555 molal86,727 mL/mol86,659 mL/mol86,596 mL/mol




4.2 PembahasanVolume parsial adalah perbandingan antara pelarut dengan zat terlarut yang ditentukan dengan banyaknya mol dari zat terlarut yang terdapat dalam 1000 gram pelarut. Percobaan ini menggunakan NaCl sebagai zat terlarut dan akuades sebagai zat pelarutnya.Percobaan ini menggunakan variasi konsentrasi dari larutan NaCl. Larutan NaCl digunakan sebagai bahan untuk percobaan ini dikarenakan larutan NaCl merupakan larutan elektroli yang kuat karena sangat mudah untuk terjadi ionisasi pada NaCl didalam air menjadi ion Na+ dan Cl- sehingga sangat mudah untuk menghantarkan listrik dan mampu membentuk ikatan dengan molekul air yang menyebabkan terjadinya penyerapan air yang disebut dengan volum molal parsial semu. Reaksi yang terjadi pada tahapan ini adalah sebagai berikut :NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) Variasi konsentrasi yang digunakan adalah 0,1875 M; 0,375 M; 0,75 M dan 1,5 M. Variasi konsentrasi ini dapat diperoleh dengan cara mengencerkan larutan NaCl 3,0 M. Penentuan volum molal larutan NaCl dapat diketahui dengan mengukur massa jenis dari larutan NaCl. Pengukuran massa jenis ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi dengan volum molal parsial. Pada percobaan ini, temperatur dari setiap larutan NaCl diukur. Hal ini dilakukan untuk mengetahui d0 (berat jenis air pada berbagai temperatur). Pada setiap temperatur yang berbeda maka nilai dari d0 berbeda. Berdasarkan data yang telah diperoleh diketahui bahwa semakin besar konsentrasi NaCl dalam larutan maka densitas dari larutan tersebut juga semakin besar. Perolehan data tersebut sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa semakin besar konsentrasi maka massa jenisnya juga akan semakin besar. Hal tersebut dikarenakan masa jenis NaCl lebih besar dibandingkan air (massa jenis NaCl = 58,44 g/dm3, massa jenis air (29,6 oC) = 0,9957 g/dm3) sehingga apabila komponen NaCl dalam larutan semakin banyak, masa jenis dari larutan tersebut juga akan semakin banyak pula, ini dikarenakan jumlah mol NaCl dalam jumlah volume yang sama akan semakin besar dengan bertambahnya konsentrasi sehingga meskipun volumenya tetap akan tetapi karena jumlah molekul NaCl dalam larutan semakin banyak maka akan mempengaruhi massa larutan tersebut, sehingga akan terjadi kenaikan densitas karena jumlah massa yang bertambah dibandingkan dengan volume yang tetap.Langkah berikutnya yang dilakukan adalah mengukur berat jenis larutan NaCl untuk masing-masing variasi konsentrasi. Pengukuran berat jenis larutan ini menggunakan piknometer. Volum larutan merupakan fungsi temperatur, tekanan dan jumlah mol komponen. Artinya volum larutan dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan jumlah mol komponen. Berat jenis larutan yang diperoleh dari hasil percobaan untuk masing-masing konsentrasi antara lain, 1,003; 1,011; 1,024; dan 1,052 g/mL. Hasil ini menujukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan maka densitasnya juga semakin besar. Penyebab terjadinya kenaikan berat jenis larutan juga di pengaruhi oleh konsentrasi larutan tersebut, karena larutan dengan konsentrasi yang semakin tinggi maka jumlah molekul NaCl dalam larutan akan semakin besar sehingga akan mempengaruhi berat dari larutan meskipun volume larutan tetap. Berat berperan penting dalam penentuan berat jenis larutan. Volume dalam percobaan ini hanya dilihat dari pengaruh jumlah mol dalam larutan tersebut, sehingga pengaruh temperatur dan tekanan tidak dijelaskan.Penentuan molalitas pada percobaan ini diperoleh data masing-masing konsentrasi antara lain, 0,189; 0,379; 0,771; dan 1,555 molal. Hasil molalitas menunjukkan bahwa nilai molal suatu larutan berbanding lurus dengan konsentrasi larutan tersebut, sehingga semakin besar nilai konsentrasi larutan maka nilai molalitas akan semakin besar pula.Tahapan selanjutnya adalah penentuan volume molal semu (). Hasil yang diperoleh dari perhitungan yang diperoleh untuk masing-masing konsentrasi yaitu sebagai berikut, -98,331; 98,829; 92,204; dan 86,727 mL/mol. Hasil ini menunjukkan bahwa volume molal semu berbanding terbalik dengan konsentrasi. Hal ini disebabkan karena zat terlarutnya semakin banyak sehingga volume yang diperlukan untuk membentuk konsentrasi tertentu semakin kecil sehingga didapatkan nilai volume molal semu yang kecil.Volume molal semu zat terlarut dengan akar molalitas dapat diplotkan ke dalam grafik. Grafik yang diperoleh berdasarkan data di atas adalah:

Grafik diatas menunjukkan bahwa akar dari molalitas yang semakin besar akan mengalami penurunan yang seginifikan karena molalitas berbanding lurus dengan konsentrasi sehingga maka memiliki gradient yang bernilai negatif karena pada volume molal semu larutan berbanding terbalik dengan molalitas maupun konsentrasi. Hasil dari grafik akan mengalami penurunan dan hasil gradien yang didapat dari grafik merupakan hasil dari yang bernilai -0,007.Nilai gradien yang diperoleh dari grafik sebelumnya yaitu dapat digunakan untuk menentukan volume parsial dari pelarut ataupun dari zat yang terlarut. Karena dalam menentukan volume parsial komponen ini dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Pers 1

Pers 2Persamaan 1 digunakan untuk penentuan volume molal parsial pada pelarut, sedangkan pada persamaan 2 digunakan untuk penentuan volume molal parsial pada zat terlarut. Hasil yang diperoleh dari persamaan pertama pada masing-masing konsentrasi seperti berikut; 98.328; 95.821; 92.18; dan 86.659 mL/mol untuk volume molal pada pelarut, dan hasil dari persamaan kedua pada masing-masing konsentrasiseperti berikut; 98,295; 95,764; 92,172; dan 86,596 mL/mol untuk volume molal parsial pada zat terlarut. Menunjukkan bahwa setiap kenaikan konsentrasi akan terjadi penurunan nilai volume molal parsial pada larutan.Grafik yang menghubungkan volume molal parsial pada pelarut dengan molalitas larutan dapat ditunjukkan sebagai berikut :

Grafik diatas menunjukkan kesamaan dengan grafik yang dihasilkan melalui hubungan antara volume molal semu larutan dengan akar dari molalitas larutan yang menunjukkan bahwa molalitas berbanding terbalik dengan volume molal parsial pelarut. Setiap kenaikan molalitas dari sebuah larutan maka volume molal parsial pelarut pada larutan tersebut akan samakin menurun.Grafik yang menghubungkan volume molal parsial pada zat terlarut dengan molalitas larutan dapat ditunjukkan sebagai berikut :

Grafik diatas menunjukkan kesamaan dengan grafik yang dihasilkan melalui hubungan antara volume molal semu larutan dengan akar dari molalitas larutan yang menunjukkan bahwa molalitas berbanding terbalik dengan volume molal parsial zat terlarut. Setiap kenaikan molalitas dari sebuah larutan maka volume molal parsial zat terlarut pada larutan tersebut akan samakin menurun.

BAB 5. PENUTUP

5.1 KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini bahwa menunjukkan konsentrasi akan berbanding lurus dengan massa jenis, molalitas pada larutan, dan akan berbanding terbalik dengan volume molal pada larutan baik volume molal semu maupun volume molal parsial. Semakin besar konsentrasi suatu larutan maka akan semakin besar pula massa jenis dan molalitas larutan tersebut, dan semakin kecil volume molal pada larutan tersebut baik volume molal parsial maupun volume molal semu.5.2 SaranSaran untuk percobaan kali ini adalah praktikan harus lebih memahami prosedur kerja, teliti dan cekatan dalam melakukan percobaan ini agar didapatkan hasil yang maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. Akuades [Serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927321 [15 September 2015].Anonim. 2015. NaCl [Serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9926346 [15 September 2015].Atkins, P.W. 1994.Kimia Fisik. Jakarta : Erlangga.Brady, James E. 1990. Kimia Universitas Asas dan Struktur Jilid I. Jakarta : Binarupa aksara.Dogra, SK. 1990. Kimia Fisik dan soal soal. Jakarta : Universitas IndonesiaBasuki, Atastrina Sri. 2003. BUKU PANDUAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA. Depok: Laboratorium Dasar Proses Kimia Departemen Teknik Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.Tim penyusun. 2015.Penuntun Praktikum Kimia Fisik II. Jember : Lab kimfis kimia FMIPA.

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1. Pengenceran Larutan 3,0 MDiketahui : M1 x V1 = M2 x V2M1 = Molaritas larutan NaCl = 3,0 MM2 = Molaritas larutan NaCl yang diinginkan V2 = Volume labu saat pengenceran = 50 mLDitanya : V1 = Volume NaCl 3,0 M yang diperlukan ?Jawab :

NoKonsentrasiMassa piknometer kosong (We)Massa piknometer + NaCl (W)Suhu (oC)

11,5 M31, 087 g42,091 g-

42,087 g-

42,085 g-

Rata - rata42,088 g-

20,75 M31, 087 g41,803 g-

41,802 g-

41,803 g-


30,375 M31, 087 g41,660 g-

41,659 g-

41,657 g-


40,1875 M31, 087 g41,583 g-

41,581 g-

41,585 g-


5Akuades

Massa piknometer + Akuades (Wo)

31, 087 g41,503 g29,6

41,503 g29,6

41,502 g29,6

Rata - rata41,503 g29,6

2. Penentuan Berat Jenis LarutanDiket :

do = berat jenis pada tabel (pada suhu 29,60C) = 0,9957 g/cm3= 0,9957 g/mLW = Massa piknometer + larutan NaClWo = massa piknometer + akuadesWe = Massa piknometer kosongDitanya : d = berat jenis larutan NaCl ?Jawab :Larutan NaCl = 1,5 M

Larutan NaCl = 0,75 M



3. Penentuan Molalitas LarutanDiket :

d = Berat jenis larutan NaClM = Molaritas larutan NaClM2 = Berat molekul zat (Mr) = 58,5 g/molDitanya : m = Molalitas larutan NaCl ?Jawab :Larutan NaCl 1,5 M

Larutan NaCl 0,75 M

Larutan NaCl 0,375 M


4. Volume Molal Semu Zat TerlarutDiket :Ditanya : = Volume molal semu zat terlarut ?Jawab :Larutan NaCl 1,5 M

Larutan NaCl 0,75 M



5. Penentuan Grafik Vs a. Konsentrasi 0,1875

=b. Konsentrasi 0,375

=c. Konsentrasi 0,75

=d. Konsentrasi 1,5

=

86.7271.247

92.2040.878

95.8290.616

98.3310.435

Grafik tersebut memiliki sumbu x = (akar molalitas) dan sumbu y = (volume molal semu) maka diperoleh persamaan y = -0,07x + 7,3236 dengan R2= 0,9996, sehingga nilai = m (gradien) = -0,07

6. Penentuan Nilai V1Larutan NaCl 1,5 M

Larutan NaCl 0,75 M



7. Grafik V1 Vs mmV1

1.55586.659

0.77192.18

0.37995.821

0.18998.328

8. Penentuan Nilai V2Larutan NaCl 1,5 M

Larutan NaCl 0,75 M



9. Grafik V2Vs mmV2

1.55586.596

0.77192.172

0.37995.764

0.18998.295

Documents

Laporan Kimia Fisik Materi Ke 3