TEGANGAN PERMUKAAN
I. TUJUAN - Menetukan tegangan permukaan cairan atau larutan . - Untuk mempelajari efek zat aktif permukaan terhadap nilai tegangan permukaan.
II. TEORI Cairan cendung untuk mengecil luas permukaan karena dengan demikian jumlah mol ekivalen ada bagian terbesar dan dikelilingi oleh jumlah molekul yang banyak. Gejala ini dapat dilihat pada permukaan cairan yang umumnya berbentuk cekung dan tetesan cairan cenderung berbentuk bulat, karena geometri bulatan merupakan permukaan terkecil dengan jumlah molekul maksimum . Walaupun begitu, ada gaya lain yang melawan kecenderungan membentuk bulatan ideal dan gaya gravitasi yang dapat meratakan menjadi kubangan . bulatan
- Tegangan memperluas
permukaan usaha permukaan
suatu yang fluida
fluida dilakukan dengan
adalah untuk luas
perbandingan
permukaan yang terjadi akibat ada usaha tersebut .-
Secara fisika, tegangan permuykaan adalah energi potensial permukaan persatuan luas atau kerja dibagi dengan satuan luas jika luas permukaan ditambah .
Sebagai mana yang telah dikemukakan diatas bahwa tegangan permukaan disebut kerja yang dilakukan untuk mengubah luas persatuan suatu sampel sebanding dengan d maka besar kerja tersaebut adalah: dW = d dimana ; dW = besarnya usaha tegangan permukaan (Nm-1) ` = koefisien tegangan permukaan (JM-2) Kecendrungan cairan untuk naik pada pipa kapiler merupakan konsekuensi dari rwegangan permukaan yang disebut dengan pipa kapiler. Tekanan yang terdapat dibawah permukaan datar disebut dengan tekanan atmosfer. Dalam
pipa kapiler pada yang tinggi yang sama maka besarnya juga akan sama. Apabila volume kecil maka air tidak akan menetes keluar air yang menetes dapat dapat diperhatikan dengan sebatang jarum yang bila diletakkan pada permukaan cairan akan membuat lapisan kecil dipermukaan cairan itu, dan tidak akan tenggelam sama halnya dengan nyamuk atau serangga yang ada dipermukaan air. Hal ini disebabkan karena adanya tegangan permukaan diatasnya. Beberapa pengaruh tegangan permukaan karena adanya kecenderungan dari molekul-molekul padat zat cair adalah :
itu
Zat cair cenderung mempunyai permukaan yang luasnya seminimal mungkin .
Permukaan zat cair cenderung elastis dan liat Pada zat cair cenderung berfungsi diam, permukaannya tegak lurus pada resultan-resultan faya yang bekerja pada titik yang ditinjau. Untuk menentukan besar tegangan permukaan suatu cairan dengan menggunakan air, maka ditulis dengan persamaan sebagai berikut : 1 / 2 = 1h1 / 2h2
dimana : 1 = teghangan permukaan air 1 = massa jenis air h1 = tinggi air dalam kapiler 2 = tegangan permukaan cairan X 2 = massa jenis cairan X h2 = tinggi cairan X dalam kapiler Permukaan zat cair vyang mempunyai bentuk yamg tergantung pada kohesi dan adhesi. Dari zat cair tersebut dalam kontak antara zat cairdengan padat (dalam wadah ini wadah adalah zat cair ) akan terbentuk sudut yandg disebut dengan sudut kontak, yaitu sudut antara garis singgung dengan dinding wadahnya. Pengertian adhesi dan kohesi : Gaya adhesi : gaya tarik menarik antar partikel zat yang sama. Gaya adhesi : gaya tarik menarik antara partikel zat yang berbeda . Bentuk permukaan dan besarnya sudut kontak ditentukan sebagai berilut :1.
Bila gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi maka permukaan zat cair berbentuk cekung , sudut kontak kecil dari 90o
2.
Bila gaya adhesi lebih kecil dari gaya kohesi maka permukaan zat cair berber7k cembung, sudut kontak besar dari 50o
permukaan cekung
permukaan cembung
Selain adanya pengaruh gaya dari gaya kohesi dan adhesi jika ada pengaruh lainnya yaitu suhu, yang berkurang seiring dengan kenaikan tegangan permukaan , semakin besar konsentrasi maka semakin besar tegangan permukaan . Kecendrungan cairan untuk naik pada pipa kapiler merupakan konsekuensi dari tegangan permukaan yang disebut dengn gaya kapiler. Jika pipa kapiler dimasukkan dalam kapiler sampai dicapai dengan keadaan setimbangt (tekanan udara diluar kapiler sampai dengan tekana udara dalam kapiler ). Perbedaan ini disebut dengan tekanan hidrostarik (gh).
III.
PROSEDUR PEKERJAAN 1.Kapiler 6. klem
3.1 Alat dan bahan
2 Gelas piala 3 Labu ukur 100 mL 4 Neraca 5 Pengaris 3.2 Skema kerja kapiler
7. aquadest 8. Deterjen 9. Larutan garam
- dicuci sampai bebas dari lemak - dicelupkan dalam aquadest, tunggu beberapa saat air akan naik kedalam kapiler - diukur tingginya - diukur suhunya untuk menetukan massa jenis air - dikeringkan kapiler - Dicelupkan dalam larutan deterjen (konsentrasinya ditentukan oleh asisten dikur cairan deterjen yang naik dalam kapiler
ditentukan massa jenis larutan deterjen
dihitung permukaan larutan dengan deterjen dihitung tegangan permukaan larutan dengan adanya pengaruh asam 3.3 Skema Alat
3.4 3.5
Skema alat
IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Pengenceran bertingkat terhadap larutan sunlight
Larutan induk 25 % (25 mL sunligt dalam 100 ml air) konsentrasi 20 % V1 . M1 = V2 . M2 V1 . 25 % = 100 ml . 20% V1 = 80 ml konsentrasi 15 % V1 . M1 = V2 . M2 V1 . 20 % = 100 ml . 15% V1 = 75 ml konsentrasi 10 % V1 . M1 = V2 . M2 V1 . 15 % = 100 ml . 10% V1 = 66,67 ml konsentrasi 5 % V1 . M1 = V2 . M2 V1 . 10 % = 100 ml . 5% V1 = 50 ml
Tabel : Konsentrasi Garam Tanpa garam Tanpa garam
Deterjen 25 % 20 % 15% 5% 10%
h (cm) 2,6 2,9 3,2 3,0 3,2
m(garam) 19,70 20,26 20,29 19,59 20,19
H (cm) 2,9 3,2 2,4 2,9 3,0
m (garam) 20,29 20,40 19,71 19,54 21,58
Massa piknometer kosong = 12 gram Massa piknometer + air Massa air Suhu air Tinggi air Air = m air V air Air = 8,39 gram = 0,839 g/mL 10 mL = 20,39 gram = 8,39 gram = 28oC = 27 cm
A.
Sebelum penambahan garam Massa detergen = ( m piknometer + piknometer) (massa piknometer kosong ) = (19,70 12) gram
1. Detergen 25 %
= 7,70 gram detergen = massa detergen = 7,70 g = 0,770 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,770 g/mL . 2,6 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 64,29 dyne/cm2.
Detergen 20 % detergen= massa detergen = 8,26 g = 0,826 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,826 g/mL . 2,9 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 76,93 dyne/cm
Massa deteregen = (20,26 12 ) gram = 8,26 gram
3.
Detergen 15 % detergen= massa detergen = 8,29 g = 0,829 g /mL Volume air 10 mL
Massa deteregen = (20,29 12 ) gram = 8,29 gram
2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,829 g/mL . 3,2 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 85,21 dyne/cm
4.
Detergen 10 % detergen= massa detergen = 7,59 g = 0,759 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,759 g/mL . 3,0 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 73,13 dyne/cm
Massa deteregen = (19,59 12 ) gram = 7,59 gram
5.
Detergen 5 %
Massa deteregen = (20,19 12 ) gram = 8,19 gram detergen= massa detergen = 8,29 g = 0,819 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1
= 72,75 dyne /cm . 0,819 g/mL . 3,2 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 84,18 dyne/cm B. Setelah penambahan garam 1. Detergen 25 % (massa piknometer kosong ) = (20,29 12) gram = 8,29 gram detergen = massa detergen = 8,29 g = 0,829 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,829 g/mL . 2,9 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 77,22 dyne/cm
Massa detergen = ( m piknometer + piknometer)
2.
Detergen 20 %
Massa deteregen = (20,40 12 ) gram = 8,4 gram detergen= massa detergen = 8,4 g = 0,84 g /mL
Volume air 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1
10 mL
= 72,75 dyne /cm . 0,84 g/mL . 3,1 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 83,64 dyne/cm 3. Detergen 15 %
Massa deteregen = (19,71 12 ) gram = 7,71 gram detergen= massa detergen = 7,71 g = 0,771 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,7719 g/mL . 2,9 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 71,82 dyne/cm
4.
Detergen 10 %
Massa deteregen = (19,54 12 ) gram = 7,54 gram detergen= massa detergen = 7,54 g = 0,754 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,754 g/mL . 2,9 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm
= 70,23 dyne/cm
5.
Detergen 5 %
Massa deteregen = (21,68 12 ) gram = 9,58 gram detergen= massa detergen = 9,58 g = 0,958 g /mL Volume air 10 mL 2 = 1 . 2 . h 2 2 . . h 1 = 72,75 dyne /cm . 0,819 g/mL . 3,0 cm 0,839 g/mL . 2,7 cm = 92,31 dyne/cm
4.2 pembahasan Setelah dilakukasn percobaan , maka didpatkan hasil perhitungan dimana dapat diketahui apakah pratikum yang
dilakukan berhasil atau tidak. Berdasarkan hasil perhitungan , pada penentuan massa jenis air murni didpatkan 0,89 g/ml. Jika dibandingkan dengan literaturnya terdapat sedikit perbedaan dengan nilai literaturnya yaitu 1 g/ml. Perbedaan ini terjadi karena ketidaktilitian dalam melakukan praktek . Suatu larutan bila konsentrasinya meningkat maka massa jenisnya meningkat sehingga dapat dinyatakan nilai suatu larutan berbanding lurus dengan penambahan konsentrasinya.. Hal ini sama juga terjadi pada nilai pada tegangan permukaannya . Tetrapi pada percobaan hasilnya tidak stabil dalam arti konsentrasi massa jenis dan tegangan permukaannya tidak berbanding lurus . Hal ini disebabakan karena : - Sulitnya melihat tinggi air/larutan dalam pipa kapiler karena sulit dalam menetukan titik nol dari pengaris akibat bertemunya permukaan air dengan pengaris akibatnya air yang ada dalam pipa kapiler tersebutv menempel pada pengaris. Larutanya mungkn belum homogen sempurna . Banay gelembung busa sehingga menyebebkan sulitnya melihat tinggi larutan pada gelas ukur. Pada saat penambahan garanm dalam larutan deterjenb , maka nilai dari tegangan permukaan larutan
menjadi berkurang . Hal ini disebabakan oleh interaksi yang terjadi antar molekul yang mengakibatjkan kemampuan permukaan cairan untuk menahan menjadi berkurang
V. 5.1
Kesimpulan dan Saran Keimpulan
Dari pratikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan yaitu : 1. Kosentrasi suatu zat berbanmding lurus dengan tegangan permukaan dimana semakin tinggi konsentrasi dari suatu larutan maka tegangan permukaan menjadi meningkat . 2. Air murni dapat digunakan sebagai pembanding 3. dalam pemnentuan tegangan
permukaan yabng diperoleh adalah :
PENENTUAN KALORIMETER DAN APLIKASI
I. TUJUAN a. Menetukan panasa pelarutan .
b.
Menggunakan hokum Hess untuk menetukan panas reaksi secara tidak langsung .
c. Mengetahui sifat-aifat calorimeter d. Menetukan tetapan kalorieter sebagai dasar percobaan-percobaan ini .
II.
TEORI Kalorimeter ada;lah alat yang digunakan untuk mengunakan perubahan panas, baik yang berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Setiap kalorimeter mempunai sifat khas dalam mengukur panas . Ini dapat terjadi karena calorimeter sendiri (baik gelas atau logam) menghisap panas sehingga tidak semua panas yang terukur . Untuk perlu ditentukan beberapa banyak panas yang diserap oleh kalorimeter , thermometer serta pengaduknya. Adaq dua jenis calorimeter yang dapat digunakan untuk mengukur perubahan panas : 1. Kalorimeter bom Pengukuran ini dilakukan dengan mengamati perubahan yang dapat berupa reaksi kimia , berawal dalam wadah yang bervolume tetap .
2. Kalorimeter adiabatik Pengukuran ini dilakukan dengan mengamati perubahan temperature yang mengikuti proses terjadinya pada tekanan tetap . Kedua jenis kalorimeter diatas, harus bersifat adiabatik karena harus sesuai dengan hokum termodinamika dan azaz Black. Didalam reaksi kimia dikenal dua proses reaksi : 1. Reaksi eksoterm Adalah reaksi yang melepaskan panas dari system kelingkungan . Reaksi eksoterm berlangsung pada suhu tetap dan H akan bernilai negativ karena kandungan panas dari system menurun..2.
Reaksi endoterm Adalah reaksi yang emenyerap panas dari lingkungan , reaksi endotrm bernilai positif karena kandungan panas system bertambah.
Perubahan entalpi mengikuti perubahan kimia dan fisika. . Ada perubahan entalpi yaitu :a.
Entalpi pembentukan ( Hf)
Adalah banyaknya panas yang diserap atau yang dilepaskan ketika 1 mol senyawa dibentuk dari unsus-unsurnya dalam keadaan standar .b.
Entalpi pembakaran ( Hc) Adalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap ketika 1 mol senyawa terbakar sempurna dalam oksigen . Entalpi pengionan (Hi) Adalah banyaknya diserap dalam panas yang dilepas atau keadaan standar untuk
c.
menghilangkan 1 elektron . d. Entalpi pengenceran Adal jumlah panas yang dilepas atau yang diserap ketika suatu zat atau larutan diencerkan dalam batas konsentrasi tertentu . e. Entalpi pelarutan Adalah banyaknya panas yang diserap atau yang dilepaskan jika zat itu melarut didalam pelarut dengan jumlah tertentu . Entalpi pembatas pelarutan adalah peruahan entalpi standar jika zat melarut dalam pelarut dengan jumklah yang tak berhingga , sehingga interaksi antara dua ion dapat diabaikan .
Panasa pelarutan terbagui dua yaitu :
Panas pelarutan terukur/integral Yaitu perubahan energi untuk larutan 1 mol zat terlarut dalam n mol pelarut .
Panass pelarutan diferensial Yaitu perubahan entalpi jika 1 ol zat terlarut dilarutkan dalam pelarut yang jumlahnya idak berhingga sehingga penambhan 1 mol zat terlarut tidak mempengaruhi konsentrasi Pada proses panas pelarutan digunakan suatu
pelarut yaitu air . Panas pelarutan suatu padatan dapat dituiskan sebagai berikut ; X (s) + aq X(aq)
Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu : CuSO4 + aq CuSO4.5H2O (s) Biasanya panas reaksi diatas sanat sulit untuk ditentukan , tetapi dengan mengunakan huum Hess, panas reaksi dapat dihitung secara tidak langsung. Bunyi hokum Hess :
Entaslpi reaksi secara keseluruhan adalah jumlah entalpi reaksi dari reaksi-reaksi individual yang merupakan bagian dari suatu reaksi . Prinsip kerja calorimeter adalah menentukan panas pelarutan yang mengunakan wadah yang terisolasi sehingga tidak ada panas dari system kelingkungan atau sebaliknya. Hal ini sesuai dengan prinsip Azaz Black yaitu apabila suatu zat yang bersuhu tinggi dimasukan kedalam kalorimeter , msaka system kalorimeter akan menerima sejumlah panas yang besarna sama degna jumlah panas ang dilepas.
III. PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Kalorimeter Gelas piala * Alat
* Bahan
Gelas ukur 50 mL, 100 mL Cawan porselen Mortal dan Pestel Termometer Pengaduk Pembakar listrik Desikator Stopwatch
Air CuSO4.5H2O (kristal)
3.2
Skema kerja 1. tetapan kalorimeter Pasan alat
Air
- 50 mL kedalam calorimeter Aduk dan catat suhu (t=30 detik -4 menit) Ditambah air panas (35o
