LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS Oleh: NI PUTU WIDIASTI (1113031049)/D NI PUTU MERRY YUNITHASARI (1113031059)/D I DEWA GEDE ABI DARMA (1113031064)/D JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
28
Embed
LAPORAN 1 PENENTUAKN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS, BLM FIX.docx
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN
PENGUKURAN MASSA JENIS GAS
Oleh:
NI PUTU WIDIASTI (1113031049)/D
NI PUTU MERRY YUNITHASARI (1113031059)/D
I DEWA GEDE ABI DARMA (1113031064)/D
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2014
PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN
PENGUKURAN MASSA JENIS GAS
I. Tujuan
1. Menentukan berat molekul CHCl3 berdasarkan pengukuran massa jenis gas.
2. Menentukan berat molekul senyawa volatile unknown berdasarkan pengukuran
massa jenis gas.
II. Dasar Teori
Setiap zat terdiri atas partikel-partikel yang senantiasa bergerak dengan kecepatan
yang tergantung pada suhu dan keadaan fisik suatu zat (padat, cair, atau gas). Pergerakan
partikel tersebut akibat dari energi kinetik yang dimiliki dengan ukuran yang partikel
sangat kecil (atom, molekul, ion, dan sebagainya). (Suardana, 2001).
Pada keadaan gas, partikel-partikel memiliki jarak yang relatif jauh lebih besar
dari ukuran partikel dengan pergerakan secara acak, mengakibatkan gaya tarik-menarik
antar partikel dapat diabaikan karena gaya yang dihasilkan sangat kecil (Suardana,
2001). Menurut Isana, Yatiman dan Suharto, 2003 Yang dimaksud dengan zat yang
mudah menguap yaitu zat-zat yang mempunyai titik didih normal lebih rendah dari titik
didih normal air. Jadi, titik didih zat < 100 oC. Dimana gas dapat bercampur sempurna
satu sama lain membentuk satu fase yang homogen, karena secara fisik gas satu dengan
yang lain tidak dapat dibedakan.
Gas diperoleh dengan cara memanaskan suatu zat cair, dan umumnya masih
berada dalam keadaan dua fasa, yaitu fasa gas dan fasa cair dalam keadaan seimbang.
Jika tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara luar, maka zat cair akan mendidih
dengan temperatur tetap. Jika tekanan udara luar sama dengan 1 atm, maka zat cair
mendidih pada titik didih normalnya. Secara umum, gas dengan sifat-sifatnya dapat
dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu:
Gas ideal atau gas sempurna dengan sifat-sifat sebagai berikut:
a. Molekul-molekul gas dianggap tidak memiliki volume.
b. Gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul dianggap nol.
c. Tumbukan antar molekul dengan dinding bejana adalah lenting sempurna.
d. Memenuhi hukum gas PV= nRT (Isana, 2003).
Gas real/nyata atau sejati memiliki sifat yang tidak memenuhi sifat dari gas ideal,
melainkan memenuhi sifat gas sejati di antaranya persamaan van der Waals. Semua gas
yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas sejati, sedangkan gas ideal pada
kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sifatnya didekati oleh gas sejati pada
tekanan yang sangat rendah. Jadi pada tekanan mendekati nol semua gas memenuhi sifat
gas ideal, sehingga persamaan PV = nRT dapat diberlakukan. Untuk mendapatkan
tekanan mendekati nol sangat sulit maka dilakukan ekstrapolasi (Isana, 2003).
Persamaan gas ideal dan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat
senyawa yang mudah menguap. Dari persamaan gas ideal didapat
P·V = n R T
atau
PV = (m/BM) RT
dengan mengubah persamaan
P(BM) = (m/V) RT = ρRT
di mana:
BM : Berat molekul
P : Tekanan gas
V : Volume gas
T : Suhu absolut
R : Tetapan gas ideal
ρ : Massa jenis
Densitas fasa uap lebih mudah ditentukan dari pada zat gas, karena uap tersebut
dapat ditimbang dengan teliti jika dikondensasikan menjadi zat cair pada suhu kamar.
Dengan cara ini maka densitas uap dapat ditentukan lebih mudah dan lebih teliti hasilnya
(Isana, 2003). Nilai BM hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi masih
mengandung kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh
dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap
cairan kembali kebentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang
masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini
lebih kecil dari pada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali
kebentuk cairannya. Oleh karena itu massa cairan X sebenarnya harus ditambahkan
dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena
adanya uap cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan
menganggap bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan
uap cairan pada suhu kamar. Nilai ini dapat diketahui dari literature (Basuki dan Bismo,
2003)
Dengan faktor koreksi:
Dimana, P adalah tekanan uap (mmHg) dan t adalah suhu kamar (oC). Jadi dengan
menggunakan rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu dapat diketahui.
Dengan diketahuinya nilai tekanan uap pada suhu kamar, data mengenai volume
labu Erlenmeyer, dan berat molekul udara, yaitu 28,8 gram/mol, maka dapat dihitung
faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan sehingga akan didapat nilai
berat molekul (BM) yang lebih tepat.
III. Alat dan Bahan
- Alat:
Alat Ukuran Jumlah
Labu Erlenmeyer 100 mL 2 buah
Gelas kimia 500 mL 1 buah
Gelas ukur 10 mL 1 buah
Pipet tetes - 2 buah
Penjepit tabung reaksi - 1 buah
Jarum - 1 buah
Termometer 100oC - 1 buah
Heater - 1 buah
Desikator - 1 buah
Neraca analitik - 1 buah
Statif dan klem - 1 pasang
- Bahan:
Bahan Jumlah
Cairan volatile CHCl3 5 mL
Cairan volatile unknown 10 mL
Akuades 100 mL
Karet gelang 4 buah
Aluminium foil 8x8 cm
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03(227 ,4 + t )
IV. Prosedur Kerja dan Hasil Pengamatan
Senyawa CHCl3
No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan
1. Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil
yang bersih dan kering diambil, yang
ditutup dengan aluminium foil serta
dikencangkan dengan menggunakan
karet gelang.
Labu Erlenmeyer yang digunakan adalah
labu Erlenmeyer yang berukuran 100 mL
yang ditutup dengan aluminium foil dan
diikat dengan karet gelang.
2. Labu erlenmeyer beserta aluminium foil
dan karet gelang tersebut ditimbang
dengan menggunakan neraca analitik.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang adalah 63,84 gram.
3. Sebanyak 5 mL senyawa CHCl3
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,
dan ditutup kembali dengan karet gelang
erat-erat sehingga tutup ini bersifat kedap
gas. Kemudian dibuat sebuah lubang
kecil pada aluminium foil dengan
menggunakan jarum, agar uap dapat
5 mL senyawa CHCl3 dimasukkan ke
dalam labu erlenmeyer, dan ditutup
kembali dengan aluminium foil yang
selanjutnya diikat dengan karet gelang.
Sebuah lubang kecil pada aluminium foil
dibuat dengan menggunakan jarum. Massa
labu erlenmeyer + aluminium foil + karet
Gambar 2. Massa labu Erlenmeyer + aluminium + karet gelang
Gambar 1. Labu erlenmeyer yang ditutup dengan aluminium foil
keluar. gelang + senyawa CHCl3 adalah 70,78
gram.
4. Labu erlenmeyer direndam dalam
penangas air bersuhu 100oC sedemikian
rupa sehingga air + 1 cm di bawah
aluminium foil. Labu erlenmeyer
tersebut dibiarkan dalam penangas air
sampai semua senyawa CHCl3 menguap.
Selanjutnya suhu penangas air tersebut
dicatat.
Setelah labu Erlenmeyer tersebut
dimasukkan dalam penangas air yang
bersuhu 100oC, cairan CHCl3 menguap
sampai habis dan suhu penangas air yang
teramati adalah 95oC.
5. Labu erlenmeyer tersebut diangkat dari
penangas air setelah semua senyawa
CHCl3 dalam labu erlenmeyer menguap,
dan bagian luar labu erlenmeyer
dikeringkan dengan lap. Selanjutnya
didinginkan dalam desikator.
Setelah labu Erlenmeyer yang berisi uap
cairan CHCl3 didinginkan, uap tersebut
mengembun menjadi cair kembali.
Gambar 3. Massa labu Erlenmeyer + aluminium + karet gelang + CHCl3
Gambar 4. Pemanasan CHCl3 dalam penangas air
6. Labu erlenmeyer yang telah dingin
ditimbang dengan neraca analitik.
NB: Tutup aluminium foil beserta karet
gelang sebelum ditimbang jangan
dilepaskan.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang + uap cairan CHCl3 yang telah
mengembun adalah 64,41 gram.
7. Volume labu erlenmeyer ditentukan
dengan jalan mengisi labu erlenmeyer
dengan air sampai penuh dan mengukur
massa air yang terdapat dalam labu
erlenmeyer. Suhu air dalam labu
erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air
dapat diketahui, apabila massa jenis air
pada suhu air dalam labu erlenmeyer
diketahui dengan rumus: ρ = m
V
- Massa labu Erlenmeyer = 62,92 gram
- Masa labu Erlenmeyer + air = 209,10
gram
- Suhu air dalam labu elenmeyer adalah
Gambar 5. Pendinginan uap cairan volatile CHCl3
Gambar 6. Massa cairan volatile CHCl3 yang telah mengembun
Gambar 7. Massa labu Erlenmeyer
Gambar 8. Massa labu Erlenmeyer + air
27oC
- Massa air = 209,10 gram - 62,92 gram
= 146,18 gram
8. Tekanan atmosfer diukur dengan
menggunakan barometer.
Tekanan atmosfer setelah diukur dengan
barometer adalah 763 mmHg.
Senyawa Unknown
No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan
1. Diambil sebuah labu erlenmeyer berleher
kecil yang bersih dan kering, yang
ditutup dengan aluminium foil serta
dikencangkan dengan menggunakan
karet gelang.
Labu Erlenmeyer yang digunakan adalah
labu Erlenmeyer yang berukuran 100 mL
yang ditutup dengan aluminium foil dan
diikat dengan karet gelang.
2. Labu erlenmeyer beserta aluminium foil
dan karet gelang tersebut ditimbang
dengan menggunakan neraca analitik.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang yang pertama adalah 69,55
gram dan yang kedua adalah 69,53 gram.
3. Sebanyak 5 mL senyawa CHCl3 5 mL senyawa volatile unknown
Gambar 10. Massa labu Erlenmeyer (2) + aluminium foil + karet gelang
Gambar 9. Massa labu Erlenmeyer (1) + aluminium foil + karet gelang
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,
dan ditutup kembali dengan karet gelang
erat-erat sehingga tutup ini bersifat kedap
gas. Kemudian dibuat sebuah lubang
kecil pada aluminium foil dengan
menggunakan jarum, agar uap dapat
keluar.
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, dan
ditutup kembali dengan aluminium foil
yang selanjutnya diikat dengan karet
gelang. Sebuah lubang kecil pada
aluminium foil dibuat dengan
menggunakan jarum. Massa labu
erlenmeyer + aluminium foil + karet
gelang + senyawa volatile unknown yang
pertama adalah 76,65 gram dan massa yang
kedua adalah 76,67 gram.
4. Labu erlenmeyer direndam dalam
penangas air bersuhu 100oC sedemikian
rupa sehingga air + 1 cm di bawah
aluminium foil. Labu erlenmeyer
tersebut dibiarkan dalam penangas air
sampai semua senyawa CHCl3 menguap.
Selanjutnya suhu penangas air tersebut
Setelah labu Erlenmeyer tersebut
dimasukkan dalam penangas air yang
bersuhu 100oC, cairan volatile unknown
menguap sampai habis dan suhu penangas
air yang teramati adalah 98oC. Untuk
pengulangan ke dua suhu penangas air
yang teramati adalah 99oC.
Gambar 12. Massa labu Erlenmeyer (2) + aluminium foil + karet gelang + senyawa
unknown
Gambar 11. Massa labu Erlenmeyer (1) + aluminium foil + karet gelang + senyawa
unknown
dicatat.
5. Labu erlenmeyer tersebut diangkat dari
penangas air setelah semua senyawa
CHCl3 dalam labu erlenmeyer menguap,
dan bagian luar labu erlenmeyer
dikeringkan dengan lap. Selanjutnya
didinginkan dalam desikator.
Setelah labu Erlenmeyer yang berisi uap
cairan volatile unknown didinginkan, uap
tersebut mengembun menjadi cair kembali.
6. Labu erlenmeyer yang telah dingin
ditimbang dengan neraca analitik.
NB: Tutup aluminium foil beserta karet
gelang sebelum ditimbang jangan
dilepaskan.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang + uap cairan volatile unknown
yang telah mengembun adalah 70,19 gram
dan untuk pengulangan yang ke dua massa
adalah 70,17 gram.
Gambar 13. Pemanasan cairan volatile unknown dalam penangas air
Gambar 14. Pendinginan uap cairan volatile unknown
Gambar 15. Massa cairan volatile unknown yang telah mengembun (1)
7. Volume labu erlenmeyer ditentukan
dengan jalan mengisi labu erlenmeyer
dengan air sampai penuh dan mengukur
massa air yang terdapat dalam labu
erlenmeyer. Suhu air dalam labu
erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air
dapat diketahui, apabila massa jenis air
pada suhu air dalam labu erlenmeyer
diketahui dengan rumus: ρ = m
V
- Massa labu Erlenmeyer (1) = 68,62 gram
Massa labu Erlenmeyer (2) = 68,57 gram
- Masa labu Erlenmeyer + air (1) = 218,10
gram
Masa labu Erlenmeyer + air (2) = 218,09
gram.
Gambar 16. Massa cairan volatile unknown yang telah mengembun (2)
Gambar 17. Massa labu Erlenmeyer (1)
Gambar 18. Massa labu Erlenmeyer (2)
Gambar 19. Massa labu Erlenmeyer + air (1)
- Suhu air dalam labu elenmeyer (1) dan
(2) = 28oC
- Massa air labu Erlenmeyer 1
= 218,10 gram - 68,62 gram
= 149,48 gram
- Massa air labu Erlenmeyer 1
= 218,09 gram - 68,57 gram
= 149,52 gram
8. Tekanan atmosfer diukur dengan
menggunakan barometer.
Tekanan atmosfer setelah diukur dengan
barometer adalah 763 mmHg.
V. Analisis Data
1. Senyawa CHCl3
Tanpa Faktor Koreksi
Dari hasil percobaan diketahui:
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang = 63,84 gram.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + cairan volatil CHCl3= 70,78