pratikum kimia dasar ( penetapan massa molar berdasarkan penurunan titik beku )



LAPORAN TETAP
PRAKTIKUM KIMIA DASAR
PENETAPAN MASSA MOLAR BERDASARKAN PENURUNAN TITIK BEKU

Oleh :

Kelompok V

Cintami Winanda Sari          : (08101005051)
Heriansyah Hidayat              : (08101005009)
Meydy                                    : (08101005041)
Muhamad Abdul Karim      : (08101005018)
Yesy Aristiantin                     : (08101005017)

LABORATORIUM KIMIA DASAR
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2010


LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA DASAR 1
I.       NOMOR PERCOBAAN                   :  V
II.                                                                                                                                  NAMA PERCOBAAN                       :  PENETAPAN MASSA MOLAR BERDASERKAN PENURUNAN TITIK BEKU
III. TUJUAN PRAK TIKUM                  :
1.  Menetapkan titik beku cairan murni dan larutan
2.  Menetapkan massa molar dan senyawa yang tidak diketahui berdasarkan penurunan titik beku.
IV. DASAR TEORI                                 :
                              Sistem homogen yang mengandung dua aatau lebih zat disebut larutan bias any alrutan dianggap sebagai larutan yang mengandung zat terlarut. Pada kenyataanya setiap sistem homogen dari zat merupakan larutan. Komponen utamanya biasanya disebut sebagai pelarut dan komponen minornya disebut sebagai zat terlarut yang dapat berperan serta dalam reaksi kimia suatu larutan atau eninggalkan larutan karena penguatan atau pengendapan . Uraian mengenai gejalah ini disebut spesifikasi kuantitatif mengenai banyaknya zat terlarut dalam larutan dan kompoisi larutan terbentuk dari percampuran dua atau lebih zat murnih yasng molekulnya berinteraki dengan keadaan tercampur. Perubahan gaya antar molekul berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Perubahan gaya antar molekul dalam keadaan bergerak dari zat terlarut atau dalam keadaan tercampur mempengaruhi baik kemudahan dalam pembentukan maupun kestabilan larutan dapat berada dalam kesetimbangan  fasa dengan gas dan ditentuksn melalui bobot molekul zat terlarur. Misalnya lerutan dula yang bereda sifat denga air murnih biasa. Sifat-sifat larutan yang tidak dapat ditinggalkan yaitu rasa, warnah, pH dan kekentalan bergantung pad jenis dan konsentrasi zat terlarut pengaruh jenis zat yeng kecil (Fassenden, 1993 : 153-154).
                        Bila dibandingkan tekanan uap larutan pada suhu yang sama lebih rendah dari tekanan uap pelarutnya. Jadi, titik didih normal larutan, yakni suhu saat fasa gas pelarut mencapai 1 atm, harus lebih tinggi daripada titik didih pelarut. Fenomena ini disebut dengan kenaikan titik didih larutan. Membran berpori yang dapat dilalui pelarut tetapi zat terlarut tidak dapat melaluinya disebut dengan membran semipermeabel. Bila dua jenis larutan dipisahkan denga membran semipermeabel, pelarut akan bergerak dari sisi konsentrasi rendah ke sisi konsentrasi tinggi melalui membran. Fenomena ini disebut osmosis. Membran sel adalah contoh khas membran semipermeabel. Membran semipermeabel buatan juga tersedia. Bila larutan dan pelarut dipisahkan membran semipermeabel, diperlukan tekanan yang cukup besar agar pelarut bergerak dari larutan ke pelarut. Tekanan ini disebut dengan tekanan osmosis. Tekanan osmosis larutan 22,4 dm3 pelarut dan 1 mol zat terlarut pada 0 °C adalah 1,1 x 105 N m-2.
    Hubungan antara konsentrasi dan tekanan osmoisi diberikan oleh hukum van’t Hoff’s.
πV = nRT
π adalah tekanan osmosis, V volume, T temperatur absolut, n jumlah zat (mol) dan R gas. Anda dapat melihat kemiripan formal antara persamaan ini dan persamaan keadaan gas. Sebagaimana kasus dalam persamaan gas, dimungkinkan menentukan massa molekular zat terlarut dari hubungan ini.
    Tegangan permukaan juga merupakan sifat fisik yang berhubungan dengan gaya antarmolekul dalam cairan dan didefinisikan sebagai hambatan peningkatan luas permukaan cairan. Awalnya tegangan permukaan didefinisikan pada antarmuka cairan dan gas. Namun, tegangan yang mirip juga ada pada antarmuka cairan-cairan, atau padatan dan gas. Tegangan semacam ini secara umum disebut dengan tegangan antarmuka. Tarikan antarmolekul dalam dua fas dan tegangan permukaan di antarmuka antara dua jenis partikel ini akan menurun bila tempeartur menurun. Tegangan antarmuka juga bergantung pada struktur zat yang terlibat. Molekul dalam cairan ditarik oleh molekul di sekitarnya secara homogen ke segala arah. Namun, molekul di permukaan hanya ditarik ke dalam oleh molekul yang di dalam dan dengan demikian luas permukaan cenderung berkurang. Inilah asal mula teori tegangan permukaan. Bentuk tetesan keringat maupun tetesan merkuri adalah akibat adanya tegangan permukaan (Karyadi, 2009 : 281).
    Cairan naik dalam kapiler, fenomena kapiler, juga merupakan fenomena terkenal akibat adanya tegangan permukaan. Semakin besar tarikan antar molekul cairan dan kapilernya, semakin besar daya basah cairan. Bila gaya gravitasi pada cairan yang naik dan tarikan antara cairan dan dinding kapiler menjadi berimbang, kenaikan akan terhenti
    Pembentukan suatu larutan tidak menimbulkan pengaruh terhadap sifat-sifat kimia zat-zat penyusun larutan tersebut. Air suling (air murni) dan air sumur memperlihatkan reaksi yang sama saja, misalnya direaksikan dengan logam natrium. Akan tetapi sifat-sifat fisis suatu zat yang sering berubah tatkala zat itu menjadi komponen larutan. Pada suhu 20oC air murni pasti membeku, sedangkan air yang dicampur dengan etilen glikol (zat anti beku, “antifreeze” untuk radiator kendaraan) akan tetap cair pada suhu rendah itu (Anshory, 1994: 2).
    Terdapat empat sifat yang berhubungan dengan larutan encer atau kira-kira pada larutan yang lebih pekat, yang tergantung pada jumlah partikel terlarut yang ada. Jadi, sifat-sifat tersebut tidak tergantung pada jenis larutan. Keempat sifat tersebut ialah penurunan tekanan uap, peningkatan titik didik, penurunan titik beku, dan tekanan osmosisi. Pada tahun 1880-an kimiawan Prancis F. M. Raoult mendapati bahwa melarutkan suatu zat terlarut mempunyai efek penurunan tekanan uap dari pelarut. Banyak penurunan tekanan uap (DP) terbukti sama dengan hasil kali fraksi mol terlarut (XB) dan tekanan uap pelarut murni (PAo), yaitu:
DP = XB.PAo
    Dalam dua larutan komponen, XA + XB = 1, maka XB = 1-XA. Juga apabila tekanan uap pelarut di atas larutan dilambangkan PA, maka P = PAo-PA. Sehingga dapat ditulis kembali menjadi:
PAo - PA = (1-XA) PAo
Dan penataan ulang persamaan ini menghasilkan bentuk yang umum dikenal dengan Hukum Raoult. Hukum Raoult menyatakan bahwa “Tekanan uap pelarut di atas suatu larutan (PA) sama dengan hasil kali tekanan uap pelarut murni (PAo) dengan fraksi mol dalam larutan (XA)”. Apabila zat terlarut mudah menguap dapat ditulis pula PB = XB.PBo. Dalam larutan ideal semua komponen (pelarut dan zat terlarut) mengikuti Hukum Raoult pada seluruh selang konsentrasi. Namun zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti Hukum Hendry, bukan Hukum Raoult (Petrucci, 1998: 63-64).
Titik beku larutan lebih rendah dari pada titik beku pelarut yang murni. Larutan gula misalnya membeku di bawah suhu 0oC. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut disebut penurunan titik beku larutan (DTf). Penurunan titik beku larutan ini juga sebanding dengan konsentrasi zat yang terlarut. Dan hubungan ini dapat dinyatakan dengan rumus DTf = m. Kf.
Seperti halnya dengan kenaikan titik didih, maka penurunan titik beku larutan ini juga dapat dipakai untuk menentukan berat molekul zat yang dilarutkan    (Anonim 2010 : 1).
Larutan yang mengandung zat terlarut tak volatil dapat menurunkan tekanan uap pelarut. Semakin tinggi konsentrasinya maka semakin besar penurunan tekanan uapnya. Biasanya bila berbicara tentang titik beku atau titik didih, orang sepakat bahwa itu berlaku untuk kondisi 1 atm. Istilah yang lebih eksak untuk titik itu adalah titik beku dan titik beku normal. Dalam lampiran kita dapat mempunyai harga-harga Tf dan Tb untuk sejumlah zat. Metode untuk menduga Tb biasanya kurang baik. Seperti yang diungkapkan oleh Bondi sfus lebih besar bila molekul dapat memiliki sejumlah orientasi dalam fase cair dibanding dalam wujud padatnya. Jadi sfus lebih kecil untuk molekul sferik, kauk dan Tf lebih tinggi dari pada untuk molekul berukuran sama yang anisometrik dan lentur. Bagaimanapun Eston mengusulkan penggunaan metode interpolasi untuk mengkorelasikan titik-titik beku pada deret homolog. Untuk deret seperti itu, ia membuat grafik (Tb - Tf) / Tf Vs berat molekul. Kecuali barang kali untuk anggota pertama deret grafik tersebut menghasilkan sebuah garis lurus (Reis, 1999: 1).
Perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tekanan uap untuk konsentrasi zat terlarut yang cukup rendah, penurunan titik beku berkaitan dengan molalitas total melalui
DTf = Tfo - Tf = Kf ´ m
Dengan Kf adalah tetapan positif yang hanya bergantung pada sifat pelarut. Gejala penurunan titik beku menyebabkan kenyataan bahwa air laut yang mengandung garam terlarut memiliki titik beku yang lebih rendah daripada air segar. Larutan garam pekat memiliki titik beku yang lebih rendah lagi. Pengukuran titik beku seperti halnya peningkatan titik didih yang dapat digunakan untuk menentukan massa molar zat yang tidak diketahui. Jika suatu zat berdisosiasi dalam larutan maka molalitas total semua spesies yang ada (ionik atau netral) harus digunakan dalam perhitungan (Norman, 2001: 167).
V. ALAT DAN BAHAN
  1. Tabung reaksi besar
  2. Gabus penyumbat
  3. Termometer
  4. Statif dan klem
  5. Kawat pengaduk
  6. Es
  7. Air
  8. Garam
  9. Gula
  10. Gelas piala
  11. Stopwatch

















VI. PROSEDUR PERCOBAAN
  1. Penetapan titik beku pelarut murni



Ambil tabung reaksi besar, gabus sumbat dengan dua lubang thermometer dengan ketelitian sampai 0,1c statif dan klem, kawat, kasa, pengaduk dan piala 600 ml, rakitlah alat seperti gambar berikut, pasangan thermometer dan kawat pendingin yang terdiri dari es, air, dan sedikit garam.
 





Tambahkan tepat 5 ml air kedalam tabung, lalu pasanglah sumbat. Jepitlah tabung seperti yang terlihat pada gambar. Pastikan permukaan cair pendingin dalam gelas piala
 





Gunakan kawat pengaduk untuk mengaduk p-xylena sewaktu mendingin. Jika temperature telah mencapai 18oC, catatlah temperature setiap 45 detik sehingga p-xylena membeku.
 





Angkatlah tabung dari cairan pendingin dan biarkan mencair kembali, gunakan tabung dan isinya untuk percobaan B.
 
 



















  1. Penetapan massa senyawa yang tidak diketahui



Tetapkan titik beku larutan p-xylena, catat temperature setiap 15 detik seperti pada butir 3
 
 








  1. Perhitungan
    1. Plot kurva titik p-xylena murni. Tentukan titik beku pelarut murni.
    2. Buat kurva titik beku larutan senyawa dalam p-xylena. Gunakan metode yang digunakan pada latar belakang, tentukan titik beku larutan.
    3. Tetapan titik beku molar (Kb) p-xylena = 4,3oC/menit. Cari rapan p-xylena dalam hand book dan hitung massa pelarut yang digunakan. Hitung massa molar senyawa.
    4. Asisten akan memberikan rumus empiris senyawa. Hitunganlah rumus molekulnya.


















VII. PERTANYAAN PRAPRAKTIK DAN JAWABAN
1.      Dalam 400 gr H2O dilarutkan 9 gr glukosa dan sejumlah urea. Bila titik beku larutan -0,93. Tentukan berat urea yang ditambahkan !
2.      Sebanyak 1,2 gr senyawa dengan nama C8H8O dilarutkan dalam 15 ml sikloheksena (p = 0,799 g/ml) Hitunglah molaritas larutan ini !
Jawaban :
1.      Tf               = Tf pelarut – Tflarutan
= 0 – (-0,93)
= 0,93oC
                                 Tf           = m x Kf
                                                = gr glukosa   +   gr urea      x    1000     x Kf
                                                   Mr glukosa       Mr Urea             p
                                    0,93     =   9    +   gr urea     x 1000    x 1,86
                                                   180            60            400
                                    0,93     = 9     +   3 gr urea   x    1000    x 1,86
                                                   180          180               400
                                    0,93     = 9 + 3 gr urea x 2,5 x 1,86
                                                                        180
                        0,93 x 180       = 9 + 3 gr urea
                              4,65
                                    36        = 9 + 3 gr urea
                        Gr urea            = 36 – 9
                                                       3
                        Gr urea            = 27       = 9 gr
                                                     3    
2. m        =  gr    x   1000
                  Mr           v
               = 1,2 gr  x  1000          = 0,6061 molal
                   120         1,5
VIII. DATA HASIL PENGAMATAN
Tabel 1. Menggunakan air murni, dimulai dari suhu 21oC
Perubahan suhu (oC)
Waktu (s)
21
0
18
15
11
30
11
45
8
60
7
75
5
90
5
105
5
120


Tabel 2. Menggunakan air + gula
Perubahan suhu (oC)
Waktu (s)
21
0
10
15
5
30
5
45
5
60







Tabel 1. Menggunakan air murni, dimulai dari suhu 21oC
Tabel 2. Menggunakan air + gula


IX. DATA HASIL PENGAMATAN
Diketahui        :
            Massa glukosa : 1 gr
            V air                : 5 ml
            P air                 : 0,966 gr m-1
            Kf                    : 1,86
 

   Tf     = Tf pelarut – Tflarutan
            = 5 – 5
            = 0

m         =   massa air
                     V air
            =      . V air
            = 0,966 . 5
            = 4,83 gr
m air    = 5 gr

   Tf     = Kf . m
            = Kf .      massa glukosa        . 1000
                               Mr glukosa
    0      = 1,86 .  1   .    1000
                         Mr         5
   Mr    = 107,5

Menentukan Rumus empiris
[CH2O]n          = Mr
[12+6+16]n     = Mr
                
n          =   Mr    =   107,5
                 30            30
                                      = 3,58
                                      = 4
[CH2O]n          = [CH2O]n
                        = Ci Hi Oi
                        = C4 H8 O4
Jadi rumus molekul C4 H8 O4





















X. PEMBAHASAN
            Dari Praktikum kali ini yang berjudul “Penetapan Masa Molar Berdasarkan Penurunan Titik Beku” kami mendapatkan pembahasan diantaranya yaitu : bahwa penurunan suhu pada percobaan yang kami lakukan sangat drastis atau curam, dari yang awalnya suhunya normal, setelah dimasukkan kedalam gelas beaker yang berukuran besar yang diisi dengan batu es. Dengan menggunakan larutan berupa air murni, kami mendapatkan suhu yang stabil setelah waktu yang cukup lama, yaitu 5ºC. Adapun dengan menggunakan larutan gula, kami mendapatkan suhu stabil yang sama, akan tetapi dalam waktu yang lebih cepat. Hal ini disebabkan karena larutan gula bersifat menurunkan titik beku suatu larutan air murni. Hal ini dapat dilihat dari table data hasil pengamatan.
            Kami juga mennggunakan garam dapur yang dicampurkan dengan es batu dalam gelas beaker, hal ini bertujuan untuk menghambat proses pencairan pada es batu sehingga dapat membantu kami dalam melakukan percobaan ini. Pada proses pengukuran suhu, jangan sampai thermometer menyentuh dinding tabung reaksi, karena hal ini dapat berpengaruh terhadap hasil dari pengukuran.
            Penurunan titik beku, ΔTf . bila kebanyakan larutan encer didinginkan, pelarut murni terkristalisasi lebih dahulu sebelum ada zat terlarut yang mengkristalisasi suhu dimana kristal-kristal pertama dalam keseimbangan dengan larutan disebut titik bekularutan. Titik beku larutan demikian selalu lebih rendah dari titik beku berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut di dalam massa tertentu pelarut, jadi penurunan titik beku ΔTf = (titik beku pelarut – titik bekularutan) = Kf . m dimana m ialah molaritas larutan. Jika persamaan ini berlaku sampai konsentrasi 1 molal, penurunan titik beku larutan 1 molal setiap non elektrolit yang tersebut di dalam pelarut itu ialah Kf yang karena itu dinamakan tetapan titik beku molal (molal Freezmapoint consatant) pelarut itu. Nilai numerik Kf adalah khas pelarut itu masing-masing.
            Dari percoban di atas dapat kita ketahui bahwa dalam mendapatkan titik beku dari grafik, yaitu dengan membuat grafik dari hasil percobaan sehingga kita dapatkan grafik yang dihasilkan akan memperlihatkan penurunan suhu yang curam pada beberapa detik diawal percobaan (1-60 detik pertama) dan perubahan suhu yang relatif kecil pada sisa waktu percobaan (penurunan suhu yang landai). Untuk mendapatkan titik beku pelarut atau larutan, tarik garis pada daerah curam (garis pertama) dan landai(garis kedua) sehingga garis tersebut membagi titik suhu dengan jarak yang sama. Perpotongan antara kedua garis tersebut merupakan titik beku pelarut/larutan. Sedangkan pada larutan contoh perubahan suhunya juga tidak konstan pada awal-awal pertama dan pada detik pengukuran terakhir pada pada suhu 5ºC. jadi dapat kita simpulkan bahwa perubahan yang terjadi pada penentuan titik beku pelarut dengan penentuan titik beku larutan contoh perubahan suhunya relatif tidak tetap dan penurunannya juga berjalan dengan tidak konstan.




XI.KESIMPULAN
  1. Sifat koligatif larutan adalah sifat suatu larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak bergantung pada sifat partikel zat terlarut tersebut.
  2. Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku zat terlarut.
  3. Dengan peristiwa penurunan titik beku suatu zat atau senyawa, kita dapat mencari massa relative suatu senyawa yaitu dengan menggunakan titik beku larutannya.
  4. Penurunan titik beku pada larutan dipengaruhi oleh factor yang mempengaruhi perubahan suhu baik dari system ataupun dari lingkungan.
  5. Dalam peristiwa penurunan titik beku, garam dapur berfungsi sebagai stabilisator suhu es dikarenakan garam dapur dapat menghambat proses pencairan es.
















DAFTAR PUSTAKA
Fassenden, J, Ralph, dkk. 1993. Organik Chemistry 3rd Edition. Jakarta : Erlangga
Karyadi, Beni. 1997. Kimia Edisi II. Jakarta : Pusat perbukuan Depdikbud
Tim Penyusun. 2003. Penuntun Pratikum Kimia Edisi Dasar I. Indralaya : Universitas Sriwijaya






















LAMPIRAN


                   

     Tabung reaksi                     Pipet tetes                               Termometer




             

      Gelas beker                       Gelas ukur                               Spatula



Comments

Post a Comment