Post on 12-May-2017
1 | k i m i a f i s i k a I I
JURNAL PRAKTIKUM
KIMIA FISIKA II
KESETIMBANGAN FASA
SELASA, 7 APRIL 2014
Disusun oleh :
Fika Rakhmalinda (1112016200003)
Fikri Sholiha (1112016200028)
Naryanto (11120162000018)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2014
2 | k i m i a f i s i k a I I
ABSTRAK
Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga kompoen tergantung pada daya saling larut antar
zat cair tersebut dan suhu percobaan. Andaikan ada tiga zat cair A, B dan C. A dan B saling larut
sebagian. Penambahan zat C kedalam campuran A dan B akan memperbesar atau memperkecil
daya saling larut A dan B.
Satu fasa membutuhkan dua derajat kebebasan untuk menggambarkan sistem secara
sempurna, dan untuk dua fasa dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. Jadi, dapat
digambarkan diagram fasa dalam satu bidang. Cara terbaik untuk menggambarkan sistem tiga
komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga.
Berdasarkan data hasil praktikum didapat volume asam asetat glasial yang dibutuhkan
pada kloroform 3 ml adalah sebanyak 9,8 ml, pada kloroform 5 ml adalah sebanyak 10,65 ml,
dan pada kloroform 7 ml volume asam asetat glasial yang dibutuhkan adalah sebanyak 12,15 ml.
Jadi semakin banyak volume kloroform, maka semakin banyak pula volume asam asetat glasial
yang dibutuhkan untuk membentuk satu fasa.
PENDAHULUAN
Kata “fase” berasal dari bahasa Yunani yang bearati pemunculan. Fase adalah keadaan
materi yang seragam di seluruh bagiannya, bukan hanya dalam komposisi kimianya, melainkan
juga dalam keadaan fisiknya. (Kata-kata ini adalah kata-kata Gibbs) (Atkins, 204:1989).
Berdasarkan hukum fasa Gibbs, jumlah terkecil variabel bebas yang diperlukan untuk
menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan diungkapkan
sebagai :
F = C – P + 2
dimana,
F = jumlah derajat kebebasan
C = jumlah komponen
P = jumlah fasa
Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekaanan dan
komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan
3 | k i m i a f i s i k a I I
tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :
F = 3 – P
Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka F = 2, berarti untuk menyatakan
keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan
bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan, maka F = 1, berarti hanya satu
komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah
tertentu berdasarkan diagram fasa untuk system tersebut. Oleh karena sistem tiga kompoen pada
suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan paling banyak dua, maka diagram
fasa sistem ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga samasisi yang
disebut diagram terner (Atastina Sri Basuki, 15-16: 2003).
Keseimbangan fasa dan proses kelarutan dapat digambarkan dalam Diagram Terner yang
terdiri dari tiga komponen yaitu: minyak, surfaktan dan larutan garam. Sebagai contoh, diagram
terner yang sederhana terdiri dari sistem tiga komponen (pseudoternary diagram) (Edward
Tobing, 1: 2001).
Surfaktan merupakan zat aktif permukaan yang mampu menurunkan tegangan antar
muka (IFT) minyak-air ketingkat yang lebih rendah. Sedangkan campuran surfaktan-air-minyak
dapat membentuk emulsi fasa bawah (larut dalam air), emulsi fasa tengah (disebut mikroemulsi,
larut dalam fasa minyak dan air) dan emulsi fasa atas (larut dalam minyak) (Edward Tobing, 1:
2001).
Satu fasa membutuhkan dua derajat kebebasan untuk menggambarkan sistem secara
sempurna, dan untuk dua fasa dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. Jadi, dapat
digambarkan diagram fasa dalam satu bidang. Cara terbaik untuk menggambarkan sistem tiga
komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga (Dogra, 2009: 473).
Air dan asam asetat dapat bercampur seluruhnya, demikian juga dengan kloroform dan
asam asetat. Air dan kloroform hanya dapat campur sebagian (Atkins, 218:1989).
BAHAN DAN METODE
a. Alat dan bahan
1. Buret
2. Labu Erlenmeyer
3. Klem + statif
4 | k i m i a f i s i k a I I
4. Gelas ukur
5. Piknometer
6. Neraca ohauss
7. Spatula
8. Pipet tetes
9. Gelas kimia
10. Kloroform
11. Asam asetat glasial
12. Akuades
b. Metode
Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode titrasi
Pengukuran massa jenis
1. Mengukur berat kosong piknometer
2. Masukkan air ke dalam piknometer sampai penuh kemudian menimbangnya
3. Mengulangi langkah kedua dengan mengganti air dengan kloroform dan asam
asetat glasial.
Sistem tiga komponen
1. Menyediakan buret yang bersih dan kering lalu mengisinya dengan asam asetat
glasial
2. Menyediakan labu Erlenmeyer sebanyak 3 buah, masing-masing diisi dengan 3
ml, 5 ml, dan 7 ml kloroform. Kerjakan satu persatu mengingat kloroform mudah
menguap dan toksik.
3. Menambahkan masing-masing 5 ml akuades ke dalam labu Erlenmeyer yang telah
diisi dengan kloroform, mengocok sebentar, campuran akan membentuk dua
lapisan.
4. Menitrasi dengan asam asetat glasial sampai kedua lapisan membentuk satu fasa.
Mencatat volume asam asetat glasial yang ditambahkan. Titrasi dilakukan
sebanyak dua kali.
5. Mengulangi untuk labu Erlenmeyer kedua dan seterusnya.
6. Membuat diagram fasa terner.
5 | k i m i a f i s i k a I I
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran massa jenis
Diketahui: Massa piknometer kosong = 22,1 gram
Massa piknometer + air = 46,01 gram
Massa piknometer + kloroform = 56,75 gram
Massa piknometer + asam asetat glasial = 47,2 gram
Massa air = 23,91 gram
Massa kloroform = 34,65 gram
Massa asam asetat glasial = 25,1 gram
⍴ =
⍴air =
= 0,96 g/ml
⍴kloroform =
= 1,39 g/ml
⍴asam asetat glasial =
= 1,00 g/ml
Sistem tiga komponen
Titrasi pertama
Labu 1 (3 ml kloroform + 5 ml Air)
n = ⍴
na =
= 0,035 mol
nb =
= 0,26 mol
nc =
= 0,16 mol
ntotal = 0,035 + 0,26 + 0,16 = 0,437 mol
Xa =
× 100% = 8,009 %
Xb =
× 100% = 59,496 %
6 | k i m i a f i s i k a I I
Xc =
× 100% = 36, 613 %
Labu 2 (5 ml kloroform + 5 ml air)
na =
= 0,058 mol
nb =
= 0,266 mol
nc =
= 0,177 mol
ntotal = 0,058 + 0,266 + 0,177 = 0,501 mol
Xa =
× 100% = 11,57 %
Xb =
× 100% = 53,09 %
Xc =
× 100% = 35,329 %
Labu 3 (7 ml kloroform + 5 ml air)
na =
=0,081 mol
nb =
= 0,266 mol
nc =
= 0,203 mol
ntotal = 0,081 + 0,266 + 0,203 = 0,55 mol
Xa Rata-rata =
= 11,435 %
Xb Rata-rata =
= 53,64 %
Xc Rata-rata =
= 37,92 %
Titrasi kedua
7 | k i m i a f i s i k a I I
Labu 1 (3 ml kloroform + 5 ml Air)
na =
0,035 mol
nb =
= 0,26 mol
nc =
= 0,15 mol
ntotal = 0,035 + 0,26 + 0,15 = 0,454 mol
Xa =
× 100% = 7,7 %
Xb =
× 100% = 48,1%
Xc =
× 100% = 33,03 %
Labu 2 (5 ml kloroform + 5 ml Air)
na =
0,058 mol
nb =
= 0,26 mol
nc =
= 0,17 mol
ntotal = 0,058 + 0,26 + 0,17 = 0,489 mol
Xa =
× 100% = 11,86 %
Xb =
× 100% = 53,137 %
Xc =
× 100% = 34,76 %
Labu 3 (7 ml kloroform + 5 ml Air)
na =
= 0,082 mol
nb =
= 0,26 mol
8 | k i m i a f i s i k a I I
nc =
= 0,205 mol
ntotal = 0,082 + 0,26 + 0,205= 0,547 mol
Xa =
× 100% = 14,99 %
Xb =
× 100% = 47,53 %
Xc =
× 100% = 37,47 %
Xa Rata-rata =
=11,35 %
Xb Rata-rata =
= 49,589 %
Xc Rata-rata =
= 35,063 %
Ket: na = mol kloroform Xa = fraksi mol kloroform
nb = mol air Xb = fraksi mol air
nc = mol asam asettat glasial Xc = fraksi mol asam asetat glasial
9 | k i m i a f i s i k a I I
DIAGRAM FASE TERNER (I)
50 75 25
25
50
75
25
50
75
A B
C
11,435%
53,64%
37,92%
10 | k i m i a f i s i k a I I
DIAGRAM FASE TERNER (II)
F = 3 – P F = derajat kebebasan
= 3 – 2 P = jumlah fasa
= 1
50 75 25
25
50
75
25
50
75
A B
C
35,063%
49,589%
11,35%
11 | k i m i a f i s i k a I I
PEMBAHASAN
Praktikum kali ini mengenai kesetimbangan fasa. Di mana dalam praktikum ini
melakukan titrasi terhadap kloroform (bersifat nonpolar) yang ditambahkan dengan air (bersifat
polar), lalu dititras dengan larutan asam asetat glasial (bersifat semipolar).
Dalam praktikum ini dilakukan beberapa perbandingan yaitu dengan cara membedakan
volume kloroform yang dititrasi. Yang pertama kloroform 3 ml + air 5 ml, yang ke dua 5 ml
kloroform + air 5 ml, dan yang terakhir 7 ml kloroform + air 5 ml. Hal ini dilakukan untuk
mengamati besarnya pengaruh kloroform terhadap banyaknya volume asam asetat glasial yang
dibutuhkan untuk membentuk satu fasa antara air dan kloroform, karena ketika kloroform dan air
dicampurkan terbentuk dua fasa. Terbentuknya dua fasa ini disebabkan karena adanya
perbedaan kepolaran yakni kloroform bersifat nonpolar sedangkan air bersifat polar. Selain itu
karena massa jenis CHCl3 = 1,41 g/mL sedangkan air sebesar 0,96 g/mL, maka pada percobaan
ini diperoleh lapisan kloroform berada dilapisan bawah sedangkan air di lapisan atas karena ρ
kloroform > ρ air.
Dalam praktikum ini, titrasi dilakukan dua kali. Hal ini bertujuan untuk memastikan
volume asam asetat glasial yang dibutuhkan untuk membentuk satu fasa antara air dan
kloroform, lalu volume asam asetat glasial dirata-ratakan.
Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga kompoen tergantung pada daya saling larut antar
zat cair tersebut dan suhu percobaan. Andaikan ada tiga zat cair A, B dan C. A dan B saling larut
sebagian. Penambahan zat C kedalam campuran A dan B akan memperbesar atau memperkecil
daya saling larut A dan B (Atastina Sri Basuki, 16: 2003).
KESIMPULAN
1. Perbedaan fasa yang terjadi antara air dan kloroform terajdi karena perbedaan kepolaran
antara keduanya. Air bersifat polar sedangkan kloroform bersifat nonpolar
2. Asam asetat glasial dalam praktikum ini berfungsi sebagai penyatu fasa dari air dan
kloroform, hal ini dikarenakan sifatnya yang semipolar.
12 | k i m i a f i s i k a I I
3. Semakin banyak volume kloroform maka semakin banyak pula volume asam asetat glasial
yang dibutuhkan
4. Semakin banyak volume kloroform, maka semakin sulit pula untuk menyatukan fasanya
dengan air.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins. 1989. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid I. Jakarta: Erlangga.
Dogra, S.K. 2009. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta: UI-PRESS
Basuki, Atastina Sri dan Setijo Bismo. Buku Panduan Praktikum Kimia Fisika.
http://staff.ui.ac.id. 2003. Diakses pada 11 April 2014. Pukul 20.09 WIB.
Tobing, Edward. Kelakuan Fasa Campuran antara “Reservoar-Injeksi-Surfaktan” untuk
Implementasi Enchanced Water Flooding. http://www.iatmi.or.id. 2001. Diakses pada 11
April 2014. Pukul 20.36 WIB.