Post on 30-Jun-2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Besaran suatu padatan atau gas dalam larutan biasanya dinyatakan sebagai
molalitas daripada sebagai fraksi mol. Misalnya, kebanyakan data tentang bebas
pembentukan zat larutan encer mengacu kepada keadaan rujukan bermolalitas
satu. Ini adalah hal yang umum dan molalitas memiliki arti teori yang kurang dari
fraksi mol.
Molalitas suatu zat terlarut adalah jumlah mol tiap kg zat pelarut. Hal ini
memiliki sifat molal parsial untuk menentukan volume molal parsial dan sifat
molal parsial yang paling mudah digambarkan adalah volume molal parsial
komponen dalam sampel terhadap volume total. Volume molal parsial suatu
larutan didefenisikan sebagai penambahan volume yang terjadi bila satu mol
komponen I ditambahkan pada larutan. Volume molal parsial dari komponen-
komponen dalam larutan merupakan salah satu sifat termodinamik molal parsial
utama yang dapat ditentukan dengan bantuan metode grafik dengan bantuan
menggunakan fungsi hubungan analitik yang menunjukkan hubungan J dan ni dan
dengan menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata.
Berdasarkan teori di atas serta untuk mengetahui metode-metode
penentuan volume molal parsial yang merupakan sifat dari termodinamika molal
parsial utama maka percobaan ini dilakukan sehingga mempermudah dalam
memahami teori yang ada serta menganalisis sekiranya tidak terdapat korelasi
antara hasil yang diperoleh di laboratorium dengan apa yang ada dalam teori.
1,2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1,2,1 Maksud Percobaan
Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari dan memahami
metode penentuan volume molal parsial larutan.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan volume molal parsial
larutan NaCl sebagai fungsi konsentrasi dengan mengukur densitas larutan
menggunakan piknometer.
1,3 Prinsip Percobaan
Prinsip dari percobaan ini adalah penentuan densitas larutan NaCl dengan
variasi konsentrasi melalui pengukuran bobot jenis larutan NaCl menggunakan
piknometer kemudian menentukan volume molal parsial menggunakan metode
analitik dan metode grafik.
1,4 Manfaat Percobaan
Manfaat dari percobaan ini adalah agar kita dapat mengetahui apa yang
dimaksud dengan volume molal parsial yang merupakan sifat dari termodinamika.
Selain itu kita juga dapat mengetahui metode-metode penentuan volume molal
parsial melalui praktikum bukan hanya lewat teori sehingga kita dapat
menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan Percobaan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan NaCl 3 M,
aquadest, kertas label dan tissue roll.
3.2 Alat Percobaan
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah piknometer 25 mL,
gelas kimia 600 mL, pipet volume 50 mL, labu ukur 100 mL, bulb, pipet tetes,
labu semprot, neraca digital, dan termometer.
3.3 Prosedur Percobaan
Disiapkan piknometer yang bersih dan kering kemudian ditimbang bobotnya.
Diisi piknometer dengan akuades sampai penuh kemudian diimpitkan. Ditimbang
bobot piknometer menggunakan neraca digital. Dicatat bobot dan suhunya.
Diencerkan larutan NaCl 3 M sehingga konsentrasinya menjadi 1,5 M. Diambil
50 mL dari larutan NaCl 1,5 M yang kemudian diencerkan sehingga
konsentrasinya menjadi 0,75 M. Diambil 50 mL dari larutan NaCl 0,75 M yang
kemudian diencerkan sehingga konsentrasinya menjadi 0,375 M. Diambil 50 mL
dari larutan NaCl 0,75 M yang kemudian diencerkan sehingga konsentrasinya
menjadi 0,1875 M. Larutan yang telah diencerkan tersebut masing-masing diukur
bobotnya dengan menggunakan piknometer dimulai dari konsentrasi terkecil
sampai terbesar. Dicatat bobotnya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
T = 29 oC = 302 K
We = bobot piknometer kosong (g) = 39,5782 gram
Wo = bobot piknometer + akuades (g) = 62,3305 gram
do = densitas akuades pada suhu 29 oC = 0,9959 g/cm3
Konsentrasi NaCl (M) Berat piknometer (g)
3 64,6357
1,5 63,5145
0,75 62,9282
0,375 62,6300
0,1875 62,4808
4.2 Perhitungan
Tabel Pengamatan
Konsentrasi
NaCl (M)
Berat Piknometer (g)W-We W-Wo Wo-We
We Wo W
3 39,5782 62,3305 64,6357 25,0575 2,3052 22,7523
1,5 39,5782 62,3305 63,5145 23,9363 1,184 22,7523
0,75 39,5782 62,3305 62,9282 23,3500 0,5977 22,7523
0,375 39,5782 62,3305 62,6300 23,0518 0,2995 22,7523
0,1875 39,5782 62,3305 62,4808 22,9026 0,1503 22,7523
a. Penentuan densitas larutan (d)
d =
W −WeWo−We x do
d1 =
25,0575 g22,7523 g
x 0,9959 g/cm3
=
24,9548 22 , 7523 = 1,0968 g/cm3
d2 =
23,9363 g22 ,7523 g
x 0,9959 g/cm3
=
23,838222 , 7523 = 1,0477 g/cm3
d3 =
23,3500 g22 , 75230 g
x0,9959 g/cm3
=
23,254322 , 7523 = 1,0221 g/cm3
d4 =
23,0518 g22 ,7523 g
x 0,9959 g/cm3
=
22,957322 , 7523 = 1,0090 g/cm3
d5 =
22,9026 g22 ,7523 g
x 0,9959 g/cm3
=
22,808722 , 7523 = 1,0025 g/cm3
b. Penentuan molalitas larutan (m)
m =
1d−BM
M−1000
m1 =
11,0968 g/cm3
3 M−
58 , 5 M /mol1000
=
10,3656 − 0 ,0585
=
10,3071 = 3,2563 mmol/g
m2 =
11,0477 g/cm3
1,5 M−
58 ,5M /mol1000
=
10,6985 − 0 ,0585
=
10,6400 = 1,5625 mmol/g
m3 =
11,0221 g/cm3
0 ,75 M−
58 ,5M /mol1000
=
11,3628 − 0 , 0585
=
11,3043 = 0,7667 mmol/g
m4 =
11,0090 g/cm3
0 ,375 M−
58 ,5M /mol1000
=
12,6907 − 0 , 0585
=
12,6322 = 0,3799 mmol/g
m5 =
11,0025 g/cm3
0 ,1875 M−
58 ,5M /mol1000
=
15,3467 − 0 , 0585
=
15,2882 = 0,1891 mmol/g
c. Penentuan volume molal parsial
φ =
1d ( BM -
1000m
xW −WoWo−We )
φ1 =
11,0968 g/cm3 ( 58,5 M/mol -
(10003,2563 mmol/g
x2,3052 g22,7523 g ))
=
11,0968 g/cm3 (58 , 5− (307,0970 x 0,1013 ) )
=
11,0968 g/cm3
x27,3911 = 24,9737 cm3/mol
φ2 =
11,0477 g/cm3 ( 58,5 M/mol -
(10001,5625 mmol/g
x1,184 g22,7523 g ))
=
11,0477 g/cm3 (58 ,5− (640 x 0,0520 ) )
=
11,0477 g/cm3
x25,22 = 24,0718 cm3/mol
φ3 =
11,0221 g/cm3 ( 58,5 M/mol -
(10000,7667 mmol/g
x0,5977 g22,7523 g ))
=
11,0221 g/cm3 (58 , 5− (1304,2911 x 0,0263 ) )
=
11,0221 g/cm3
x24,1971 = 23,6739 cm3/mol
φ4 =
11,0090 g/cm3 ( 58,5 M/mol -
(10000,3799 mmol/g
x0,2995 g22,7523 g ))
=
11,0090 g/cm3 (58 , 5− (2632,2717 x 0,0132 ) )
=
11,0090 g/cm3
x23,754 = 23,5421 cm3/mol
φ5 =
11,0025 g/cm3 ( 58,5 M/mol -
(10000,1891 mmol/g
x0,1503 g22,7523 g ))
=
11,0025 g/cm3 (58 , 5− (5288,2073 x 0,0066 ) )
=
11,0025 g/cm3
x23,5979 = 23,5391 cm3/mol
d. Analisa Grafik
NaCl (M)molalitas (mmol/g)
√mVolume molal
Parsial (cm3/mol)Volume molal parsial regresi
33,2563
1,8045 24,973724,8261
1,5 1,5625 1,25 24,071824,2318
0,75 0,7667 0,8756 23,673923,8305
0,375 0,3799 0,6164 23,542123,5527
0,1875 0,1891 0,4349 23,539123,3581
Grafik hubungan Φ regresi Vs √M
Grafik sebelum regresi
Grafik setelah regresi
Slope = tg x = ∆y ∆x
= 23,3581 - 23,5527 = -0,1946 0,4349 - 0,6164 -0,1815
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 222.5
23
23.5
24
24.5
25
25.5
f(x) = 1.07184239860185 x + 22.892264855121R² = 0.928917546809156
Grafik hubungan φ Vs √m
√m
φ
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 222.5
23
23.5
24
24.5
25
f(x) = 1.0718 x + 22.892R² = 1
Grafik hubungan φ regresi vs √m
√m
φ
Slope = Volume molal Parsial = 1,0722 cm3/mol4.3 Pembahasan
Perbedaan konsentrasi larutan NaCl menghasilkan densitas yang berbeda-
beda pula. Semakin tinggi konsentrasi larutan, densitasnya juga semakin besar.
Hal ini disebabkan karena semakin tinggi konsentrasi suatu larutan, menunjukkan
jumlah partikel dalam larutan tersebut semakin banyak. Dengan kata lain,
konsentrasi suatu larutan berbanding lurus dengan densitas larutan.
Pada percobaan ini, digunakan laruatn NaCl 3 M yang diencerkan
beberapa kali sehingga diperoleh larutan NaCl yang lebih encer yakni 1,5 M, 0,75
M, 0,375 M dan 0,1875 M. Selanjutnya keseluruhan NaCl dengan konsentrasi
berbeda itu kemudian di hitung volume molal parsialnya dengan menghitung
bobot jenis masing-masing larutan. Pengenceran dilakukan untuk mengamati
seberapa besar penambahan volume larutan yang terjadi pada berbagai variasi
konsentrasi larutan. Dengan demikian akan diketahui seberapa besar pengaruh
konsentrasi larutan terhadap volume molal parsial larutan.
Volume molal parsial sangat dipengaruhi oleh konsentrasi dari larutan
tersebut. Semakin tinggi konsentrasinya maka volume molal parsialnya semakin
tinggi pula atau dengan kata lain berbanding lurus.
Konsentrasi suatu zat sangat berpengaruh terhadap berat piknometer yang
nantinya akan ditimbang. Semakin tinggi konsentrasinya maka semakin berat pula
piknometer tersebut. Hal ini dapat terjadi karena penyusun dari larutan NaCl yang
konsentrasinya besar lebih banyak mengandung zat NaCl daripada air sehingga
beratnya menjadi lebih besar, yang kita ketahui bersama bahwa NaCl adalah suatu
padatan yang dibuat menjadi larutan.
Pada penimbangan piknometer, kita melakukannya dari larutan yang
konsentrasinya kecil ke yang konsentrasinya besar. Hal ini dilakukan agar
nantinya berat yang ditimbang untuk yang konsentrasinya kecil tidak dipengaruhi
oleh yang konsentrasinya besar. Konsentrasi yang besar dapat mempengaruhi
konsentrasi yang kecil berubah menjadi agak besar pula walaupun tidak sama.
Tetapi yang konsentrasinya kecil tidak mempengaruhi konsentrasi yang besar. Hal
ini dilakukan karena piknometer yang digunakan hanya 1 buah, jadi kita
menghindari terjadinya kesalahan yang besar pada percobaan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni : (1) volume molal
parsial dari komponen-komponen dalam larutan, (2) entalpi molal parsial (juga
disebut sebagai panas diferensial larutan) dan (3) energi bebas molal parsial
(disebut potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (1)
metode grafik , (2) dengan menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan J
dan n1, dan (3) dengan menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal
nyata yang ditentukan sebagai
ΦJ1 = J – n1Jol
n1
di mana Jol adalah metode harga molal untuk komponen murni dan dengan
menggunakan metode intersep. Suatu hal yang harus diingat adalah bahwa sifat
molal parsial dari suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk
senyawa murni adalah sama jika larutan tersebut ideal ( Dogra dan Dogra, 1990).
Sifat molal parsial yang mudah digambarkan adalah volume molal parsial
yaitu kontribusi pada volume, dari satu komponen sampel terhadap suatu volume
total. Kita dapat membayangkan pada suatu volume besar dari air murni. Jika
ditambahkan lebih lanjut air, maka volumenya bertambah 18 cm3 dan kita dapat
mengatakan bahwa 18 cm3 adalah volume molal air murni. Walaupun demikian
jika ditambahkan i mol air ke dalam etanol murni yang volumenya besar maka
penambahan volumenya hanya sebesar 14 cm3. Alasan dari perbedaan kenaikan
volume ini adalah volume yang ditempatkan pada sejumlah molekul air dan
bergantung pada molekul yang di sekelilingnya. Begitu banyak etanol yang ada
sehingga setiap molekul air dikelilingi oleh etanol murni, kumpulan molekul-
molekul itu menyebabkan etanol hanya menempati ruang sebesar 14 cm3
(Atkins, 1994).
Sistem perilaku ideal dengan semua hubungan termodinamik yang
diturunkan dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu:
1. Besaran molal parsial, misalnya volume molal parsial, entalpi, dan sebagainya.
2. Aktivitas dan koefisien aktivitas, penerapan hukum pembatasan Debye-
Huckel.
Secara matematik sifat molal parsial didefenisikan sebagai:
T,p,nj = Ji
dimana Ji adalah sifat molal parsial dari komponen ke- i. Secara fisik Ji berarti
kenaikan dalam besaran termodinamik J yang diamati bila satu mol senyawa i
ditambahkan ke suatu sistem yang besar sehingga komposisinya tetap konstan
(Dogra dan Dogra, 1990).
Sifat molar parsial yang paling mudah digambarkan adalah volume molar
parsial yaitu kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap
volume total (Atkins, 1994).
Volume molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah
bergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika
komposisinya berubah dari A murni ke B murni. Perubahan lingkungan molekular
dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antar molekul inilah yang menghasilkan
variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah (Atkins, 1994).
Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni volume molal
parsial dari komponen-komponen dalam larutan, entalpi molal parsial (juga
disebut sebagai panas diferensial larutan), dan energi bebas molal parsial (disebut
potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan metode grafik,
dengan menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan J dan ni, dan dengan
menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata yang ditentukan
sebagai
ФJi =
dimana Ji0 adalah harga molal untuk komponen murni dan dengan menggunakan
metode intersep. Satu hal yang harus diingat adalah bahwa sifat molal parsial dari
suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk senyawa murni adalah
sama jika larutan tersebut ideal (Dogra dan Dogra, 1990).
Salah satu kelemahan molaritas adalah larutan nilainya bergantung pada
suhu. Jumlah liter larutan yaitu volume larutan akan sedikit berubah bila suhunya
berubah. Karena itu 1 M larutan yang dipersiapkan pada suhu 30 C, pada suhu 0
C, konsentrasinya tidak 1 M lagi. Untuk mengatasi keku rangan tersebut,
digunakan satuan molalitas yang tidak bergantung pada suhu. Molalitas
didefenisikan sebagai (Bird, 1993) :
jumlah mol zat terlarut molalitas (m) = jumlah kilogram pelarut
Alasan yang melatarbelakangi hasil yang sederhana ini adalah sebagai
berikut. Jika sampel yang sangat besar dari campuran yang komposisinya tertentu
kemudian jika sejumlah nA zat A ditambahkan, komposisinya tetap tidak berubah,
VA tetap, dan volume sampel berubah sebesar nA VA. Jika nB zat B ditambahkan,
volume berubah sebesar nB VB dengan alasan yang sama. Oleh karena itu,
perubahan volume total adalah nA VA + nB VB. Sekarang sampel menempati
volume yang lebih besar, tetapi perbandingan komponen-komponennya tetap
sama. Sekarang, diambil dari volume yang besar ini, sampel yang terdiri dari nA
zat A dan nB zat B. Volumenya adalah nA VA + nB VB, Karena V termasuk fungsi
keadaaan, sampel yang sama dapat disiapkan hanya dengan mencampur jumlah
yang tepat dari A dan B (Atkins, 1994).
Larutan pekat sering disimpan di laboratorium dalam ruang penyimpanan
stok bahan kimia untuk digunakan sesuai keperluan. Seringkali kita
mengencerkan larutan stok ini sebelum bekerja dengan larutan tersebut. Prosedur
untuk penyiapan larutan yang kurang pekat dari larutan yang lebih pekat disebut
pengenceran (Chang, 2005).
Partial molal volumes have been determined for the nickel(ll) complexes
of ethylenediamine tetra acetic acid (mono-complex) and methyliminodiacetic
acid (bis complex). The formation of these is accompanied by appreciable
increases in volume, greater in the case of the second ligand. The observations are
discussed in terms of reduced electrostriction of water by the complexes, and the
different volume increases are accounted for by structural features of the
complexes which are partially confirmed by spectral measurements
(Sze and McBryde, 1979).
Volume molal parsial dapat ditentukan dengan suatu kompleks nikel(II)
dari asam asetat tetra etilendiamin (senyawa monokompleks) dan asam metil
aminodiasetat (senyawa bikompleks). Rumus kimia dari kedua senyawa diatas
disusun oleh perlakuan peningkatan dari volume, terutama pada penyebab ligan
yang kedua. Penelitian didiskusikan pada suhu reduksi elektrostatik oleh air
dengan kompleksnya, dan perbedaaan peningkatan volume di hitung berdasarkan
struktur kompleks yang membentuk parsial oleh instrument atau pengukuran
spektral (Sze dan McBryde, 1979).
Volume molal dan entropi molal selalu positif, tetapi kuantitas molal
parsial yang bersangkutan tidak perlu demikian. Contohnya, volume molal parsial
batas MgSO4 (volume molal parsialnya dalam batas konsentrasi nol adalah -1,4
cm3/mol), yang berarti penambahan 1 mol MgSO4 ke dalam air yang volume besar
menghasilkan pengurangan volume sebesar 1,4 cm3. Penyusutan terjadi karena
garam itu memutuskan struktur air yang terbuka ketika ion-ionnya terhidrasi
sehingga volumenya sedikit menyusut (Atkins, 1994).
Dalam termodinamika dikenal dua tipe peubah yaitu (Taba, dkk., 2009):
a. Peubah ekstensif yang bergantung pada jumlah fase, contoh: V, U, H, S, A,
G.
b. Peubah intensif yang tidak tergantung pada jumlah fase, contoh: P dan T.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari hasil percobaan ini adalah bahwa nilai volume molal
parsial dari larutan NaCl adalah - 20,8981 cm3/mol.
5.2 Saran
Untuk percobaan, sebaiknya bukan hanya larutan NaCl saja yang digunakan
tetapi larutan-larutan lainnya sehingga pengetahuan praktikan bertambah.
Untuk asisten, asisten telah membimbing kami dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P. W., 1994, Kimia Fisika, Erlangga, Jakarta.
Bird, T., 1993, Kimia Fisika Untuk Universitas, PT Gramedia, Jakarta.
Chang, R., 2005, Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid I, Erlangga, Jakarta.
Dogra, S. K. dan Dogra, S., 1990, Kimia Fisik dan Soal-Soal, Universitas Indonesia, Jakarta.
Sze, Y. K. dan McBryde, W. A. E., 1979, The Partial Molal Volume of Two Nickel Chelate Complexes, Canada Journal Chemistry, National Research Council of Canada, Volume 58: 1795 – 1798.
Taba, P., Zakir, M. dan Fauziah, S., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UH, Makassar.
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 27 Maret 2010
Asisten Praktikan
( A. YANTI PUSPITA SARI ) ( ABD. RAHMAN )
LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA
PENENTUAN VOLUME MOLAL PARSIAL
Nama : ABD. RAHMAN
Nim : H311 08 011
Kelompok : IV (Empat)
Hari/Tgl. Perc. : Senin/ 22 Maret 2010
Asisten : A. YANTI PUSPITA SARI
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2010
BAGAN KERJA
NaCl 3 M
- Diencerkan konsentrasinya menjadi ½, ¼, 1/8, 1/16
kali dari konsentrasi awal.
- Ditimbang piknometer kosong dan bersih.
- Diisi piknometer dengan air dan tutup rapat-rapat.
- Dikeringkan permukaan luar piknometer lalu
timbang.
- Dikerjakan langkah 3 dengan menggunakan berturut-
turut larutan NaCl 3 M; 1,5 M; 0,75 M; 0,375 M dan
0,1875 M, sebagai pengganti air suling.
- Dicatat suhu kamar.
Hasil