LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
CAMPURAN TIGA KOMPONEN (DIAGRAM TERNER)
Oleh : Kelompok VIII
Anggota : 1. Dian Oktaviana ( 00330 ) 2. Hilda Salmi ( 02012 ) 3. Okta suryani ( 00335 ) 4. Zikra Azizah ( 02020 )
Dosen : 1. Yerimadesi, S.Pd, M.Si 2. Hari Sanjaya, S.Si, M.Si
Asisten : 1. Al-Izzah Chan 2. Rika Purnama 3. Wiwi Deswita
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
CAMPURAN TIGA KOMPONEN (DIAGRAM TERNER)
TUJUAN
Membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam dua cairan tertentu. TEORI DASAR
Berdasarkan hukum fasa gibbs,jumlah terkecil variable bebas yang di lakukan untuk menyatakan keadaaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan di ungkapkan sebagai
V=C-P+2 Dimana
V=jumlah derajat kebebasan C=Jumlah komponen
P=jumlah fasa
Dalam ungkapan di atas,kesetimbangan di pengaruhi oleh temperature,tekanan dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada temperatur dan tekanan tetap dinyatakan sebagai:
V=3-P
Jika dalam sistem terdapat satu fasa,v=2,berarti untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu di tentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam keadaan setimbang,v=1,berarti hanya satu komponen lain sudah tertentu berdasarkan diagram fasa untuk system tersebut.
Oleh karena sistem tiga komponen pada temperatur dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan paling banyak dua,maka diagram fasa sistem ini dapat di gambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut digram Terner.
Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saling larut antar zat cair tersebut dan temperature percobaan,andaikan ada tiga zat cair A,B ,dan C. A dan B Saling larut sebagian. Penambahan zat C ke dalam campuran A dan B akan memperbesar atau memperkecil daya saling larut A dan B. Pada percobaan ini hanya akan di tinjau sistem yang memperbesar daya saling larut A dan B. Dalam hal ini A dan C serta B dan C saling larut sempurna. Kelarutan cairan C dalam berbagai komposisi campuran A dan B Pada temperatur dan tekanan tetap dapat di gambarkan pada suatu diagram terner. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagram terner dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2 di bawah ini.
Gambar 1 C C 25 75 Z 50 50 X 75 25 25 A B A 25 50 75 B Y
Titik A,B dan C menyatakan komponen murni. Titik-titik pada sisi AB,BC Dan AC menyatakan fraksi dari dua komponen,sedangkan titik dalam segitiga menyatakan fraksi dari tiga komponen. Titik P menyatakan suatu campuran dengan fraksi dari A,B dan C masing-masing sebanyak x,y dan z.
Gambar 2
Titik x menyatakan suatu campuran dngan fraksi A=25%,B=25% Dan C=50%.Titik pada garis BP Dan BQ menyatakan campuran dengan perbandingan jumlah A dan C yang tetap, tetapi dengan jumlah B yang berubah. Hal yang sama berlaku bagi garis-garis yang di tarik dari salah satu sudut segitiga kesisi yang ada di hadapannya.
Daerah di dalam lingkungan merupakan daerah dua fasa salah satu cara untuk menentukan garis binodal atau kurva kelarutan ini adalah dengan cara menambahkan zat B ke dalam berbagai komposisi campuran A dan B.
Titik-titik pada lekungan menggambarkan komposisi sistem pada saat terjadi perubahan dari jernih menjadi keruh. Kekeruhan timbul karena larutan tiga komponen yang homogen pecah menjadi dua larutan konyungat terner.
Alat dan Bahan Alat
Standard an Klem Erlenmeyer Corong Gelas Kimia
Termometer Gelas Ukur Buret
Bahan
Langkah Kerja
Buat 9 macam campuran A dan C yang saling larut dalam Erlenmeyer, dengan komposisi sebagai berikut :
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ml A 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ml C 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Titrasi tiap campuran dengan zat B sampai timbul kekeruhan dan catat jumlah volume zat B yang digunakan
Catat temperatur kamar sebelum dan sesudah percobaan
Buat diagram terner dari campuran
DATA PENGAMATAN Percobaan 1
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Suhu Awal Suhu Akhir Rapat Massa gr/ml
ml A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 28 28 0,994
ml C 9 8 7 6 5 4 3 2 1 28 28 1
ml B 0,5 1 0,4 0,5 0,6 0,7 3,7 5,4 6,5 28 28 1,464 Ket : A= asam asetat; B= Kloroform ; C= air
Percobaan 2
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Suhu Awal Suhu Akhir Rapat Massa gr/ml
ml A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 28 28 0,994
ml C 9 8 7 6 5 4 3 2 1 28 28 1
ml B 0,3 0,4 0,6 0,9 1,3 1,5 1,6 2,5 8,7 28 28 0,86 Ket: A= asam asetat; B= Benzen ; C= air
PERHITUNGAN Percobaan 1 Labu 1: nA= nB= nC= n tot= 0,016 +0,0061 +0,5 = 0,5221 XA = XB= Xc = Labu 2: nA= nB= nC= ntot = 0,034 +0,012+ 0,45 = 0,496 mol XA = XB= XC = Labu 3: nA= nB=
nC= ntot= 0,0497 + 0,0049 + 0,389 = 0,4436 mol XA = XB = XC = Labu 4: nA= nB= nC= ntot= 0,0662 +0,00612 +0,34= 0,4123 mol XA = XB = XC = Labu 5: nA= nB= nC= n tot= 0,0828 + 0,00735 +0,278 = 0,36815 mol XA = XB = XC =
Labu 6: nA= nB= nC= n tot= 0,0994 +0,0085 + 0,23 = 0,3379 mol XA = XB = XC = Labu 7: nA= nB= nC= n tot= 0,1159 +0,0453 +0,167 = 0,382 mol XA = XB = XC = Labu 8: nA= nB= nC= n tot= 0,1325+ 0,0661 +0,112= 0,3056 mol
XA = XB = XC= Labu 9: nA= nB= nC= n tot=0,1491 + 0,079 +0,056 = 0,2841 mol XA = XB= XC = Percobaan 2 Labu 1: nA= nB= nC= n tot=0,0165+ 0,003+ 0,5= 0,5195 mol XA = XB =
XC = Labu 2: nA= nB= nC= n tot= 0,034 +0,0044 + 0,45 = 0,4884 XA = XB = XC= Labu 3: nA= nB= nC= n tot= 0,0497 +0,0066 +0,389 = 0,4453 mol XA = XB = XC = Labu 4: nA= nB= nC=
n tot= 0,0662+ 0,0099 +0,34 = 0,4161mol XA = XB = XC = Labu 5: nA= nB= nC= n tot= 0,0828+ 0,0144+ 0,278 = 0,3752 mol XA = XB = XC = Labu 6: nA= nB= nC= n tot= 0,0994 + 0,016 + 0,23= 0,3404 mol XA = XB = XC =
Labu 7: nA= nB= nC= n tot=0,1159+ 0,0176 +0,167 =0,3005mol XA = XB = XC = Labu 8: nA= nB= nC= n tot= 0,1325 +0,027 + 0,112 = 0,2715 mol XA = XB = XC= Labu 9: nA= nB= nC= n tot=0,1491 + 0,095 +0,056 = 0,3001 mol
XA = XB = XC =
JAWABAN PERTANYAAN AWAL
1. Jelaskan pengertian fasa, komponen, dan derajat kebebasan?
Fasa : bagian sestem yang mempunyai komposisi dan sifat seragam
Komponen: zat minimum yang diperlukan untuk menyatakan semua komposisi zat dalam semua fasa system
Derajat kebebasan: jumlah terkecil variabel intensif yang harus diketahui untuk menyatakan nilai variabel intensif yang lain
2. Yang diketahui tentang diagram terner?
Diagram terner digunakan dlam campuran satu fasa tigaq komponen. Diagram terner banyak terpakai dalam kesetimbangan padat, cair. Berdasarkan kelarutan komponen ketiga cairan. Maka system tiga komponen dapat dibagi atas:
Sepasang komponen larut sebagian
Dua pasang komponen larut sebagian
Tiga pasang komponen larut sebagian
3. Jika suatu larutan tersiri dari 30% zat A, 20% zat B, 50% zat C. buatlah komposisi larutan tersebut dalam diagram terner?
4. Pada gambar no 2 diatas jelaskan maksud garis lengkung yang menghubungkan titik A dan titik B?
Daerah di dalam lengkung merupakan daerah dua fasa yaitu fasa A dan fasa B namun didalamnya larut larut C dalam jumlah yang sangat sedikit. Titik pada lengkungan
Kekeruhan timbul karena larutan tiga komponen yang homogen pecah menjadi dua larutan konjugat terner. Salah satu cara untuk menentukan garis bimodal atau kurva kelarutan ini ialah dengan cara menambahkan zat B kedalam berbagai komposisi campuran A dan B.
JAWABAN PERTANYAAN AKHIR DIAGRAM TERNER
PEMBAHASAN
Praktikum campuran tiga komponen ini bertujuan agar praktikan mampu membuat kurva larutan suatu cairan yang terdapat dalam dua cairan tertentu. Percobaan ini berdasarkan kepada kelarutan suatu cairan yang bisa larut dalam dua campuran yang juga saling melarutkan. Untuk mencapai tujuan dari praktikum,percobaan dilakukan dengan menggunakan bahan asam asetat gasial,asam asetat,kloform, benzena,air. Percobaan in dilakukan dalam dua tahap,tahap pertama dianggap campuran pertama. Yaitu terdiri dari asam asetat sebagai zat A,air sebagai zat C,dan kloform sebagai zat B yang sekaligus digunakan sebagai larutan terakhir yang dimasukkan kedalam campuran A dan C yang saling melarut. Tahap kedua dianggap sebagai campuran kedua. Yaitu terdiri dari asam asetat sebagai zat A,air sebagai zat C dan benzena sebagai zat B yang dimasukkan kedalam campuran air dan asam asetat yang saling melarutkan. Seharusnya percobaan ini dilakukan dalam enam tahap percobaan namun karena keterbatasan bahan yang tersedia percobaan hanya dapat dilakukan dalam dua kali tahap.
Untuk membuat kurva kelarutan campuran tiga komponen,diharuskan terlebih dahulu diketahuinya kelarutan kelarutan ketiga komponen tersebut dalam masing masing komponen lainnya. Untuk tahap pertama dilarutkan asam asetat dengan air kemudian dilarutkan kloroform kedalam larutan dengan mentitrasi larutan asam asetat dan air menggunakan kloform sebagai titran. Kloroform tidak dapat larutditandai dengan keruhnya larutan yang dititrasi. Jika larutan yang dititrasi sudah keruh maka volume yang digunakan untuk membuat larutan menjadi keruh itulah banyaknya larutan kloroform yang dapat larut dalam air dan asam asetat. Untuk titrasi ini dilakukan denag sembilan bbuah labu erlenmeyer dimana masing masing labu dimasukkan air dan asam asetat dengan fraksi mol yang berbeda,fraksi mol asam asetat meningkat dengan naiknya nomor labu erlenmeyer,sedangkan fraksi mol air turun dengan naiknya nomor labu erlenmeyer. Dari percobaan didapat bahwa untuk mengeruhkan larutan asam asetat diperlukan kloform makin banyak dengan naiknya nomor labu erlenmeyer. Begitu juga dengan percobaan tahap kedua , banyaknya volume benzena yang dapat larut dalam asam asetat dan air adalah banyaknya volume benzena yang dapat mengeruhkan asam asetat dan air ketika titrasi dilakukan.
Ketika titrasi dilakukan untuk tahap pertama diukur suhu ruangan sebelum titrasi dilakukan adalah 280 C,setelah dilakukan titrasi suhu ruangan terukur 270 C. Pada tahap kedua suhu ruangan terukur 280 C,dan setelah titrasi terukur suhu adalah 270 C. Berdasarkan data ini dapat diambil kesimpulan bahwa pelarutan kloroform dalam asam asetat dan air merupakan reaksi endoterm. Begitu juga dengan pelarutan benzena dalam air dan asam asetat merupakan reaksi endoterm . karena dari kedua reaksi ini membutuhkan/meyerapkan kalor dari lingkungan yang ditandai dengan turunnya suhu ruangan. Dari perhitungan dapat disimpulkan bahwa kloroform lebih banyak larut dalam asam asetat,karena bayaknya kloroform yang dibutuhkan untuk mengeruhkan larutan titer sebanding dengan banyaknya asam asetat yang terdapat dalam larutan titer.
Untuk perhitungan dari percobaan tahap kedua didapat bahwa benzena banyak larut dalam asam asetat,karena untuk banyaknya benzena yang dibutuhkan untuk mengeruhkan campuran yang dititer sebanding dengan banyaknya fraksi mol asam asetat yang terdapat dalam larutan yang dititrasi.
KESIMPULAN
Dari percobaan diagram terner yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa:
