Laporan Volume Molar Parsial

ABSTRAK

PENENTUAN VOLUME MOLAR PARSIAL

Telah dilakukan percobaan penentuan volume molar parsial untuk menentukan volume molar parsial larutan NaCl dengan berbagai variasi kosentrasi yaitu 3M; 1,5 M; 0,75 M dan 0,375 M sebagai fungsi rapat massa. Percobaan volume molar ini dilakukan pada larutan NaCl karena NaCl larutan non ideal dan tidak berkontribusi dengan baik didalam larutan dan sebagai pembandingnya digunakan akuades. Dari percobaan yang dilakukan tersebut, dapat ditentukan rapat massa larutan menggunakan piknometer dan dapat ditentukan volume molar parsialnya yang didasarkan pada grafik hubungan antara volume molar nyata larutan terhadap akar mol NaCl. Dari grafik hubungan tersebut, maka akan didapat volume molar parsial larutan NaCl. Volume molar parsial larutan NaCl yang didapat pada konsentrasi 3M; 1,5 M; 0,75 M; 0,375 M yaitu 12,7272476 mL; 7.4886448 mL; 4.211352 mL dan 2,2575724 mL.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total disebut volume molar parsial. Volume molar parsial dari zat terlarut didalam larutan didefenisikan sebagai perubahan volume dari larutan ketika zat terlarut dimasukkan kedalam larutan. Penentuan volume molar parsial suatu larutan dilakukan pada larutan non ideal.

Percobaan penetuan volume molar parsial dilakukan pada larutan NaCl karena larutan ini termasuk larutan non ideal yang tidak berkontribusi dengan baik didalam larutan. Penetuan volume molar parsial larutan NaCl menggunakan piknometer, dimana dari piknometer tersebut dapat diketahui rapat massanya dengan menimbang piknometer sebelum dan sesudah dari waterbath. Dari rapat massa yang didapat maka dapat ditentukan volume molar parsialnya menggunakan grafik hubungan antara volume molar parsial nyata dengan akar mol NaCl.

Penentuan volume molar parsial dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh aplikasinya yaitu Kajian Pengaruh Volume Molar Parsial Terhadap Titik Didih Gliserol dan Etilen Glikol Dalam Air. Dimana pengaruh volume molar parsial ditentukan dengan pengukuran titik didih campuran beberapa variasi % massa etilen glikol dan gliserol dengan sistem refluks.

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah mennetukan volume molar parsial larutan NaCl sebagai fungsi rapat massa.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dari percobaan ini adalah menentukan volume molar parsial larutan NaCl sebagai fungsi rapat massa menggunakan piknometer. Piknometer ditimbang sebelum dan sesudah perendaman didalam waterbath dan piknometer di isi dengan larutan NaCl untuk mengetahui rapat massa nya selama di waterbath pada suhu dan waktu tertentu. Sehingga dari percobaan, akan didapat rapat massa nya yang digunakan untuk menentukan volume molar parsialnya. Dalam penentuan volume molarnya digunakan metode grafik, dimana dalam grafik

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Volume Molar Parsial

Pada temperatur cairan perlu diketahui sifat parsial zat selain tekanan parsial yaitu volume molar parsial. Volume molar parsial adalah kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total. Volume molar parsial dibandingkan dengan suatu zat pada beberapa konsentrasi dan kompensasi umum didefenisikan sebagai berikut (Atkins, 1999) :

(

(

δV_δv

)

p , T , n dimana nj :jumlah mol 1, n :jumlah mol zat lain tetap.

Volume molar parsial dari zat terlarut dalam larutan didefenisikan sebagai perubahan volume dari larutan ketika zat terlarut dimasukkan kedalam larutan. Volume molar parsial juga menggambarkan potensial kimia zat terlarut (Imai, 2007).

2.2 Sifat Molar Parsial

Ada 3 sifat termodinamika molar parsial utama yaitu (Dogra dan Dogra, 1990) :

a. Volume molar parsial dari komponen-komponen dalam larutan b. Entalpi molar parsial

c. Energi bebas molar parsial

Ketiga sifat tersebut akan saling bergantungan jika dihubungkan dengan beberapa metode penentuan volume molar parsial.

Metode yang digunakan atas dasar ketiga sifat tersebut adalah (Rield, 1991) :

a. Menggunakan hubungan analitik yang menunjukan j dan n. b. Menggunakan fungsi yang disebut molar massa.

c. Menggunakan metode grafik

Dalam hal ini j dapat berfungsi sebagai fungsi komponen larutan dengan menjaga jumlah semua konsep lain tetap.

2.3 Kualitas Molar Parsial

Sifat termodinamika ektensif dari campuran homogen V,U,H,S,A differensial total dari volume suatu larutan biner homogen, dapat dituliskan sebagai berikut (Alberty dan Daniels, 1987) :

dv =

[

∂ V_{∂ T}

]

p1,n1,n2 dt +

[

∂ V_{∂ P}

]

T , n1,n2 dp +

[

_{∂ n}∂ V₁

]

T1,P , n2 dn1 +

[

∂ V

∂ n2

]

p1,T1,n1 dn2

=

[

∂ V_{∂ T}

]

p1,n1,n2 dt +

[

∂ V_{∂ P}

]

T1,n1,n2 dp + V1dn1 + V2dn2 Dan didapatlah persamaan volume molar parsialnya yaitu :

V1 =

[

_{∂ n}∂ V₁

]

T1,P , n2

Subtrip nj meneunjukan bahwa jumlah mol setiap komponen tetap kecuali untuk komponen I. Dapat dinyatakan bahwa V1 adalah perubahan larutan pada suhu dan tekanan tetap. Peryataan lain menyatakan bahwa V1 adalah perubahan dalam V bila 1 mol ditambahkan pada sejumlah tertentu dari larutan pada suhu dan tekanan tertentu (Yazid, 2005).

2.5 Larutan Ideal dan Non Ideal

Larutan berdasarkan interaksinya diantara komponen-komponen penyusunnya dapat dikelompokan menjadi 2 yaitu larutan ideal dan larutan non ideal. Sedangkan berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan lautan non elektrolit (Petrucci, 1985).

Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dari partikel pelarut tersusun seimbang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Larutan ideal akan memenuhi hukum Raoult. Larutan non ideal adalah larutan yang terdiri dari 2 komponen zat terlarut A dan pelarut B, bila gaya tarik antara A dan B tidak

sam dengan gaya kohesi antara A dengan A dan B dengan B, sehingga prosesnya menimbulkan efek kalor (Petrucci, 1985).

2.6 Analisis Bahan 2.6.1 Akuades (H2O)

Akuades merupakan larutan yang bersifat netral, biasanya dipergunakan sebagai pelarut universa, tidak berwarna, merupakan pelarut yang sangat baik. Memiliki titik didih 1000_{c, titik beku 0}0_{c dan massa jenisnya} 1 g/cm3 _{(Daintith,1994).}

2.6.2 Natrium Klorida (NaCl)

Natrium klorida merupakan senyawa berbentuk padatan kristal putih tak berwarna dan berbau. Senyawa ini larut sempurna dalam air. NaCl memiliki titik didih 1413o_{C dan titik leleh 80}o_{C (Scott, 1994).}

BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah batang pengaduk, botol semprot, gelas beaker, labu ukur, piknometer, pipet ukur dan waterbath.

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades (H2O) dan natrium klorida (NaCl).

3.2 Cara Kerja

Dibuat 4 macam konsentrasi (0,3 M; 1,5 M; 0,75 M; 0,375 M). Ditimbang piknometer kosong, diisi dengan larutan NaCl

Digantungkan piknometer didalam waterbath pada suhu 30O_C, selama 15 menit.

Diamati permukaan, lalu keluarkan piknometer dari waterbath. Dikeringkan dengan tisu dan ditimbang piknometer.

3.3 Rangkaian Alat Larutan NaCl

Gambar I. Rangkaian alat waterbath BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Pengamatan No pikno kosong Konsentrasi NaCl (M) Massa pikno kosong Massa pikno + air Massa Pikno + NaCl 13 3 M 23,3600 48,1003 50,8651 6 1,5 M 23,0569 47,8643 49,2727 13 0,75 M 23,3600 48,7939 6 0,375 M 23,0569 48,1902 4.2 Pembahasan

Volume molar parsial adalah kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total. Volume molar parsail memiliki 3 sifat yaitu: volume molar parsial dari komponen-komponen larutan, entalpi molar parsial dan energi bebas molar parsial. Dari ketiga sifat-sifat tersebut, dalam penetuannya dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode grafik, metode analitik, metode molar nyata dan metode interseep (Atkins, 1999; Dogra dan Dogra, 1990). Metode volume molar parsial suatu larutan digunakan untuk menentukan volume molar suatu larutan non ideal. Menurut Petrucci (1985) Larutan non ideal adalah larutan yang terdiri dari 2 komponen zat terlarut A dan pelarut B, bila gaya

tarik antara A dan B tidak sam dengan gaya kohesi antara A dengan A dan B dengan B, sehingga prosesnya menimbulkan efek kalor

4.2.1 Analisis Prosedur

Penentuan volume molar parsial dilakukan untuk menentukan volume molar parsial larutan natrum klorida sebagai fungsi dari rapat massa. Langkah-langkah dalam penetuannya yaitu pertama-tama dibuat larutan NaCl dengan berbagai variasi konsentrasi yaitu 3 M; 1,5 M; 0,75 M dan 0,375 M. Tujuan konsentrasi divariasikan adalah untuk melihat perbedaan volume molar parsial pada masing-masing konsentrasi dan membandingkan besar volume molar parsial larutan dengan air.

Setelah itu ditimbang piknometer kosong yang telah dipanaskan teerlebih dahulu kedalam oven selama 1 jam. Piknometer kosong ditimbang tujuannya adalah untuk membandingkan hasil akhir kosong dengan yang diisi larutan. Tujuan piknometer dipanaskan terlebih dahulu adalah untuk menghilangkan hidrat yang ada didalam pikno. Apabila tidak dipanaskan maka hidrat yang ada akan mempengaruhi nilai volume molar parsial larutan.

Selanjutnya diisi piknometer kosong dengan larutan NaCl hinnga penuh. Digunakan larutan NaCl karena NaCl bukan larutan ideal, tidak berkontribusi sempurna dalam larutan sehingga perlu ditentukan rapat massa nya. Selain digunakan larutan NaCl, juga digunakan akuades sebagai pembandingnya. Akuades berfungsi sebagai pelarut yang bersifat netral, tidak berwarna dan merupakan pelarut yang sangat baik (Daintith, 1994).

Menurut Petrucci (1990) larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dari partikel pelarut tersusun seimbang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Larutan ideal akan memenuhi hukum Raoult. Larutan non ideal adalah larutan yang terdiri dari 2 komponen zat terlarut A dan pelarut B, bila gaya tarik antara A dan B tidak sam dengan gaya kohesi antara A dengan A dan B dengan B, sehingga prosesnya menimbulkan efek kalor.

Larutan yang ada didalam piknometer harus diisi penuh tujuannya agar NaCl tidak bereaksi dengan udara luar sehingga massa larutan NaCl tidak

berkurang. Setelah digantungkan piknometer didalam waterbath dipanaskan pada suhu 30O_{C. Digunakan suhu 30}O_{C karena suhu tersebut adalah suhu maksimum} untuk penetuan volume molar parsial. Jika digunakan suhu berlebih, maka larutan melewati batas maksimum pemanasan yang dapat mengakibatkan massa larutan berkurang.

Pemanasan larutan dilakukan selama 15 menit. Tujuan dipanaskan selama 15 menit karena waktu tersebut adalah waktu maksimum pemanasan. Jika dipanaskan melebihi 15 menit, dapat menyebabkan NaCl meguap. Tujuan pemanasan adalah untuk mendapatkan variabel tetap. Kemudian dikeluarkan piknometer dari waterbath dan dikeringkan dengan tisu. Tujuan dikeringkan agar larutan yang menempel dipiknometer tidak mempengaruhi berat piknometer saat ditimbang.

Penetuan volume molar parsial larutan NaCl dipengaruhi oleh konsentrasi. Konsentrasi larutan berbanding lurus dengan berat massa. Semakin besar konsentrasi, maka massa didalam piknometer juga semakin besar. Hasil reaksi pengionan NaCl yaitu :

NaCl Na+ _{+ Cl}

-Penentuan volume molar parsial berhubungan dengan variabel ektensif dan variabel intensif. Menurut Atkins (1999) Variabel ekstensif adalah variabel yang bergantung pada volume, suhu dan tekanan. Sedangkan variabel intensif adalah variabel yang tidak bergantung pada volumE, suhu dan tekanan.

4.2.2 Analisis hasil

Dari percobaan yang dilakukan dapat ditentukan volume molar parsial larutan NaCl berdasarkan grafik hubungan volume molar nyata larutan berbanding dengan akar mol larutan NaCl. Volume molar nyata larutan didapat

dengan mengalikan 1/ρ NaCl dengan

[

Mr NaCl−( 1000 n NaCl∙

⟨

m pikno+NaCl m pikno+air − m pikno+air m pikno kosong

⟩

)

]

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, R.A dan Danniels, F., 1987, “Kimia Fisika”, Erlangga, Jakarta. Atkins, P.W., 1996, “Kimia Fisika”, Jilid 3, Edisi III, Erlangga, Jakarta. Daintith, J,1994,” kamus lengkap kimia ”, Erlangga, Jakarta.

Dogra,S.K dan Dogra,S.,1984,”Kimia Fisika dan Soal-Soal”, Erlangga, Jakarta. Imai, T., 2007, “Molekular Theory of Partial Molar Volume and is Aplications to

Biomolecular System”, CondencedMetter Physch, Vol 10, No 3, PP

343-361.

Petrucci, R.H., 1985, “Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern”, Erlangga, Jakarta.

Rield, R.C., 1991, “Sifat Gas dan Zat Cair”, Gramedia Pustaka, Jakarta. Scott, W.A., 1994, “Kamus Saku Kimia”, Summar Achmadi, Jakarta.