LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I PENENTU

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I PENENTUAN MASSA MOLEKUL RELATIF

BERDASARKAN MASSA JENIS GAS

Dosen Pengampu Matakuliah Ibu Nazriati

Ibu Fauziatul Fajaroh

Oleh: Kelompok 4

Nur ‘Aini 150331603666

Rini Suswantini R. 150331602827 Vevina Dyahsasi N. 150331602415

LABORATURIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA

▸ Baca selengkapnya: laporan praktikum fisika roket air

(2)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan Percobaan

Mahasiswa dapat menentukan berat molekul suatu senyawa yang mudah menguap dengan cara mengukur massa jenis uap dari senyawa tersebut.

B. Dasar Teori

Gas terdiri dari banyak partikel. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan kecepatan dan arah yang beraneka ragam. Partikel-partikel gas tersebar secara merata di semua bagian ruangan yang ditempati. Gaya atau interaksi antar partikel- partikelnya sangat kecil.

Senyawa volatil merupakan senyawa yang mudah menguap menjadi gas bila terjadi peningkatan suhu (umumnya 100o_{C). Jika senyawa-senyawa volatil ini} menguap, komponennya akan mengalami penurunan mutu. Berat molekul senyawa volatil dapat diukur berdasarkan pengukuran massa jenis gas yang menguap. Hal ini perlu dilakukan agar dalam tiap proses yang membutuhkan panas dapat diantisipasi jumlah senyawa volatil yang menguap, sehingga aroma dan cita rasa komponen dapat dipertahankan.

Namun pada kenyataannya diketahui bahwa suatu gas selalu dipengaruhi oleh perubahan tekanan dan suhu lingkungan. Berbagai hukum yang dikenal sebagai hukum-hukum gas menyatakan ketergantungan sejumlah tertentu gas terhadap tekanan, suhu, dan volume. Hukum-hukum gas ini diperoleh dari pengamatan-pengamatan eksperimental. Maka dari sini berat molekul senyawaa volatil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gas ideal yang berdasarkan pengukuran massa jenis gas.

Persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul senyawa volatil didapatkan dari turunan rumus persamaan gas ideal yaitu :

=

Diturunkan menjadi :

(3)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

Kerapatan padatan dan cairan sering dibandingkan dengan kerapatan air. Zat yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) dari air akan mengapung, dan zat yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) dari air akan tenggelam dalam air. Dengan jalan yang saama. kerapatan gas dibandingkan dengan kerapatan udara. gas yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) akan naik dalam udara, dan gas yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) akan turun dalam udara.

Persamaan keadaan atau gas ideal adalah persamaan termodinamika yang menggambarkan keadaan materi di bawah seperangkat kondisi fisika. Persamaan gas ideal adalah sebuah persamaan konstitutif yang menyediakan hubungan matematik antara dua atau lebih fungsi keadaan yang berhubungan dengan materi, seperti temperatur, tekanan, volume dan energi dalam.

(4)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN

A. Alat Percobaan

1. Labu Erlenmeyer (150 mL) 2. Beaker Glass (600 mL)

1. Cairan Volatil (misalnya CHCl3 atau aseton)

C. Prosedur Percobaan

1. Diambil sebuah labu Erlenmeyer berleher kecil yang bersih dan kering, ditutup dengan menggunakan aluminium foil dan karet gelang.

2. Labu Erlenmeyer ditimbang beserta aluminium foil dan karet gelang dengan menggunakan neraca analitik.

3. Dimasukkan kurang lebih 5 mL cairan volatil ke dalam labu Erlemeyer, kemudian ditutup kembali dengan menggunakan karet gelang erat-erat sehingga tutup ini bersifat kedap udara. Dengan menggunakan jarum, dibuat lubang kecil pada aluminium foil agar uap dapat keluar.

4. Labu Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100o_C sedemikian sehingga air kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil. Labu Erlenmeyer dibiarkan dalam penangas air sampai semua cairan volatil menguap. Dicatatat suhu penangas air tersebut.

(5)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

6. Labu Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang dengan neraca analitik. Tutup aluminium foil dan karet gelang jangan dilepas.

7. Labu Erlenmeyer diisi dengan air sampai penuh dan ditimbang massa air yang terdapat dalam Erlenmeyer. Volume air bisa diketahui bila massa jenis air yang terdapat dalam Erlenmeyer diketahui dengan menggunakan rumus ρ=m/V.

8. Diukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer.

(6)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

D. Diagram Alir Percobaan

Selesai

Dihitung berat molekul menggunakan faktor koreksi Diukur tekanan atmosfer dengan barometer

Ditentukan volume Erlenmeyer dengan diisi dengan air sampai penuh dan ditimbang massa air pada Erlenmeyer

Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang Erlenmeyer ditempatkan dalam desikator. Air pada bagian luar labu dikeringkan.

Erlenmeyer diangkat dari penangas, saat semua cairan volatil menguap Dibiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap

Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100o_{C hingga} kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil.

Dibuat lubang kecil pada aluminium foil dengan jarum. Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan karet gelang.

5 mL cairan volatil dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang sudah ditimbang massanya.

(7)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

No Objek Pengamatan Hasil Pengamatan

1 Massa Erlenmeyer kosong 74,72 gram

2 Massa erlenmeyer + aluminium foil + karet _gelang 75,62 gram

3 Tekanan ruangan 738 mmHg = 0,97 atm

4 Suhu penangas air 75o_{C = 348 K}

5 Suhu lingkungan 28o_{C = 301 K}

6 Massa Erlenmeyer + Aluminium Foil + Karet Gelang + Sampel Cairan Volatil (setelah

masuk desikator) 76,04 gram

7 Massa erlenmeyer + air 217, 84 gram

8 Massa air 217,84 gram – 74,72 gram _{= 143,12 gram}

9 Massa sampel cairan volatil 76,04 gram – 75,62 gram _{=0,42 gram}

B. Pembahasan

Pada percobaan “Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Massa Jenis Gas”, digunakan cairan kloroform (CHCl3) sebagai sampel. Langkah awal percobaan adalah menimbang massa Erlenmeyer kosong (dalam percobaan ini 74,72 gram), lalu menimbang massa Erlenmeyer beserta penutup aluminium foil dan karet gelang (dalam percobaan ini 75,62 gram). Tujuan Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil adalah agar Erlenmeyer kedap udara, sehingga Erlenmeyer mampu menampung uap kloroform yang dihasilkan dari proses pemanasan.

(8)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

Setelah semua cairan sampel volatil menguap, uap cairan volatil (kloroform) akan menempati seluruh penjuru ruangan dalam Erlenmeyer dan ada sebagian uap cairan yang keluar. Uap sampel berhenti keluar saat keadaan kesetimbangan tercapai, yakni saat tekanan uadara cairan dalam Erlenmeyer sama dengan tekanan tekanan udara luar (dalam percobaan ini tekanan udara luar 0,97 atm), volume sama dengan volume Erlenmeyer dan suhu sama dengan suhu dalam penangas air.

Untuk mengetahui volume Erlenmeyer, labu Erlenmeyer diisi air sampai penuh lalu ditimbang massanya (dalam percobaan ini 217,84 gram). Lalu dihitung volume air menggunakan rumus massa jenis air pada suhu 28o_{C dan didapat hasil} volume Erlenmeyer sebesar 0,144 L

Langkah selanjutnya adalah menempatkan Erlenmeyer dalam desikator yang berfungsi untuk menurunkan suhu Erlenmeyer sehingga uap cairan volatil terkondensasi dan kembali berwujud cair. Lalu, ditimbang kembali massa Erlenmeyer beserta cairan volatil di dalamnya dan didapat hasil massa cairan volatil dalam Erlenmeyer sebesar 0,42 gram.

Setelah diketahui massa dan volume sampel (kloroform) dalam Erlenmeyer, maka dapat ditentukan massa jenis uap kloroform dalam Erlenmeyer. Untuk mengetehui massa molekul relatif sampel, dibutuhkan data tambahan, yakni tetapan R (0,082 L atm mol-1 _K-1_{), berdasarkan rumus persamaan gas ideal,} P.V=n.R.T

(9)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

cairan kloroform pada suhu kamar. Untuk menghitung tekanan uap kloroform pada suhu tertentu, digunakan rumus :

Log P = 6,90328 – 1163,03/(227,4+T) T = suhu senyawa (o_C)

P = tekanan uap (mmHg)

Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan massa molekul relatif percobaan kloroform 95,917 gram/mol, sedangkan massa molekul relatif teori kloroform adalah 119,5 gram/mol, sehingga diperoleh persen kesalahan sebesar 19,73%.

Saat proses percobaan ini, terdapat kesalahan teknis atau human error yang mungkin terjadi sehingga hasil yang didapat tidak sesuai dengan hasil teoritis dan terdapat persentase yang cukup besar. Kesalahan-kesalahan tersebut diantaranya :

 Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat pengukuran suhu penangas air.

 Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat Erlenmeyer di dalam desikator.

 Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air, cairan volatil belum menguap seluruhnya

(10)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan, yakni :

1. Penentuan berat molekul suatu senyawa berdasarkan massa jenis gas dilakukan berdasarkan rumus persamaan gas ideal dengan menggunakan kloroform (CHCl3) sebagai sampel.

2. Volume uap kloroform yang menempati Erlenmeyer adalah sebesar 0,144 L 3. Massa jenis kloroform adalah sebesar 2,917 gram/L

4. Berat molekul kloroform secara teori adalah 119,5 gram/mol, sedangkan berat molekul kloroform hasil percobaan adalah 85,814 gram/mol

(11)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

DAFTAR PUSTAKA

(12)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

PERTANYAAN

1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini?

2. Dari analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil, diperoleh nilai = 120 gram/mol. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa tersebut mengandung unsur karbon 10% , klor 89% , dan hidrogen 1%. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!

JAWABAN

1. Sumber kesalahan :

 Ketidaktepatan pengamatan saat cairan telah menguap semua atau belum, dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan yang belum menguap atau masih ada cairan yang terisi dalam Erlenmeyer, maka dapat mengakibatkan kesalahan perihitungan massa jenis gas dan pada akhirnya mengakibatkan kesalahan pada perhitungan berat molekul.\

 Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat pengukuran suhu penangas air.

 Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat Erlenmeyer di dalam desikator.

 Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air, cairan volatil belum menguap seluruhnya

 Ketidaktelitian praktikan dalam membaca skala yang ditunjukkan neraca analitik saat pengukuran massa

2. Penentuan rumus molekul senyawa

(13)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

Jumlah Atom Klor

₌ ,

, = 3,008 = 3 atom Cl

 Mr Hidrogen

1

100 x 120 = 1,2

Jumlah Atom Hidrogen

₌ ,

= 1,2 = 1 atom H

(14)

(15)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

4. Faktor Koreksi

5. Massa Udara

6. Massa Sampel (CHCl3) Total

(16)

PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

7. Mr Sampel (CHCl3) Hasil Percobaan