LAPORAN PRAKTIKUM KI2142 KELARUTAN TIMBA

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KI2142

KELARUTAN TIMBAL BALIK

Nama

: Devi Shofa

Al Fitri

NIM

: 13713044

Kelompok

: 2

Shift/Tanggal Praktikum : 2/1 Oktober

2014

Nama Asisten

: Anas Santria

NIM

: 20513034

LABORATORIUM KIMIA FISIK

PROGRAM STUDI TEKNIK MATERIAL

FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

(2)

1. Judul

Kelarutan Timbal Balik

2. Tujuan Percobaan

1. Menentukan volume piknometer

2. Menentukan berat jenis zat NaCl dan CH3OH dari perbandingan berat zat dan volume piknometer

3. Menentukan suhu rata-rata campuran fenol dan air, campuran fenol dan NaCL dan campuran fenol dan CH3OH

4. Menentukan fraksi mol fenol (sitem fenol air)

5. Menentukan fraksi mol fenol (sistem fenol air dan NaCl)

6. Menentukan fraksi mol fenol (sistem fenol air dan CH3OH)

7. Menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik antara dua cairan. 8. Menentukan diagram fasa antara kelarutan dengan suhu.

3. Teori Dasar

Sistem biner fenol – air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat solubilitas timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Solubilitas (kelarutan) adalah kemampuan suatu zat terlarut untuk larut dalam suatu pelarut. Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran.

(3)

T

Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur sebagian bila temperaturnya di bawah temperatur kritis. Jika mencapai temperatur kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika temperaturnya telah melewati temperatur kritis maka sistem larutan tersebut akan kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi.

Salah satu contoh dari temperatur timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang berdasarkan pada bertambahnya % fenol dalam setiap perubahan temperatur baik di bawah temperatur kritis (gambar 1). Jika temperatur dari dalam kelarutan fenol aquadest dinaikkan di atas 50°C maka komposisi larutan dari sistem larutan tersebut akan berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan bertambah (lebih dari 11,8 %) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari 62,6 %). Pada saat suhu kelarutan mencapai 66°C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.

Gambar 1. Komposisi campuran fenol air

L1 adalah fenol dalam air, L2 adalah air dalam fenol, XA dan XF

masing-masing adalah mol fraksi air dan mol fraksi fenol, XC adalah mol fraksi

komponen pada suhu kritis (Tc). Sistem ini mempunyai suhu kritis (Tc) pada

(4)

homogen dengan komposisi Cc. Pada suhu T1 dengan komposisi di antara A1

dan B1 atau pada suhu T2 dengan komposisi di antara A2 dan B2, sistem

berada pada dua fase (keruh). Sedangkan di luar daerah kurva (atau diatas suhu kritisnya, Tc), sistem berada pada satu fase (jernih).

Temperatur kritis atas Tc adalah batas atas temperatur dimana nterjadi

pemisahan fase.Diatas temperatur batas atas, kedua komponen benar-benar bercampur.Temperatur ini ada gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen,

Beberapa system memperlihatkan temperatur kritis Tc . dimana dibawah

temperatur itu kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan diatas temperatur itu kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah air-trietilamina. Dalam hal ini pada temperatur rendah kedua komponen lebih dapat campur karena komponen-komponen itu membentuk kompleks yang lemah, pada temperatur lebih lebih tinggi kompleks itu terurai dan kedua komponen kurang dapat bercampur.

4. Data Pengamatan

T ruang : 26.5 C

ρ

air pada Truang

: 0.999 gr/ml

W piknometer kosong I : 19.10 gr W piknometer I +air : 45.25 gr W piknometer I +CH3OH : 44.97 gr

(5)

8 10.5 8 51 42 46.5 0.127

9 Fenol + NaCl 1% 52 40 46 0.1149

10 Fenol + CH3OH 1% 54 36 45 0.1147

5. Pengolahan Data

5.1 Penentuan volume piknometer

Vpikno I =(

Wpiknometer I

+

air

)

−(Wpiknometer kosong I

)

ρ air padaTruang

=

45.25 _0.999

−

19.10

= 26.18 ml

Vpikno II =(

Wpiknometer II

+

air

)

−(Wpiknometer kosong II

)

ρ air pada Truang

=

46.15 _0.999

−

21.54

= 24.63 ml

5.2 Penentuan

ρ

(Berat jenis) zat

21.54

= 0.996 gr/ml

5.3 Penentuan T rata-rata (Tabel)

T rata-rata =

Tkeru h+Tbening

₂

Trata-rata 1

=

41 +

₂

28

= 34.5 o_C

36

= 45 o_C

5.4 Menentukan fraksi mol fenol (sitem fenol air)

Mol air 1 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

4 x

₁₈

0.999

= 0.222 mol

Mol Fenol 1=

_MrFenol

mFenol

(7)

= 0.043 mol

Fraksi Mol (X Fenol) 1 =

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.043

0.043 ₊

_0.222

= 0.163

Mol air 2 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

5 x

0.999 ₁₈

= 0.278 mol

Mol Fenol 2=

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

4 = 0.043 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.043

0.043 ₊

_0.278

= 0.134

Mol air 3 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

6 x

0.999 ₁₈

= 0.333 mol

Mol Fenol 3=

_MrFenol

mFenol

(8)

= 0.043 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.043

0.043 ₊

_0.333

= 0.114

Mol air 4 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

8 x

0.999 ₁₈

= 0.444 mol

Mol Fenol 4=

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

4 = 0.043 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.043

0.043 ₊

_0.444

= 0.088

Mol air 5 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

10 x

₁₈

0.999

= 0.555 mol

Mol Fenol 5=

_MrFenol

mFenol

(9)

= 0.053 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.053

0.053 ₊

_0.555

= 0.087

Mol air 6 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

6.5 x

₁₈

0.999

= 0.361 mol

Mol Fenol 6=

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

6 = 0.064 mol

Fraksi mol (X Fenol) 6 =

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.064

0.064 ₊

_0.316

= 0.15

Mol air 7 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

8.5 x

₁₈

0.999

= 0.472 mol

Mol Fenol 7=

_MrFenol

mFenol

(10)

= 0.074 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.074

0.074 ₊

_0.472

= 0.136

Mol air 8 =

_Mr

m

=

Vair x ρ air

_MrH

₂

_O

=

10.5 x

₁₈

0.999

= 0.583 mol

Mol Fenol 8=

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

8 = 0.085 mol

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air}

=

_0.085

0.085 ₊

_0.583

= 0.127

5.5 Menentukan fraksi mol fenol (sistem fenol air dan NaCl)

Massa NaCl = % x V (NaCl+air) x

ρ

NaCl

= 1% x 6ml x 0.996 gr/ml

ml

=

5.94 ₁₈

= 0.33 mol

Mol Fenol =

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

4 = 0.043 mol

Fraksi mol (X Fenol) =

_{mol Fenol+}

mol Fenol

_{mol air+}

_{mol NaCl}

=

_0.043

₊

_0.33

0.043 ₊

_0.00102

= 0.1149

5.6 Menentukan fraksi mol fenol (sistem fenol air dan CH3OH)

Massa CH3OH =% x V (CH3OH+air) x

ρ

CH3OH

= 1% x 6ml x 0.998 gr/ml

= 0.0599 gram

(12)

=

0.0599

₃₂

= 0.00187 mol

Mol air =

%

x V

(CH

3 OH

+

air

)

x ρ H

2 O

Mr H

2 O

=

99 %

x

6 ml x

₁₈

0.999 gr

/

ml

= 0.33 mol

Mol Fenol =

_MrFenol

mFenol

=

₉₄

4 = 0.043 mol

Fraksi mol (X Fenol) =

_{mol Fenol+}

_{mol air+}

mol Fenol

_{mol CH}

₃

_OH

=

_0.043

₊

_0.33

0.043 ₊

_0.00187

= 0.1147

5.7 Diagram Fasa

(13)

(14)

(15)

7. Kesimpulan

1. Volume piknometer 1 sebesar26.18 mldanpiknometer 2 sebesar24.63 ml.

2. Berat jenis zat NaCl sebesar 0.996 gr/mldan CH3OHsebesar 0.998 gr/ml.

3. -Suhu rata-rata campuran fenol dan air(dalamCelcius) sebesar 34.5 ; 39.5 ; 62.5 ; 64.5 ; 49.5 ; 55.5 ; 43.5 dan 46.5.

-Suhu rata-rata campuran fenol dan NaCL sebesar 46 o_C

-Suhu rata-rata campuran fenol dan CH3OH sebesar 45o_C

4. Fraksi mol fenol (sitem fenol air)sebesar0.163 ; 0.134 ; 0.114 ; 0.088 ; 0.087 ; 0.15 ; 0.136 dan 0.127.

5. Fraksi mol fenol (sistem fenol air dan NaCl) sebesar 0.1149

6. Fraksi mol fenol (sistem fenol air dan CH3OH)sebesar 0.1147

7. Kelarutan timbal balik sistem fenol – air mempunyai suhu kritis 46,09ᵒC 8. Kurva antara sistem fenol – air berbentuk parabola

8. Daftar pustaka

Atkins.Physical Chemistry.8

th

_{edition : Oxford University Press.2006.New}

York.Page :136–165

Brady, James E.Chemistry: The Moleculer Nature of Matter.6

th

_{edition :}

_{John Wiley &}

Sons, Inc.2012.United States of America.Page : 156 – 205

http://www.scribd.com/doc/17162525/Praktikum-kelarutan-timbal-balik

Roberto Lopez Rendon and Jose Alejandre.Molecular Dynamics Simulations of The

Solubility of H

2

S and CO

2

in Water.Sociedad Quimica de Mexico,

(16)

9. Lampiran

9.1 Data Berat Jenis air berbagai suhu

9.2 Jawaban Pertanyaan dalam modul

1.Suhu konsolut atas atau suhu larutan kritik adalah batas atas temperatur dimana terjadinya pemisahan fasa. Di atas temperatur batas atas, komponen akan benar-benar tercampur. Derajat kebebasan sistem pada T > T konsolut atas yaitu dua.

2.Sistem yang memiliki titik konsolut bawah : sistem nikotin – air, Sistem yang memiliki dua suhu konsolut : sistem air – CO2, sistem air – H2S

(17)

selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.

Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi.

(18)