Laporan Praktikum KI2241 Energetika Kimia Percobaan D1-D2 Sifat Koligatif Larutan
Nama : Airlangga Diandra Putra
NIM : 10512038
Kelompok, Shift : 4, Rabu siang Tanggal Percobaan : 26 Februari 2014 Tanggal Pengumpulan : 05 Maret 2014 Asisten, NIM :
LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
I. Judul Percobaan Sifat-sifat Koligatif
II. Tujuan Percobaan
1. Menentukan keaktifan pelarut dan zat terlarut dengan menggunakan data penurunan titik beku.
2. Menentukan berat molekul relatif zat terlarut dengan menggunakan data kenaikan titik didih.
III. Teori Dasar
Secara termodinamika, pembekuan dan penguapan merupakan kesetimbangan antara dua buah fasa seperti padat dengan cair atau cair dengan uap (gas). Bila terjadi kesetimbangan fasa, maka ada kesamaan nilai potensial kimia di kedua fasa tersebut. Bila kedalam suatu cairan dilarutkan zat lain, maka potensial kimia dalam pelarut lebih rendah dari potensial kimia pelarut murni yang menyebabkan penurunan titik beku ataupun kenaikan titik didih.
IV. Alat dan Bahan
a. Bahan b. Alat
1. Benzena 1. Set titik beku 2. Naftalen 2. Alat timbang
3. Gelas ukur 4. Pipet tetes 5. Termometer Beckmann 6. Batang pengaduk 7. Tabung reaksi 8. Termos 9. Termometer 10. Cottrel 11. Batu didih
V. Cara Kerja
D-1 Penurunan titik beku
Dibersihkan alat titik beku dan dikeringkan, dimasukkan sejumlah pelarut yang telah dicatat massanya ke dalam alat titik beku. Dipasang termometer Beckmann beserta batang pengaduk pada tabung reaksi sedang dan dimasukkan tabung reaksi sedang ke dalam tabung reaksi besar. Dicelupkan sebagian besar tabung reaksi besar pada termos yang telah diisi. Diaduk perlahan-lahan pelarut agar jangan sampai membeku. Diamati temperatur dan bilamana air raksa sudah mencapai ∆0, dihidupkan
stopwatch dan dicatat temperaturnya untuk setiap 30 detik. Dihentikan pengamatan
bila temperatur tetap minimal sebanyak 3 kali pembacaan. Dikeluarkan tabung reaksi sedang dari perangkat. Ditimbang secara teliti zat terlarut yang akan digunakan lalu dimasukkan kedalam pelarut. Diulangi prosedur dari pengamatan temperatur raksa saat sudah mencapai ∆0. Ditambahkan zat terlarut lagi dan diamati dengan cara yang sama (sebaiknya konsentrasi zat terlarut tidak melebihi 3 molal).
D-2 Kenaikan titik didih
Dibersihkan alat cottrel dan bagian-bagian yang akan berada di dalam alat dan dipasang. Dimasukkan 3-5 batu didih dan sejumlah pelarut kedalam alat hingga bagian corong terbalik terendam, dihitung berapa gram pelarut yang dimasukkan. Dihidupkan air pendingin dan Heating Mantle lalu ditunggu sampai pelarut mendidih dan dilihat apakah pendidihan merata dan reservoir air raksa sudah terbasahi oleh pelarut yang naik melalui pipa kecil. Diamati dan dicatat temperatur pendidihan setiap 30 detik, dihentikan pengamatan bila temperatur tetap minimal sebanyak 3 kali pembacaan. Dimatikan aliran listrik Heating Mantle dan didinginkan alat cottrel (tunggu hingga pelarut benar-benar dingin). Ditimbang secara teliti zat terlarut yang digunakan lalu dimasukkan ke dalam alat cottrel. Diulangi prosedur dari pengamatan reservoir air raksa sudah terbasahi oleh pelarut yang naik melalui pipa kecil. Ditambahkan zat terlarut lagi dan diamati dengan cara yang sama.
VI. Data Pengamatan
Penurunan titik beku pelarut
Massa pelarut (Benzena) : 36 mL x 0.8787 g/mL = 31.6332 g
t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) 1 1.31 12 0.97 23 1.04 2 1.48 13 0.92 24 1.10 3 1.40 14 0.90. 25 1.14 4 1.28 15 0.92 26 1.17 5 1.16 16 0.91 27 1.20 6 1.13 17 0.86 28 1.18 7 1. 07 18 0.92 29 1.19 8 1.06 19 0.99 30 1.20 9 0.96 20 0.99 31 1.25 10 0.95 21 1.03 32 1.25 11 0.96 22 1.03 33 1.26
Penurunan titik bekuk pelarut ditambah 0.09g naftalen
t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) 1 0.31 10 1.15 19 1.57 2 0.31 11 1.22 20 1.61 3 0.40 12 1.31 21 1.63 4 0.47 13 1.29 22 1.67 5 0.57 14 1.35 23 1.70 6 0.70 15 1.39 24 1.68 7 0.81 16 1.46 25 1.67 8 0.92 17 1.52 26 1.68 9 1.14 18 1.53
Penurunan titik beku pelarut ditambah 0.18g naftalen t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.59 11 2.13 21 2.98 31 3.34 0.70 12 2.40 22 3.04 32 3.36 1.04 13 2.42 23 3.09 33 3.37 1.25 14 2.52 24 3.13 34 3.38 1.33 15 2.60 25 3.17 35 3.39 1.57 16 2.69 26 3.21 36 3.40 1.66 17 2.78 27 3.24 37 3.41 1.73 18 2.81 28 3.27 38 3.42 1.97 19 2.87 29 3.29 39 3.43 2.05 20 2.92 30 3.33 40 3.43
Kenaikan titik didih pelarut
Massa pelarut (Sikloheksana) = 50 mL x 0.811 gram/mL= 40.55 gram
t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) 1 0.46 11 3.44 21 3.70 31 3.90 2 2.00 12 3.45 22 3.73 32 3.90 3 1.49 13 3.50 23 3.70 33 3.92 4 2.16 14 3.60 24 3.70 34 3.92 5 2.58 15 3.70 25 3.75 35 3.96 6 2.61 16 3.34 26 3.78 36 3.96 7 3.00 17 3.36 27 3.80 37 3.96 8 3.15 18 3.54 28 3.89 9 3.25 19 3.65 29 3.92 10 3.32 20 3.63 30 3.92
Kenaikan titik didih pelarut ditambah 0.5g naftalen t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) 1 1.60 12 1.20 23 4.10 2 1.65 13 1.40 24 4.10 3 1.65 14 2.50 25 4.12 4 1.62 15 3.50 26 4.12 5 1.61 16 3.88 27 4.13 6 1.51 17 4.04 28 4.13 7 1.4 18 4.06 29 4.14 8 1.42 19 4.04 30 4.15 9 1.31 20 4.06 31 4.15 10 1.25 21 4.08 32 4.15 11 1.18 22 4.09
Kenaikan titik didih pelarut ditambah 1.0g naftalen
t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C) t(30 s) T(°C)
1 3.05 5 4.07 9 4.12 13 4.16
2 3.90 6 4.08 10 4.11 14 4.16
3 4.02 7 4.09 11 4.12 15 4.16
VII. Pengolahan Data A. Penurunan titik beku 1. Nilai ∆Tf
∆Tf1 = T penambahan 0.09g terlarut - T pelarut ∆Tf1 = 1.676 - 1.253
∆Tf1 = 0.423 °C
∆Tf2 = T penambahan 0.18g terlarut - T pelarut ∆Tf2 = 3.427 - 1.253
∆Tf2 = 2.174 °C
2. Kereaktifan zat pelarut (ap)
ln ap1 = -6.68 x 10-3 ∆Tf1 - 2.6 x 10-5 ∆Tf12 ln ap1 = -6.68 x 10-3 0.423 - 2.6 x 10-5 0.4232 ln ap1 = -2.8303 x 10-3 ap1 = 0.9972 ln ap2 = -6.68 x 10-3 2.174 - 2.6 x 10-5 2.1742 ln ap2 = -0.0144 ap2 = 0.9855 ap =
= 0.9914 3. Molal naftalen m1 = x m1 = x = 0.022 g.mol -1 m2 = 2. m1 = 0.044 g.mol-1 m =
= 0.033 g.mol-1 4. Koefisien osmosis g1 =
=
= 1.6468 g2 =
=
=
4.1894 g = =
2.9181
5. Koefisien kereaktifan (α)
ln α = (1 - g) +
∫
dm ln α = (1 - 2.9181) + (1 - 2.9181) ln α = -3.2476α = 0.0389
6. Keaktifan zat pelarut (at) at = α x m
at = 0.0389 x 0.033 at = 1.283 x 10-3 molal
B. Kenaikan titik didih 1. Nilai ∆Tb
∆Tb1 = T penambahan 0.5g terlarut - T pelarut ∆Tb1 = 4.15 - 3.96
∆Tb1 = 0.19 °C
∆Tb2 = T penambahan 1.0g terlarut - T pelarut ∆Tb2 = 4.16 - 3.96 ∆Tb2 = 0.20 °C 2. Mr naftalen ∆Tb1 =
x
x Mr terlarut1 =
x Mr terlarut1 = Mr terlarut1 = 192.01 g.mol-1 Mr terlarut2 = Mr terlarut2 = 364.83 g.mol-1 Mr naftalen = Mr naftalen = 278.42 g.mol-1
IX. Kesimpulan
Keaktifan zat pelarut (benzena) bernilai sebesar 1.283 x 10-3 molal
Massa molekul relatif zat terlarut (naftalen) bernilai sebesar 278.42 g.mol-1
X. Daftar Pustaka
www.sciencelab.com/msdsList.php, diakses 21/02/2014 pukul 14:30 www.chem-is-try.org/materi_kimia, diakses 21/02/2014 pukul 14:50 www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%203.pdf,
diakses 25/02/2014 pukul 19:20
courses.chem.psu.edu/chem36/SynFa06Web/Expt86.pdf,
diakses 25/02/2014 pukul 20:00
XI. Lampiran
1. Pertanyaan dan Jawaban Pertanyaan 2. Data titik didih sikloheksana
LAMPIRAN
Pertanyaan
1. Bagaimana definisi larutan ideal? Besaran-besaran apa yang digunakan untuk menggambarkan penyimpangan-penyimpangan dari keadaan ideal tersebut?
2. Tunjukkan bagaimana pengaruh ketidak idealan larutan terhadap sifat koligatif! 3. Bagaimana kurva yang didapatkan bila larutan mengalami keadaan lewat beku "super
cooled"?
4. Bagaimana pengaruh tekanan udara atas percobaan ini?
5. Bagaimana hasil yang akan diperoleh bila zat terlarut mengalami disosiasi atau pelarut mengalami asosiasi?
Jawaban Pertanyaan
1. Larutan ideal merupakan keadaan larutan dimana interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan interaksi antarmolekul komponen-komponen-komponen-komponen tersebut pada keadaan murni, larutan ini mematuhi hukum Raoult (tekanan uap pelarut cair berbanding tepat lurus dengan fraksi mol pelarut dalam campuran. Besaran yang dipakai untuk penyimpangan adalah tekanan dan fraksi mol.
2. Ketidak idealan akan menyebabkan perubahan entalpi campuran dan perubahan volume campuran. Yang berkaitan dengan sifat koligatif adalah perubahan volum campuran, perubahan volum campuran akan menghasilkan perhitungan yang berbeda pada sifat-sifat koligatif.
3. Kurva larutan akan membentuk patahan dan tidak akan bersinggungan dengan kurva padatan, hal ini dimungkinkan dengan menurunkan potensial kimia dari larutan sebelum kurva larutan bersinggungan dengan kurva padatan (sebelum titik beku).
4. Pengaruh tekanan udara sama halnya dengan pengaruh zat terlarut terhadap sifat koligatif pelarut. Tekanan udara dapat "menggeser" titik didih larutan dan titik beku larutan, tetapi dalam percobaan ini tekanan udara dianggap 1 atm (seharusnya diberi faktor koreksi walaupun sudah sangat mendekati). Tekanan udara yang mendekati 1 atm ini menyebabkan pengaruh tekanan udara pada saat percobaan dapat diabaikan.
5. Zat terlarut akan memiliki nilai faktor Van't Hoff (i) dan tekanan uap dari larutan tersebut akan mengikuti faktor Van't Hoff, yang akan mempengaruhi sifat koligatif dari larutan.
Data titik didih sikloheksana Tb sikloheksana = 82.92°C
