LEMBAR KERJA MAHASISWA (LKM)
MATA PELAJARAN FISIKA SMA
DISUSUN
OLEH :
MAHASISWA
PENDIDIKAN FISIKA ANGKATAN 2014
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
PENDIDIKAN
FISIKA
UNIVERSITAS
SRIWIJAYA
TAHUN
AJARAN 2016
LKM: Massa Jenis Larutan
I.
Tujuan Percobaan : Menentukan massa jenis
larutan zat cair
II.
Landasan Teori
Larutan merupakan
campuran homogen. Suatu larutan mempunyai dua komponen pokok yaitu pelarut dan zat terlarut. Jika
dua atau lebih komponen dicampurkan dan membentuk campuran homogen , larutan
yang diperoleh dapat berfase cair, padat atau gas.Untuk fase cair ,bilamana
pelarutnya tidak disebutkan berarti pelarutnya air.
1.1
Dari persen (%) berat :
· 
· 
· 
1.2
Dari Molar (M) :
· 
· 
· 
1.3
Dari molal (m) :
· 
· 
· 
1.4
Dari Fraksi mol zat terlarut (Xz)
:
· 
· 
· 
Catatan
:
· z = zat terlarut
· p = pelarut
· r = massa jenis larutan
· %p = 100 - %z
· Xp = 1 – Xz
Massa
jenis zat merupakan hasil bagi antara massa zat dan volume zat . Massa jenis
zat sebanding dengan massa zat dan berbanding terbalik dengan volume zat. Rumus
massa jenis dapat dituliskan :
ρ = m / v
dimana :
ρ : massa
jenis zat
m : massa
zat
v : volume
zat
Bagaimana dengan satuan massa jenis ?
Saat
belajar besaran dan satuan teman – teman masih ingakah dengan besaran pokok dan
besaran turunan ? massa merupakan salah satu dari 7 besaran pokok, sedangkan
massa jenis merupakan salah satu besaran turunan. Satuan massa jenis diturunkan
dari besaran pokok massa (kg) dan besaran pokok panjang (m). Satuan massa jenis
dalam SI adalah kg/m3. Satuan massa jenis yang lain adalah gram/cm3.
Cara menentukan
massa jenis suatu zat:
1. menentukan
massa jenis zat padat
·
Menentukan massa jenis zat padat yang bentuknya teratur.
Menetukan
massa jenis zat yang bentuknya teratur dengan cara menentukan massa benda
tersebut dengan cara menimbang benda menggunakan neraca. Kemudian menghitung
volume benda tersebut menggunakan rumus volume bangun ruang. Massa jenis benda
dapat diketahui dengan cara membagi massa benda dengan volume benda.
·
Menentukan massa jenis zat padat yang bentuknya tidak
teratur.
Untuk
menentukan massa jenis zat yang bentuknya tidak teratur, seperti kerikil.
Langkah pertama yang harus teman-teman lakukan adalah menentukan massa benda
dengan cara menimbang benda tersebut menggunakan neraca, langkah selanjutnya teman-teman
menyediakan gelas ukur, kemudian gelas tersebut di isi dengan air. Teman-teman
catat volume gelas ukur tersebut kemudian masukkan kerikil ke dalam gelas ukur
dan catat volume gelas ukur setelah di beri kerikil. Hitung volume batu dengan
cara mengurangi volume air di dalam gelas ukur setelah diberi kerikil dan
volume air sebelum di beri kerikil. Kemudian hitung massa jenis kerikil dengan
cara membagi massa kerikil dengan volume kerikil.
2.
menentukan massa jenis zat cair
Massa
jenis zat cair diukur menggunakan hydrometer. Untuk mengetahui massa jenis
suatu zat cair dengan cara memasukkan hydrometer ke dalam zat cair yang akan
diukur. Hal yang harus diperhatikan satt menggunakan hydrometer adalah semakin
dalam hydrometer tercelup maka massa jenis zat cair yang di ukur semakin kecil.
Berikut ini hubungan molaritas
(M) dengan molalitas (m) larutan serta simulasi perhitungannya.
Antara molaritas dan molalitas
beda dasar perhitungan tetapi rumusnya mirip. Molaritas didasarkan pada volume
larutan (Liter), sedangkan molalitas didasarkan pada massa pelarut (kg).
Pada molaritas, larutan-nya
diukur dalam satuan volume (volume zat terlarut + volume pelarut). Ketika
membuat larutan dengan satuan molar maka zat terlarut dimasukkan dalam labu
takar kemudian ditambahkan pelarut hingga volumenya sampai batas takar.
1 molar = 1 mol zat terlarut
dilarutkan ke dalam pelarut hingga
volume larutan menjadi 1 liter
Pada molalitas, 1 mol zat
terlarut dilarutkan dalam 1 kg pelarut-nya jadi yang penting adalah menakar
pelarut sebanyak 1 kg atau 1 liter (kalau massa jenis pelarutnya 1 g/mL)
1 molal = 1 mol zat terlarut
dilarutkan ke dalam 1 kg pelarut-nya
Simulasi perhitungan
molar
Tersedia HCl dengan kadar 36%
dan densitas (massa jenis) sebesar 1,2 kg/dm-3. Akan dibuat larutan
HCl dengan konsentrasi 1 molar sebanyak 1 liter. Berapa mL HCl yang harus
diambil kemudian dilarutkan dalam pelarut air hingga larutannya sebanyak 1
liter? Diketahui massa molar HCl =36,5 g/mol
Satu molar dengan volume 1
liter, berarti kita perlu HCl sebanyak 1 mol. Ingat 1 M = 1 mol dalam 1 Liter
larutan
1 mol HCl = 36,5 g HCl
,
jadi kita perlu HCl sebanyak
36,5 g.
Tetapi HCl yang tersedia tidak
dalam satuan gram. Oleh karena itu perlu dikonversi dari data yang tersedia
itu. Pertanyaannya adalah berapa mL HCl yang harus diambil agar setara dengan
massa 36,5 g itu?
Nilai satuan kg/dm-3
= kg/L = g/mL
Andai kadar 100% dengan densitas
1,2 g/mL maka setiap 1 mL HCl = 1,2 g
Karena kadarnya hanya 36% maka
massa setiap 1 mL HCl tersebut
= 36% x 1,2 g/mL = 0,432 g → 1
mL = 0,432 g ↔ 0,432 g = 1 mL
Ok, kalau 1 g HCl itu setara
dengan berapa mL HCl 36% tersebut?
1 g = 
→ 1 g = 2,315 mL
→ 1 g = 2,315 mL
Karena perlu HCl sebanyak 36,5 g
setara dengan (36,5 g x 2,315 mL/g) = 84,49 mL
Berapa yang harus diambil untuk
membuat 1 M HCl sebanyak 1 liter, HCl yang tersedia kita ambil sebanyak 84,49
mL kemudian kita larutkan dalam pelarut air hingga volume larutan (volume HCl
tadi + volume air) menjadi 1 liter. Praktiknya adalah siapkan labu volumetrik
(labu takar) dengan dengan takaran 1 L, isi sedikit air murni (misal 100 mL)
dulu, masukkan 84,49 mL HCl tadi kemudian tambahkan air hingga batas takar 1 L
labu volumetrik tadi.
Bagaimana teknis membuat larutan
meskipun berbeda zat-nya namun bisa dilihat pada video dengan judul reaksi asam
basa dari ITB berikut ini.
Nah andai kita akan membuat
larutan 1M HCl hanya 0,5 L berarti kita hanya perlu mengambil 42,245 mL
(didapat dari 0,5 x 84,49 mL) kemudian dilarutkan hingga volume larutannya jadi
500 mL, pakai labu volumetrik yang 500 mL yah, begitu dan seterusnya.
Contoh: 1 M HCl sama
dengan berapa m HCl?
Konversi Molar ke molal:1 M HCl = 1 mol, HCl = 36,5 gram terlarut dalam 1 liter larutan, dengan densitas 1,2 g/mL
Maka dicari massa larutan yaitu;
1,2 = x gram larutan / 1000 ml larutan
X = 1200 gram larutan
Massa solven saja = (1200 – 36,5 g) = 1163,5 gram pelarut saja. (AIR)
M = 1 mol / (1163,5/1000) kg air = 0,859475719 molal.
Perhatikan kadar (%) dan
densitas atau massa jenis atau kerapatannya. Ini biasanya ada pada label wadah
atau botol zat yang dari produsen zat itu. Tapi ingat juga suhu sebenarnya juga
turut mempengaruhi ketepatan pengukuran, meskipun di laboratorium ini bisa
ditolerir kalau tidak terlalu drastis.
III.
Alat/Bahan yang
Digunakan :
No.
Katalog
|
Nama
Alat / Bahan
|
Jumlah
|
KGE
11/250
|
Gelas
Kimia
|
1
|
KSL
35/100
|
Silinder
Ukur
|
1
|
KNE
23
|
Neraca
311
|
1
|
-
|
Gula
|
-
|
-
|
Garam
|
-
|
-
|
Air
|
-
|
Keterangan
1. Persiapan
peralatan dan bahan-bahan seperti daftar di atas.
2. Persiapkan
neraca dan atur pada posisi “0”.
3. Sediakan
air secukupnya.
IV.
Langkah-Langkah
Percobaan
1. Timbang
massa silinder ukur kosong (
).
).
2. Isi
air ke damam silinder ukur sampai 100 ml.
3. Timbang
kembali massa silinder ukur yang berisi air (
).
).
4. Hitung
massa air ( - )
dan lengkapi tabel di bawah.
- )
dan lengkapi tabel di bawah.
5.
Larutkan 10 gram gula
ke dalam 100 ml air, kemudian lakukan langkah 2 s/d 4.
6. Lakukan
seperti langkah 5, masing-masing untuk larutan 20 gram gula, 10 gram garam, dan
20 gram garam ke dalam air, masing-masing ke dalam 100 ml air.
7. Hitung
massa jenis masing-masing larutan dengan rumus 
= m/v.
= m/v.
V.
Hasil Pengamatan
Jenis
Cairan/larutan
|
Volume
(V)
|
Massa
(
). |
Massa
(
- ) |
Massa
Jenis (
) |
Air
murni
|
100
ml
|
126,1
gr
|
96,6
gr
|
1261
|
Larutan
10 gr gula/100 ml air
|
100
ml
|
136,2
gr
|
106,7
gr
|
1362
|
Larutan
20 gr gula/100 ml air
|
100
ml
|
146,2
gr
|
116,7
gr
|
1462
|
Larutan
10 gr garam/100 ml air
|
100
ml
|
228,3
gr
|
198,8
gr
|
2283
|
Larutan
20 gr garam/100 ml air
|
100
ml
|
248,3
gr
|
218,8
gr
|
2483
|
VI.
Analisa Data
Dari hasil praktikum yang telah di
lakukan di dapat data sebagai berikut:
Diketahui: - massa silinder kosong ()
= 29,5 gram
)
= 29,5 gram
-
massa silinder ukur yang diisi 100 ml air ()
= 126,1 gram
)
= 126,1 gram
-
massa larutan 10 gram gula ke dalam 100 ml air = 136,2 gram
-
massa larutan 20 gram gula ke dalam 100 ml air = 146,2 gram
-
massa larutan 10 gram garam ke dalam 100 ml air = 228,3 gram
-
massa larutan 20 gram garam ke dalam 100 ml air = 248,5 gram
Massa Jenis ()
benda dan larutan dapat di cari dengan menggunakan persamaan:
)
benda dan larutan dapat di cari dengan menggunakan persamaan: |
Keterangan: 100 ml = 100 
·
massa jenis silinder
kosong ()
) = 
= 
= 0,295 
atau 295 
·
massa jenis silinder
ukur yang diisi 100 ml air ()
)
= = 
= 1,261 atau 1261
·
massa jenis larutan 10 gram
gula ke dalam 100 ml air
= = 
= 1,362 atau 1362
·
massa jenis larutan 20
gram gula ke dalam 100 ml
= = 
= 1,462 atau 1462
·
massa larutan 10 gram
garam ke dalam 100 ml air = 228,3 gram
= = 
= 2,283 atau 2283
·
massa larutan 20 gram
garam ke dalam 100 ml air = 248,5 gram
= = 
= 2,485 atau 2485
VII.
Kesimpulan
1. Massa
jenis larutan garam lebih besar dibandingkan dengan massa jenis air murni.
2. Semakin
banyak zat yang dilarutkan, maka massa jenis larutannya semakin besar.
VIII. Kemungkinan
penerapan Dalam Kehidupan Sehari-hari
Dengan menghitung massa jenis suatu
zay teman-teman dapat memanfattkan zat terebut untyuk suatu tujuan tertentu.
Misalnya menghitung massa jenis aluminium, maka teman-teman dapat mengetahui
mengapa aluminium di gunakan sebagai bahan membuat pesawat terbang. Aluminium
dimanfaatkan sebagai bahan embuatan esawat terbang karena massa aluminium kecil
sehngga massa jenis aluminium juga kecil. Massa jenis aluminium lebih kecil
daripada massa jenis udara sehingga pesawat dapat terbang di udara.
No comments:
Post a Comment