LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I - PENETAPAN MASSA MOLAR BERDASARKAN PENURUNAN TITIK BEKU

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA DASAR I

NAMA             : RANDO FIRMANSYAH

 NIM            :08031181320024                                                  

JURUSAN : KIMIA

KELOMPOK II

 

PERCOBAAN : PENETAPAN MASSA MOLAR BERDASARKAN PENURUNAN TITIK BEKU

LABORATORIUM KIMIA DASAR

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SRIWIJAYA
LAPORAN

PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

I.          NOMOR PERCOBAAN       : V

II.        NAMA PERCOBAAN          : PENETAPAN MASSA MOLAR        

BERDASARKAN PENURUNAN TITIK      BEKU

III.       TUJUAN PERCOBAAN      :

1.      Menetapkan titik beku cairan murni dan larutan

2.      Menetapkan massa molar dari senyawa yang tidak diketahui berdasarkan penurunan titik beku

IV.       DASAR TEORI

            Apabila suatu zat dilarutkan dalam suatu pelarut, maka sifat larutan itu berbeda dari sifat pelarut murni. Contohnya, larutan gula yang berbeda sifat dengan air murni biasa. Sifat-sifat larutan yang ada, seperti rasa, warna, pH, dan kekentalan bergantung pada jenis dan konsentrasi zat yang terlarut. Pengaruh jenis zat yang terlarut kecil sekali sejauh zat yang terlarut itu tergolong nonelektrolit dan tidak mudah menguap. Sedangkan sifat-sifat yang tiak bergantung pada jenis zat yang terlarut tetapi hanya pada konsentrasi partikelnya disebut dengan sifat-sifat koligatif suatu larutan.

            Larutan akan terjadi apabila terjadinya kesetimbangan antara pelarut dan zat yang terlarut. Pelarut merupakan zat yang mendispersikan zat terlarut dan mempunyai massa relative yang lebih banyak atau lebig besar dari zat lain atau zat yang dicampurkan. Zat terlarut merupakan zat yang terdispersi (tersebar secara merata di dalam pelarut). Adapun yang termasuk ke dalam sifat-sifat koligatif suatu larutan adalah : penurunan titik beku ΔTf, kenaikan titik didih ΔTb, penurunan tekana uap Δp dan tekanan osmose larutan π = mRT.

Secara eksak seperti yang telah diuraikan dalam sifat-sifat koligatif suatu larutan merupakan suatu larutan yang ideal. Tetapi sebagian besar larutan  akan semak

in mendekati perilaku ideal hanya bila larutan tersebut m keadaan encer.

Poenya ,Lanova.2010

            Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari jenis zat terlarut. Dengan mempelajari sifat koligatif larutan, akan menambah pengatahuan kita tentang gejala-gejala di alam, dan dapat dimanfaatkan untuk kehidupan, misalnya mencairkan salju di jalan raya, menggunakan obat tetes mata atau cairan infuse, mendapatkan air murni dari laut, menentukan massa molekul relative zat terlarut dalam laruan, dan masih banyak lagi.

            Kita perlu mengetahu beberapa hal berikut : Molar yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan (mol/L). Molal yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg larutan (mol/Kg). Fraksi mol yaitu perbandingan mol zat terlarut dengan jumlah mol total larutan (mol zat pelarut + mol zat terlarut)

Xterlarut = n terlarut/n pelarut + n terlarut

Xpelarut = n pelarut/n terlarut + n pelarut (L)

PENURUNAN TEKANAN UAP

            Penurunan tekanan uap adalah kecenderungan molekul-molekul cairan untuk melepaskan diri dair molekul-molekul cairan disekitarnya dan menjadi uap. Jika ke dalam cairan dimasukan suatu zat terlarut yang sukar menguap dan membentuk suatu larutan, maka hanya sebagian pelarut saja yang menguap, karena sebagian yang lain penguapannya dihalangi oleh zat terlarut. Besarnya penurunan ini diselidiki oleh Raoult lalu dirumuskan sebagai berikut :

            P = Po.XB

Keterangan :

P   = tekanan uap jenuh larutan

Po = tekanan uap jenuh pelarut murni

XB= fraksi mol pelarut

Karena XA+XA = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :

            P = Po (1 - XA)

            P = Po – Po.XA

            Po – P = Po.XA

Sehingga :

            ΔP = Po.XA

Keterangan :

            ΔP = penurunan tekanan uap jenuh pelarut

            Po = tekanan uap pelarut murni

            XA= fraksi mol zat terlaut

KENAIKAN TITIK DIDIH

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:
ΔTb = m . Kb
keterangan:
ΔTb = kenaikan titik didih (oC)
m = molalitas larutan
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

(W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinyatakan sebagai:

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai :
Tb = (100 + ΔTb) oC
jika pelarutnya bukan air,maka titik didih larutan menyesuaikan diri dengan titik didih pelarut yang digunakan.Adanya kenaikan titik didih dapat dihitung dengan:
ΔTb = Tb larutan – Tb pelarut

PENURUNAN TITIK BEKU

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

ΔTf = penurunan titik beku
m = molalitas larutan
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
W = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
p = massa pelarut
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:
Tf = (O – ΔTf)^oC

TEKANAN OSMOSIS

Osmosa adalah proses merembesnya pelarut kedalam larutan melewati membran semi permeable.osmosa juga bisa diartikan merembesnya larutan yang berkonsentrasi kecil kedalam larutan yang berkonsentrasi besar melalui membran.Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis) seperti ditunjukkan pada.

Menurut Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:
PV = nRT
Karena tekanan osmosis = Π , maka :

π° = tekanan osmosis (atmosfir)
C = konsentrasi larutan (M)
R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K
T = suhu mutlak (K)
Tekanan osmosis dibagi tiga : Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis. Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis. Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut Isotonis. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Suhendar, aang. 2009

            Larutan akan memperlihatkan perilaku pendinginan yang berbeda-beda dengan cairan murni. Temperatur larutan akan turun lebih rendah tetapi larutan itu sendiri belum membeku. Kemudian temperatur tersebut akan turun lagi secara perlahan-lahan disaat pembekuan itu sedang berlangsung (gambar b) pada saat itu akan terjadi lewat dingin. Lewat dingin artinya temperatur turun di bawah titik beku lalu setelah itu akan naik lagi. Untuk memperoleh titik beku yang terbaik, tariklah dua garis masing-masing untuk bagian atas dan bagian bawah kurva hingga berpotongan. Titik potong tersebut menunjukkan titik beku.

            Adapun titik beku dari suatu cairan adalah suhu yang terjadi pada saat tekanan ua suatu larutan itu sama dengan tekanan uap pelarut padat murni. Apabila tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut maka larutan tersebut belum membeku pada saat suhu 0^o C. Apabila suhu telah diturunkan terus menerus tetapi ternyata pelarut padat murni mengalami penurunan tekanan uap yang lebih cepat daripada larutan sehingga pada suatu suhu di bawah titik beku pelarut, tekanan uap larutan sama dengan tekanan uap pelarut padat.

(Rivai Bakti : penuntun praktikum kimia dasar I. Hal 25-26)

            Ketika larutan membeku yang membeku sebenarnya adalah pelarutnya, sedangkan zat terlarut tidak akan pernah membeku. Sebagai contoh es yang terbentuk di permukaaan air laut, yang sebenarnya membeku merupakan pelarut. Ikan dan makhluk lainnya yang terdapat di bawah permukaan es tidak akan membeku. Larutan akan makin pekat dan juga titik bekunya akan makin rendah. Jadi suatu larutan itu tidak akan membeku pada suhu yang sama, selalu berubah-ubah tergantung pada tekanan uapnya. Yang dimaksud dengan titik beku itu sendiri adalah suhu yang tercapai pada saat suatu larutan itu sudah mulai membeku. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut dengan penurunan titik beku (ΔTf = freezing point depression)

            ΔTf  = titik beku pelarut – titik beku larutan

            ΔTf  = 0^o C – Tf

Apabila suatu larutan menggunakan zat pelarut yang berupa air, maka titik beku normalnya adalah tekanan pada tekanan 1 atm yaitu pada suhu 0^o C.

            Beberapa percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kenaikan titik didih maupun penurunan titik beku tidaklah bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya dipengaruhi pada jumlah atau konsentrasi pada partikel yang terdapat dalam larutan. Oleh karena itulah penurunan titik beku dirumuskan sebagai berikut :

            Tf =K.m

Dimana :

            Tf = titik beku larutan

            Kf = tetapan penurunan titik beku

            m  = kemolalan larutan

                 = (W2 / Mr W2) x (1000/W1)

Keterangan

            W2 = massa zat terlarut

            W1 = massa pelarut

            Mr = massa molekul relative zat terlarut

            Pada larutan elektrolit, nilai koligatifnya lebih besar dari zat non elektrolit, hal ini dikarenakan zat elektrolit mengalami disosiasi atau ionisasi membentuk ion-ionnya, sehingga ada faktor koreksi vanhoof (i).

            ΔTf = Kf.m.i

Dimana :

            i = 1 + (n-1)α

            n = jumlah ion = derajat ionisasi

            α = mol terurai

                  mol mula-mula     

(http://www.google.co.id/penurunantitikbekularutan.html)

            Penurunan titik beku molal (Kf) adalah tetapan penurunan titik beku jika larutan konsentrasi larutan sebesar suatu molal yang tergantung pada jenis pelarut. Berikut ini adalah tetapan penurunan titik beku (Kf) dari beberapa pelarut :

Pelarut	Titik beku(o C)	Kf
Air	0	1,86
Asam asetat	16,6	3,57
Benzena	5,45	5,07
Sikloheksana	6,5	20
Kamfer	178,4	37,7

Untuk perubahan dalam titik beku, hukum sifat koligatif berlaku baik untuk zat terlarut atrisi (menguap) maupun tak atrisi. Pada temperatur rendah tekanan uap pelarut maupun zat terlarut rendah, dan pengaruh tekanan uap zat terlarut sangat

kecil.

            Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama. Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuan) untuk mengion adalah derajat ionisasi. Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1 sedangkan untuk larutan elektrolit lemah harga derajat ionisasinya berada diantara 0 dan 1 (0>α>1). Adanya zat terlarut di dalam pelarut menyebabkan larutan yang terbentuk semakin seukar membeku.

            Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat koligatif itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan elektrolit tidak sama dengan jumlah larutan non elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama.

            Larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ionnya, dengan demikian sifat elektrolit suatu larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

            Untuk sebuah contoh, dimisalkan sebuah larutan 0,5 molal glukosa dibandingkan dengan larutan 0,5 molal garam dapur. Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0,5 molal sedangkan untuk larutan garam dapur NaCl karena terurai menjadi 2 ion Na+ dan Cl- maka konsenntrasi ionnya menjadi 2 kali semula, sama dengan 1,0 molal.

(http://www.google.co.id/chemistry/sifatlarutanelektrolit.html)

V. ALAT DAN BAHAN

 - Tabung reaksi besar

 - Gabus penyumbat

 - Termometer

 - Statif dan klem

 - Kawat pengaduk

 - Es

 - Air

 - Garam

 - Gula

 - Gelas Piala

 - Stopwatch

VI. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Penetapan titik beku pelarut murni

Rakitlah alat (tabung reaksi besar, gabus, sumbat dua lubang, termometer, statif dan klem, kawat kasa, kawat pengaduk dan gelas piala)

Pasang termometer dan kawat pendingin yang terdiri dari es, air dan garam

Tambahkan 5 ml air, pasang sumbat

Aduk p-Xylena dengan kawat pengaduk, bila temperature mencapai 18o C catat temperature setiap 15detik hingga p-Xylena beku

Angkat tabung, biarkan mencair kembali

2. Penetapan massa senyawa yang tak diketahui

Ambil  1 – 2,5 g senyawa, timbang

Pindahkan ke dalam tabung hingga semua zat larut

Tetapkan titik beku larutan p-Xylena catat temperatur setiap 15detik

VII. TUGAS PENDAHULUAN

1. Dalam 400 g air dilarutkan 9 g glukosa dan sejumlah urea, bila titik beku larutan          -0,93 ^o C. Tentukan berat urea yang ditimbangkan ?

Jawab :

ΔTf = Tf pelarut – Tf larutan

       = 0 – (- 0,93)

ΔTf = 0,93 ^oC

 Tf = m. Kf

      = massa glukosa  +  massa urea  . 1000  . Kf

           Mr glukosa             Mr Urea         P

    0,93 = 9        + massa urea . 1000 . 1,86

               180            60              40

    0,93 =  9        + 3g urea . 1000 . 1,86

               180            60        40

    0,93 . 180 = 9 + 3g urea

    4,65

      36 = 9 + 3g urea

      g urea = 36 - 9      

                        3

      g urea = 9 gram

2. Sebanyak 1,2 g senyawa dengan rumus C8H8O dilarutkan dalam 15 ml sikloheksana (ρ = 0,799g/ml). Hitunglah molalitas larutan ini ?

Jawab :

m = g  . 1000

       Mr    V

    = 1,2  . 1000

120        1,5

      m = 0,6061 molal

     

   

VIII. DATA HASIL PENGAMATAN

Waktu (s)	Air T (oC)	Gula (oC)	p-xylena (oC)
0	31	31	32
15	28	25	26
30	25	21	18
45	23	19	13
60	22	16	9
75	21	14	6
90	18	12	5
105	16	10	4
120	14	9	2
135	12	8	1
150	11	7	1
165	10	6	0
180	9	5	0
195	8	4
210	7	3
225	6	2
240	5	1
255	4	0
270	3	-1
285	2	-1
300	1	-1
315	0
330	0
345	0

Grafik Penurunan Titik Beku Pelarut Air

Grafik Penurunan Titik Beku Glukosa

Grafik Penurunan Titik Beku p-xylena

IX. REAKSI DAN PERHITUNGAN

PERHITUNGAN

Vair = 5 ml

Massa glukosa = 1 gram

ρ = 0,996 g/ml

ΔTf      = T pelarut – T terlarut

            = 0 – (- 1)

            = 1 ^oC

Massa air         = ρ air . v air

                        = 0,996 g/ml . 5 ml

Massa air         = 4,98 g

ΔTf      = m. Kf

ΔTf      = m gula  . 1000. Kf

                   Mr          ρ

Mr       = 1 g    . 1000 .  1,86

               1 ^oC      4,98

Mr       = 373

Rumus molekul

(CH2O)n           = Mr

(12 + 2 + 16 ) n = Mr

            30n      = 373

                n      = 12

Rumus molekulnya adalah C12H24O12 atau (CH2O)12

X.  PEMBAHASAN

            Pada percobaan mengenai penetuan masa molar berdasarkan penurunan tiitk beku, dapat diketahui bahwa sifat koligatif suatu larutan hanya bergantung pada jumlah paritkel zat tersebut bukan berdasarkan jenis zat dalam larutan. Larutan sendiri merupakan campuran yang bersifat homogen , jadi tidak dapat dipisahkan lagi antara zat pelarut dan zat terlarut. Larutan gula merupakan contoh dari larutan yang homogen.

            Larutan akan terjadi apabila ada kesetimbangan antara zat pelarut dengan zat terlarut. Pelarut atau solven dalam larutan memiliki massa yang lebih banyak dari zat terlarut atau solut. Adapun yang dimaksud dengan kelarutan diartikan sebagai jumlah maksimal zat yang larut dalam suatu pelarut. Faktor- faktor yang mempengaruhi kelarutan diantaranya tekanan, temperatur, dan luas penampang. Semakain tinggi tekanan dan temperatur maka semakin cepat suatu larutan untuk bereaksi. Sebaliknya, semakin kecil luas permukaan zat terlarut, maka semakin cepat bereaksi. Pada percobaan kali ini yang dimaksud dengan pelarut itu air suling atau aquades, sedangkan glukosa pada percobaan tersebut sebagai zat terlarut.

            Sifat-sifat dari koligatif larutan antara lain penurunan tekanana uap, kenaiakan titik didih , penurunan titik beku dan tekanan osmotik. Pada penggunaan alat dan bahan diutamakan untuk berhati-hati. Ketika termometer dimasukkan ke dalam tabung reaksi, usahakan agar termometer tidak menyetuh dinding tabung karena akan membuat termometer jadi tidak stabil sehingga mempengaruhi temperatur penurunan titik beku larutan yang di uji. Dan sebelum penghitungan suhu, termometer harus dalam temperatur yang stabil.

            Es, garam ,gula dan p-xylena merupakan bahan yang digunakan pada percobaan mengenai penentuan massa molar melalui penururnan titik beku ini. Garam dapur yang digunakkan tersebut sebagai campuran es yang dimaksudkan untuk menghambat proses pencairan es, sehingga dapat membantu kita dalam melakukan penganalisisan terhadap titik beku laruatan yang di uji tersebut.

Dalam penggunaan garam dapur, massa garam yang digunakakn jangan terlalu banyak dan juga jangan terlalu sedikit, sebab akan mempengaruhi proses penurunann titik beku dan hasil yang didapat kemungkinan kurang akurat. Namun apabila garam yag digunakaan terlalu sedikit, penurunan titik beku tidak mencapai suhu yang akurat, dan pada larutan gula yang di uji , pembentukkan kristal yang terjaadi tidak sempurna. Oleh karena itu para pratikum di tuntut ketelitian dan keterampulannya dalalam melakukan percobaan tersebut.

            Perubahan titik beku pada larutan dipengaruhi oleh faktor yang mempengaruhi perubahan suhu baik dari sisitem ataupun dari lingkuangan. Dari data hasil pengamtan yang telah didapat, masing-masing ada tiga larutan yang di uji memiliki titik beku konstant yang berbeda-beda. Untuk larutan belum jenuh di mana konsentrasi hasil kali kelarutannya lebih besar dari hasil kali ion-ionnya ,maka larutan tersebut lebih cepat untuk membeku. Sedangkan untuk larutan tepat jenuh dan lewat jenuh, di. mana telah terbentuk endapan pada larutan tersebut akan lebih sulit untuk membeku. Pada dasarnya yang membeku itu hanya zat pelarutnya saja.

Adapun analisis yang dipakai berupa analisis kualitatif yang didasarkan pada perubahan fisis seperti bentuk, warna dan bau , serta analisis  kuantitatif yang didasarkan pada perhitungan.

XI.  KESIMPULAN

1.      Sifat koligatif larutan didasarkan pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak bergantung pada jenis dan sifat partikel zat terlarut tersebut.

2.      Penurunan titik beku terjadi apabila titik beku larutan lebih besar dari pada tititk beku pelarut.

3.      Berdasarkan penurunan titik beku suatu zat, dapat ditentukan besarnya konsentrasi zat tersebut di dalam larutan.

4.      Raksi yang terjadi merupakan reaksi eksoterm di mana perubahan suhu terjadi dari sistem ke lingkunagan

5.      Garam dapur berfungsi sebagai stabilisator suhu es dikarenakan garam dapur dapat menghambat proses pencairan es.

DAFTAR PUSTAKA

Poenya ,Lanova. sifat koligatif. http://herispa.wordpress.com/sifat-koligatf-larut anpe nuru nan-titik-beku-2/. di akses pada 21 oktober 2010 09:07

Suhendar, aang. 2009. Penurunan titik beku. http://kimia.upi.edu/utama/ bahanajar/ kuliahweb/2008/aang%20suhendar_060928_/penurunan%20titik%20beku.html. di akses pada 21 oktober 2010 08:57

Tim kimia. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Indaralaya : Universitas Sriwijaya.

Termometer

 *MSDS BAHAN *

NAMA SENYAWA	P.XILENA	AIR[H2O]	GARAM
Nama kimia	Benzena	Aqua	Natrium klorida
Rumus kimia	C8h10	H2o	Nacl
Wujud senyawa	Liquid	Cair	Padat
Titik didih	138,35 c	100 c	1465 c
Titik lelelh	13,2 c	O c	801 c
Massa molar	106,17 gr/mol	10,0153 gr/mol	58,44 gr/mol
Massa jenis	0,861 gr/mol	0,99987 gr/mol	2,16 gr/mol
Bau	-	Tidak	Tidak
Rasa	-	tidak	Asin
Warna	tidak/pucat	Tidak	Tidak
Kelarutan dalam air	Tidak larut	-	Larut
Kelarutan dalam etanol	Sangat larut	-	Larut
Kelarutan dalam titik eter	Sangat larut	-	-
Tekanan	8,7 hps	100 kpa	Tegak
Suhu	343,05 c/kritis	O c	Tegak
elektronegatifitas	Tinggi	Tinggi	Tinggi
Titik beku	13,263 c	O c	< o c
Ikatatn kimia	-	Ikatan hidrogen	Ikatan ion
Ph	3-9	5,5-7,5	Netral