Hendra Guru Kimia

Sekolah Online Belajar KimiA

Laporan Praktikum Kimia Fisik I: KEADAAN GAS DAN CAIR

PERCOBAAN  I

KEADAAN GAS DAN CAIR

Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Pengukuran Massa

 Jenis Gas

Foto0556

Oleh:

Nama        : I Putu Hendra Budi

Stambuk  : A 251 12 053

Study        : kelas C Pendidikan Kimia FKIP Universitas Tadulako Palu

Angkatan: 2012

I.    TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk:

  1. Menetukan berat molekul senyawa volatif berdasarkan pengukuran massa jenis gas.
  2. Melatih penggunaan persamaan gas ideal.

II.   DASAR TEORI

       Zat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Maksud dari menempati ruang adalah memiliki volume Zat secara umum dibagi menjadi tiga antara lain zat padat, zat gas dan zat cair. Keadaan gas dan cair merupakan dua kedaan zat yang sangat yang berbeda. Fase cair menunjukkan suatu keadaan dimana suatu zat berbentuk cairan dan mempunyai kerapatan yang cukup tingg, karena jarak antara partikel-partikelnya berdekatan. Sedangkan fase gas menunjukkan suatu keadaan dimana suatu zat berbentuk gas dan memiliki kerapatan yang rendah karena jarak antara partikel-partikelnya berjauhan. Jika sebuah zat memiliki gaya tarik partikel yang besar, maka titik didihnya akan tinggi pula. Hal ini disebabkan karena untuk memisahkan zat dari ikatannya sebagai zat cair, diperlukan sejumlah energi, atau zat itu sukar untuk menguap (nonvolatile). Sebaliknya zat-zat yang gaya tarik partikelnya kecil, maka titik didihnya akan rendah pula, atau zat tersebut mudah menguap/volatif (Petrucci, 1985).

      Gas merupakan kumpulan molekul-molekul dengan gerakan kacau balau, acak tetapi berkesenambungan dengan kecepatan yang bertambah jika temperatur dinaikkan. Empat sifat dasar yang menentukan sifat fisis gas adalah banyaknya molekul gas, volume gas, suhu/temperatur, dan tekanan. Percobaan kali ini, adalah untuk menetukan berat molekul suatu zat berdasarkan pengukuran massa jenis gas pada suhu tertentu, dimana cairan volatil yang digunakan adalah kloroform (CHCl3). Senyawa ini merupakan senyawa volatil yang mempunyai titik didih lebih rendah dari titik air murni yakni 100oC. Karena senyawa ini memiliki titik didih lebih rendah dari titik didih air yang bersuhu 100oC, maka digunakan air yang bersuhu 100oC untuk menguapkan semua cairan volatil (CHCl3). Adapun cairan volatil (CHCl3) tersebut dimasukkan kedalam erlenmeyer dan setelah itu, dengan menggunakan aluminium foil, mulut erlenmeyer ditutup sehingga kedap udara dan diberi lubang sebesar jarum. Kemudian dipanaskan diatas penangas air bersuhu 100oC sampai semua cairan CHCl3 menguap. Setelah itu, system kembali didinginkan dalam desikator, tujuannya yakni agar CHCl3 yang telah menjadi uap dapat mengembun (berwujud cair kembali) sehingga dilakukan penimbangan kembali untuk menentukan berat CHCl3 (Petrucci, 1985).

A.    Syarat-Syarat Gas Ideal

Gas ideal adalah gas yang memenuhi syarat atau asumsi-asumsi sebagai berikut:

  1. Gas ideal terdiri dari partikel-partikel(atom-atom maupun molekul-molekul) dalam jumlah yang banyak sekali.
  2. Ukuran partikel gas sangat kecil dibanding dengan bejana sehingga dapat diabaikan
  3. Setiap partikel gas selalu bergerak dengan arah sembarang (acak)
  4. Partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruangan dalam bejana
  5. pada partikel gas berlaku hukum hukum Newton tentang gerak
  6. setiap tumbukan antar partikel dengan dinding terjadi tumbukan lenting sempurna (Brady, 1999).

B.  Hukum-Hukum dalam Persamaan Gas Ideal
1.     Hukum Boyle

      Pernyataan tersebut pertama kali dinyatakan oleh Robert Boyle pada tahun 1666, sehingga disebut Hukum Boyle. Tekanan gas dijaga tetap dan volume gas diubah-ubah menggerakkan piston. Diasumsikan suhu mutlak gas mula-mula T0 dan volume gas mula-mula V0. Bila piston digerakkan ke atas sehingga volume gas bertambah menjadi 2V0, ternyata suhu mutlak gas bertambah menjadi 2T0. Bila piston terus digerakkan ke atas sehingga volume gas bertambah menjadi 4V0, ternyata suhu mutlak gas bertambah menjadi 4T0. Hasil ini disimpulkan dengan pernyataan berikut (Alfian, 2009).
Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya

(V/T) = Tetap

V1/T1 = V2/T2

2.     Hukum Charles-Gay Lussac

    Persamaan dinyatakan pertama kali oleh Jacques Charles (1747-1823) dan Joseph Gay Lussac (1778-1805), dan disebut Hukum Charles-Gay Lussac. Data suhu gas lebih sering dinyatakan dalam tC. Suhu mutlak gas T yang dinyatakan dalam satuan Kelvin dihitung dengan persamaan.

T = t +173

Sekarang kita dapat menyatakan persamaan gas ideal yang memenuhi Hukum Boyle dan Charles Gay-Lussac (Alfian, 2009).

 (PV/T) = Tetap

(P1V1)/T1 = (P2V2)/T2

3.     Persamaan Boyle-Gay Lussac

Jika suhu mutlak T tetap, dihasilkan PV = tetap. Jika tekanan P tetap, dihasilkan (V/T)tetap. Jika massa atau mol gas diubah, misal kita menggandakan mol gas, n, dengan menjaga tekanan dan suhu tetap, ternyata dihasilkan volume (V) yang ganda (lipat dua) juga. Karena itu, kita boleh menulis bilangan tetap di ruas kanan persamaan Boyle-Gay Lussac nR, dengan R diperoleh dari percobaan, dan kita memperoleh persamaan umum yang berlaku untuk gas ideal, yang disebut persamaan gas ideal (Alfian, 2009).

Persamaan Gas Ideal:

PV = nRT

Bila suatu cairan volatil dengan titik didih lebih rendah dari 100oC ditempatkan dalam erlenmeyer bertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian tutupnya, dan kemudian erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai suhu 100oC, maka cairan tadi akan menguap dan uap tersebut mendorong keluar udara yang terdapat dalam erlenmeyer. Setelah semua udara itu keluar, uap akan berhenti keluar bila keseimbangan telah tercapai yaitu tekanan uap cairan dalam erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar (Staf pengajar, 2013).

Pada kondisi keseimbangan ini, erlenmeyer hanya berisi uap cairan yang volumenya sama dengan volume erlenmeyer. Tekanannya sama dengan tekanan atmosfir dan suhu sama dengan suhu penangas air (±100oC). erlenmeyer kemudian diambil dari penangas, didinginkan dan ditimbang untuk mengetahui massa gas di dalamnya, kemudian dengan persamaan di atas berat molekul senyawa dapat ditentukan (Staf pengajar, 2013).

III.    ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini, yaitu:

      Bahan:

  1. Larutan kloroform (CHCl3)
  2. Aquades

Alat:

  1. Labu erlenmeyer
  2. Gelas kimia
  3. Neraca ohaus
  4. Penangas listrik
  5. Karet gelang
  6. Termometer
  7. Desikator
  8. Jarum
  9. Aluminium foil
  10. Gegep
  11. Pipet tetes
  12. Tissue
  13. Gelas ukur 600 mL

IV.    PROSEDUR KERJA

Adapun prosedur kerja yang digunakan dalam percobaan ini, yaitu:

  1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
  2. Menimbang labu erlenmeyer yang bersih dan kering dengan selembar aluminium foil dan sebuah karet gelang secara analitik.
  3. Memasukan 5 mL larutan kloroform (CHCl­3) ke dalam erlenmeyer kemudian menutupnya dengan aluminium foil dan diikat menggunakan karet gelang mengelilingi leher labu erlenmeyer sehingga kedap udara. Lalu, melubangi aluminium foil yang telah terpasang pada erlenmeyer menggunakan jarum.
  4. Merendam erlenmeyer dalam penangas air bersuhu 100oC. posisi permukaan air diusahakan berada 1 cm di bawah aluminium foil. Menunggu proses penguapan terjadi hingga semua larutan kloroform dalam erlenmeyer habis menguap.
  5. Mengangkat erlenmeyer dari penangas ketika semua cairan kloroform habis menguap. Mengeringkan lapisan luar erlenmeyer menggunakan lap dan mendinginkan erlenmeyer dalam desikator.
  6. Menimbang erlenmeyer yang masih dalam keadaan tertutup menggunakan neraca analitik.
  7. Menentukan volume erlenmeyer dengan cara mengisi erlenmeyer dengan air sampai penuh dan mengukur massa air yg terdapat dalam erlenmeyer tersebut.
  8. Mengukur suhu air dalam penangas.
  9. Mengukur tekanan atmosfir dengan barometer?
  10. Memasukkan hasil pengamatan ke dalam tabel hasil pengamatan

V.     HASIL PENGAMATAN

No.

Pengamatan

Hasil

1.

Massa erlenmeyer bersih dan kering 54,75   g

2.

Massa erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil 55.55   g

3.

Massa erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil + cairan x 62,30   g

4.

Massa cairan kloroform 6,75     g

5.

Massa erlenmeyer yang ditimbang 55,56   g

6.

Massa erlenmeyer + massa air 174,56 g

7.

Suhu air dalam penangas 81oC

8.

Massa air 119,81 g

9.

Massa jenis air pada suhu tersebut 0,9986g/cm3

10.

Tekanan atmosfer 1  atm

11.

Massa gas x 0,01  g

12.

Massa jenis kloroform 1,35  g/mL

VII.     PEMBAHASAN

Massa Jenis adalah tingkat kerapatan suatu benda yang di istilahkan juga dengan Density (densitas). Massa Jenis berbeda dengan Massa, untuk menghitung massa jenis suatu benda adalah dengan membandingkan total massa dengan total volume. Suatu benda atau zat yang memiliki Massa Jenis lebih kecil akan memiliki Volume lebih besar dibandingkan zat dengan Massa yang lebih besar. Sebagai contoh adalah air dan minyak, karena Massa jenis minyak lebih kecil daripada massa jenis air sehingga minyak akan selalu berada diatas air apabila kita campur dalam satu wadah (Syarifudin, 2010).

Dalam percobaan ini, dilakukan penimbangan terhadap erlenmeyer kosong yang akan digunakan sebagai wadah dalam menguapkan kloroform. Penimbangan juga dilakukan pada erlenmeyer yang berisi air serta pada erlenmeyer kosong yang ditutup menggunakan aluminium foil dan karet gelang. Pengukuran bobot ini menggunakan neraca analitik. Semua pengukuran bobot ini dimaksudkan agar mengetahui bobot air yang terdapat dalam erlenmeyer, dengan demikian volume air yang juga merupakan volume gas dapat diukur. Setelah dilakukan penimbangan pada erlenmeyer, erlenmeyer diisi dengan kloroform, kemudian ditutup kembali menggunakan aluminium foil dan karet yang sama pada saat pengukuran sebelumnya. Hal ini dimaksudkan agar cairan tidak menguap ke luar, karena cairan yang digunakan (kloroform) sifatnya mudah menguap. Aluminium foil kemudian dilubangi dengan menggunakan jarum agar uap dapat keluar, kemudian erlenmeyer berisi kloroform direndam dalam gelas kimia berisi air di atas pemanas listrik hingga semua cairan menguap. Setelah semua cairan menguap, erlenmeyer diangkat dari gelas kimia dan diukur suhu air dalam gelas kimia tersebut untuk mengetahui temperatur atau suhu terbentuknya gas. Air yang menempel pada bagian luar erlenmeyer dilap kemudian erlenmeyer dimasukkan ke dalam desikator. Penyimpanan erlenmeyer pada desikator ini bertujuan mengkondisikan erlenmeyer berisi agar tekanan gas dalam erlenmeyer sama dengan tekanan luar, selain itu desikator ini juga befungsi untuk mengeringkan atau mendinginkan gas yang terdapat dalam erlenmeyer. Setelah dingin, erlenmeyer ditimbang bobotnya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui bobot gas yang terdapat dalam erlenmeyer tersebut.

Adapun massa masing-masing bahan yang diperoleh secara analitik, antara lain; massa cairan kloroform 6,75 g, massa air 119,81  g, dan massa gas kloroform 0,01  g. suhu air dalam penangas tercatat 81oC (354 K) setelah semua cairan kloroform menguap dalam erlenmeyer. Sebelum diperoleh semua itu, terlebih dahulu di cari massa erlenmeyer bersih dan kering menggunakan neraca ohaus dan diperoleh massanya 54,75 g. dengan cara analitik yang sama, di cari massa erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil dan massa erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil + cairan kloroform sehingga diperoleh massa berturut-turut 55,55 g dan 62,30 g serta massa cairan kloroform sebesar 6,75 g. Massa erlenmeyer yang ditimbang sebesar 55,56 g.  massa erlenmeyer + massa air yaitu 174,56 g dan tekanan sebesar 1 atm. Sehingga diperoleh  massa jenis air pada 354 K sebesar 0,9986 g/mL atau 1 g/mL.

Pada percobaan ini di peroleh massa jenis 2 bahan yaitu massa jenis air da massa jenis kloroform. Massa jenis air di amati ketika suhu air 81oC. pada suhu ini, air dalam penangas digunakan untuk menguapkan kloroform dalam erlenmeyer. Sesuai pada penuntun, ketika suhu mencapai 81oC massa jenis air sebesar 0,9986 g/mL. Setelah kami membandingkan massa jenis air dari percobaan ini dengan massa jenis air pada literatur terdapat perbedaan. Perbedaan yang terjadi tidak terlalu signifikan. Massa jenis air pada literatur yaitu 0,9991 g/mL ( 1 g/mL). hal ini berarti, hanya terdapat perbedaan keduanya sebesar 0,0005 g/mL. Jadi, massa jenis air pada percobaan telah mendekati massa jenis air pada literatur.

Massa jenis kloroform yang diperoleh pada percobaan ini yaitu sebesar 1,35 g/mL. massa jenis kloroform diperoleh dengan cara membagi massa kloroform yang digunakan dengan volume erlenmeyer yang digunakan. Sedangkan jika dibandingkan dengan massa jenis kloroform pada literatur, akan terdapat perbedaan yang tidak terlalu signifikan. Massa jenis kloroform pada literatur sebesar 1,4474  g/mL. Adanya perbedaan ini mungkin saja dipengaruhi oleh ketelitian dalam mengukur volume erlenmeyer yang digunakan.

                Selain itu, faktor lain yang dapat mempengaruhi nilai massa jenis air yaitu massa gas yang terbentuk. Massa gas yang terbentuk di peroleh dari selisih antara massa erlenmeyer sesudah penguapan kloroform – (massa erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil). Massa gas yang terbentuk dapat mempengaruhi nilai massa jenis kloroform yang diperoleh.

                Berat molekul kloroform yang diperoleh dari percobaan ini yaitu 5,28 g/mol. Berat molekul ini diperoleh menggunakan persamaan gas ideal dari data hasil pengamatan. Ketika dibandingkan dengan  berat molekul kloroform pada literatur juga akan diperoleh perbedaan yang sangat signifikan. Berat molekul kloroform pada literatur sebesar 119,5  g/mol. Perbedaan ini juga bisa saja dikarenakan oleh massa jenis gas yang diperoleh sebelumnya. Massa jenis gas yang diperoleh pada percobaan ini tidak berbeda jauh dengan massa jenis kloroform pada literatur yakni berturut-turut 1,35 g/mL dan 1,4474 g/mL. selain itu, adanya perbedaan ini bisa saja di pengaruhi oleh kurang telitinya kami saat menimbang alat dan bahan yang digunakan menggunakan neraca ohaus,  misalnya pada saat menimbang Erlenmeyer kosong, erlenmeyernya tidak benar-benar kering.

Dalam perhitungan berat molekul (BM) kloroform dapat menggunakan persamaan gas ideal yaitu dengan adanya massa jenis gas kloroform, maka dapat dihitung massa jenis zatnya. Dengan mengetahui nilai massa jenis zat maka berat molekul juga dapat dihitung.  Pada data hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa nilai massa cairan volatil berpengaruh terhadap berat molekul (BM). Dengan demikian, semakin besar nilai dari massa cairan volatil nya maka semakin besar pula nilai berat molekulnya.

 VIII.     KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat ditarik dari hasil percobaan ini adalah:

  1. Untuk menentukan berat molekul suatu senyawa volatil, dapat menggunaan persamaan gas ideal.1.      Temperatur mempengaruhi tingkat penguapan suatu zat. Semaik tinggi suhunya, semakin cepat penguapan yang terjadi pada zat tersebut. Zat yang digunakan pada percobaan ini yaitu kloroform (CHCl­3).
  2.  Massa jenis gas kloroform yang diperoleh 1,82 x 10-4 g/mL. Massa jenis kloroform yang diperoleh 1,35 g/mL dan massa jenis kloroform pada literatur sebesar 1,4474 g/mL.
  3. Massa jenis air yang diperoleh pada percobaan ini sebesar 0,9986  g/mL. sedangkan massa jenis air pada literatur yaitu 1 g/mL.
  4. Berat molekul kloroform yang diperoleh pada percobaan ini sebesar 5,28 g/mol. Sedangkan, berat molekul kloroform pada literatur yaitu 119,5 g/mol.  

2 Komentar

  1. slamat berkarya …. semestinya setiap umat bergerak sesedikit apapu yg bisa dilakukan …. Om Namo Namah …. svaha

    • iya bli,, semoga kita bisa berbuat untuk dharma

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s