PERCOBAAN I PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

Transkripsi

1 PERCOBAAN I PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS I. Tujuan 1. Menentukan berat molekul senyawa CHCl 3 dan zat unknown X berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen 2. Menerapkan persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul senyawa CHCl 3 dan zat unknown X secara eksperimen 3. Menentukan zat unknown X berdasarkan berat molekul hasil eksperimen II. Dasar Teori Gas adalah zat yang selalu dapat bercampur sempurna satu sama lain membentuk satu fase yang homogen. Jika dicampurkan gas-gas O 2, N 2, dan CO 2 di dalam ruang tertutup, maka akan diperoleh suatu campuran yang homogen karena tidak terdapat perbedaan secara fisik gas satu dengan yang lain. Secara umum gas dapat dikelompokkan menjadi dua macam golongan, yaitu gas ideal atau gas sempurna dan gas nyata atau sejati. Gas ideal adalah gas yang mempunyai sifat-sifat yaitu sebagai berikut: Molekul-molekul gas merupakan materi bermassa yang dianggap tidak mempunyai volum. Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antar molekul dianggap nol. Tumbukan antar molekul dan antar molekul dengan dinding bejana adalah lenting sempurna. Memenuhi hukum gas PV = nrt Gas nyata akan menyimpang dari sifat gas ideal. Pada tekanan yang relatif rendah termasuk pada tekanan atmosfer serta suhu yang tinggi, semua gas akan menempati keadaan ideal sehingga hukum gas gabungan dapat dipakai untuk segala macam gas yang digunakan (Brady, 1999). Semua gas yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas sejati, sedangkan gas ideal pada kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sfatnya didekati oleh gas sejati pada tekanan yang sangat rendah. Massa molekul relatif merupakan angka banding massa suatu molekul zat terhadap massa karbon-12. Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul dan massa atom

2 relatifnya tidak berubah sehingga massa molekul relatif merupakan jumlah massa atom relatif dari atom-atom di dalam rumusnya. Massa atom relatif dapat ditentukan dengan berbagai cara berdasarkan pada jenis zat, apakah zat itu berupa gas, cairan, padatan yang menguap, zat terlarut yang menguap, atau bisa juga untuk suatu zat terlarut yang tidak menguap dan melarut dalam suatu pelarut. Massa molekul relatif atau berat molekul (BM) senyawa volatil dapat ditentukan dengan cara Dumas, Regnault, dan cara Victor Meyer. Berat molekul senyawa volatil dapat ditentukan dari persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas, dengan asumsi bahwa persamaan gas ideal diikuti oleh gas nyata pada tekanan rendah. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang sejumlah gas tertentu kemudian diukur PV dan T-nya. Sifat-sifat gas sejati hanya dapat dinyatakan dengan persamaan, yang lebih kompleks pada tekanan yang tinggi dan temperatur yang rendah. Bila diinginkan penentuan berat molekul suatu gas secara teliti maka hukum-hukum gas ideal dipergunakan pada tekanan yang rendah. Tetapi akan terjadi kesukaran bila tekanan rendah maka suatu berat tertentu dari gas akan mempunyai volume yang sangat besar. Untuk suatu berat tertentu bila tekanan berkurang volume bertambah dan berat per liter berkurang. Dari persamaan gas ideal didapat: PV nrt atau PV m Persamaan 1 dapat diubah menjadi: P( BM) ( x RT) (2) V P ( BM ) R T Dimana, BM adalah berat molekul, P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, T adalah suhu mutlak, dan R adalah konstanta gas. Agar satuan yang dipergunakan pada persamaan 3 sesuai, maka dipergunakan patokan bahwa volume dinyatakan dalam liter, suhu dalam kelvin, tekanan dalam atmosfir, ρ dinyatakan dalam gram per liter dan konstanta gas (R) adalah 0,08206 liter atm mol -1 K -1 (Retug & Sastrawidana, 2003). m BM x RT Bila suatu zat cair yang bersifat volatil dengan titik didih lebih kecil dari 100 o C ditempatkan dalam labu erlenmeyer bertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian tutupnya, dan kemudian labu erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai suhu 100 o C, maka cairan tersebut akan menguap. Uap yang dihasilkan akan mendorong udara yang terdapat pada labu erlenmeyer dan keluar melalui lubang-lubang kecil. Setelah semua udara yang keluar, pada akhirnya uap ini berhenti keluar. Hal ini terjadi apabila keadaan kesetimbangan dicapai, yaitu tekanan uap cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar. Pada keadaan kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan (1) (3)

3 sama dengan tekanan atmosfer, volume sama dengan volume labu erlenmeyer, dan suhu sama dengan titik didih air dalam penangas air (kira-kira 100 o C). Labu erlenmeyer ini kemudian diambil dari penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat di dalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan 3, maka berat molekul senyawa tersebut dapat diketahui (Tony Bird, 1987). Kloroform Kloroform adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl 3 ). Kloroform dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius, meskipun kebanyakan digunakan sebagai pelarut nonpolar di laboratorium atau industri. Wujudnya pada suhu ruang berupa cairan, namun mudah menguap. (Wikipedia, 2013) Pada suhu normal dan tekanan, kloroform adalah cairan yang sangat mudahmenguap, jernih, tidak berwarna, berat, sangat bias, tidak mudah terbakar. massa molar secara teoritis sebesar119,38 g/mol. Densitas senyawa ini sebesar 1,48 g/cm 3 dengan titik lebur sebesar - 63,5 C dan titik didih sebesar 61,2 C. Kelarutan dalam air 0,8 g/100 ml pada 20 C dengan bentuk molekul tetrahedral (Anonim, 2013). Faktor Koreksi Nilai berat molekul (BM) hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi juga terkadang terdapat kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap cairan ke bentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil daripada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya. Oleh karena itu, massa cairan yang sebenarnya harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut di atas dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan uap cairan pada suhu kamar, dengan faktor koreksi: 6, ,03 log P (227,4 t) Dimana, P adalah tekanan uap (mmhg) dan t adalah suhu ( o C). Jadi dengan menggunakan rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu dapat diketahui. Dengan menggunakan nilai tekanan uap pada suhu kamar, bersama-sama dengan data mengenai volume labu erlenmeyer dan berat molekul udara (28,8 gram/mol) dapat dihitung

4 faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan. Dengan menggunakan faktor koreksi akan dapat diperoleh nilai berat molekul (BM) yang lebih tepat (Bird, 1987). III. ALAT DAN BAHAN Tabel alat No. Nama alat Ukuran Jumlah 1 Labu erlenmeyer 100 ml 2 buah 2 Gelas kimia 500 ml 1 buah 3 Pipet tetes - 2 buah 4 Karet gelang - 4 buah 5 Jarum - 1 buah 6 Neraca analitik - 1 buah 7 Desikator - 1 buah 8 Gelas ukur 5 ml 1 buah 9 Aluminium foil 10 cm x 10 cm 2 lembar 10 Statif dan klem - 1 buah 11 Termometer - 1 buah Tabel bahan No. Nama bahan Konsentrasi Jumlah 1 Cairan volatil yaitu - 5 ml kloroform (CHCl 3 ) 2 Sampel unknown - 5 ml IV. PROSEDUR KERJA DAN HASIL PENGAMATAN No. PROSEDUR KERJA HASIL PENGAMATAN Senyawa Kloroform 1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil diambil yang bersih dan kering, kemudian ditutup dengan aluminium foil, serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang. Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran 100 ml dengan massa labu erlenmeyer adalah 66,37 gram. Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil, serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang.

5 2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang tersebut ditimbang dengan menggunakan neraca analitik. Setelah ditimbang, diperoleh massa labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang adalah 66,64 gram. 3 Sebanyak ± 5 ml larutan CHCl 3, dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, ditutup kembali dengan kertas aluminium foil dan dikencangkkan lagi dengan karet gelang, sehingga tutup ini bersifat kedap gas. Kemudian dibuat sebuah lubang kecil pada aluminium foil dengan menggunakan jarum, agar uap dapat keluar. 4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas air bersuhu ± 100 o C dengan ketinggian air ± 1 cm di bawah aluminium foil. Labu erlenmeyer tersebut dibiarkan dalam penangas air sampai semua larutan Cairan volatil yang digunakan adalah senyawa CHCl 3 berupa larutan bening tak berwarna. Sebanyak 5 ml larutan kloroform (CHCl 3 ) tersebut dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, kemudian labu ditutup kembali dengan aluminium foil, dikencangkkan lagi dengan karet gelang, dan dibuat lubang kecil pada aluminium foil. Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas air bersuhu ± 95 0 C sedemikian rupa, sehingga air ± 1 cm di bawah aluminium foil

6 kloroform (CHCl 3 ) menguap. Selanjutnya suhu penangas air tersebut dicatat. 5 Setelah semua larutan kloroform (CHCl 3 ) dalam labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut diangkat dan bagian luar labu erlenmeyer dikeringkan dengan lap. Selanjutnya labu didinginkan dalam desikator. Labu direndam sampai semua larutan kloroform (CHCl 3 ) menguap. Setelah semua larutan kloroform (CHCl 3 ) dalam labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut dikeringkan dengan lap dan didinginkan dalam desikator, sehingga udara masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer melalui lubang kecil dan uap senyawa CHCl 3 yang terdapat dalam labu erlenmeyer akan mengembun kembali menjadi cairan. 6 Labu erlenmeyer yang telah dingin ditimbang dengan neraca analitik(tutup aluminium foil beserta karet gelang tidak dilepaskan saat ditimbang). Labu erlenmeyer yang telah dingin, kemudian ditimbang dan diperoleh massa hasil penimbangan yaitu 67,14 gram.

7 7 Volume labu erlenmeyer ditentukan dengan jalan mengisi labu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan mengukur massa air yang terdapat dalam labu erlenmeyer. Suhu air dalam labu erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air dapat diketahui, apabila massa jenis air pada suhu air dalam labu erlenmeyer diketahui dengan rumus: m V Labu erlenmeyer diisi dengan air sampai penuh dan massa air + labu erlenmeyer adalah 209,70 gram. Massa labu erlenmeyer 66,37 gram. Massa air (209,70-66,37) gram = 143,33 gram. Suhu air dalam labu erlenmeyer adalah 28 o C (ρ air = 0,9963 gram/ml) 8 Tekanan atmosfer diukur dengan menggunakan barometer. Zat Unknown X 1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil diambil yang bersih dan kering, kemudian ditutup dengan aluminium foil, serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang. Tekanan atmosfer setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmhg. Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran 125 ml dengan massa labu erlenmeyer adalah 78,83 gram.

8 2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang tersebut ditimbang dengan menggunakan neraca analitik. Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil, serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang. Setelah ditimbang, diperoleh massa labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang adalah 79,14 gram. 3 Sebanyak ± 5 ml zat unknown, dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, ditutup kembali dengan kertas aluminium foil dan dikencangkkan lagi dengan karet gelang, sehingga tutup ini bersifat kedap gas. Kemudian dibuat sebuah lubang kecil pada aluminium foil dengan menggunakan jarum, agar uap dapat keluar. 4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas air bersuhu ± 100 o C dengan ketinggian air ± 1 cm di bawah aluminium Cairan volatil yang digunakan adalah zat unknown berupa larutan bening tak berwarna. Sebanyak 5 ml zat unknown tersebut dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, kemudian labu ditutup kembali dengan aluminium foil, dikencangkkan lagi dengan karet gelang, dan dibuat lubang kecil pada aluminium foil. Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas air sedemikian rupa, sehingga air ± 1 cm di bawah aluminium foil.

9 foil. Labu erlenmeyer tersebut dibiarkan dalam penangas air sampai semua larutan zat unknown menguap. Selanjutnya suhu penangas air tersebut dicatat. 5 Setelah semua larutan zat unknown dalam labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut diangkat dan bagian luar labu erlenmeyer dikeringkan dengan lap. Selanjutnya labu didinginkan dalam desikator. Labu direndam sampai semua larutan zat unknown menguap suhu penangas air saat itu 69 0 C. Setelah semua larutan zat unknown dalam labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut dikeringkan dengan lap dan didinginkan dalam desikator, sehingga udara masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer melalui lubang kecil dan uap zat unknown yang terdapat dalam labu erlenmeyer akan mengembun kembali menjadi cairan. 6 Labu erlenmeyer yang telah dingin ditimbang dengan neraca analitik (tutup aluminium foil beserta karet gelang tidak dilepaskan saat ditimbang). 7 Volume labu erlenmeyer ditentukan dengan jalan mengisi labu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan mengukur massa air yang terdapat dalam labu erlenmeyer. Suhu air dalam labu Labu erlenmeyer yang telah dingin, kemudian ditimbang dan diperoleh massa hasil penimbangan yaitu 79,405 gram. Labu erlenmeyer diisi dengan air sampai penuh dan massa air + labu erlenmeyer adalah 227,79 gram. Massa labu erlenmeyer 78,83 gram. Massa air (227,79-78,83) gram = 148,96 gram.

10 erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air dapat diketahui, apabila massa jenis air pada suhu air dalam labu erlenmeyer diketahui dengan rumus: m V Suhu air dalam labu erlenmeyer adalah. 29 o C (ρ air = 0,996 gram/ml) 8 Tekanan atmosfer diukur dengan menggunakan barometer. Tekanan atmosfer setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmhg. V. PEMBAHASAN a. Penentuan Berat Molekul CH 3 Cl (Kloroform) Praktikum penentuan berat molekul senyawa volatil CHCl 3 berdasarkan pengukuran massa jenis gas CHCl 3 telah dilakukan. Adapun untuk penentuan berat molekul senyawa volatil CHCl 3 didapatkan data sebagai berikut: Pengamatan Data Hasil Percobaan Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan 67,14 gram pengembunan uap kloroform Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang 66,64 gram Massa cairan kloroform 0,5 gram Massa labu Erlenmeyer dan air 209,70 gram Massa labu erlenmeyar 66,37 gram Massa air 143,33 gram Suhu air yang terdapat dalam labu erlenmeyer 28 o C (=0,9963 g/ml) Suhu penangas air 80 o C Tekanan atmosfer 763 mmhg = 1,003 atm Perhitungan berat molekul CHCl 3 dari data yang diperoleh di atas dapat dilakukan dengan perhitungan langsung tanpa faktor koreksi dan dengan faktor koreksi, untuk tanpa faktor koreksi adalah sebagai berikut:

11 Massa zat volatil (CHCl 3 ) = (Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan pengembunan uap kloroform) - (Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang) = 67,14 gram - 66,64 gram = 0,50 gram Tekanan udara di ruangan setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmhg 763 mmhg 760 mmhg x1atm 1,003 atm Volume labu erlenmeyer dihitung dengan menggunakan massa jenis air Massa air = (massa labu erlenmeyer + air) (massa labu erlenmeyer) Massa air = 209,70 gram- 66,37 gram Massa air = 143,33 gram Karena suhu air saat itu adalah 28 0 C maka massa jenis air saat itu adalah 0,9963 g/ml Menghitung massa jenis gas kloroform Berat molekul (BM) CHCl 3 Karena suhu penangas air 95 0 C maka T = 386K

12 Dengan Faktor Koreksi Berat molekul hasil perhitungan di atas masih memiliki beberapa kesalahan. Ditinjau ketika labu erlenmeyer ditimbang, labu erlenmeyar tersebut telah terisi udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dengan desikator tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya, sehingga tidak ada udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena adanya uap dari larutan volatile yang memenuhi ruang erlenmeyer. Dengan demikian, massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu erlenmeyer ketika ditimbang pertama kali, karena adanya massa udara yang ikut tertimbang saat penimbangan erlenmeyer dalam kondisi kosong sedangkan penimbangan Erlenmeyer setelah dilakukan pendinginan di desikator tidak ada udara yang masuk. Sehingga, dalam perhitungan pencarian berat molekul seharusnya massa cairan CHCl 3 ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer sebanyak massa udara pada Erlenmeyer ketika pertama kali ditimbang sebagai massa CHCl 3 yang digunakan dalam perhitungan. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap cairan CHCl 3 pada suhu kamar (28 0 C) dengan rumus: Log P = 6, ,03/(227,4+t) Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa CHCl 3 dengan menggunakan faktor koreksi. Diketahui: Karena sebagian besar penyusun udara di atmosfer adalah gas nitrogen, maka : BM udara adalah 28,8 gram/mol Suhu air adalah 28ºC = 301 K Suhu penangas air adalah 95ºC = 368 K Maka,

13 Menghitung massa udara yang tidak masuk : Menghitung massa total Massa total = massa udara + massa senyawa volatil (CHCl 3 ) Massa total = Massa total = Menghitung berat molekul

14 Berdasarkan data hasil percobaan berat molekul CHCl 3 yang diperoleh sebesar 114,89 gram/mol. Dimana berbeda dengan berat molekul CHCl 3 secara teoritisnya yaitu sebesar 119,5 gram/mol. Perbedaan tersebut diduga disebabkan oleh sebagai berikut : 1. Kurang telitinya praktikan dalam mengamati keadaan kesetimbangan, kemungkinan saja labu erlenmeyer dipindahkan ke desikator setelah titik kesetimbangan. Setelah titik kesetimbangan tekanan di dalam tabung erlenmeyer semakin besar, dan menyebabkan uap terus keluar selama pemindahan ke desikator yang berada di ruang laboratorium yang terpisah, selama pendinginan di desikator dan selama penimbangan dilakukan, sehingga hal tersebut mengurangi massa CHCl 3 yang seharusnya didapatkan. 2. Kurang tepatnya pengukuran tekanan di tempat praktikum, hal ini disebabkan tidak adanya barometer di laboratorium tempat dilaksanakannya praktikum, dan tekanan udara yang digunakan berdasarkan angka yang ditunjukkan barometer di laboratorium lain yang memiliki ketinggian berbeda, sehingga mempengaruhi perhitungan berat molekul. 3. Adanya kebocoran uap CHCl 3 yang tidak mengembun ketika penimbangan dilakukan, karena pada saat penimbangan karet yang digunakan untuk mengikat aluminium foil putus dan terlepas, sehingga aluminium foil sedikit terbuka walaupun segera ditutup sehingga memungkinkan massa yang terukur menjadi berkurang. 4. Perhitungan yang digunakan untuk menghitung berat molekul CHCl 3 merupakan perhitungan untuk mencari berat molekul suatu gas ideal, padahal pada praktikum yang digunakan adalah suatu gas nyata yaitu uap dari CHCl 3. Hal ini mungkin berpengaruh dalam perhitungan pencarian berat molekul, seharusnya dilakukan perhitungan dengan adanya koreksi-koreksi pada gaya tarik menarik antara molekul-molekul, dan koreksi untuk ukuran efektif molekul-molekul. Dalam perhitungan mungkin bisa digunakan persamaan van der Waals yang telah berisi koreksi terhadap hal-hal yang telah disebutkan di atas yaitu persamaannya ( ) dimana a = koreksi gaya tarik-menarik antara molekul-molekul, b= koreksi untuk ukuran efektif molekul-molekul

15 b. Penentuan Berat Molekul Unknown X Praktikum penentuan berat molekul senyawa volatil unknown X berdasarkan pengukuran massa jenis gas unknown X telah dilakukan. Adapun untuk penentuan berat molekul senyawa volatil unknown X adalah sebagai berikut didapatkan data sebagai berikut: Pengamatan Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan Data Hasil 79,405 gram pengembunan cairan X Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang Massa cairan X Massa labu Erlenmeyer dan air Massa labu erlenmeyar Massa air Suhu air yang terdapat dalam labu erlenmeyer Suhu penangas air Tekanan atmosfer 79,14 gram 0,265 gram 227,79 gram 78,83gram 148,96 gram 29 o C ( =0,996 g/ml) 69 o C 763 mmhg=1,003 atm Perhitungan berat molekul senyawa unknown dari data yang diperoleh di atas dapat dilakukan dengan perhitungan tanpa faktor koreksi dan dengan faktor koreksi, yaitu sebagai berikut: Tanpa Faktor Koreksi Perhitungannya adalah sebagai berikut: Massa zat unkown = (massa labu erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + zat volatil) - (massa labu erlenmeyer + aluminium foil+ karet gelang) = 79,405 gram 79,14 gram = 0, gram Tekanan udara di ruangan setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmhg 763 mmhg 760 mmhg x1atm1,003 atm Volume labu erlenmeyer dihitung dengan menggunakan massa jenis air Massa air = (massa labu erlenmeyer + air) (massa labu erlenmeyer) Massa air = 227,79 gram - 78,83 gram Massa air = 148,96 gram Karena suhu air=29 o C maka air = 0,9963 g/ml

16 Menghitung massa jenis gas Berat molekul (BM) unknown Suhu penangas air=69 0 C maka T= 342 Dengan Faktor Koreksi Berat molekul hasil perhitungan di atas masih memiliki beberapa kesalahan. Ditinjau ketika labu erlenmeyer ditimbang, labu erlenmeyar tersebut telah terisi udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dengan desikator tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya, sehingga tidak ada udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena adanya uap dari larutan volatile yang memenuhi ruang erlenmeyer. Dengan demikian, massa

17 labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu erlenmeyer ketika ditimbang pertama kali, karena adanya massa udara yang ikut tertimbang saat penimbangan erlenmeyer dalam kondisi kosong sedangkan penimbangan Erlenmeyer setelah dilakukan pendinginan di desikator tidak ada udara yang masuk. Sehingga, dalam perhitungan pencarian berat molekul seharusnya massa cairan CHCl 3 ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer sebanyak massa udara pada Erlenmeyer ketika pertama kali ditimbang sebagai massa CHCl 3 yang digunakan dalam perhitungan. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap larutan unknown pada suhu kamar (28 0 C) dengan rumus: Log P = 6, ,03/(227,4+t) Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa unknown dengan menggunakan faktor koreksi. Diketahui: BM udara adalah 28,8 gram/mol Suhu air adalah 29ºC = 302 K Suhu penangas air adalah 69ºC = 342 K Maka, Menghitung massa udara yang tidak masuk

18 Menghitung massa total Massa total = massa udara + massa senyawa unknown X Massa total = Massa total = Menghitung berat molekul Dari hasil perhitungan di atas, diperoleh bahwa berat molekul senyawa unknown dengan memperhatikan factor koreksi adalah 59,98 gram/ mol. Mengidentifikasi Senyawa Unknown X Senyawa unknown X dapat ditentukan dengan cara mencocokkan massa jenis dari senyawa unknown X, berat molekul hasil percobaan senyawa X, dan cirri-ciri fisik dari senyawa unknown X dengan senyawa-senyawa yang menyerupai sifat fisik, massa jenis dan terutama berat molekul senyawa X. Setelah mencari diberbagai sumber, maka senyawa yang memiliki ciri-ciri mendekati senyawa unknown X tersebut adalah aseton, komparasi antara unknown X dan aseton dapat dilihat di dalam table di bawah ini. Aspek Senyawa Unknown X Aseton Berat molekul 59,98 g/mol 58,08 g/mol Massa Jenis 1,797 g/l 0,7 g/l Wujud Cair Cair

19 Titik didih 69 0 C < 71 0 C Warna Bening Bening Bau Ada Ada Perbedaan massa jenis yang diperoleh dari hasil praktikum jika dibandingkan dengan massa jenis teoritisnya, hal tersebut mungkin di dalam ruang Erlenmeyer masih terkandung udara selain uap air dari gas senyawa volatile. Adanya udara di dalam Erlenmeyer kemungkinan terjadi ketika perpindahan Erlenmeyer dari desikator ke ruang timbang. Adanya udara dalam tabung Erlenmeyer kemungkinan menyebabkan massa jenis dari senyawa volatil yang terhitung berdasarkan hasil percobaan menjadi lebih besar dibandingkan massa jenis dari tinjauan teoritis. Namun karena aspek utamanya sudah mendekati yaitu berat molekul zat unknown X 59,98 g/mol maka dapat ditentukan bahwa senyawa unknown X adalah aseton. VI. SIMPULAN Berdasarkan data hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Berat molekul senyawa kloroform berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen yaitu 114,89 g/mol sedangkan berat molekul zat unknown adalah 59,98 g/mol 2. Zat unknown X adalah aseton, karena berat molekulnya hampir sama dengan aseton (BM teoritis aseton = 58,8 g/mol) VII. JAWABAN PERTANYAAN 1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini? Jawab: Sumber kesalahan utama, yaitu setelah pemanasan dan pendinginan dengan desikator, tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali ke dalam labu Erlenmeyer. Jadi, massa labu Erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu Erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairnya kembali ke bentuk cairnya. Oleh karena itu, massa volatil sebenarnya harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu Erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak mengembun.

20 2. Dari hasil analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil diperoleh nilai = 120 gram/mol. Hasil analisis menunjukkan bahwa unsur tersebut mengandung: Karbon : 10% Klor : 89,0% Hidrogen : 1,0% Tentukan rumus molekul senyawa ini! Jawab: massakarbon massaklor massahidrogen x 100 g x 100 g 1 x 100 g gram 89 gram 1gram Perbandingan mol C : mol H : mol Cl 10 g 1g 89 g : : ,5 0,83:1: 2,5 1:1:3 Rumus molekul = (Rumus empiris) n 120 = ( ,5 ) n 120 = (119,5) n n = 1 Rumus molekul = (CHCl 3 ) 1 = CHCl 3 Jadi, rumus molekul X yaitu CHCl 3 yang merupakan senyawa kloroform..

21 VIII. DAFTAR RUJUKAN Anonim, Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Pengukuran Massa Jenis gas. 0M.Si./PKF1.pdf, diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013 Anonim,Massa Jernis Gas. Masa-Jenis-Gas, diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013 Anonim, Kloform. diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013 Anonim, Kloform. diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013 Bird, Tony Penuntun Praktikum Kimia Universitas. Jakarta: PT Gramedia. Brady, James E Kimia Universitas Jilid 1 edisi kelima. Jakarta: Binarupa Aksara. Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., dan Wood, J.H Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga Retug & Sastrawidana Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Singaraja: Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan MIPA, IKIP Negeri Singaraja.