LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR 1

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR 1 Penentuan Titik Beku Oleh: Nama NIM : Eka Anzihory : M Hari/tgl praktek : Kamis / 10 November 2011 Kelompok : 6 LABORATORIUM KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

2 Judul : Penentuan Titik Beku Tanggal : 10 November 2011 I. Tujuan Percobaan : Mahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl II. Dasar Teori : ika konsentrasi (dalam molalitas) dari zat terlarut semakin besar, maka titik beku larutan semakin kecil. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut disebut penurunan titik beku. Hubungan penurunan titik beku larutan dengan konsentrasi larutan disederhanakan dalam persamaan dan persamaan ini untuk larutan non elektrolit ΔTf = m. kf ΔTf = penurunan titik beku kf = tetapan penurunan titik beku dari zat pelarut m = molal larutan Untuk larutan elektrolit berlaku persamaan : Hubungan antara perubahan titik beku dengan larutan ditunjukan oleh persamaan : ΔTf = penurunan titik beku Tf = titik beku larutan Tfº = titik beku pelarut ( )

3 Penurunan titik beku larutan adalah salah satu sifat koligatif larutan. Untuk mengukur besarnya titik beku larutan kita membutuhkan dua hal berikut: 1. Konsentrasi molal suatu larutan dalam molalitas. 2. Konstanta penurunan titik beku pelarut atau Kf. Rumus mencari perubahan titik beku larutan adalah sebagai berikut: Tf = m. Kf. i dan titik beku larutan dicari, Tf = Tpelarut murni Tf dimana: Tf = penurunan titik beku larutan Tf = titik beku larutan m = molalitas larutan Kf = konstanta titik beku pelarut i = Faktor Van t Hoff Di bidang themodinamika konstanta titik beku pelarut, Kf lebih dikenal dengan istilah Konstanta Krioskopik. Krioskopik berasal dari bahasa Yunani yang artinya mengukur titik beku. Faktor Van t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van t Hoffnya adalah 1 dan nonelektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus: i = 1 + (n1) (

4 Titik beku adalah suhu pada saat larutan mulai membeku pada tekanan luar 1 atm. Titik beku normal air adalah 0 C. Jika air murni didinginkan pada suhu 0 C, maka air tersebut akan membeku dan tekanan uap permukaannya sebesar 1 atm. Tetapi, bila kedalamnya dilarutkan zat terlarut yang sukar menguap, maka pada suhu 0 C ternyata belum membeku dan tekanan uap permukaannya lebih kecil dari 1 atm. Supaya larutan membeku tekanan uap permukaannya harus mencapai 1 atm. Hal ini dapat dicapai bila suhu larutan diturunkan. Setelah tekanan uap larutan uap mencapai 1 atm, larutan akan membeku.besarnya titik beku larutan ini lebih rendah dari 0 C atau lebih rendah dari titik beku pelarutnya. Turunnya titik beku larutan dari titik beku pelarutnya disebut penurunan titik beku ( ΔTf ). Menurut Roult untuk larutan yang sangat encer berlaku: Tf = Kf.m Kf = Tetapan penurunan titik beku molal ( C/mol ) (Yazid,Estien Kimia Fisika untuk Paramedis.Yogyakarta: CV. Andi Offset.) Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan udara luar. Biasanya yang dimaksud dengan titik didih adalah titik didih normal, yaitu titik didih pada tekanan udara luar 1 atm. Titik didih normal ai adalah 100 C. Pada suhu yang sama, adanya solut yang sukar menguap menyebabkan tekanan uap larutan lebih rendah, akibatnya titik didih larutan menjadi lebih tinggi dibandingkan titik didih pelarut murninya. Jika air murni dipanaskan pada 100 C, air tersebut akan mendidih dan tekanan uap

5 permukaannya sebesar 1 atm. Agar larutan mendidih tekanan uap permukaannya harus mencapai 1 atm. Hal ini dapat dilakukan dengan menaikkan suhu larutan. ( Chang, Raymond Chemistry. USA: Random House. ) Menurut Raoult, Sifat koligatif larutan adalah sifat suatu larutan yang tidak bergantung pada jenis zat yang terlarut, melainkan dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut tersebut. Ada 4 macam sifat koligatif larutan yang dibedakan kedalam 2 kelompok, yaitu sifat tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik, sedangkan 2 kelompok tersebut adalah larutan elektrolit maupun larutan nonelektrolit. Kemolalan suatu larutan, yang disimbolkan m, adalah jumlah mol zat yang terlarut setiap 1 kg larutan ( mol/kg ). Kemolalan inilah yang akan sering digunakan dalam perhitungan sifat koligatif larutan karena kemolalan tidak akan berubah / konstan tanpa penambahan pelarut maupun terlarut. Salah satu sifat koligatif larutan adalah penurunan titik beku suatu larutan ( Tf ). Penurunan titik beku didefinisikan sebagai selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan yang dinotasikan dalam Tf pelarut Tf larutan. Penurunan titik beku larutan dapat dihitung dengan persamaan : Tf Kf. m Dimana Kf difenisikan sebagai konstanta penurunan titik beku suatu pelarut.

6 Konstanta ini hanya berubah jika dan hanya jika terjadi perubahan tekanan (P = atm) yang mengubah suhu titik beku suatu pelarut murni. Dalam sifat koligatif, suatu larutan campuran akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan pelarut murninya. Hal ini dikarenakan adanya penghalang antar partikel pelarut yang sejenis oleh larutan terlarut, sehingga larutan campuran memerlukan suhu yang lebih rendah agar partikelpartikel pelarut sejenisnya menjadi rapat (membeku). Hal ini sesuai dengan pengertian bahwa semakin tinggi suhunya, maka jarak antar partikel sejenis akan merenggang. Larutan elektrolit akan memiliki sifat koligatif yang lebih besar dibandingkan larutan nonelektrolit. Hal ini disebabkan, pada suatu reaksi sederhana suatu larutan A elektrolit menjadi ion B, kita dapat menyimpulkan bahwa larutan A akan terionisasi menjadi lebih besar atau sama dengan 1 ion jumlahnya. Hal ini menyebabkan, bila larutan elektrolit memiliki derajat ionisasi sebesar, maka reaksi akhir yang terjadi adalah (larutan elektrolit A * larutan elektrolit A) dan menghasilkan juga (jumlah ion terbentuk * * larutan elektrolit A). Sehingga akan terdapat Larutan elektrolit A * (1 + *(jumlah ion terbentuk 1)), atau dapat dinotasikan dalam faktor van t Hoff (i). Faktor van t hoff: Jumlah zat larutan elektrolit = M (1 (n 1) ) Dimana : M = Jumlah larutan elektrolit A n = Jumlah ion terbentuk Dari uraian diatas, didapatkan bahwa rumus penurunan titik beku larutan ( Tf ) adalah sebagai berikut:

7 Non elektrolit T f = Kf. m = k x (1000/P) X (G/ Mr) G = massa zat terlarut P = massa zat pelarut Elektrolit Tf = Kf. m. i = k x (1000/P) X (G/ Mr) x (1+ (n 1) Dimana i adalah faktor van t Hoff tersebut. ( ) III. Metodelogi a. Alat : 1. Seperangkat alat penurunan titik beku b. Bahan : 1. Urea 2. Garam Dapur 3. NaCl 4. Aquades 5. Es Batu

8 c. Gambar Alat Utama 1. termometer 2. tabung reaksi 4. Es batu + Garam dapur 3. Penangas 5. larutan ( aquades / urea / NaCl )

9 d. Cara Kerja menentukan titik beku aquades 5 ml aquades dimasukan Tabung reaksi dimasukan dimasukan Es batu + Garam Dapur penangas Aquades membeku ditunggu hingga diukur Suhu setiap selang 30 detik hingga semua es mencair kembali dicatat Hasil pengamatan

10 menentukan titik beku urea dan NaCl urea 0,6 gram ditimbang dimasukan Gelas beker dimasukan 10 ml aquades Larutan Urea diaduk diambil 5 m larutan urea Tabung reaksi dimasukan dimasukan dimasukan penangas dikeluarkan lalu diukur Es batu + garam dapur Larutan membeku diukur Suhu setiap selang waktu 30 detik dicatat Hasil percobaan diulangi Urea 0.6 gram diganti dengan : 1. 1,25 gram Urea 2. 0,58 gram NaCl 3.!,17 gram NaCl

11 IV. Hasil Percobaan dan Pembahasan Hasil Percobaan t (s) Aquades 5 ml ( o c) 10 ml aquades + urea ( o c) 10 ml aquades + NaCl ( o c ) 0,6 gram 1,25 gram 0,58 gram 1,17 gram

12 Pembahasan Pada percobaan penurunan titik beku ini bertujuan untuk menentukan titik beku aquades, larutan urea, dan larutan NaCl. Langkahnya yaitu siapkan alat yang sudah dibersihkan, masukan es batu dan garam ke dalam penangas. Garam ini juga bertujuan menjaga suhu es agar tetap dingin serta tidak cepat mencair dan juga agar suhu penangas lebih rendah dari suhu larutan yang ada pada lima tabung reaksi yang disediakan sehingga larutan yang ada pada tabung reaksi itu tidak cepat beku. Setelah itu masukan aquades 5 ml ke dalam tabung reaksi dan masukan tabung reaksi ini ke dala penangas, tunnggu sampai membeku. Setelah aquades ini membentuk kristal (membeku) maka ukur suhunya menggunakan termometer setiap selang waktu 30 detik hingga kristal yang terbentuk kembali melebur menjadi cair. Pada larutan urea dan NaCl untuk percobaan selanjutnya. Pertama timbang urea padat sebanyak 0,6 gram dan 1,25 gram. Masukan kedalam gelas beker yang telah diisi aquades sebanyak 10 ml. Aduk hingga urea ini larut dalam aquades. Ambil larutan tersebut sebanyak 5 ml kemudian masukan ke dalam tabung reaksi. Setelah itu masukan ke dalam penangas yang telah berisi es batu dan garam dapur. Tunggu hingga membekunya larutan tersebut, setelah membeku angkat tabung reaksi ini dari dalam penangas dan ukur suhunya setiap 30 detik menggunakan termometer. Catat perubahan suhu inggi hingga larutan kembali melebur menjadi cair. Pada larutan NaCl, caranya sama dengan

13 larutan urea, namun yang berbeda adalah jumlahnya dimana NaCl yang dilarutkan adalah sebanyak 0,58 gram dan 1,17 gram NaCl padat. Melalui data percobaan yang diperoleh, dihasilkan titik beku 30 detik pertama yaitu : 1. Aquades 5 ml suhunya 3 0 c 2. Larutan urea 0,6 gram suhunya 0 0 c 3. Larutan urea 1.25 gram suhunya 1 0 c 4. Larutan NaCl 0,58 gram suhunya 2 0 c 5. Larutan NaCl 1,17 gram suhunya 4 0 c Berdasarkan data tersebut maka dapat dihitung titik bekunya dengan rumus : Tf larutan = Tf pelarut Tf Tf Tf = m.kf (larutan non elektrolit) = m. Kf. i (larutan elektrolit) m = ( masssa zat terlarut / Mr ) x ( 1000 / massa pelarut ) i = 1 + ( n 1 ) seitelah perhitungan maka diperoleh lah hasil sebagai berikut : 1. Aquades 5 ml suhunya 0 0 c 2. Larutan urea 0,6 gram suhunya 1,86 0 c 3. Larutan urea 1.25 gram suhunya 3,72 0 c

14 4. Larutan NaCl 0,58 gram suhunya 3,348 0 c 5. Larutan NaCl 1,17 gram suhunya 7,44 0 c Hasil dari kedua data yang diperoleh menunjukan bahwa hasil nya sangat berbeda dari percobaan dengan teori. perbedaan ini kemungkinan disebabkan oleh proses pembeutkuan masing masing larutan yang tidak sama, dimana larutan belum sepenuhnya membeku, sehingga dalam pengukuran titik beku ini tidak diperoleh data yang akurat. Lalu kemungkinan termometer yang digunakan untuk mengukur suhu belum setabil, dan ketika mengukur suhu larutan besar kemungkinan terjadi penambahan suhu dari dimana ketika tabung reaksi dikeluarkan dari es lalu terkena suhu luar atau suhu tangan kita sendiri. Dan kemungkinan yang terakhir adalah es batu yag digunakan kemungkinan telah mencair pada penangas tersebut sehingga memperlambat proses pembekuan pada larutan, tapi yang pasti perbedaan ini dikarenakan ketelitian praktikan dalam membaca skala pada termometer dan dalam melakukan praktikum yang masih minim.

15 V. Kesimpulan 1. Penurunan titik beku larutan elektrolit (NaCl) lebih besar daripada penurunan titik beku larutan non elektrolit (urea) disebabkan oleh adanya faktor Vant Hoff pada larutan elektrolit 2. Dari percobaan ini kita dapat menyimpulkan beberapa sifat titik beku, yaitu : i. Titik beku larutan non elektrolit lebih besar daripada larutan elektrolit ii. Pada larutan yang jenisnya sama,maka yang menentukan titik beku adalah molalitas dimana semakin besar molalitas maka semakin kecil titik bekunya. iii. Semakin banyak zat terlarut maka titik beku larutan semakin kecil 3. Dari hasil percobaan dengan teori menunjukan perbedaan titik beku yang disebabkan oleh ketidaktelitian praktikan, pengaruh suhu luar dan menurunnya suhu es batu. 4. Dari hasil percobaan diperoleh titik beku : i. Aquades 5 ml suhunya 3 0 c ii. iii. iv. Larutan urea 0,6 gram suhunya 0 0 c Larutan urea 1.25 gram suhunya 1 0 c Larutan NaCl 0,58 gram suhunya 2 0 c v. Larutan NaCl 1,17 gram suhunya 4 0 c

16 VII. Daftar Pustaka Yazid,Estien Kimia Fisika untuk Paramedis.Yogyakarta: CV. Andi Offset. 4. Chang, Raymond Chemistry. USA: Random House VIII. Lampiran Mengetahui, Surakarta, 10 November 2011 Assisten Pembimbing Praktikan (...) Eka Anzihory

17 VIII. Lampiran Perhitungan titik bekumenggunakan rumus (teori) 1. Aquades = Pelarut Murni Tf = 0 0 c 2. Larutan Urea 0,6 gram Massa = 0,6 gram Mr = 60 Volume pelarut = 10 gr Kf = 1,86 o c/m Tf = m. kf = (0,6/60) x (1000/10) x (1,86) = 1,86 0 c Tf = (01,86) 0 c = 1,86 0 c 3. Larutan Urea 1,25 gram Massa = 1,25 gram Mr = 60 Volume pelarut = 10 gr Kf = 1,86 o c/m Tf = m. kf = (1,25/60) x (1000/10) x (1,86) = 3,72 0 c Tf = (03,72) 0 c = 3,72 0 c

18 4. Larutan NaCl 0,58 gram Mr = 58,5 Massa pelarut = 10 gram i = 1 + (n1) α i = 1 + (21) i = 2 Tf = m. kf. i = (0,58/58,5) x (1000/10) x 1,86 x 2 = 0,009 x 100 x 1,86 x 2 = 3,348 0 c Tf = (03.348) 0 c = 3, c 5. Larutan NaCl 1,17 gram Mr = 58,5 Massa pelarut = 10 gram i = 1 + (n1) α i = 1 + (21) i = 2 Tf = m. kf. i = (1,17/58,5) x (1000/10) x 1,86 x 2 = 0,02 x 100 x 1,86 x 2 = 7,44 0 c Tf = (07,44) 0 c = 7,44 0 c