Titik Leleh dan Titik Didih

Transkripsi

1 Titik Leleh dan Titik Didih I. Tujuan Percobaan Menentukan titik leleh beberapa zat ( senyawa) Menentukan titik didih beberapa zat (senyawa) II. Dasar Teori 1. Titik Leleh Titik leleh adalah temperatur dimana zat padat berubah wujud menjadi zat cair pada tekanan satu atmosfer. Dengan kata lain, titik leleh merupakan suhu ketika fase padat dan cair sama-sama berada dalam kesetimbangan. Perubahan tekanan tidak mempengaruhi titik leleh suatu zat mengalami perubahan yang berarti. Pengaruh ikatan hidrogen terhadap titik leleh tidak begitu besar karena pada wujud padat jarak antarmolekul cukup berdekatan dan yang paling berperan terhadap titik leleh adalah berat molekul zat dan bentuk simetris molekul. Titik leleh senyawa organik mudah untuk diamati sebab temperatur dimana pelelehan mulai terjadi hampir sama dengan temperatur dimana zat telah habis meleleh semuanya. Jika zat padat yang diamati tidak murni, maka akan terjadi penyimpangan dari titik leleh senyawa murninya yang berupa penurunan titik leleh dan perluasan range titik leleh. Misal suatu asam murni diamati titik lelehnya pada temperatur 122,1 0 C 122,4 0 C dari titik lelehnya 122,2 0 C. Penambahan 20% zat padat lain akan mengakibatkan perubahan titik lelehnya menjadi C C dari 122,1 0 C 122,4 0 C (rata-rata titik lelehnya lebih rendah 5 0 C dan range temperaturnya berubah menjadi 4 0 C dari 0,3 0 C ). Pada unsur alkali memiliki satu elektron ikatan dan bertambah lemah jika jari-jari bertambah besar, hal ini menyebabkan titik leleh berkurang dari atas kebawah dalam satu golongan. Unsur halogen terikat oleh gaya Van der Waals yang lemah, gaya ini bertambah jika jari-jari bertambah besar, oleh sebab itu titik leleh bertambah besar dari atas ke bawah dalam satu golongan. Kekuatan ikatan logam bertambah dari kiri ke kanan, sehingga titik leleh bertambah dari kiri ke kanan dalam satu periode. Gas mulia memliki ikatan Van der Waals yang sangat lemah, sehingga titik lelehnya sangat kecil. Titik leleh pada gas mulia ditentukan oleh besarnya nomer atom. Semakin besar

2 nomor atom maka titik lelehnya semakin tinggi. Sementara itu, titik leleh dari karbon sangat tinggi. Dalam menentukan titik leleh suatu zat, adapun faktor-faktor yang mempengaruhi cepat atau lambatnya zat tersebut meleleh adalah : 1. Ukuran Kristal Ukuran Kristal sangat berpengaruh dalam menentukan titik leleh suatu zat. Apabila semakin besar ukuran partikel yang digunakan, maka semakin sulit terjadinya pelelehan. 2. Banyaknya Sampel Banyaknya sampel suatu zat juga dapat mempengaruhi cepat lambatnya proses pelelehan. Hal ini dikarenakan, apabila semakin sedikit sampel yang digunakan maka semakin cepat proses pelelehannya, begitu pula sebaliknya jika semakin banyak sampel yang digunakan maka semakin lama proses pelelehannya. 3. Pengemasan Dalam Kapiler Pemanasan dalam suatu pemanas harus menggunakan bara api atau panas yang bertahan. Adanya senyawa lain yang dapat mempengaruhi range titik leleh. Dalam praktikum kali ini, zat yang diuji titik lelehnya adalah asam salisilat (C 7 H 6 O 3(s) ) dengan titik leleh menurut literatur sebesar C. 2. Titik Didih Titik didih suatu zat adalah suhu yang tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan di atas permukaan zat cair. Bila tekanan uap sama dengan tekanan luar atau tekanan diatas permukaan zat cair, mulai terbentuk gelembung-gelembung uap dalam cairan. Karena tekanan uap dalam gelembung sama dengan tekanan udara, maka gelembung itu dapat mendorong diri lewat permukaan dan bergerak ke fasa gas diatas cairan, sehingga cairan tersebut mendidih. Titik didih suatu zat cair dipengaruhi oleh tekanan udara, artinya makin besar tekanan udara

3 makin besar pula titik didih zat cair tersebut, begitu juga sebaliknya semakin rendah tekanan udara, maka semakin rendah titik didih. Pada tekanan dan temperatur udara standar (76 cmhg, 25 0 C) titik didih air sebesar C. Titik didih dapat digunakan untuk memperkirakan secara tak langsung berapa kuatnya daya tarik antar molekul cairan. Cairan yang memiliki gaya tarik antar molekul kuat, akan memiliki titik didih yang tinggi, begitu juga sebaliknya. Adanya ikatan hidrogen antar molekul menyebabkan titik didih senyawa relatif lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa lain yang memilki berat molekul sebanding. Titik didih senyawa golongan alkohol lebih tinggi daripada senyawa golongan alkana, demikian juga titik didih air lebih tinggi daripada aseton. Contohnya, titik didih H 2 O lebih tinggi daripada HF, hal itu disebabkan ikatan hidrogen H 2 O lebih kuat daripada HF. Padahal sama-sama membentuk ikatan hidrogen dan HF lebih polar, hal ini disebabkan karena setiap molekul HF hanya mampu mengikat 2 molekul lainnya, sedangkan H 2 O mampu mengikat 4 molekul lainnya, sehingga jumlah kekuatan 4 ikatan Hidrogen H 2 O lebih besar daripada 2 ikatan Hidrogen HF, walaupun kekuatan tiap ikatan HF lebih tinggi dari H 2 O. Dalam menentukan titik didih suatu zat, adapun faktor-faktor yang mempengaruhi cepat atau lambatnya zat tersebut mendidih adalah : 1. Pemanasan Pemanasan harus dilakukan secara bertahap agar diperoleh interval yang tidak terlalu panjang. 2. Tekanan udara Tekanan udara mempengaruhi titik didih suatu zat. 3. Banyaknya zat yang digunakan Zat yang digunakan juga mempengaruhi titik didih suatu zat, dimana semakin banyak zat yang digunakan semakin lambat proses pendidihan sehingga titik didihnya meningkat. Pada percobaan kali ini, zat yang diukur titik lelehnya adalah etanol. Pada literatur, etanol memiliki titik didih sebesar 78,3 0 C.

4 III. Alat dan Bahan 1. Alat : a. Gelas kimia b. Termometer c. Pipa kapiler yang salah ujungnya tertutup d. Pipet tetes e. Pemanas listrik f. Klem dan standar g. Tabung reaksi h. Melting point i. Batang pengaduk 2. Bahan : a. Parafin b. Zat yang ditentukan titik lelehnya : Asam Salisilat (C 7 H 6 O 3(s) ) c. Zat yang ditentukan titik didihnya : Etanol (Alkohol) IV. Prosedur Kerja 1. Penentuan Titik Leleh a. Zat yang akan ditentukan titik lelehnya yaitu Asam salisilat diambil terlebih dahulu. Jika zat tersebut masih kasar, maka digerus dalam mortar sampai menjadi serbuk yang halus.

5 b. Ambil kapiler yang akan digunakan untuk menentukan titik leleh. c. Ujung terbuka kapiler dimasukkan ke dalam serbuk yang akan ditetukan titik lelehnya sehingga kristal masuk ke dalam kapiler.

6 d. Kapiler diangkat dari serbuk dan dibalik sehingga ujung tertutupnya menghadap ke bawah. Ketok dinding kapiler dengan jari agar zat yang ditentukan ini masuk masuk ke dasar kapiler. e. Langkah ke 3 dan 4 diulang sampai sekitar 5 8 mm kapiler terisi kristal. Kapiler lainnya diisi dengan cara yang sama. f. Kapiler pada termometer diikatkan, dimana ujung kapiler sejajar dengan ujung bawah termometer. g. Termometer dipasang pada standar dengan bantuan klem dan termometer dicelupkan pada pemanas yang digunakan. h. Pemanas dipanaskan, selama pemanasan sekali-kali diaduk. i. Zat padat dalam kristal dan temperaturnya diamati. j. Termometer dibaca pada saat zat padat dalam kapiler mulai meleleh. k. Diamati pula ketika semua zat padat telah meleleh. Range temperatur pelelehan dicatat.

7 Pemanas disingkirkan dan biarkan pemanas dingin. Pengerjaan diulang untuk zat-zat yang lain. 2. Penentuan Titik Didih a. Zat cair yang akan ditentukan titik didihnya diambil. b. Tabung reaksi kecil diambil dan digunakan untuk tempat zat cair yang akan ditentukan titik didihnya. Zat cair yang akan ditentukan titik didihnya dimasukkan ke dalam tabung reaksi kecil sebanyak 8-10 mm dari dasarnya. c. Sebuah pipa kapiler diambil menghadap kebawah kedalam tabung reaksi kecil yang berisi zat cairan yang akan ditentukan titik didihnya.

8 d. Tabung reaksi kecil yang didalamnya berisi pipa kapiler dan zat yang akan ditentukan titik didihnya pada termometer diikat. Ujung tabung reaksi kecil sejajar dengan ujung bawah termometer. e. Gelas kimia diambil dan diisi dengan parafin secukupnya dan letakkan diatas pemanas.

9 f. Pasang termometer pada standar dengan bantuan klem dan celupkan termometer ini pada parafin di dalam gelas kimia yang berada diatas pemanas.

10 g. Pemanas dipanaskan, selama proses pemanasan sesekali cairan parafin diaduk. h. Amati zat cair yang berada didalam kapiler dan amati temperatur. i. Baca termometer bila zat cair dalam tabung reaksi kecil membentuk gelembung-gelembung kontinu yang menyerupai kalung.

11 V. Hasil Pengamatan 1. Penentuan Titik Leleh Zat yang dilelehkan Wujud awal Bentuk Warna Medium Asam Salisilat Padat Kristal Putih Parafin Cara yang digunakan Zat yang ditentukan titik leleh Percobaan ke- Suhu awal meleleh Suhu pada saat meleleh habis C 63 0 C Melting Point Asam Salisilat C 61 0 C 2. Penentuan Titik Didih VI. Pembahasan 1. Penentuan Titik Leleh Zat yang di didihkan Medium Mulai terlihat gelembung Terbentuk gelembung kontinu Etanol Parafin 47 0 C 80 0 C

12 Dalam percobaan ini, zat yang ditentukan titik lelehnya adalah asam salisilat. Dari hasil percobaan dan data pengamatan diatas asam salisilat yang digunakan adalah berwujud padat, berbentuk padat dan berwarna putih. Berdasarkan teori titik leleh asam salisilat adalah C. Pada percobaan titik leleh ini, kami melakukan percobaan sebanyak dua kali dan dengan menggunakan alat melting point. Pada percobaan pertama, didapatkan suhu awal meleleh asam salisilat adalah 60 0 C dan suhu akhir meleleh asam salisilat adalah 63 0 C. Range yang didapatkan adalah 60 0 C 63 0 C dengan jarak range sebesar 3 0 C sedangkan pada percobaan kedua, didapatkan suhu awal meleleh asam salisilat adalah 59 0 C dan suhu akhir meleleh adalah 61 0 C. Range yang didapatkan adalah 59 0 C 61 0 C dengan jarak range sebesar 2 0 C. Dari hasil pengamatan pertama dan kedua titik leleh asam salisilat mengalami penurunan titik leleh dan mengalami penyempitan range dari range 60 0 C 63 0 C menjadi range 59 0 C 61 0 C. Rata-rata titik leleh pada percobaan kedua lebih rendah dari percobaan pertama. Hal tersebut dari penurunan suhu awal dan suhu akhir, penyempitan range, dan penurunan rata-rata titik leleh membuktikan bahwa asam salisilat yang digunakan merupakan zat yang tidak murni. Jarak range senyawa organik murni adalah 0,5 0 C C. Jadi karena jarak range dari hasil percobaan yang pertama dan kedua didapatkan lebih besar maka asam salisilat yang digunakan tidak murni. Faktor yang mempengaruhi rentang titik leleh diatas antara lain : a. Kemurnian dari zat yang digunakan dalam percobaan menentukan titik leleh. b. Sifat dan kuat lemahnya dari kekuatan intermolekular bertanggung jawab atas perbedaan diamati dalam titik mencair. Ketidaksesuaian data dan teori ini mungkin juga disebabkan karena ketidaktelitian dan kelalaian kami dalam melakukan percobaan. Pada saat pemanasan kami tidak melihat dengan teliti suhu pada termometer. yang menyebabkan penyimpangan berupa penurunan atau perluasan range titik leleh. Selain itu pemanasan dengan tingkat kenaikan suhu yang tinggi dan tidak bertahap juga merupakan penyimpangan titik leleh dan perluasan range titik leleh senyawa murninya.

13 2. Penentuan Titik Didih Dalam percobaan titik didih kami menggunakan etanol sebagai zat penentunya. Etanol mempunyai wujud cair, berwarna bening, dan media yang kami pergunakan adalah aquades. Berdasarkan teori yang ada titik didih etanol adalah 78,3 0 C. Pada percobaan etanol, didapatkan suhu pada saat mulai mendidih (timbul gelembung) sebesar 47 0 C dan terbentuk gelembung kontinu sebesar 80 0 C serta range sebesar 47 0 C 80 0 C. Dari hasil tersebut bahwa titik didih yang kami dapat lebih rendah dari titik didih senyawa etanol sebenarnya. Memang titik didih dari senyawa etanol hasil percobaan kurang dari C tetapi belum mendekati titik didih senyawa etanol yang sebenarnya. Pada percobaan di masing-masing zat, kami mendapatkan titik didih yang lebih tinggi dari titik didih sebenarnya secara teori. Mungkin hasil yang didapatkan dari percobaan ini karena adanya perbedaan tekanan ataupun kesalahan bisa terjadi pada pembacaan termometer yang kurang teliti. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik didih antara lain : a. Tekanan, bila tekanan eksternal : Kurang dari satu atmosfer, titik didih cairan lebih rendah dari titik didih normal. Sama dengan satu atmosfer, titik didih cairan disebut titik didih normal. Lebih besar dari satu atmosfer, titik didih cairan lebih besar dari titik didih normal. b. Jenis Molekul, jika gaya antar molekulnya adalah : Relatif kuat, titik didih akan relatif tinggi. Yang relatif lemah, titik didih akan relatif rendah.

14 VII. Kesimpulan 1. Titik Leleh a. Titik leleh adalah temperatur dimana zat padat berubah wujud menjadi zat cair pada tekanan satu atmosfer. b. Titik leleh bertambah dari kiri ke kanan dalam satu periode dan bertambah dari atas ke bawah pada golongan transisi. c. Pengaruh ikatan hidrogen dan perubahan tekanan terhadap titik leleh tidak begitu besar. d. Penyimpangan titik leleh dapat disebabkan oleh tidak murninnya suatu zat. e. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik leleh zat adalah : Pengemasan Dalam Kapiler Banyaknya Sampel. Ukuran Kristal 2. Titik Didih a. Titik didih suatu zat adalah suhu yang tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan di atas permukaan zat cair. b. Adanya ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih. c. Titik didih normal adalah titik didih pada tekanan 1 atm. d. Titik didih dapat digunakan untuk memperkirakan secara tak langsung kuatnya gaya tarik antara molekul dalam cairan. e. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik didih suatu zat adalah :

15 Pemanasan Tekanan Udara Banyaknya zat yang digunakan. Daftar Pustaka Chang, Raymond Kimia Dasar : Konsep-Konsep inti Jilid I. Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga. Staf Kimia Dasar Penuntun Pratikum Kimia Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Udayana : Bukit Jimbaran, Bali. (Diakses tanggal 13 November 2013) (Diakses tanggal 14 November 2013) (Diakses tanggal 14 November 2013)