PENENTUAN BERAT MOLEKUL SENYAWA BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

Transkripsi

1 PENENTUAN BERAT MOLEKUL SENYAWA BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS I. Tujuan 1. Menentukan berat molekul senyawa yang mudah menguap (volatil) berdasarkan pengukuran massa jenis gas. 2. Melatih menggunakan persamaan gas ideal. II. Landasan Teori Gas mempunyai sifat bahwa molekul-molekulnya sangat berjauhan satu sama lain sehingga hampir tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak diantara molekulmolekulnya sehingga gas akan mengembang dan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya, bagaimana pun besar dan bentuknya. Untuk memudahkan mempelajari sifat-sifat gas ini baiklah dibayangkan adanya suatu gas ideal yang mempunyai sifatsifat : 1. Tidak ada gaya tarik menarik di antara molekul-molekulnya. 2. Volume dari molekul-molekul gas sendiri diabaikan. 3. Tidak ada perubahan energi dalam (internal energy = E) pada pengembangan. Sifat-sifat ini dimiliki oleh gas inert (He, Ne, Ar dan lain-lain) dan uap Hg dalam keadaan yang sangat encer. Gas yang umumnya terdapat di alam (gas sejati) misalnya: N 2, O 2, CO 2, NH 3 dan lain-lain sifat-sifatnya agak menyimpang dari gas ideal. Kerapatan gas dipergunakan untuk menghitung berat molekul suatu gas, ialah dengan cara membendungkan suatu volume gas yang akan dihitung berat molekulnya dengan berat gas yang telah diketahui berat molekulnya (sebagai standar) pada temperatur atau suhu dan tekanan yang sama. Kerapatan gas diidenfinisikan sebagai berat gas dalam gram per liter. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang sejumlah gas tertentu kemudian diukur pv dan T-nya. Menurut hukum gas ideal : p V = n R T dimana n = m/bm.(1) sehingga, p V = (m/bm) RT (2) dengan mengubah persamaan p(bm) = (m/v) RT = ρrt.(3)

2 di mana: BM : Berat molekul p : Tekanan gas V : Volume gas T : Suhu absolut R : Tetapan gas ideal ρ : Massa jenis Bila gas ideal sifat-sifatnya dapat dinyatakan dengan persamaan yang sederhana ialah pv = n R T, maka sifat-sifat gas sejati hanya dapat dinyatakan dengan persamaan, yang lebih kompleks lebih-lebih 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 ialah 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. Kerapatan yang didefinisikan dengan W/V berkurang tetapi perbandingan kerapatan dan tekanan d/p atau W/pV akan tetap, sebab berat total W tetap dan bila gas dianggap gas ideal pv juga tetap sesuai dengan persamaan berikut : p V = R T.(4) M = R T = (d/p) o R T.(5) Suatu aliran dari udara kering yang bersih dilewatkan cairan yang diukur tekanan uapnya. Ketelitian dari pengukuran ini tergantung pada kejenuhan udara tersebut. Untuk menjamin kejenuhan ini maka udara dilewatkan cairan tersebut secara seri. Bila V adalah volume dari w gram cairan tersebut dalam keadaan uap, M berat mol cairan dan tekanan uap dari cairan tersebut pada temperatur T maka tekanan uap dapat dihitung dengan hukum gas ideal : p = ρr T..(6) (Respati, 1992) Hukum gabungan gas untuk suatu sampel gas menyetakan bahwa perbandingan pv/t adalah konstan. Sebetulnya untuk gas-gas real (nyata) seperti metana (CH 3 ) dan oksigen dilakukan pengukuran secara cermat, ternyata hal ini tidak benar betul. Gas

3 hipotesis yang dianggap akan mengikuti hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan disebut gas ideal. Gas nyata akan menyimpang dari sifat gas ideal.pada tekanan yang relatif rendah termasuk pada tekanan atmosfer serta suhuyang tinggi, semua gas akan menempati keadaan ideal sehingga hukum gas gabungan dapat dipakai untuk segala macam gas yang digunakan (Brady, 1999) Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini menyarankan konsep gas ideal, yakni gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi yang sama (Haliday dan Resnick, 1978) Faktor koreksi:..(7) Nilai BM hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi masih mengandung kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari pada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali kebentuk cairannya. Oleh karena itu massa cairan X 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 dapat dihitung dengan menganggap bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan uap cairan pada suhu kamar. Nilai ini dapat diketahui dari literatur. Sebagai contoh untuk menghitung tekanan uap CHCl 3 pada suhu tertentu dapat digunakan persamaan: Dimana P adalah tekanan uap dalam mmhg dan T adalah suhu dalam derajat celsius. (Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika, TGP FTUI) Jadi dengan menggunakan persamaan di atas, tekanan uap CHCl 3 pada berbagai suhu dapat dihitung. Dengan menggunakan nilai tekanan uap pada suhu kamar, bersamasama dengan data mengenai volum labu erlenmeyer dan berat molekul udara (28.8 gr/mol), dapat dihitung faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan X. Dengan memasukkan faktor koreksi akan diperoleh nilai BM yang lebih tepat.

4 III. Alat dan Bahan 1. Labu erlenmeyer 150 ml 2. Gelas piala 600 ml 3. Alumunium foil 4. Karet gelang 5. Jarum 6. Neraca 7. Desikator 8. Cairan yang mudah menguap yakni aseton IV. Langkah Kerja Menimbang labu erlenmeyer Menutup labu erlenmeyer dengan aluminium foil Memberi lubang kecil pada aluminium foil yang menutupi labu

5 Memasukkan 10 ml aseton ke dalam labu erlenmeyer kemudian ditutup kembali Membiarkan sampai cairan menguap dan catat suhunya Merendam labu erlenmeyer dalam penangas bersuhu 100 o C Udara masuk dan uap cairan volatil akan mengembun menjadi cairan Angkat labu, tempatkan dalam desikator untuk mendinginkannya Ukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer

6 Mengisi labu erlenmeyer hingga penuh kemudian ditimbang, ukur massa air, suhu air, massa jenis air dan volume air V. Hasil Pengamatan dan Pembahasan No. Pengamatan Aseton Massa labu Erlenmeyer, alumunium foil, karet gelang Massa labu Erlenmeyer, alumunium foil, karet gelang + cairan volatile 73,75 gr 73,95 gr 3. Massa cairan volatile 0,20 gr 4. Massa Erlenmeyer + air 208,8 gr 5. Massa air 135,68 gr 6. Temperatur air 100 o C 7. Temperatur air saat cairan volatile menguap 74 o C 8. Tekanan atmosfer 1 atm 9. Massa jenis air 0,9660 gr/cm 3 Diketahui BM teoritis aseton = 58 g/l Dari analisis data (Lampiran), diperoleh hasil sebagai berikut : aseton = 1,468 gr/l BM aseton = 44,959 gr/l

7 % ketelitian = 77,5 % Praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal. Pada percobaan kali ini sampel yang digunakan adalah aseton. Praktikum untuk menentukan berat molekul senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal adalah salah satu alternatif lain dari metode penentuan massa jenis gas dengan alat Viktor Meyer. Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil.senyawa volatil merupakan senyawa yang mudah menguap, apalagi jika dipanaskan pada suhu di atas titik didih. Langkah awal dari praktikum ini adalah menentukan massa erlenmeyer kosong agar dapat menentukan massa cairan. Berat labu erlenmeyer ditambahkan alumium foil dan karet gelang yakni 73,75 gram. Kemudian aseton dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer lalu dipanaskan sampai suhu 100 C. Setelah semua cairan volatil menguap dan kemudian diukur suhu yang dibutuhkan cairan untuk menguap seluruhnya, labu erlenmeyer diangkat, kemudian diletakkan di dalam desikator. Desikator ini berfungsi sebagai pengering dan pendingin dari alat laboratorium untuk percobaan. Berat labu erlenmeyer ditambahkan alumium foil dan karet gelang yang didinginkan yakni 73,95 gram. Oleh karena itu didapatkan berat cairan aseton yakni sebanyak 0,2 gram. Pada prinsipnya, kita anggap tidak ada massa zat yang hilang ketika kita melakukan penguapan aseton. Dengan mengubah cairan aseton menjadi gas, maka sesuai dengan sifatnya yang mudah berubah, (kerapatan) gas tersebut akan menempati seluruh ruang atau volume labu erlenmeyer dan akan berhenti ketika tekanannya sama antara tekanan di dalam erlenmeyer dan tekanan udara di luar erlenmeyer. Dalam perhitungan berat molekul (BM) aseton dapat menggunakan persamaan gas ideal yaitu dengan adanya volume air dan massa jenisnya, 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 volatilnya maka semakin besar pula nilai berat molekulnya.namun, nilai BM yang kita dapatkan pada saat praktikum cenderung berbeda dengan dengan nilai BM secara teori. Hal ini biasanya disebabkan tidak semua cairan aseton yang menguap, kembali mengembun setelah didinginkan akibatnya akan mengurangi massa udara yang dapat masuk kembali, oleh karena itulah nilai yang diperoleh dikoreksi melalui % ketelitian. Massa udara tersebut di atas dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap cairan aseton pada temperatur kamar. Nilai BM aseton berdasarkan hasil percobaan adalah 44,959 gram/mol dan berdasarkan teori sebesar 58 gram/mol sehingga nilai persen ketelitiannya adalah sebesar 77,5 %.

8 Penentuan berat molekul senyawa dengan menggunakan metode pengukuran massa jenis gas ini memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut: Kelebihan 1. Dengan menggunakan metode ini, kita dapat menentukan berat molekul suatu senyawa volatil dengan peralatan yang lebih sederhana. 2. Percobaan ini menggunakan penangas air sebagai pengatur suhu. Sehingga percobaan ini lebih cocok untuk senyawa yang memiliki titik didih kurang dari 100 o C. 3. Dengan adanya faktor koreksi, maka dapat meminimalkan kesalahan perhitungan data hasil percobaan. Kelemahan 1. Ketidaktepatan pengamatan pada saat cairan telah menguap semua atau belum dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan yang belum menguap atau masih ada cairan yang tersisi dalam labu erlenmeyer, maka dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan massa jenis gas dan pada akhirnya mengakibatkan kesalahan pada perhitungan berat molekul. 2. Mahasiswa tidak mengetahui dengan pasti titik didih dari suatu sampel senyawa. Sehingga timbul pertanyaan apakah suhu penangas air yang tercatat sangat berpengaruh pada nilai berat molekul yang dihasilkan atau tidak. Pertanyaan ini timbul karena bila labu erlenmeyer dimasukkan dalam penangas air pada suhu misal 80 o C, maka cairan volatil tersebut akan menguap total pada suhu sedikit di atas 80 o C. Jika labu erlenmeyer dimasukkan berisi sampel volatil dimasukkan ke dalam penangas air pada suhu (misal) 90 o C, maka dalam perhitungan nilai berat molekul yang diperoleh akan pasti berbeda. 3. Metode penentuan berat molekul berdasarkan massa jenis gas ini tidak cocok untuk senyawa dengan titik didih di atas 100 o C. VI. Kesimpulan 1. Penentuan berat molekul senyawa yang mudah menguap dapat dilakukan dengan cara mengukur massa jenis senyawa dan menggunakan persamaan gas ideal.

9 2. Nilai massa cairan volatil berpengaruh terhadap berat molekul (BM). Dengan demikian, semakin besar nilai dari massa cairan volatilnya maka semakin besar pula nilai berat molekulnya. 3. Nilai BM (berat molekul) aseton yang diperoleh pada percobaan adalah sebesar 44,959 gram/mol, sedangkan nilai BM teoritisnya sebesar 58 gram/mol. 4. Pada perhitungan persen ketelitian, diperoleh hasil yakni sebesar 77,5%. VII. Saran 1. Praktikan harus mampu menjaga agar uap dari senyawa volatil tidak ada yang keluar dari labu erlenmeyer. 2. Praktikum ini hendaknya dilakukan dengan sangat hati-hati agar hasil yang diperoleh dapat maksimal. VIII. Daftar Pustaka Basuki, Atastina Sri Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Laboratorium Dasar Proses Kimia: TGP FTUI. Brady, James E Kimia Universitas, Jilid 1, edisi kelima. Binarupa Aksara: Jakarta. Halliday dan Resnick Fisika Jilid I. Erlangga: Jakarta. Respati Dasar-Dasar Ilmu Kimia Untuk Universitas. Rineka Cipta: Yogyakarta. Semarang, 13 November 2012 Praktikan, Fransisca Ditawati N. P NIM

10 LAMPIRAN a. Data Pengamatan No. Pengamatan Hasil 1. Massa labu erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang 73,75 gram 2. Massa erlenmeyer + cairan volatil 73,95 gram 3. Massa cairan aseton 0,20 gram 4. Massa erlenmeyer + air 208,8 gram 5. Massa air 135,68 gram 6. Temperatur air 100 o C 7. Temperatur air saat cairan menguap 74 o C 8. Tekanan atmosfer 1. atm b. Perhitungan Massa aseton = (massa labu erlen meyer + aluminium foil + karet gelang + cairan terkondensasi) (massa labu erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang).

11 = 73,95 gram 73,75 gram Penentuan massa molekul berdasarkan pengukuran massa jenis Menentukan massa molekul berdasarkan massa jenis merupakan percobaan alternative lain, yang memanfaatkan pengukuran massa jenis, volume, tekanan, dan suhu. Dengan variabel seperti yang disebutkan (massa jenis, tekanan, volume dan suhu) maka dapat ditentukan rumus untuk menghitung massa molekul suatu zat menggunakan persamaan gas ideal. Diketahui persamaan gas ideal : PV = nrt Penurunan persamaan di atas akan menghasilkan : PV = nrt PV = mrt/mr P Mr = mrt/v P Mr = RTρ karena (m/v = )ρ maka Mr = RT/Pρ dengan melihat hasil penurunan dari rumus gas ideal, diperoleh bahwa massa molekul, Mr, dapat dihitung jika diketahui variabel massa jenis ( ), suhu (T) dan tekanan (P)ρ Bila suatu cairan volatile dengan titik didih lebih rendah dari 100 O C ditempatkan dalam labu erlenmeyer bertutup yang memiliki lubang lubang kecil pada bagian tutupnya, dan labu Erlenmeyer tersebut dipanaskan hingga 100 O, maka cairan tersebut akan menghasilkan uap. Selanjutnya uap itu akan mendorong udara yang terdapat pada labu Erlenmeyer keluar melalui lubang kecil. Setelah semua udara keluar pada akhirnya uap ini akan berhenti keluar bila keadaan dalam setimbang dicapai. Pada kondisi yang setimbang ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan (merupakan variabel P) yang sama dengan tekanan atmosfer, volume (merupakan variabel V) sama dengan volume erlenmeyer dan suhu (merupakan variabel T) sama dengan titik didih air dalam penangas (sekitar 100 O C ). Labu erlenmeyer ini kemudian diambil dari penangas air, didinginkan, dan ditimbang hingga massa (merupakan variabel m) gas yang terdapat dalam Erlenmeyer dapat diketahui. Dengan menggunakan persamaan : Mr = RT/P, massa molekul relatif dapat dihitung.

12 Dari pengukuran dan perhitungan, diperoleh massa jenis kloroform g, dan massa jenis aseton 1 g. Berdasarkan nilai kerapatan darimasing-masing zat, maka dapat diketahui sifat kedua cairan ini. Aseton memilikinilai kerapatan yang lebih kecil dibandingkan dengan kloroform sehingga asetonakan lebih cepat menguap dibandingkan kloroform dan hal ini sesuai dengan massamolekul cairan tersebut, dimana aseton memiliki massa molekul sebesar 37,5787g/mol dan kloroform sebesar 107,2332 g/mol.terjadi perbedaan antara hasil perhitungan dari data percobaan dengan datateoritis. Hal ini dimungkinkan karena kesalahan atau ketidaktelitian selama praktikum berlangsung, seperti penimbangan, pengukuran dengan termometer, padawaktu memipet zat mudah menguap yang kurang cermat, sehingga cairan tersebutsempat menguap. Kesalahan waktu menimbang erlenmeyer, erlenmeyer yang kurangkering, dan alat yang tersedia kurang berfungsi dengan baik, dan mungkin padawaktu pendinginan. BAB VKESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah :1. Kerapatan dari kloroform adalah g dan kerapatan aseton adalah 1 g 2. Massa molekul dari kloroform adalah 107,2332 g/mol dan massa molekulaseton adalah 37,5787 g/mol 5.2 Saran Praktikum sebaiknya juga menggunakan zat lain yang mudah menguap,sehingga tidak hanya aseton dan kloroform saja yang kita ketahui kerapatan danmassa molekulnya, tetapi zat lain yang mudah menguap juga bisa diketahui.pengerjaan saat praktikum juga harus diperhatikan, selalu gunakan peralatankeselamatan kerja.sebaiknya agar alat-alat yang digunakan lebih dipelihara dengan baik dan bahan-bahan yang digunakan lebih dijaga dengan baik agar tidak terkontaminasisehingga hasil yang diperoleh dari percobaan dapat lebih mendekati hasil secarateoritis. Selain itu, memperbaiki fasilitas-fasilitas di dalamnya demi kelancaran praktikum. Misalnya keran air yang kurang dan wastafel yang bocor.asisten sudah memandu praktikan saat praktikum dengan bagus dan lebihditingkatkan lagi. Selain itu, penjelasan mengenai bahan dan perlakuan terhadap bahan juga perlu ditambah. DAFTAR PUSTAKA Bresnick, S., 2002, Intisari Kimia Umum, diterjemahkan oleh Lies Wibisono,Penerbit Hipokrates, Jakarta.Mortimer, C.E., 1998, Introduction to Chemistry, Van Nostrand Company, NewYork Rosenberg, J.L., 1996, Theory

13 and Problems Of College Chemistry, Edition Sixth,Metric Editions, London.Sustekova, J., Drasar, P., Saman D., dan Wimmer, Z., 2011, Stigmasterol Based Novel Low Molecular Weight/Mass Organic Gelators, Molecules, 16 : , ( h ps.mdpi. om pdf, diakses pada 17Maret 2013 pukul WITA).Taba, P., Zakir, M., dan Kasim, A.H., 2013, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, TUJUAN PERCOBAAN Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat molekul senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal. II. TINJAUAN PUSTAKA Gas mempunyai sifat bahwa molekul-molekulnya sangat berjauhan satu sama lain sehingga hampir tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak diantara molekul-molekulnya sehingga gas akan mengembang dan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya, bagaimana pun besar dan bentuknya. Untuk memudahkan mempelajari sifat-sifat gas ini baiklah dibayangkan adanya suatu gas ideal yang mempunyai sifat-sifat : a. Tidak ada gaya tarik menarik di antara molekul-molekulnya. b. Volume dari molekul-molekul gas sendiri diabaikan. c. Tidak ada perubahan enersi dalam (internal energy = E) pada pengembangan. Sifat-sifat ini didekati oleh gas inert (He, Ne, Ar dan lain-lain) dan uap Hg dalam keadaan yang sangat encer. Gas yang umumnya terdapat di alam (gas sejati) misalnya: N 2, O 2, CO 2, NH 3 dan lain-lain sifat-sifatnya agak menyimpang dari gas ideal. Densiti dari gas dipergunakan untuk menghitung berat molekul suatu gas, ialah dengan cara membendungkan suatu volume gas yang akan dihitung berat molekulnya dengan berat gas yang telah diketahui berat molekulnya (sebagai standar) pada temperatur atau suhu dan tekanan yang

14 sama. Densiti gas diidenfinisikan sebagai berat gas dalam gram per liter. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang sejumlah gas tertentu kemudian diukur PV dan T-nya. Menurut hukum gas ideal : P V = n R T dimana n = M = Bila gas ideal sifat-sifatnya dapat dinyatakan dengan persamaan yang sederhana ialah PV = n R T, maka sifat-sifat gas sejati hanya dapat dinyatakan dengan persamaan, yang lebih kompleks lebih-lebih 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 ialah 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. Densiti yang didefinisikan dengan W/V berkurang tetapi perbandingan densiti dan tekanan d/p atau W/pV akan tetap, sebab berat total W tetap dan bila gas dianggap gas ideal pv juga tetap sesuai dengan persamaan berikut : P V = R T M = R T = (d/p) o R T Suatu aliran dari udara kering yang bersih dilewatkan cairan yang diukur tekanan uapnya. Ketelitian dari pengukuran ini tergantung pada kejenuhan udara tersebut. Untuk menjamin kejenuhan ini maka udara dilewatkan cairan tersebut secara seri. Bila V adalah volume dari w gram cairan tersebut dalam keadaan uap, M berat mol cairan dan tekanan uap dari cairan tersebut pada temperatur T maka tekanan uap dapat dihitung dengan hukum gas ideal : P = ( ) R T (Respati, 1992). Hukum gabungan gas untuk suatu sampel gas menyetakan bahwa perbandingan PV/T adalah konstan

15 = konstan Sebetulnya untuk gas-gas real (nyata) seperti metana (CH 3 ) dan oksigen dilakukan pengukuran secara cermat, ternyata hal ini tidak benar betul. Gas hipotesis yang dianggap akan mengikuti hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan disebut gas ideal. 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). Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini menyarankan konsep gas ideal, yakni gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi yang sama (Haliday, 1978). Persamaan yang menghubungkan langsung massa molekul gas dengan rapatannya dapat diturunkan dari hukum gas ideal. Jika jumlah mol suatu gas dapat diketahui dengan membagi massanya dalam gram dengan massa molekulnya. Jumlah mol (n) = Bila dimasukan dalam hukum gas ideal menghasilkan : PV = R T M = Rapatan (d) adalah perbandingan antara massa (berat) terhadap volume, (g/v). Maka persamaan dapat ditulis : M = d (Brady, 1999). III. METODELOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan bahan a. Alat Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah erlenmeyer (150 ml), gelas piala (600 ml), aluminium foil, karet gelang, jarum, neraca analitik dan desikator. b. Bahan

16 Bahan-bahan Bahan-bahan yang diperlukan pada percobaan ini adalah akuades, cairan volatil seperti CHCl 3 dan aseton. c. Rancangan alat : 1. lubang kecil 2. aluminium foil 3. karet gelang ± 1cm 4. erlenmeyer 5. air mendidih 6. uap cairan X 7. cairan volatile 8. gelas 9. api 3.2 Prosedur Percobaan 1. Mengambil sebuah labu erlenmeyer yang berleher kecil, yang bersih dan kering, kemudian menutup dengan aluminium foil dan kencangkan dengan karet gelang. 2. Menimbang labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang dengan menggunakan neraca analitik. 3. Memasukkan sebanyak 5 ml cairan volatil ke dalam labu erlenmeyer, kemudian menutup kembali dengan aluminium foil dan mengencangkan dengan karet gelang. Kemudian dengan menggunakan jarum dibuat lubang kecil pada aluminium foil. 4. Merendam labu erlenmeyer di dalam penangas air dengan temperatur kurang dari 100 o C

17 5. Membiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap, mencatat temperatur penangasnya, kemudian diangkat. Lalu mengeringkan bagian luar labu erlenmeyer, kemudian diletakkan di dalam desikator untuk didinginkan. 6. Menimbang labu erlenmeyer yang telah dingin tanpa melepas aluminium foil dan karet gelang. 7. Menentukan volume dari labu erlenmeyer dengan cara mengisi labu dengan air sampai penuh. 8. Mengukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer. IV. HASIL DAN PERHITUNGAN 4.1 Hasil Pengamatan Tabel 1 No Pengamatan Kloroform Aseton 1 Massa labu erlenmeyer, allumunium foil, dan 72,98 g 73,80 g karet gelang 2 Massa erlenmeyer dan volatil 73,66 g 73,95 g 3 Massa cairan x 0,68 g 0,15 g 4 Massa erlenmeyer dan air 209,4 208,80 g 5 Massa air 136,88 g 135,68 g 6 Temperatur air 30 C 31 C 7 Temperatur air (volatil menguap) 85 C 82 C 8 Temperatur atmosfir 1 atm 1 atm 4.2 Perhitungan Perhitungan untuk kloroform ( CHCl 3 ) Dik : massa air = 136,88 gr air = 0,9960 gr/ cm 3

18 T air dalam labu = 30 0 C a CHCl 3 = ( massa labu erlenmeyer + alumunium foil + karet geleng + cairan terkondensasi ) ( massa labu erlenmeyer + alumunium foil + karet gelang ) = 73,66 gr 72,98 gr = 0,68 gr T air dalam penangas = C = = K P = 1 atm Dit : BM CHCl 3 Jawab : V air = = = 137,429 cm 3 = 137, L V air = V kloroform = 137, L = = = 4,948 gr/l BM = = 4,948. = 151,45 gr/l Dik : massa air = 135,68 gr air = 0,9960 gr/ cm 3 T air dalam labu = 31 0 C ssa aseton = (massa labu erlen meyer + aluminium foil + karet gelang + cairan terkondensasi) (massa labu erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang). = 73,95 gr 73,80 gr = 0,15 gr T air dalam penangas = C = = K P = 1 atm Dit : BM aseton Jawab : V air = = = 136,225 cm 3 = 136, L V air = V aseton = 136, L = = = 1,1011 gr/l BM = = 1,1011. = 33,7035 gr/l Perhitungan Persen Eror

19 Untuk kloroform Dik : BM praktek = 151,45 gr/l BM teori = 119,5 gr/mol Dit : % error Jawab : %error = = =26,7364 % Untuk aseton Dik : BM praktek = 33,7035 gr/l BM teori = 58 gr/mol Dit : % error Jawab : %error = = = 41,8905 % Perhitungan Faktor Koreksi Untuk kloroform Dik : m air Suhu kamar = 136,88 gr = 25 0 C V udara =V erlenmeyer = 137, L BM udara = 28,8 gr/mol Suhu dalam penangas = C = K Dit : BM CHCl 3 Jawab : Faktor koreksi Log P =

20 = = 2,2954 P = 197,424 mmhg = 0,2598 atm massa udara P BM = m udara = = = 0,042 gr massa total = massa udara + massa kloroform = 0, ,68 = 0,722 gr gr/l BM kloroform = = 5,2536 = 160,8041 gr/mol Untuk aseton Dik : m air Suhu kamar = 135,68 gr = 25 0 C V udara =V erlenmeyer = 136, L BM udara = 28,8 gr/mol Suhu dalam penangas = C = K Dit : BM aseton Jawab : Faktor koreksi Log P = = = 2,2954

21 P = 197,424 mmhg = 0,2598 atm massa udara P BM = m udara = = = 0,0417 gr massa total = massa udara + massa aseton = 0, ,15 = 0,567 gr gr/l BM aseton = = = 127,398 gr/mol Tabel Hasil Perhitungan Tabel 2 m Cairan ρ air (g P cairan Volatil / L) (atm) (g) CHCl 3 4,948 0,689 1 Aseton 1,1011 0,159 1 Tabel 3 Cairan Volatil BM (g / mol) CHCl 3 151,54 Aseton 33,7045 m total (g) 0,722 0,567 BM % Error koreksi (%) (g / mol) 160, ,7364 % 127,398 41,8905 %

22 V. PEMBAHASAN Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini menyarankan konsep gas ideal, yakni gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi yang sama. Berdasarkan persamaan gas ideal dapat diketahui bahwa banyaknya mol gas biasanya dinyatakan sebagai n, juga sama dengan massa, m dibagi massa molar, M (yang mempunyai satuan) g/mol ) jadi n = mol/m. Berat molekul (bila tak bedimensi) sama dengan bilangan massa molar : PV = Praktikum kali ini bertujuan untuk dapat menentukan berat molekul senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal. Pada percobaan kali ini dipergunakan sampel berupa larutan kloroform dan aseton. Pada praktikum kali ini, dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan massa erlenmeyer kosong agar dapat menentukan massa cairan. Berat labu erlenmeyer ditambahkan alumium foil dan karet gelang untuk kloroform yakni 72,98 gr sedangkan berat labu erlenmeyer ditambah alumium foil dan karet gelang untuk aseton yakni 73,80 gr. Labu erlenmeyer kemudian dimasukan kloroform/aseton lalu dipanaskan sampai suhu 100 C. Setelah semua cairan volatil menguap, labu erlenmeyer diangkat, kemudian diletakkan dalam desikator. Desikator berfungsi sebagai pengering dan pendingin dari alat laboratorium untuk percobaan. Berat labu erlenmeyer ditambahkan alumium foil dan karet gelang untuk kloroform yang didinginkan yakni 73,66 gr sedangkan berat labu erlenmeyer ditambah alumium foil dan karet gelang untuk aseton yang didinginkan yakni 73,95 gr. Oleh karena itu didapatkan berat cairan kloroform yakni 0,689 gr dan untuk aseton yakni 0,159 gr. Dengan menggunakan persamaan gas ideal maka diperoleh BM dari larutan volatil tersebut. Dalam perhitungan didapatkan nilai BM kloroform ialah 151,45 gr/mol, sedangkan BM kloroform yang sebenarnya adalah 119,5 g/mol. Dalam perhitungan didapatkan nilai BM aseton ialah 33,7045 gr/mol, sedangkan BM aseton yang sebenarnya adalah 58 g/mol. Hasil yang didapatkan ini jauh berbeda dengan nilai BM secara teoritis. Kesalahan ini dapat terjadi karena kekurangtelitian praktikan pada saat praktikum. Kesalahan dapat juga terjadi karena kesalahan

23 pada saat melakukan pemanasan; alat yang digunakan kurang bersih dan steril; masih terdapatnya udara dalam labu erlenmeyer hingga mempengaruhi nilai BM yang diperoleh. Dalam perhitungan berat molekul (BM) aseton dan kloroform dapat menggunakan persamaan gas ideal yaitu dengan adanya volume air dan massa jenisnya, 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. Dalam percobaan kali ini digunakan dua larutan volatil, yaitu zat kloroform dan aseton. Kedua cairan volatil tersebut tampak berbeda dalam lama pengerjaannya. Pada larutan kloroform, zat bila dipanaskan lebih lambat menguap daripada aseton. Hal tersebut disebabkan karena berat molekul dari kloroform itu sendiri jauh lebih besar daripada aseton sehingga fase dari kloroform jauh lebih sulit untuk diubah daripada aseton. VI. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini antara lain : 1. Penentuan berat molekul senyawa volatil dapat dilakukan dengan mengukur massa jenis senyawa dan menggunakan persamaan gas ideal. 2. Nilai BM (berat molekul) yang diperoleh pada percobaan untuk kloroform adalah sebesar 151,45gr/mol, sedangkan nilai BM teoritisnya sebesar 119,5 gr/mol. 3. Nilai BM (berat molekul) yang diperoleh pada percobaan untuk aseton adalah sebesar 30,7045 gr/mol, sedangkan nilai BM teoritisnya sebesar 58 gr/mol. 4. Pada perhitungan persen error, diproleh hasil yakni % error BM kloroform yakni 26,7364 %, sedangkan untuk % error BM aseton yakni 41,8905 %. PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

24 Nama Praktikan : Rizki Izza Naftalin NIM : Kelas/No.urut : Fak./Jurusan : MIPA/KIMIA Nama Asisten : Evi LABORATURIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER TAHUN 2011 BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam suatu materi berupa gas, berat molekul suatu senyawa gas tersebut dapat ditentukan dari massa jenis yang diketahui. Hal ini terbukti dari persamaan gas ideal yang jika diturunkan dapat memenuhi perhitungan berat molekul. Seperti yang diketahui, suatu gas dapat dikatakan ideal jika berada pada keadaan tertentu, seperti tidak ada gaya tarik menarik anatar molekulnya, volume dari gas tersebut dapat diabaikan, serta tidak ada perubahan energi dalam. Dari persamaan gas ideal yang mengandung unsur mol zat yang diketahui, dapat ditentukan berat molekulnya. Sehingga mudah bagi kita untuk menentukan berat molekul gas tersebut jika gas itu dianggap sebagai gas ideal. Dalam percobaan kali ini digunakan cairan volatil yang dipanaskan atau diuapkan dalam penangas air, sehingga terbentuk gas yang akan ditentukan rumus molekulnya. Dalam percobaan ini kita menggunakan zat volatil yaitu kloroform. Dengan teknik atau langkah kerja yang ditentukan, akan didapat uap cairan yang akan ditentukan berat molekulnya, yang memiliki tekanan yang sama dengan tekanan atmosfer. Sehingga akan didapat berat molekul dari perhitungan persamaan gas ideal yang diekstrapolasi, sehingga didapat 1.2 Rumusan Masalah BM = /P RT 1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan? 2. Tentukan rumus molekul senyawa volatil tersebut.

25 1.3 Tujuan Percobaan 1. Menentukan berat molekuk senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas 2. Melatih menggunakan persamaan gas ideal BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Material Safety Data Sheet (MSDS) Kloroform Kloroform adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl 3 ). Kloroform juga memiliki nama lain metal triklorida. Kloroform dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius. Wujudnya pada suhu ruang berupa cairan namun mudah menguap (volatil). Struktur molekulnya berbentuk tetrahedral. Sedangkan sifat-sifat kloroform yaitu : Rumus molekul : CHCl 3 Massa molar : 199,38 g.mol -1 Densitas : 1,48 g.cm -3 Titik leleh : -63,5 C Titik didih : 61,2 C Kelarutan dalam air : 0.8 g/100 ml (20 C) ( Anonim) Kloroform dapat menyebabkan iritasi ringan pada kulit, mata, dan pernapasan. Kloroform juga dapat mempengaruhi system saraf tengah, system kardiovaskular, liver bahkan kanker sekalipun. Dalam konsentrasi tinggi pada obat bius dapat menyebabkan ketidaksadaran dan bahkan kematian. Karena sifatnya yang mudah menguap, maka uapnya dapat menyebabkan rasa sakit dan iritasi pada mata. Apabila pada saat melakukan percobaan terkena dampaknya maka harus segera dilakukan pertolongan pertama untuk meminimalisir dampaknya. Seperti halnya apabila terhirup maka sebaiknya menghirup udara segar dengan sesegera mungkin. Apabila sampai tertelan maka pertolongan pertama yang dapat diberikan adalah meminum air senyak mungkin, dan apabila terjadi kontak langsung pada kulit maka segera mungkin membasuh kulit dengan air sebanyak mungkin sedikitnya selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Dan basuh mata dengan air bersih sebanyak mungkin apabila terjadi kontak pada mata (Anonim, 2010).

26 2.2 Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Pengukuran Massa Jenis Zat Gas mempunyai sifat bahwa molekul-molekulnya sangat berjauhan satu-sama lain, sehingga hampir tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak diantara molekul-molekulnya. Sehingga gas akan mengembang dan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya. Untuk lebih memudahkan pemahaman terhadap sifat-sifat gas tersebut, maka dapat digambarkan gas sebagai gas ideal yang memiliki sifat-sifat : a. Tidak ada gaya tarik menarik diantara molekul-molekulnya b. Volume dari molekul-molekul gas sendiri dapat diabaikan c. Tidak ada perubahan energi dalam (internal energy) (Respati, 1999:148). Empat sifat dasar yang menentukan tingkah laku fisis gas adalah banyaknya molekul gas, volume gas, suhu, dan tekanan. Dari nilai-nilai numeris tiga besaran yang diketahui, tentunya dapat dihitung nilai besaran keempat. Perhitungan ini bisa diselesaikan melalui persamaan matematis yang disebut persamaan keadaan (equation of state) (Petrucci, 1999:128). Hukum-hukum gas sederhana dapat dinyatakan sebagai berikut : - Hukum Boyle : (n dan T konstan) - Hukum Charles : (n dan P konstan) - Hukum Avogadro : (P dan T konstan) Secara intuisi, hal itu berarti volume gas berbanding langsung terhadap jumlah gas dan suhu, serta berbanding terbalik terhadap tekanan, yaitu: dan atau PV= nrt...(1) Berdasarkan percobaan, telah didapat bahwa setiap gas memenuhi ketiga hukum gas sederhana, dan juga memenuhi persamaan (1). Gas seperti itu disebut gas ideal, dan persamaan (1) dikenal sebagai persamaan gas ideal. Gas nyata hanya dapat mendekati perilaku yang memenuhi persamaan gas (Petrucci,1999:141). Persamaan 1 cukup dipenuhi oleh kebanyakan gas pada temperatur dan tekanan kamar (mendekati 25 C dan 1 atm). Semua gas semakin mematuhi persamaan itu ketika tekanan berkurang. Gas yang memenuhi persamaan 1 secara tepat disebut gas sempurna atau gas ideal.

27 Gas nyata adalah gas yang sebenarnya, seperti hidrogen, oksigen, atau udara, yang tidak memenuhi persamaan 1 dengan tepat kecuali pada batas tekanan nol (Atkins, 1999:8). Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini menyarankan konsep gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi yang sama (Halliday, 1978:761). Pendekatan yang lebih langsung untuk menentukan bobot molekul dibandingkan metode Cannizaro adalah menggunakan persamaan gas ideal. Untuk tujuan ini diperlukan mengubah persamaan gas ideal tersebut. Jumlah mol gas, yang biasanya dinyatakan dengan n, adalah sama dengan massa gas, m, dibagi oleh massa molar (satuannya gram/mol). Jadi. Bobot molekul secara numeris sama dengan massa molar:...(2) Untuk menentukan bobot molekul gas dengan persamaan (2) diperlukan volume (v) yang dipunyai oleh suatu gas yang diketahui massanya (m) pada suhu (T) dan tekanan (P) tertentu. Bentuk dari persamaan gas ideal yang diperlihatkan pada persamaan (2) tidak terbatas untuk menentukan bobot molekul. Tetapi dapat digunakan dalam berbagai penggunaan lain dimana jumlah gas diberikan atau dicari dalam bentuk gram, bukan mol (Petrucci, 1999:144). Semua gas yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas sejati, sedangkan gas ideal pada kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sifatnya didekati gas sejati pada tekanan yang sangat rendah. Jadi, pada tekanan yang mendekati nol, semua gas memenuhi sifat gas ideal,sehingga persamaan PV= nrt dapat diberlakukan untuk mendapatkan tekanan mendekati nol sangat sulit, maka dilakukan ekstrapolasi berdasarkan persamaan Diperoleh Atau Sehingga...(3) Persamaan (3) berlaku untuk gas sejati pada tekanan mendekati nol,. Dengan mengetahui grafik terhadap P berbeda-beda akan diperoleh harga pada, sehingga harga M dapat ditentukan berdasarkan persamaan (3) (Respati,1999:150).

28 BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Alat 1. Labu Erlenmeyer 2. Gelas Piala 3. Alumunium foil 4. Karet gelang 5. Neraca analitik Bahan 1. Cairan volatil (kloroform) 3.2 Skema Kerja Labu Erlenmeyer - Dibersihkan dan dikeringkan - Ditutup dengan alumunium foil - Dikencangkan dengan karet gelang - Ditimbang dengan neraca HASIL 5 ml cairan volatil - Dimasukkan dalam erlenmeyer - Ditutup kembali dengan alumunium foil - Dikencangkan dengan karet gelang hingga kedap udara - Ditimbang dengan neraca - Dibuat lubang kecil pada alumunium dengan jarum

29 - Direndam erlenmeyer dalam penangas air - Dibiarkan sampai cairan volatil menguap - Dicatat suhu penangas air - Diangkat erlenmeyer setelah cairan menguap - Dikeringkan dan didinginkan - Ditimbang erlenmeyer setelah dingin HASIL Erlenmeyer - Diisi air sampai penuh - Diukur suhu air - Ditimbang dengan neraca - Diukur tekanan udara dengan barometer HASIL BAB 4. HASIL PERCOBAAAN 5.1 Hasil Percobaan TABEL PENGAMATAN Elemen yang Diukur I II III Massa erlenmeyer, alumunium foil, karet gelang, dan cairan x (gram) Massa erlenmeyer, alumunium foil, karet gelang (gram) Massa Cairan X(gram)

30 Massa Cairan X sesudah diuapkan Massa Erlenmeyer dan air(gram) Massa Erlenmeyer (gram) Massa Air(gram) Suhu Penangas Air(Celcius) Tekanan Atmosfer(atm) Pembahasan Pada percobaan ini, yaitu menentukan berat molekul dengan mengetahui massa jenis zat (dalam percobaan ini menggunakan zat volatil,yaitu kloroform). Disebut zat volatil karena kloroform cenderung mudah menguap dalam keadaan atau temperatur ruangan. Kecenderungan suatu zat untuk menguap disebut volatilitas. Volatilitas itu sendiri ditentukan oleh tekanan uap nya. Tekanan uap bergantung pada temperature, suatu zat dikatakan volatil atau tidak biasanya berdasarkan daya tekan uap di suhu ruangan. Semakin tinggi tekanan uapnya maka semakin mudah menguap begitu juga sebaliknya. Dalam percobaan kali ini digunakan cairan kloroform yang bersifat volatil. Karena zat terlarut bersifat volatile maka uap zat terlarut ini berkontribusi terhadap total uap larutan. Uap yang terdapat didalam larutan jenis ini dibangun dari molekul zat terlarut dan molekul pelarut. Senyawa volatile merupakan zat terlarut yang mudah menguap. Bila suatu cairan volatil dengan titik didih kurang dari 100 o C ditempatkan dalam erlenmeyer tertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian tutupnya, kemudian labu erlenmeyer dipanaskan sampai 100 o C, maka cairan tadi akan menguap dan mendorong udara yang labu erlenmeyer tersebut keluar melalui

31 lubang kecil tadi. Setelah semua udara keluar akhirnya uap itu sendiri yang akan keluar, sampai uap itu akan berhenti keluar ketika sama dengan tekanan udara luar. Pada kondisi kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama dengan tekanan atmosfir, volumenya sama dengan 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, dinginkan dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat didalamnya dapat diketahui Definisi gas adalah suatu keadaaan zat dalam hal ini molekul-molekulnya dapat bergerak sangat bebas, dan dapat mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya. Kondisi gas ditentukan oleh tiga faktor yaitu : tekanan, suhu dan volume. Pengertian gas ideal adalah keadaan gas yang dianggap sempurna, memiliki sifat tertentu sehingga dapat diterapkan pada teori kinetik gas. Untuk memudahkan dalam memahami gas ideal, maka dapat dimisalkan gas ideal memenuhi syarat sebagai berikut : 1. Gas terdiri atas partikel-partikel yang disebut molekul 2. Partikel-partikel gas tersebut berbentuk bola 3. Partikel-partikel gas bergerak secara acak 4. Antara partikel-partikel gas tidak ada gaya tarik menarik 5. Tumbukan antara partikel dengan dinding tempatnya merupakan tumbukan elastic (lenting) sempurna 6. Jarak antarpartikel sangat kecil bila disbanding dengan ukuran partikel itu sendiri, sehingga ukuran partikel dapat diabaikan 7. Hukum-hukum newton tentang gerak, tetap berlaku. Gas ideal merupakan hubungan antara temperatur, tekanan, dan suhu. Yang merupakan gabungan dari hukum - hukum yang ada, yaitu hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Avogadro. Tiga hukum gas tersebut menyatakan : - Hukum Boyle : (n dan T konstan)

32 - Hukum Charles : (n dan P konstan) - Hukum Avogadro : (P dan T konstan) Jadi V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan PV= nrt. Dengan persamaan ini akan didapat suatu persamaan P (BM) = ρ. R. T, dimana ρ adalah massa dibagi dengan volume. Dalam perhitungan berat molekul (BM) kloroform dapat menggunakan persamaan gas ideal yaitu dengan adanya volume air dan massa jenisnya, maka dapat dihitung massa jenis zatnya. Dengan mengetahui nilai massa jenis zat maka berat molekul juga dapat dihitung. Dalam percobaan ini massa jenis air diketahui untuk mendapatkan volum air atau volum erlenmeyer yang digunakan untuk menghitung berat molekul kloroform. Diasumsikan bahwa gas yang menguap dari cairan volatil mengisi penuh erlenmeyer yang digunakan. Sehingga dari perhitungan didapatkan berat molekul kloroform. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, didapatkan BM kloroform adalah sebesar masing-masing tiap erlenmeyer yang digunakan gram/mol ; 170 gram/mol; dan gram/mol. Pada erlenmeyer pertama dan kedua memiliki selisih yang cukup jauh dari berat molekul kloroform yang didapat dari literatur, yaitu sebesar 120 gram/mol. Perbedaan perhitungan dengan hasil pada literatur kemungkinan dikarenakan adanya kesalahan dalam percobaan. Antara lain ketidaktepatan pengamatan pada saat cairan telah menguap semua sehingga mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan yang belum menguap dalam labu erlenmeyer, dapat mengakibatkan kesalahan perhitungan massa gas, sehingga terjadi kesalahan dalam perhitungan berat molekul. Praktikan tidak bisa mendapatkan temperatur penangas yang pas atau tepat sesuai petunjuk praktikum. Sehingga kemungkinan cairan volatil menguap pada temperatur sekitar kurang dari 100 C. Pada temperatur tersebut massa yang di hitung adalah massa dari gas yang telah terkondensasi menjadi cair kembali. Seharusnya pengukuran massa gas senyawa volatil tersebut dilakukan pada saat suhu masih tidak berubah yaitu ± 90 0 C, karena pada suhu tersebut gas masih belum terkondensasi artinya gas dari senyawa volatil tersebut masih dalam bentuk gas. Efisiensi merupakan suatu ukuran ketepatan atau derajat ketepatan hasil pengukuran dengan kenyataan atau literatur yang mana nilai dari efisiensi ini dalam bentuk persen (%).

33 Berdasarkan percobaan yang dilakukan didapatkan nilai efisiensi dari kloroform berturut-turut yaitu 105 %, 108%, dan 87 %. 5.1 Kesimpulan BAB 5. PENUTUP 1. Penentuan berat molekul senyawa volatil dapat dilakukan dengan mengukur massa jenis senyawa dan menggunakan persamaan gas ideal. Untuk menghitung gas ideal digunakan persamaan Sehingga Diperoleh Atau 2. Berdasarkan perhitungan, didapatkan berat molekul kloroform rata-rata adalah gram/mol. Sedangkan berdasarkan literatur didapatkan berat molekul kloroform adalah 120 gram/molekul. Efisiensi rata-rata yang didapat adalah sebesar 100%. 5.2 Saran 1. Hendaknya lebih teliti dalam menentukan cairan volatil sudah menguap semuanya atau tidak. 2. Lebih teliti dalam menutup cairan volatile dengan aluminium foil agar lebih rapat, supaya didapat perhitungan yang lebih tepat. DAFTAR PUSTAKA Atkins Kimia Fisika Jilid I. Jakarta:Erlangga Halliday dan Resnick Fisika Dasar Jilid I. Jakarta:Erlangga

34 Petrucci Kimia Dasar Jilid I. Jakarta : Erlangga Respati Dasar-Dasar Ilmu Kimia untuk Universitas. Yogyakarta: Rineka Cipta Tim Penyusun Penuntun Praktikum Termodinamika Kimia. Jember : Laboraturium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember PERCOBAAN PENETUAN MASSA MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN BOBOT JENIS Nama : RAMADAN SELAJAR Nim : H Kelompok : II (DUA) Hari/Tgl. Perc. : SENIN / 21 FEBRUARI 2011 Asisten : RIZKY AMALIA I.1 Latar Belakang LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN BAB I PENDAHULUAN

35 Gas terdiri dari banyak partikel. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan kecepatan dan arah yang beraneka ragam. Partikel-partikel gas tersebar secara merata di semua bagian ruangan yang ditempati. Gaya atau interaksi antar partikel- partikelnya sangat kecil. Massa molekul relatif didefinisikan sebagai massa suatu zat dalam tiap mol, yang merupakan perhitungan jumlah massa atom relatif penyusunnya. Massa molekul relatif dapat ditentukan dengan beberapa cara. Penentuan massa molekul relatif yang digunakan antara lain dengan menggunakan spektrum massa, dengan alat Victor Meyer. Secara sederhana, massa molekul suatu gas dapat ditentukan menggunakan nilai kerapatan atau bobot jenis berdasarkan tetapan gas ideal. Dalam percobaan ini, dilakukan penentuan massa molekul relatif suatu cairan yang bersifat mudah menguap berdasarkan persamaan gas ideal, dengan terlebih dahulu menentukan kerapatan dari cairan tersebut. Untuk lebih memahami dan mempelajari penentuan massa molekul relatif dari suatu cairan mudah menguap berdasarkan persamaan gas ideal, maka dilakukanlah percobaan ini. I.2 Maksud dan tujuan percobaan I.2.1 Maksud Percobaan Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mempelajari dan memahami penentuan massa molekul zat yang mudah menguap berdasarkan pengukuran bobot jenis. I.2.2 Tujuan Percobaan Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah : 1. Menentukan kerapatan aseton dan kloroform dengan menimbang bobot sebelum

36 dan sesudah penguapan. 2. Menentukan massa molekul aseton dan kloroform dengan menggunakan nilai kerapatan berdasarkan persamaan gas ideal I.3 Prinsip Percobaan Menentukan massa molekul dari zat mudah menguap dengan menggunakan bahan aseton dan kloroform melalui proses penguapan, pengembunan, dan penentuan selisih bobot zat sebelum dan sesudah menguap. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Yang dimaksud dengan bobot jenis suatu zat menurut defenisi lama adalah bilangan yang menyatakan berapa gram bobot 1 cm3 suatu zat atau berapa kg bobot 1 dm3 air pada suhu 4oC. jadi bilangan yang menyatakan berapa kali bobot 1 dm3 suatu zat dengan bobot 1 dm3 air pada suhu 4oC disebut juga bobot jenis (Tabadkk., 2010). Suatu sifat yang besarnya tergantung pada jumlah bahan yang sedang diselidiki disebut sifat ekstensif. Baik massa maupun volume adalah sifat-sifat ekstensif. Suatu sifat yang tergantung pada jumlah bahan adalah sifat intensif. Rapatan yang merupakan perbandingan antara massa dan volume, adalah sifat intensif. Sifat-sifat intensif umumnya dipilih oleh para ilmuwan untuk pekerjaan ilmiah karena tidak tergantung pada jumlah bahan yang sedang diteliti (Petrucci,1987). Density changes with temperature (in most cases it decreases with increasing temperature, since almost all substances expand when heated). Consequently, the temperature must be recorded along with density value. In addition, the pressure of gases must be specified (Stoker, 1993).

37 The densities of solids and liquids are often compared to the density of water. Anything less dense (³lighter ) than water floats on it, and anything more dense (³heavier ) sinks. In a similar vein, densities of gases are compared to that of air. Any gas less dense (³lighter ) will rise in air, and anything more dense (³heavier ) will sink in air. To calculate on object s density, we must make two measurements; one involves determining the object s mass, and the other its volume (Stoker, 1993). Kerapatan berubah dengan perubahan temperatur (dalam banyak kasus, kerapatan menurun dengan kenaikan temperatur, karena hampir semua substansi mengembang ketika dipanaskan). Konsekuensinya, temperatur harus dicatat dengan nilai kerapatannya. Sebagai tambahan, tekanan gas harus spesifik (Stoker,1993). Kerapatan padatan dan cairan sering dibandingkan dengan kerapatan air. Zat yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) dari air akan mengapung, dan zat yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) dari air akan tenggelam dalam air. Dengan jalan yang saama. kerapatan gas dibandingkan dengan kerapatan udara. gas yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) akan naik dalam udara, dan gas yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) akan turun dalam udara (Stoker,1993). Untuk menghitung kerapatan suatu zat, kita harus membuat dua pengukuran; pertama, menetapkan massa zat tersebut, dan kedua menentukan volumenya (Stoker, 1993). Bobot molekul suatu zat adalah jumlah bobot dari atom-atom yang ditunjukkan dalam rumusnya. Penggunaan istilah ³bobot molekul suatu zat tidak berarti bahwa zat tertentu itu terdiri dari molekul-molekul. Istilah ³molekul merujuk ke suatu partikel netral, tetapi banyak zat yang terbuat dari partikel bermuatan yang disebut ion. Beberapa ahli kimia menggunakan istilah ³bobot rumus untuk merujuk jumlah bobot atom yang tertunjuk dalam rumus suatu zat, dan menggunakan istilah ³bobot molekul untuk merujuk zat-zat yang terdiri dari molekul. Defenisi yang lebih umum mengenai istilah ³bobot molekul diterima dengan luas karena memungkinkan penggunaan suatu konsep yang dikenal dalam semua kasus, tanpa memaksa pemakai istilah itu mencari terlebih dahulu partikel macam apa yang dikandung oleh zat