JURNAL PRAKTIKUM DIFUSI GAS Ummu Kalsum Andi Lajeng, Fitri Rahmadhani, Masfufatul Ilma UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Ummukalsumandilajeng5@gmail.com ABSTRACT Pada praktikum kali ini yaitu bertujuan untuk mencari massa molekul gas dengan jalan membandingkan laju difusi berdasarkan hukum graham. Larutan yang digunakan adalah HCl pekat dan zat X, zat X adalah cairan volatil yang mudah menguap dan memiliki bau yang sangat menyengat. Kemudian pada saat memasukkan larutan tersebut secara bersamaan dan kemudian ditutuo dengan kapas, terjadi penguapan gas yang memenuhi papa gelas tersebut. Terdapat beberapa perbedaan saat mengukur laju gas tersebut, pada HCl terlihat jelas adanya gas seperti awan dan lebih panjang jaraknya, sedangkan pada zat X terdapat awan gas yang tidak terlalu jelas untuk diamati dan juga memiliki jarak yang lebih pendek. Didapatkan laju gas pada HCl sepanjang 13,83 cm sedangkan pada zat X didapatkan laju gas adalah 13,1cm. setelah itu dihitung masa jenisnya didapatkan dari perhitungan bahwa massa jenis zat X tersebut adalah 75,42. INTRODUCTION Gambaran langsung tentang gerakan acak diperlihatkan oleh difusi (diffusion), yakni campuran antara molekul suatu zat dengan molekul zat yang lainnya yang terjadi sedikit demi sedikit berdasarkan sifat kinetiknya. Difusi selalu berlangsung dari suatu daerah dengan kosentrasi lebih tinggi ke daerah yang kosentrasi lebih rendah. Meskipun pada kenyataannya bahwa kecepatan molekul sangat besar, proses difusi selalu memerlukan waktu relative lama hingga selesai. Sebagai contoh, jika botol berisi larutan ammonia pekat dibuka disalah satu ujung meja praktikum, akan memerlukan waktu sebelum seseorang mencium baunya dibagian ujung lainnya dari meja itu. Alasannya adalah bahwa molekul mengalami sejumlah tumbikan ketika bergerak dari satu ujung ke ujung lain meja praktikum. Maka, difusi gas selalu terjadi secara berangsur-angsur, dan tidak terjadi secara seketika seperti kecepatan molekul yang diperkirakan. Lebih jauh lagi, JURNAL KIMIA FISIKA 2 1
karena kecepatan akar kuadrat rata-rata dari gas ringan adalah lebih besar daripada gas yang lebih berat, maka gas yang lebih ringan akan bedifusi melalui ruang tertentu, lebih cepat daripada gas yang lebih berat. (Raymond Chang, 2003). Difusi adalah suatu penyamaan keadaan-keadaan fisika secara sertamerta (spontan). Bila difusi menyangkut zat-zat yang berbeda, difusi merujuk ke pencampuran partikel ketika mereka bergerak untuk terdistribusi secara seragam satu diantara yang lain. Pengujian eksperimen garam Menunjukkan bahwa sebenarnya lebih mengukur laju efusi dari pada laju difusi. Efusi merupakan gerakan partikel-partikel gas lewat suatu lubang sempit. Persamaan untuk hukum graham memberikan laju efusi dengan sangat cepat.suatu gas denga kerapatan tinggi akan berdifusi lebih lambat daripada gas yang berapatan rendah. Menurut Thomas graham, laju difusi dua gas berbanding terbalik dengan akar (kuadrat) rapatan mereka. Secara matematik dapat dituliskan sebagai berikut: Laju difusi merupakan perbandingan antara jarak dengan waktu difusi. Untuk waktu difusi yang sama antara gas satu dengan yang lain, maka perbandingan laju laju difusi sebanding dengan perbandingan jarak yang ditempuh oleh gas dalam berdifusi. Dengan L1 dan L2 adalah jarak yang ditempuh gas 1 dan gas 2 selama berdifusi, Mr (1) dan Mr (2) adalah masa molekul relative. (Burhanudin milama,) Pada difusi dalam hal tegak lurus terhadap antarmuka antara fase dada lokasi tertentu di dalam peralatan. Disamping itu, diadakan keadaan-stedi, dan konsentrasi pada setiap titik tertentu tidak berubah menurut waktu. Sifat bahan daripada difusi dan aliran yang diakibatkannya menyebabkan terdapatnya tiga macam situasi: 1. hanya satu komponen A yang berpindah dari satu keantarmuka, dan aliran total sama dengan aliran A. contoh situasi ini adalah absorpsi satu komponen dari gas ke zat cair. Dengen r 1 dan r 2 adalah laju dua gas, dan d 2 dan d 1 adalah rapatan masing-masing gas. JURNAL KIMIA FISIKA 2 2
2. difusi komponen A di dalam campuran itu diimbangi oleh aliran komponen B yang jumlah molnya sama tetapi arahnya berlawanan sehingga, tidaka ada aliran mola neto. Hal ini terdapat pada umumnya pada destilasi yang berarti pula tidak ada aliran volume neto dalam fase gas. Tetapi, di adalam zat cair pada umunya terdapat aliran volume atau aliran massa neto yang disebabkan oleh adanya perbedaan densitas molar. 3. Difusi A dan B berlangsung berlawanan arah, tetapi fluks molarnta tidak sama. situasi ini sering ditemukan pada difusi spesies yang bereaksi secara kimia kepermukaan katalis atau dari permukaan itu. (Warren L.McCabe,1999) Hukum Fick, untuk difusi dalam satu arah, aliran J dari senyawa atau zat yang melalui bidang tegak lurus dengan arah difusi yang berbanding langsung dengan kelajuan ketika kosentrasi berubah dengan jarak, dc/dx, yaitu gradien kosentrasi J = - D(dc/dx) tanda negatif menyatakan bahwa aliran adalah dalam arah yang berlawanan dengan arah kenaikan, D adalah koofisien difusi. Kecepatan difusi gas berbanding terbalik dengan akar pangkat dua bobot molekulnya. ( Hadyana Pudjaatmaka, 1999) MATERIAL AND METHOD Alat Dan Bahan Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah pipa gelas 25 cm (1buah); pipet tetes (2buah): statif dan klem; penggaris; kapas penyumbat secukupnya, stopwatch, Sedangkan bahan yang digunakan adalah HCl pekat; Zat X cair. Langkah kerja Pertama-tama menyediakan pipa gelas dan diletakkan dalam posisi horizontal dengan statif. Kemudian pipetlah HCl pekat dan teteskan dua hingga tiga tetes kedalam pipa gelas pada ujung yang satu, dalam waktu yang bersamaan teteskan dua tetes zat X dalam ujung yang lain. Kemudia tutuplah kedua ujung pipa yang telah ditetesi dengan kedua zat tersebut dengan kapas dan biarkan beberapa saat. Lalu catat waktu yang diperlukan sampai terlihat warna putih kabut ditengah pipa gelas. Kemudian ukur jarak antara ujung pipa zat HCl dengan titik putih kabut yang terjadi (L1) dan ukur pula jarak ujung pipa zat dengan titik putih kabut (L2) kemudian ulangi percobaan hingga tiga kali. JURNAL KIMIA FISIKA 2 3
RESULT AND DISCUSSION Pada praktikum kali ini yaitu tentang difusi gas, tujuan percobaan kali ini yaitu untuk mencari massa molekul gas dengan jalan membandingkan laju difusi berdasarkan hukum graham. Persamaan untuk hukum graham memberikan laju efusi dengan sangat cepat.suatu gas denga kerapatan tinggi akan berdifusi lebih lambat daripada gas yang berapatan rendah. Menurut Thomas graham, laju difusi dua gas berbanding terbalik dengan akar (kuadrat) rapatan mereka. (Burhanudin milama,). Para percobaan kali ini dibutuhkan pipa gelas sepanjang 25 cm yang diletakkan horizontal. Pada difusi dalam hal tegak lurus terhadap antarmuka antara fase dada lokasi tertentu di dalam peralatan. Disamping itu, diadakan keadaan-stedi, dan konsentrasi pada setiap titik tertentu tidak berubah menurut waktu. (Warren L.McCabe,1999) Kemudian memasukkan HCl pekat dan teteskan dua hingga tiga tetes kedalam pipa gelas pada ujung yang satu, dalam waktu yang bersamaan teteskan dua tetes zat X dalam ujung yang lain, lalu di tutup dengan kapas. Hal ini disebabkan agar gas yang keluar dari larutan tersebut tidak keluar dar ruangngan pipa tersebut. Karena partike gas selalu bergerak acak secara bebas kesegala arah, akibatnya gas akan mengisi ruangan yang dapat dimasukinya. Karena itu menyimpan gas harus dalam tertutup rapat. Suatu system gas akan mempunyai volume dan jumlah partikel tertentu. Partikel itu mempunyai energy kinetic yang menyebabkan ruangan mempunyai suhu tertentu. Berdasarkan itu suatu gas mempunyai besaran yang dapat berubah nilainya. Besaran itu disebut variabl gas, yaitu volume, tekanan,suhu, dan jumlah partikel. (Syukri S.1999) Lalu catat waktu yang diperlukan sampai terlihat warna putih kabut ditengah pipa gelas. Waktu yang ditempuh HCL adalah 1,5 menit sedangkan waktu yang ditempuh zat X adalah 2,4 menit. Kemudian jarak titik putih kabut yang terjadi pada ujung pipa zat HCl (L1) adalah 13,83cm dan jarak ujung pipa zat X dengan titik putih kabut (L2) adalah 13,1 cm yang masingmasing percobaan diulangi sebanyak tiga kali. Hal ini disebabkan agar di dapat data yang solid. Pada praktikum kali ini didapatkan massa molekulnya adalah 75,42. Zat X yang digunakan adalah cairan volatil yang mudah menguap dan bersifat dingin bila tersentuh oleh tangan serta memiliki bau yang menyengat. JURNAL KIMIA FISIKA 2 4
Perhitungan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut: L 1 (HCl) = L 2 (zat X) = Mr 2 (HCl) = 3,65 Waktu tempuh HCl= = 94,5 Waktu tempuh zat X = = 131,2 Kecepatan efusi HCl = = 0.14159 1. Difusi adalah suatu penyamaan keadaankeadaan fisika secara sertamerta (spontan). Bila difusi menyangkut zatzat yang berbeda, difusi merujuk ke pencampuran partikel ketika mereka bergerak untuk terdistribusi secara seragam satu diantara yang lain. 2. jarak titik putih kabut HCl (L1) adalah 13,83 cm dan jarak ujung pipa zat X dengan titik putih kabut (L2) adalah 13,1cm 3. Pada praktikum kali ini didapatkan massa molekulnya adalah 75,42 Kecepatan efusi zat X= = 0.09985 REFERENCE Chang, Raymond. 2003. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga. 8,68447 Mr = 75,42 Milama Burhanudin. 2013. Panduan Praktikum Kimia Fisika 2. Jakarta : P.IPA FITK PRESS Pudjaatmaka, A. Hadyana. 1999. Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka CONCLUTION Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: Syukri S. 1999. Kimia Dasar 2. ITB: Bandung JURNAL KIMIA FISIKA 2 5
Warren L.McCabe, Julian C.Smith, dan peter Harrriot E Jasjifi. 1999. Operasi Teknik Kimia jilid 2 Edisi keempat. Jakarta: Erlangga Arikuswanto.2010.http://jurnalonline.um.ac.id. diakses 13 April 2014, pukul 15.33 WIB JURNAL KIMIA FISIKA 2 6