LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KIMIA FISIK II KESETIMBANGAN FASA Selasa, 15 April 2014 DISUSUN OLEH: Fikri Sholiha 1112016200028 KELOMPOK 4 1. Fika Rakhmalinda 1112016200005 2. Naryanto 1112016200018 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKLTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 1
A. ABSTRAK Fase didefinisikan sebagai sistem yang homogen yang mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang seragam/uniform. Satu fase : contohnya logam murni, padatan, cairan. Pada percobaan ini, kesetimbangan dipengaruhi oleh konsentrasi. Semakin banyak volume asam asetat yang dibutuhkan untuk melarutkan fasa semakin besar pula konsentrasi asam asetat glasial yang terbentuk. Asam asetat glasial merupakan senyawa polar sehingga lebih suka larut dalam air dan sukar larut dalam air, oleh sebab itu semakin banyak volume kloroform yang akan dititrasi asam asetat ini, semakin banyak pula volume asam asetat glacial. B. PENDAHULUAN Fase didefinisikan sebagai sistem yang homogen yang mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang seragam/uniform. Satu fase : contohnya logam murni, padatan, cairan Kesetimbangan : jika sebuah sistem mempunyai energi bebas minimum pada temperatur, tekanan dan komposisi tertentu tidak terjadi perubahan kondisi. Makin tinggi energi bebas gerak atom pada bahan makin acak dan tidak teratur. Secara makro : sifat-sifat sistem tidak berubah terhadap waktu stabil. Kesetimbangan fase : adalah kesetimbangan pada sistem yang terdiri lebih dari 1 fase. Masing-masing fase tidak mengalami perubahan. 1 Diagram fasa tiga komponen (Ternary Phase Diagram) adalah diagram fasa yang terdiri atas 3 unsur logam murni A, B, C yang mana pada umumnya dilukiskan dalam diagram sebagai berikut untuk tiap suhu isothermal. 2 Fasa dapat didefinisikan sebagai setiap bagian sistem yang : a. homogen dan dipisahkan oleh batas yang jelas b. sifat fisik dan sifat kimia berbeda dari bagian sistem lain c. dapat dipisahkan secara mekanik dari bagian lain sistem itu Contoh sistem satu fasa : Dua cairan yang bercampur homogen 1 http://ft.unsada.ac.id/wp-content/uploads/2012/06/bab5-mt.pdf diakses 22 April 2014 2 Yudy, Surya, Irawan, Diagram Fasa dalam Sistem Logam, http://blog.ub.ac.id/oktafianita19/files/2013/02/materialteknik05th.pdf diakses 22 April 2014 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 2
sistem 2 fasa : cairan polar (misal air) dan non polar (misal :minyak) sistem belerang padat (monoklin dan rombik) sistem 3 fasa : es, uap air dan air Menurut aturan fase, derajat kebebasan diberikan oleh F = C P + 2 = 5 P Dan bila temperatur ditetapkan, persamaan di atas menjadi F = 3 P Untuk satu fase, kita membutuhkan dua derajat kebasaan untuk mengambarkan sistem secara sempurna, dan untuk dua fase dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. 3 Pada setiap kasus, kesetimbangan reaksi kimia akan terganggu dan berubah dengan adanya pengaruh beberapa faktor dari luar system reaksi. Gangguan-gangguan dari luar yang dimaksud disini adalah berubahnya tekanan, berubahnya suhu, berubahnya kuantitas komponen-komponen reaksi (konsentrasi). Dengan sederhana akan dapat dijelaskan bahwa naiknya tekanan (khusus pada reaksi berfasa gas) akan menggerser kesetimbangan kea rah jumlah mol yang lebih kecil (reaktan ataupun produk). Sedangkan dinaikkannya suhu reaksi akan menggeser kesetimbangan ke arah reaksi endotermis. Yang ketiga adalah pengaruh perubahan konsentrasi. Penambahan konsentrasi (zat) dalam ruas kiri (reagen) akan menggeser kesetimbangan kea rah ruas kanan (produk), dan sebaliknya penambahan kuantitas produk akan memperlambat reaksi pembentukannya, atau bahkan akan menggeser arah reaksi menuju reaktan. 4 C. MATERIAL DAN METODE MATERIAL Alat buret statif Bahan kloroform (CH3Cl3) Asam asetat glasial (CH3COOH) 3 S. K. Dogra dan S. Dogra, Kimia Fisik dan Soal-Soal terj Umar Mansyur, UI Press: Jakarta, hlm. 473 4 http://oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=1558%e2%80%8e4%20kesetimbangan%20kimia.pdf diakses 22 April 2014 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 3
klem Air labu erlenmeyer gelas ukur batang pengaduk neraca ohauss piknometer METODE Pengukuran Massa Jenis 1. bersihkan piknometer dan keringkan 2. timbang berat piknometer 3. masukkan air ke dalam piknometer 4. timbang piknometer + air 5. ulangi langkah 3 dan 4 (ganti air dengan kloroform dan asam asetat glasial Sistem Tiga Komponen 1. sediakan buret yang kering dan bersih isi dengan asam asetat glasial 2. sediakan 3 labu erlenmeyer 3 buah, isi dengan 3ml, 5 ml, 7 ml kloroform 3. tambahkan air 5 ml ke dalam erlenmeyer yang berisi kloroform, kocok sampai terbentuk dua lapisan 4. titrasi setiap kloroform dengan asam asetat glasial sampai ke-2 lapisan membentuk satu fasa 5. catat volume titrasi 6. lakukan percobaan secara duplo D. HASIL DAN DISKUSI volume titrasi asam asetat glasial volume kloroform (ml) volume titrasi 1 (ml) volume titrasi 2 (ml) 3 10,5 9,1 5 11 12 7 10,3 12,1 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 4
Hasil pengamatan: 1. terbentuk dua fasa dari campuran kloroform (3 ml, 5ml, 7ml) dengan air 2. Fasa yang terbentuk menjadi larut setelah dititrasi dengan asam asetat glasial sampel picknometer kosong picknometer+sampel massa volume (ml) (gram) (gram) (gr/ml) air 22,2 46,01 24,9 0,956 kloroform 22,2 56,75 24,9 1,3875 Asam asetat glasial 22,2 47,2 24,9 1,004016 jenis = air = = 0,96 g/ml kloroform = = 1,39 g/ml asam asetat glasial = = 1,00 g/ml Sistem tiga komponen Titrasi pertama Labu 1 (3 ml kloroform + 5 ml Air) n = n a = = 0,035 mol n b = = 0,26 mol n c = = 0,16 mol n total = 0,035 + 0,26 + 0,16 = 0,437 mol X a = 100% = 8,009 % LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 5
X b = 100% = 59,496 % X c = 100% = 36, 613 % Labu 2 (5 ml kloroform + 5 ml air) n a = = 0,058 mol n b = = 0,266 mol n c = = 0,177 mol n total = 0,058 + 0,266 + 0,177 = 0,501 mol X a = 100% = 11,57 % X b = 100% = 53,09 % X c = 100% = 35,329 % Labu 3 (7 ml kloroform + 5 ml air) n a = =0,081 mol n b = = 0,266 mol n c = = 0,203 mol n total = 0,081 + 0,266 + 0,203 = 0,55 mol X a Rata-rata = = 11,435 % X b Rata-rata = = 53,64 % X c Rata-rata = = 37,92 % LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 6
Titrasi kedua Labu 1 (3 ml kloroform + 5 ml Air) n a = 0,035 mol n b = = 0,26 mol n c = = 0,15 mol n total = 0,035 + 0,26 + 0,15 = 0,454 mol X a = 100% = 7,7 % X b = 100% = 48,1% X c = 100% = 33,03 % Labu 2 (5 ml kloroform + 5 ml Air) n a = 0,058 mol n b = = 0,26 mol n c = = 0,17 mol n total = 0,058 + 0,26 + 0,17 = 0,489 mol X a = 100% = 11,86 % X b = 100% = 53,137 % X c = 100% = 34,76 % Labu 3 (7 ml kloroform + 5 ml Air) n a = = 0,082 mol LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 7
n b = = 0,26 mol n c = = 0,205 mol n total = 0,082 + 0,26 + 0,205= 0,547 mol X a = 100% = 14,99 % X b = 100% = 47,53 % X c = 100% = 37,47 % X a Rata-rata = =11,35 % X b Rata-rata = = 49,589 % X c Rata-rata = = 35,063 % Ket: n a = mol kloroform n b = mol air X a = fraksi mol kloroform X b = fraksi mol air n c = mol asam asettat glasial X c = fraksi mol asam asetat glasial LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 8
Titrasi 1 C 25 75 37,92% 53,64% 50 50 75 25 A 11,435% 25 50 75 B LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 9
TITRASI 2 C 25 75 35,063 % 50 50 49,589% 75 25 A 11,35% 25 50 75 B F = 3 P F = derajat kebebasan = 3 2 P = jumlah fasa = 1 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 10
Pembahasan Pada percobaan kesetimbangan fasa, ketika air sebanyak 5 ml dimasukkan ke dalam kloroform 3 ml, 5ml, dan 7 ml, terjadi pemisahan, sehingga terbentuk satu fasa pada pencampuran keduanya. Namun, ketika campuran air dan kloroform dititrasi dengan asam asetat glasial, terjadi kesetimbangan, yakni ditandai dengan larutnya (hilangnya) fasa yang terbentuk tadi. Hal ini dikarenakan penambahan asam asetat glasial (terutama dengan volume yang banyak) menyebabkan konsentrasi asam asetat glasial lebih besar daripada konsentrasi campuran air dan kloroform, sehingga menyebabkan fasa yang sebelumnya terbentuk menjadi larut. Kesetimbangan dipengaruhi oleh tekanan, suhu, dan konsentrasi. Pada percobaan ini, volume titrasi asam asetat glasial yang dibutuhkan untuk melarutkan 3 ml kloroform yang telah dicampur air, yakni 10,5 ml pada titrasi pertaman dan 9,1 ml pada titrasi kedua, volume asam asetat glasial yang diperlukan untuk melarutkan 5 ml kloroform yang telah dicampur dengan air, yakni sebanyak 11 ml untuk titrasi pertama dan 10,3 ml untuk titrasi kedua, volume asam asetat glasial yang diperlukan untuk melarutkan 7 ml kloroform yang telah dicampur dengan air, yakni sebanyak 12 ml untuk titrasi pertama dan 12,3 ml untuk titrasi kedua. Dari data tersebut jelas bahwa semakin banyak volume asam asetat glasial yang dibutuhkan untuk titrasi, semakin besar pula konsentrasi asam asetat glasial yang digunakan untuk menitrasi kloroform berisi air. Semakin banyak volume titrasi asam asetat glasial ini dikarenakan asam asetat glasial merupakan senyawa polar yang lebih suka larut dalam senyawa polar. Air merupakan senyawa polar, sedangkan kloroform merupakan senyawa nonpolar. Karenanya air mudah larut dalam asam asetat glasial, sedangkan kloroform sukar larut. Banyaknya volume kloroform (5 ml, dan 7 ml) yang melebihi volume air menyebabkan asam asetat yang tak suka larut dalam senyawa nonpolar (seperti kloroform) membutuhkan volume yang banyak untuk melarutkan campuran air dengan volume kloroform (5ml, 7ml) tersebut. E. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan kesetimbangan fasa dapat disimpulkan bahwa: 1. Kesetimbangan dipengaruhi oleh tekanan, suhu, dan konsentrasi 2. Asam asetat glasial mampu melarutkan fasa yang terbentuk dari campuran kloroform dan air 3. Semakin banyak volume kloroform (3ml, 5ml, 7ml), semakin banyak pula volume titrasi (volume asam asetat glasial) yang dibutuhkan untuk melarutkan fasa yang terbentuk 4. Derajad kebasaan yang terbentuk, yaitu 1 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 11
F. REFERENSI S. K. Dogra dan S. Dogra. 2009. Kimia Fisik dan Soal-Soal terj. Umar Mansyu. UI Press: Jakarta hlm. 473 Yudy, Surya, Irawan. Diagram Fasa dalam Sistem Logam. http://blog.ub.ac.id/oktafianita19/files/2013/02/materialteknik05th.pdf diakses 22 April 2014 http://ft.unsada.ac.id/wp-content/uploads/2012/06/bab5-mt.pdf diakses 22 April 2014 http://oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=1558%e2%80%8e4%20kesetimbangan%20kimia.pdf diakses 22 April 2014 LAPORAN PRAKTIKUM/15 April 2014 Page 12