7
laporan fisik Sistem Terner I. JUDUL PERCOBAAN Sistem Tiga Komponen Diagram Fase Sistem Terner II. TUJUAN PERCOBAAN 1. Menggambarkan diagram fase system terner. System terner yang dimaksud adalah system yang membentuk sepasang zat cair yang bercampur sebagian yaitu campuran klorofom-air dan asam asetat. 2. Memperhatikan menentukan letak “ pleit point “ atau titik jalin pada diagram fasenya. III. LANDASAN TEORI Untuk sitem tiga komponen, derajat kebebasan, F = 3 – P + 2 = 5 – P. Untuk P = 1, ada 4 derajat kebebsan. Tak mungkin menyatakan system seperti ini dalam bentuk grafik yang lengkap dalam tiga dimensi,apalagi dalam dua dimensi. Oleh karena itu biasanya system dinyatakan pada sugu dan tekanan yang tetap, dan derajat kebebasan menjadi F = 3 – P, jadi derajat kebebasannya paling banyak adalah dua, dan dapat dinyatakan dalam suatu bidang. Pada suhu dan tekanan tetap, variable yang dapat digunakan unutk menyatakan keadaan system tinggal yaitu Xa, Xb dan Xc yang dihubungkan melalui Xa + Xb + Xc =1. Komposisi salah satu komponen sudah tertentu jika dua komponen lainnya diketahui(Mulyani.2001.404) Untuk fasa tunggal bagi system tiga komponen terdapat 4 derajat kebebasan. F = C - D + 2 = 3 - 1 + 2 = 4(tempeatur dan tekanan susunan 2 dan 3 komponen) System tiga komponen sebenarnya banyak kemungkinannya dan yang paling umum. System 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian saling campur System tiga komponen yang terdiri atas dua komponene padat dan satu komponen cair (Sukardjo.1997.,274) Cara terbaik untuk menggambarkan system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat dapat dinyatakan dengan istilah % berat atau fraksi mol. Puncak-puncak dihubungkan dengan titik tengah dari sisi yang berlawanan yaitu Aa, Bb, Cc. titik nol dimulai dari a, b ,c dan titk tengah A, B, C menyatakan komposisi adalah 100% atau 1. Jadi garis-garis Aa, Bb, Cc merupakan konsentrasi komponen A, B, dan C. Lebih lanjut segitiga adalah samasisi jumlah jarak-jarak garis tegak lurus dari sembarang titik dengan segitiga ke sisi- sisi adalah konstan dan sama dengan panjang garis tegak lurus antara sudut dan pusat dari sisi yang berlawanan, yaitu 100% atau satu(Dogra.2008.473). Pada ekstraksi dimana eluen maupun solven sedikit larut maka baik komponen dieluen maupun solven terdapat dikedua fase, yaitu fase ekstrak dan rafinat. Oleh karena itu data kesetimbangan harus menunjukkan hubungan ketiga komponen dikedua fase tersebut, atau dikenal dengan diagram terner(Anonim.2010). Dua fase dalam kesetimbangan harus selalu bertemperatur sama. Lebih dari itu harus bertekanan sama, asalkan tidak terpisah oleh dinding keras atau oleh suatu antar permukaan yang memiliki lengkung berarti. Akhirnya sembarang zat yang dapat lalu- lalang dengan bebas diantara kedua fase itu harus memiliki potensial kimia yang sama didalamnya. Kriteria penting bagi kesetimbangan ini yang dinyatakan oleh sifat-sifat intensip T, p dan µ, langsung menuju kepada aturan fase wiiliard gibbs (Konnerth.1993.157) Diagram fase merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dan tekanan. Contoh khas diagram fase tiga komponen air, kloroform dan asam

Laporan Fisik Sistem Terner

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kimia fisika

Citation preview

Page 1: Laporan Fisik Sistem Terner

laporan fisik Sistem TernerI. JUDUL PERCOBAANSistem Tiga Komponen Diagram Fase Sistem TernerII. TUJUAN PERCOBAAN1. Menggambarkan diagram fase system terner. System terner yang dimaksud adalah system yang membentuk sepasang zat cair yang bercampur sebagian yaitu campuran klorofom-air dan asam asetat.2. Memperhatikan menentukan letak “ pleit point “ atau titik jalin pada diagram fasenya.III. LANDASAN TEORIUntuk sitem tiga komponen, derajat kebebasan, F = 3 – P + 2 = 5 – P. Untuk P = 1, ada 4 derajat kebebsan. Tak mungkin menyatakan system seperti ini dalam bentuk grafik yang lengkap dalam tiga dimensi,apalagi dalam dua dimensi. Oleh karena itu biasanya system dinyatakan pada sugu dan tekanan yang tetap, dan derajat kebebasan menjadi F = 3 – P, jadi derajat kebebasannya paling banyak adalah dua, dan dapat dinyatakan dalam suatu bidang. Pada suhu dan tekanan tetap, variable yang dapat digunakan unutk menyatakan keadaan system tinggal yaitu Xa, Xb dan Xc yang dihubungkan melalui Xa + Xb + Xc =1. Komposisi salah satu komponen sudah tertentu jika dua komponen lainnya diketahui(Mulyani.2001.404)Untuk fasa tunggal bagi system tiga komponen terdapat 4 derajat kebebasan.F = C - D + 2= 3 - 1 + 2= 4(tempeatur dan tekanan susunan 2 dan 3 komponen)System tiga komponen sebenarnya banyak kemungkinannya dan yang paling umum. System 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian saling campur System tiga komponen yang terdiri atas dua komponene padat dan satu komponen cair (Sukardjo.1997.,274)Cara terbaik untuk menggambarkan system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat dapat dinyatakan dengan istilah % berat atau fraksi mol. Puncak-puncak dihubungkan dengan titik tengah dari sisi yang berlawanan yaitu Aa, Bb, Cc. titik nol dimulai dari a, b ,c dan titk tengah A, B, C menyatakan komposisi adalah 100% atau 1. Jadi garis-garis Aa, Bb, Cc merupakan konsentrasi komponen A, B, dan C. Lebih lanjut segitiga adalah samasisi jumlah jarak-jarak garis tegak lurus dari sembarang titik dengan segitiga ke sisi-sisi adalah konstan dan sama dengan panjang garis tegak lurus antara sudut dan pusat dari sisi yang berlawanan, yaitu 100% atau satu(Dogra.2008.473).Pada ekstraksi dimana eluen maupun solven sedikit larut maka baik komponen dieluen maupun solven terdapat dikedua fase, yaitu fase ekstrak dan rafinat. Oleh karena itu data kesetimbangan harus menunjukkan hubungan ketiga komponen dikedua fase tersebut, atau dikenal dengan diagram terner(Anonim.2010).Dua fase dalam kesetimbangan harus selalu bertemperatur sama. Lebih dari itu harus bertekanan sama, asalkan tidak terpisah oleh dinding keras atau oleh suatu antar permukaan yang memiliki lengkung berarti. Akhirnya sembarang zat yang dapat lalu-lalang dengan bebas diantara kedua fase itu harus memiliki potensial kimia yang sama didalamnya. Kriteria penting bagi kesetimbangan ini yang dinyatakan oleh sifat-sifat intensip T, p dan µ, langsung menuju kepada aturan fase wiiliard gibbs (Konnerth.1993.157)Diagram fase merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dan tekanan. Contoh khas diagram fase tiga komponen air, kloroform dan asam asetat. Dalam diagram fase bahwa zat tersebut diisolasi dengan baik dan tidak ada zat lain yang masuk maupun keluar dari system ini (Anonim.2010).Asam asetat lebih suka pada air dibandingkan kloroform oleh karenanya bertambahnya kelarutan kloroform dalam air lebih cepat dibandingkan kelarutan air dalam kloroform. Penambahan asam asetat berlebih lebih lanjut akan membawa system bergerak kedaerah atau satu fase (fase tunggal). Namun demikian saat komposisi mencapai titik a3, ternyata masih ada dua lapisan maupun sedikit. Setelah penambahan asam asetat diteruskan, pada saat akan menjadi satu fase yaitu pada titik P. titik P disebut pleit point atau titik jalin yaitu semacam titik kritis (Tim Dosen.2010.14-15).IV. ALAT DAN BAHAN1. Alata. Buret 50 mL 2 buah b. Statif dan klem 2 buah c. Erlenmeyer 250 mL 5 buah d. Gelas ukur 5 mL e. Botol semprot f. Batang pengadukg. Neraca analitik h. Bunsen.i. Piknometer 100 mL2. Bahana) Kloroform (CH3COOH)

Page 2: Laporan Fisik Sistem Terner

b) Asam asetat glacial (CH3COOH)c) Aquadesd) TissueV. PROSEDUR KERJAa. Pengukuran massa jenis1. Membersihkan piknometer dan mengeringkannya dalam oven2. Mengukur berat kosong piknometer.3. Memasukkan air dalam piknometer sampai penuh dan kemudian menimbangnya.4. Mengulangi kegiatan diatas dengan mengganti air dengan kloroform dan asam asetat glassial.b. System tiga komponen1. Menyediakan buret yang bersih dan mongering (2 buah), mengisi masing-masing dengan aquades dan asam asetat glasial.2. Menyediakan labu Erlenmeyer 5 buah, masing-masing diisi dengan 3 mL, 4 mL, 6 mL, dan 7 mL kloroform mengerjakan satu persatu mengingat kloroform menguap dan toksik.3. Menambahkan masing-masing 5 mL aquades, mengocok sebentar, campuran akan membentuk dua lapisan.4. Menitrasi dengan asam asetat glacial sampai ke-2 lapisan membentuk satu fasa. Mencatat volume asam asetat glasial yang ditambahkan “ Menitrasi sebanyak 3 kali “.5. Mengulangi untuk laba erlenmenyer kedua dan seterusnya.6. Membuat diagram fasa terner .VI. HASIL PENGAMATANSuhu kamar 30o C = 303 KMassa jenis air = 0,9991 g/mLMassa jenis kloroform = 1,4474Massa jenis as-asetat = 1,0463Zat Cair Volume (mL)I II III IV VKloroform 3 4 5 6 7Aquades 5 5 5 5 5CH3COOH 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0

VII. ANALISIS DATADik Bj air = 0,9991 g/mLBj kloroform = 1,4474 g/mLBj as-asetat = 1,0463 g/mLMm air = 18 g/molMm kloroform = 119,5 g/molMm as-asetat = 60 g/moln= Xn= n air = = 0,2775 mol1. Titrasi 1 (V kloro=3 mL dan V asam asetat =9,0 mL)n kloro= = 0,0363 moln asetat= = 0,1569 molntot= 0,2775 mol + 0,0363 mol + 0,1569 mol = 0,4707 molX air = = 0,5895 X kloro = = 0,0770 X asetat = = 0,33352. Titrasi II (V kloro=4 mL dan V asam asetat =10,0 mL)n kloro= = 0,0484 moln asetat= = 0,1744 molntot= 0,2775 mol + 0,0484 mol + 0,1744 mol = 0,5003 molX air = = 0,5547 X kloro = = 0,0967 X asetat = = 0,34863. Titrasi III (V kloro=5 mL dan V asam asetat =11,0 mL)n kloro= = 0,0616 moln asetat= = 0,1900 molntot= 0,2775 mol + 0,0616 mol + 0,1900 mol = 0,5291mol

Page 3: Laporan Fisik Sistem Terner

X air = = 0, 5245X kloro = = 0, 1164X asetat = = 0, 35914. Titrasi 1 (V kloro=6 mL dan V asam asetat =12,0 mL)n kloro= = 0,0727 moln asetat= = 0,2072 molntot= 0,2775 mol + 0,0727 mol + 0,2072 mol = 0,5574 molX air = = 0,4974X kloro = = 0,1304 X asetat = = 0,37175. Titrasi 1 (V kloro=7 mL dan V asam asetat =13,0 mL)n kloro= = 0,0847 moln asetat= = 0,2267 molntot= 0,2775 mol + 0,0847 mol + 0,2267 mol = 0,5889 molX air = = 0,4710X kloro = = 0,1438 X asetat = = 0,3850Table fraksi molTitrasi X air X kloro X asetat1 0,5895 0,0770 0,33742 0,5547 0,0967 0,34863 0,5245 0,1164 0,35014 0,4974 0,1304 0,37175 0.4710 0,1438 0,3850

VIII. PEMBAHASANa. Penentuan massa jenisAlat yang digunakan untuk mengukur massa jenis dari larutan adalah piknometer. Piknometer ini dikeringkan untuk menghilangkan semua zat yang masih terdapat dalam piknometer. Apabila sudah benar-benar kering dan kosong, ditimbang berat kosongnya dan larutan yang akan diukur massa jenisnya dimasukkan dalam piknometer dan ditimbang massanya. Massa jenis dapat dihitung dari selisih massa setelah pengisian larutan dengan sebelum pengisisan larutan dibagi dengan volume piknometer. Dari hasil pengamatan diperoleh massa jenis air=0,991 g/mL, kloroform=1,4474 g/mL, asam asetat= 1,046 g/mL. dan suhu kamar pada saat itu 303 K. sedangakn menurut teori massa jenis air=0,0998 g/mL, kloroform= 1,4479, asam asetat= 1,047 pada suhu 298 K. perbedaan ini dapat disebabkan oleh suhu tempat mengukur dan kurang ketelitian dalam mengukur massa dari piknometer yang telah diisi larutan.b. System tiga komponenDalam system tiga komponen digunakan tiga jenis larutan yang mempunyai sifat yang berbeda-beda, air(polar), Kloroform (nonpolar), dan asam asetat yang bersifat semipolar.ketiga zat ini digunakan karena hanya akan bercampur sebagian (menurut teori) sehingga digunakan bahan ini untuk membuktikan teori tersebut. Kloroform diukur dengan menggunakan pipet volume karena apabila menggunakan buret maka sebagian dari kloroform akan menguap, karena sifat dari kloroform yang sangat mudah menguap. Penambahan air dilakukan dengan menggunakan buret agar dapat dilakukan dengan teliti. Setelah larutan dicampur terbentuk dua lapisan yaitu air yang sifatnya polar pada bagian atas karena memiliki massa jenis yang lebih rendah (0,9991 g/mL) sedangkan kloroform yang bersifat nonpolar berada pada bagian bawah karena massa jenisnya lebih besar dari air yaitu 1,4474 g/mL.Campuran ini kemudian dititrasi dengan asam asetat glassial agar larutan ini menjadi satu fasa, karena asam asetat glassial bersifat semipolar sehingga dapat mencampurkan dua jenis larutan yang berbeda sifat menjadi satu fasa. Titrasi dihentikan saat larutan telah menjadi satu fase yang ditandai dengan dua lapisan tadi telah menjadfi satu/saling menyatu.Dari hasil analisis data diperoleh fraksi mol air,kloroform dan asam asetat dengan volume masing masing:Titrasi X airVolume X klorovolume X asetatvolume1 0,5895(5mL) 0,0770(3mL) 0,3374(9mL)2 0,5547(5mL) 0,0967(4mL) 0,3486(10mL)3 0,5245(5mL) 0,1164(5mL) 0,3501(11mL)4 0,4974(5mL) 0,1304(6mL) 0,3717(12mL)5 0.4710(5mL) 0,1438(7mL) 0,3850(13mL)Dari grafik terlihat bahwa fraksi mol aior menurun dengan meningkatnya volume kloroform yang digunakan dan berakibat pula pada penggunaan asam asetat yang semakin banyak. Hal ini menyebabkan fraksi mol Dario asam asetat dan

Page 4: Laporan Fisik Sistem Terner

kloroform yang semakin meningkat. Dari grafik terlihat bahwa titik plat point terdapat pada fraksi mol air 0,4710 kloroform 0,3850 dan air 0,1438 pada labu ke-5 (titrasi ke-5).IX. SIMPULAN DAN SARAN1. Simpulan1) Titik plat point terjadi pada labu ke-5 dengan fraksi mol air 0,4710 kloroform 0,3850 dan air 0,14382) Massa jenis air pada suhu 303 K=0,9991g/ml3) Massa jenis kloroform pada suhu 303 K=1,4474g/ml4) Massa jenis asam asetat pada suhu 303 K=1,0364g/ml2. Saran Sebaiknya mahasiswa harus teliti dalam mengukur massa piknometer dan menitrasi dan menitrasi larutan asam asetat glassial.

Daftar pustaka

Anonin.2010.Kesetimbangan Fasa dan Diagram Fasa.http://chem-is-try.comDogra.2008.Kimia Fisik Dan Soal-Soal.Erlangga.Bandung.Konneth.1993.Prinsip-Prisip Kesetimbangan Kimia Edisi Keempat.UI-press Jakarta.Mulyani,Sri.2004.Kimia Fisik I.UPI.JakartaSukardjo.1997.Kimia Fisika.Bineka Cipta.JogyakartaTim Dosen.2010.Penuntun praktikum Kimia Fisika I. FMIPA UNM.Makassar.

klik di sini untuk liat dokumen aslinya.Diposkan oleh anzar27 di 13.07 Tidak ada komentar: Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke Facebook

laporan fisik Penentuan kalor reaksiJUDUL PERCOBAAN Penentuan Kalor ReaksiTUJUAN PERCOBAAN Untuk menentukan kalor pelarutan integral CuSO4 dan CuSO4.5H2O dengan menggunakan calorimeter sederhana.LANDASAN TEORISalah satu aplikasi hukum pertama Termodinamika di dalam bidang kimia adalah termokimia , yaitu ilmu yang mempelajari kalor yang menyertai perubahan fisik atau reaksi kimia. Untuk menyatakan biasanya dengan kata-kata kalor ditambah dengan proses yang menyertainya. Misalnya kalor pelarutan , yaitu kalor yang menyertai proses perubahan fisik zat terlarut ke dalam pelarutnya (biasanya yang dibahas berupa pelarut cair), kalor pembakaran suatu zat , dan sebagainya. (Rohman. 2004:69).Penyerapan atau pelepasan kalor yang menyertai suatu reaksi dapat diukur secara eksperimen.Dikenal beberapa macam kalor reaksi bergantung pada tipe reaksinya. Diantaranya adalah kalor netralisasi, kalor pembentukan, kalor penguraian, dan kalor pembakaran(Tim.dosen Kimia Fisik I.2010)Pada volume tetap, kalor yang menyertai proses tersebut merupakan perubahan energy dalam, sedangkan pada tekanan tetap adalah perubahan entalpi.eksperimen dilaboratorium lebih banyak dilakukan pada tekanan tetap, sehingga kalor yang dihasilkannya merupakan perubahan entalpi (Rahman,Ijang.2004).Telah dibahas pula bahwa perubahan variable-variabel keadaan system T dan P disertai dengan perubahan entalpi. Untuk menghindarkan pengaruh perubahan keadaan system terhadap perubahan entalpi hasil (reaksi yang terjadi di dalam suatu system, keadaan awal dan keadaan akhir reaksi harus memiliki suhu dan tekanan yang sama((Rahman,Ijang.2004).Jika kerja dilakukan system hanya dipandang sebagai kerja tekanan volume, kalor reaksi yang diukur pada tekanan tetap dinyatakan dengan perubahan entalpi ΔH sementara itu kalor reaksi yang diukur pada volume tetap dinyatakan dengan perubahan energy dalam ΔU ( Tim dosen Kimia Fisik. 2010).Hubungan kedua besaran tersebut pada tekanan tetap dinyatakan dengan ΔH=ΔU+PΔV. Dan untuk reaksi yang berkaitan dengan perubahan jumlah mol gas dengan asumsi gas ideal, persamaan menjadi ΔU=ΔU+ΔnRT( Tim dosen Kimia Fisik. 2010).Selain kalor reaksi, penyerapan atau pelepasan kalor dapat juga terjadi pada proses-proses fisik. Diantaranya adalah pada proses pelarutan suatu zat didalam pelarutnya atau penambahan zat terlarut ke dalam zat terlarut. Ada dua jenis kalor pelarutan yaitu kalor pelarutan integral dan kalor pelarutan deperensial.Kalor pelarutan integral adalah kalor yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol zat terlarut dilarutkan dalam n mol pelarut. Sedangkan kalor pelarutan diferensial adalah kalor yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol zat dilarutkan dalam satu mol pelarut( Tim dosen Kimia Fisik. 2010).Panas pelarutan integral didefinisikan sebagai perubahan entalpi jika 1 mol zat yang dilarutkan dalam jumlah larutan yang

Page 5: Laporan Fisik Sistem Terner

tak terhingga , sehingga konsentrasinya tidak berubah dengan penambahan 1 mol zat terlarut. Jadi panasan pelarutan didefinisikan bergantung pada konsentrasi larutan. Secara metematik didefinisikan sebagai yaitu perubahan panas dplot sebagai jumlah mol zat terlarut , dan panas pelarutan diferensial dapat diperoleh dengan mendapatkan kemiringan kurva pada setiap konsentrasi. Jadi panas pelarutan diferensial tergantung pada konsentrasi larutan (Dogra &dogra . 1990).Alat paling penting untuk mengukur ΔU adalah calorimeter bom adiabatic.Perubahan keadaan yang dapat berupa reaksi kimia berawal didalam wadah bervolume tetap yang disebut bom.Bom tersebut direndam dibak air berpengaduk dan keseluruhan alat itulah disebut calorimeter.Kalorimeteritu yang direndam dalam bak air luar. Temperature air di dalam bak luar dipantau dan diatur sampai nilainya sama. Hal ini dilakukan untuk memastikan tidak adanya kalor yang hilang sedikitpun dari calorimeter kelingkungannya (bak-air) sehingga calorimeter itu adiabatic (Atkins. 1990:43).Perubahan temperature ΔT dari calorimeter yang dihasilkan dari rekasi sebanding dengan energy yang dibebaskan atau diserap sebagai kalor. Oleh karebna itu dengan mengukur ΔT kita dapat menentukan q sehingga kita dapat mengetahui ΔU . konvensi dari ΔT menjadi q tidak bias lepas dari kapasitas kalor C adalah koefisien pembanding antara energy yang diberikan sebagai kalor dan kenaikan temperature yang disebabkanya.Q=CxΔT (Atkins. 1990:43).Perubahan kalor yang terjadi pada reaksi kimia maupun proses fisik, seperti telah dijelaskan diatas dapat diukur dengan suatu alat yang disebut calorimeter. setiap kalorimeter memiliki sifat khas dalam mengukur kalor. ini terjadi karena komponen-komponen alat kalorimeter sendiri (wadah logam, pengaduk, termometr) menyerap kalor, sehingga tidak semua kalor yang terjadi terukur. Oleh karena itu jumlah kalor yang diserap oleh calorimeter (Kapasitas kalor dari calorimeter, biasa juga disebut tetapan calorimeter k,) perlu diketahui terlebih dahulu( Tim dosen Kimia Fisik. 2010).Tetapan kalorimeter dapat ditentukan dengan mengukur suhu campuran (Tc), air dingin (dengan suhu kamar, T1) dan air panas (dengan suhu tertentu, T2) yang dicampurkan satu hubungan matematis yang berguna untuk mengetahui nilai tetapan kalorimeter, dengan rumus: k= (m2.C (T2-Tc)- m1.C (Tc-T1))/(Tc-T1)Dengan m2 dan m1 masing-masing adalah massa air panas dan air dingin. Tc, T2, dan T1 masing-masing adalah suhu campuran , suhu air dan suhu air dingin, dan C adalah kalor jenis air yang diasumsikan pada rentang suhu tersebut tidak berubah. ( Tim dosen Kimia Fisik. 2010) Kalor jenis (C) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram atau 1 kilogram zat sebesar 1oC (satuan kalori /gram C)(Anonim.2010).Menurut hokum hess, karena entalpi adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia adalah sama. Walaupun ;angkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Dengan kata lain, hanya keadaan awal dan keadaan akhir yang berpengaruh terhadap perubahan entalpi bukan langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapainya(Anonim.2010).