LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA

PERCOBAAN IIPENENTUAN BERAT MOLEKUL SENYAWA VOLATIL

NAMA : SILVIA ROSDELINANIM : H3 11 11 281KELOMPOK : VII (TUJUH)HARI / TANGGAL : SENIN / 18 MARET 2013ASISTEN : RAYMOND KWANGDINATA

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berdasarkan wujudnya, zat dapat dibedakan atas tiga macam yaitu zat padat,

zat cair dan gas. Setiap zat terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil yang dapat

berupa atom, molekul, maupun ion. Perubahan keadaan seringkali ditemukan dalam

reaksi kimia. Zat yang mula-mula dihasilkan dalam keadaan gas dapat dengan cepat

mengembun dalam bentuk cair. Perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia

bergantung pada keadaan pereaksi dan hasil reaksi. Misalnya saja pada pembakaran

metana sebagai penyusun utama gas alam untuk menghasilkan karbondioksida dan

air. Banyaknya energi yang dibebaskan berbentuk uap dan berbentuk cairan.

Penentuan massa molekul paling lazim dilakukan dengan konsep mol dimana

massa molekulnya dapat diketahui dengan mengalikan mol zat dengan beratnya.

Tetapi metode penentuan massa molekul dapat pula dihitung dengan menggunakan

persamaan gas ideal, yaitu dimulai dengan menghitung kerapatan dari zat yang akan

dihitung massa molekulnya.

Massa molekul suatu zat merupakan jumlah massa atom unsur-unsur

penyusunnya. Massa molekul dapat dihitung dengan menjumlahkan massa atom

relatif unsur-unsur penyusun molekul tersebut. Massa molekul dapat diukur dengan

berbagai cara. Sebagai contoh, pengukuran untuk zat yang mudah menguap dapat

dilakukan dengan menurunkan persamaan gas ideal dengan menentukan terlebih

dahulu massa jenis, tekanan, dan suhu zat. Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukan

percobaan penentuan massa berdasarkan bobot jenis.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari metode

penentuan massa molekul zat mudah menguap berdasarkan pengukuran bobot

jenisnya.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah:

1. Menentukan kerapatan zat mudah menguap dengan menimbang bobot

sebelum dan sesudah penguapan.

2. Menentukan massa molekul zat mudah menguap dengan menggunakan data 1

(kerapatan zat) dan persamaan gas ideal.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dari percobaan ini adalah penentuan massa molekul dan kerapatan zat

mudah menguap yaitu aseton dan kloroform melalui proses penguapan,

pengembunan, dan penentuan selisih bobot senyawa sebelum dan sesudah

penguapan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Senyawa volatil merupakan senyawa yang mudah menguap menjadi gas bila

terjadi peningkatan suhu (umumnya 100o). Jika senyawa-senyawa volatil ini

menguap, aroma dan citarasa komponen akan mengalami penurunan mutu. Berat

molekul senyawa volatil dapat diukur berdasarkan pengukuran massa jenis gas yang

menguap. Hal ini perlu dilakukan agar dalam tiap proses yang membutuhkan panas

dapat diantisipasi jumlah senyawa volatil yang menguap, sehingga aroma dan cita

rasa komponen dapat dipertahankan (Bambang, 2005).

Namun pada kenyataannya diketahui bahwa suatu gas akan selalu

dipengaruhi oleh perubahan tekanan dan suhu lingkungan. Berbagai hukum gas

menyatakan ketergantungan sejumlah tertentu gas terhadap tekanan, suhu, dan

volume. Hukum-hukum gas ini dapat diperoleh dari pengamatan-pengamatan

eksperimental. Maka dari sini berat molekul senyawaa volatil dapat ditentukan

dengan menggunakan persamaan gas ideal yang berdasarkan pengukuran massa jenis

gas. Selain itu, prinsip Avogadro juga dapat digunakan untuk menentukan bobot

molekul dengan cara yang sedikit berbeda. Satu mol zat (berat molekul dalam gram)

mengandung 6,022 x 1023 (bilangan Avogadro). Menurut prinsip Avogadro, jumlah

itu sama dengan jumlah molekul dari dua gas di bawah kondisi yang sama temperatur

dan tekanannya yang menempati volume yang sama pada satu mol gas. Oleh karena

itu, pada satu mol gas harus menempati volume yang sama sebagai mol setiap gas

lainnya jika suhu dan tekanan yang tetap. Pada STP, volume satu mol gas apapun

adalah 22,4 liter. Berat molekul gas adalah massa dalam gram dari 22,4 liter gas pada

STP. Bagi sebagian gas, deviasi dari nilai ideal adalah kurang dari 1 % (Mortimer,

1998).

Pada berbagai senyawa, sekelompok atom saling bergabung, dengan

mengunakan ikatan kimia untuk membentuk molekul. Komposisi suatu molekul

dapat dinyatakan dengan rumus molekul dengan menuliskan simbol atom-atom yang

terdapat di dalamnya dengan angka yang dituliskan di bagian kanan bawah

(subscript) menunjukkan jumlah atom jenis tersebut terdapat dalam suatu molekul.

Massa molekul dihitung dengan menjumlahkan massa atom dari unsur-unsur yang

membentuk molekul. Salah satu kesalahan yang sering dibuat pada perhitungan

massa molekul adalah kelalaian mengalikan dengan angka indeks seperti yang tertera

pada rumus molekul. Jika suatu senyawa ditimbang dan diuapkan pada suhu dan

volume yang tepat, maka massa molekul gas juga dapat ditentukan (Bresnick, 2002).

Sebuah rumus tidak hanya menentukan jumlah relatif atom dari setiap elemen

tetapi juga jumlah sebenarnya atom unsur dalam satu molekul senyawa yang disebut

dengan rumus molekul. Berat bentuk kemudian disebut dengan berat molekul

(Rosenberg, 1996).

Rumus molekul merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris. Hal

ini menyatakan jumlah atom yang sesungguhnya yang bergabung dengan ikatan

kimia untuk membentuk molekul. Rumus molekul dapat ditentukan jika massa

molekul dan rumus empiris suatu senyawa diketahui. Perbandingan massa molekul

suatu senyawa terhadap massa molekul dari rumus empirisnya merupakan kelipatan

bilangan bulat yang dapat dipakai untuk menentukan rumus molekulnya (Bresnick,

2002).

Menurut Taba, dkk., (2013), persamaan gas ideal dapat digunakan untuk

menentukan massa molekul zat mudah menguap.

PV = n R T …………………(1)

PV = w / M R T

PM = w / V R T

PM = ρ R T

ρ R T M = ……………..….(2)

P

dimana : M = massa molekul zat mudah menguap

ρ = densitas gas (g dm-3)

P = tekanan gas (atm)

V = volume (dm3)

T = suhu absolut (K)

R = tetapan gas (dm3.atm.mol-1.K-1)

Konjugasi yang terdiri dari stigmasterol dan L-fenilalanin saling berhubungan

melalui pendek dirantai asil dikarboksilat oleh ikatan ester dan amida, yang

masing-masing disintesis sebagai potensi molekul rendah berat bobot / massa

gelators organik (LMWGs / LMMGs). Sifat fisika kimia menjadi sasaran

penyelidikan, terutama kemampuan untuk membentuk gel reversibel berdasarkan

perubahan kondisi lingkungan. Lain halnya dengan sifat yang terdeteksi oleh UV-

VIS jejak diukur dalam sistem yang terdiri dari dua pelarut larut (air / asetonitril)

dengan berbagai rasio pelarut dan menggunakan konstanta konsentrasi senyawa

dipelajari. Partisi dan koefisien difusi dan kelarutan dalam air dihitung untuk

konjugat target. Konjugasi adalah senyawa-satunya dari seri mampu membentuk gel

dalam 1-oktanol. Ketiga konjugasi ditampilkan supramolekul karakteristik dalam

spektrum UV-VIS. Konjugat disintesis oleh beberapa stigmasterol, dan pelarut

dibantu supramolekul yang memiliki kemampuan untuk merakit sendiri, dan

kemampuan mereka untuk membentuk gel dipelajari. Penunjukkan konjugasi

penyimpangan dalam UV-VIS Spektrum diurutkan perubahan rasio pelarutnya, dan

karakteristik supramolekul terbukti dengan semua konjugat. Pembentukan gel

terlihat biasanya tidak dapat diprediksi, dan sangat tergantung pada pemilihan pelarut

(Sustekova, 2011).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kloroform, aseton,

aluminium foil, kertas label, tissue roll, sabun cair, dan akuades.

3.2 Alat Percobaan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah erlenmeyer 50 mL,

gelas kimia 200 mL dan 250 mL, pipet volume 5 mL, bulb, neraca digital,

termometer skala 0-100 oC, desikator, hotplate, karet gelang, batang pengaduk, statif,

dan jarum.

3.3 Prosedur Percobaan

Erlenmeyer bersih dan kering sebanyak 2 buah, ditimbang masing-masing

dan dicatat bobotnya. Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil, diikat dengan karet

gelang dan ditimbang kembali serta dicatat bobotnya. Aluminium foil dan karet

gelangnya dilepas dari erlenmeyer. Kemudian erlenmeyer diisi dengan akuades

sampai penuh. Erlenmeyer yang telah berisi akuades ditimbang di neraca digital, lalu

bobot erlenmeyer tersebut dicatat. Akuades dibuang dan erlenmeyer dikeringkan.

Erlenmeyer diisi dengan 5 mL kloroform menggunakan pipet volume 5 mL, ditutup

dengan aluminium foil dan diikat kuat dengan karet gelang. Aluminium foil

dilubangi sampai 10 lubang dengan jarum agar uap dapat keluar. Setelah itu gelas

kimia berisi air dipanaskan di atas hot plate sampai semua cairan kloroform

menguap. Suhu air dalam gelas kimia diukur dan dicatat ketika semua cairan

kloroform menguap. Setelah seluruh cairan kloroform menguap, erlenmeyer diangkat

dan bagian luarnya dikeringkan. Dinginkan dalam desikator dan ditimbang. Prosedur

di atas diulangi dengan mengganti kloroform dengan aseton.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

1. Kloroform

Bobot erlenmeyer + akuades = 94,54 gram

Bobot erlenmeyer kosong = 37,43 gram

Suhu akuades dalam penangas = 66 oC

Massa jenis akuades = 1 g/mL

2. Aseton

Bobot erlenmeyer + akuades = 97,36 gram

Bobot erlenmeyer kosong = 37,72 gram

Suhu akuades dalam penangas = 68 oC

Massa jenis akuades = 1 g/mL

Tabel Pengamatan

No.Jenis zat

cair

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet

gelang (g)

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + uap cairan (g)

1. Kloroform 38,00 38,22

2. Aseton 38,31 38,39

4.2 Perhitungan

1. Kloroform

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet + uap kloroform = 38,22 gram

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet = 38,00 gram

Bobot kloroform = 38,22 gram – 38,00 gram = 0,22 gram

Bobot erlenmeyer + akuades = 94,54 gram

Bobot erlenmeyer kosong = 37,43 gram

Bobot akuades = 94,54 gram – 37,43 gram = 57,11 gram

Massa jenis akuades (ρ) = 1 g/mL

Volume akuades=Bobot akuadesMassa jenis akuades

=57,11 g1 g/mL

=57,11 mL

Volume gas = Volume akuades = 57,11 mL = 0,0571 L

Massa jenis kloroform=Bobot kloroformVolume gas

=0,22 g0,0571 L

=3,8529 g/L

Suhu akuades dalam penangas = 66 0C = 339 K

Tekanan = 760 mmHg = 1 atm

Mr=ρ R T P

¿3,852889667 g/L x 0,0821 L atm/mol K x 339 K 1 atm

= 107,2332 g/mol

Mr kloroform (CHCl3) secara praktek dan teoritis adalah sebesar 107,2332 g/mol dan

119,5 g/mol.

2. Aseton

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet + uap aseton = 38,39 gram

Bobot erlenmeyer + aluminium foil + karet = 38,31 gram

Bobot aseton = 38,39 gram – 38,31 gram = 0,08 gram

Bobot erlenmeyer + akuades = 97,36 gram

Bobot erlenmeyer kosong = 37,72 gram

Bobot akuades = 97,36 gram – 37,72 gram = 59,64 gram

Massa jenis akuades (ρ) = 1 g/mL

Volume akuades=Bobot akuadesMassa jenis akuades

=59,64 g1 g/mL

=59,64 mL

Volume gas = Volume akuades = 59,64 mL = 0,0596 L

Massa jenis aseton=Bobot asetonVolume gas

=0,08 g0,0596 L

=1,3423 g/L

Suhu akuades setelah penguapan = 68 0C = 341 K

Tekanan = 760 mmHg = 1 atm

Mr=ρ R T P

¿1,342281879 g/L x 0,0821 L atm/mol K x 341 K 1 atm

= 37,5787 g/mol

Mr aseton (CH3COCH3) secara praktekdanteoritis adalah sebesar 37,5787 g/mol dan

58 g/mol.

4.3 Pembahasan

Bobot jenis dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara massa zat (m)

terhadap volumenya (v) sedangkan massa molekul suatu zat adalah jumlah bobot dari

atom-atom yang menyusun molekul tersebut. Dalam menentukan bobot molekul

suatu zat mudah menguap digunakan cara penentuan bobot molekul berdasarkan

hukum-hukum gas ideal.

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan zat mudah menguap, yaitu

kloroform dan aseton. Dalam hal ini, massa molekul kloroform dan aseton dicari

berdasarkan pengukuran massa jenis melalui proses penguapan, pengembunan, dan

penentuan selisih bobot kloroform dan aseton sebelum dan sesudah penguapan.

Erlenmeyer yang digunakan adalah erlenmeyer berleher kecil agar zat tidak

terlalu cepat menguap sehingga zat mudah menguap dapat lebih teramati di dalam

erlenmeyer. Sebelum erlenmeyer diisi dengan zat mudah menguap, erlenmeyer

ditimbang terlebih dahulu dalam keadaan kosong. Hal ini dilakukan untuk

mengetahui bobot erlenmeyer kosong. Kemudian, erlenmeyer tersebut ditutup

dengan aluminium foil dan diikat dengan karet gelang kemudian ditimbang kembali.

Hal ini dilakukan untuk mengetahui bobot erlenmeyer beserta aluminium foil dan

karet gelang. Selanjutnya, erlenmeyer tersebut diisi dengan akuades kemudian

ditimbang kembali. Hal ini dilakukan untuk mengetahui bobot akuades dimana

akuades berfungsi sebagai pembanding karena bobot jenisnya telah diketahui yaitu

1 g/mL. Dengan membagi bobot air dengan massa jenis air, maka dapat diperoleh

volume air, dimana volume air ini ekuivalen dengan volume gas. Dengan demikian,

dapat diketahui massa jenis zat mudah menguap dengan membandingkan bobot zat

tersebut dengan volume gas, sehingga massa molekul relatifnya dapat diketahui

dengan menggunakan persamaan gas ideal.

Selanjutnya akuades dalam erlenmeyer tersebut dibuang dan dibilas dengan

zat mudah menguap yang akan digunakan. Kemudian, erlenmeyer tersebut diisi

dengan bahan (kloroform dan aseton) masing-masing 5 mL pada erlenmeyer yang

berbeda. Selanjutnya, kedua erlenmeyer tersebut ditutup kembali dengan aluminium

foil lalu dikencangkan dengan karet gelang agar cairan tidak cepat menguap.

Aluminium foil yang digunakan sebagai penutup diberi 10 lubang kecil dengan

menggunakan jarum agar bisa terjadi penguapan pada saat pemanasan di atas

hotplate. Tujuan pemanasan cairan pada hotplate agar semua cairan dapat menguap,

dan setelah semua cairan menguap suhu penangas air dicatat dan erlenmeyer

diangkat. Hal ini dilakukan untuk mengetahui suhu tepat cairan tersebut habis

menguap. Selanjutnya pendinginan dilakukan dengan memasukkan erlenmeyer

tersebut ke dalam desikator. Desikator adalah sebuah bejana dari kaca yang

digunakan untuk mempercepat proses pengeringan, dengan terjadinya proses

pendinginan, maka dengan sendirinya uap yang ada dalam erlenmeyer tadi akan

mengembun kembali. Erlenmeyer dengan uap tersebut kembali ditimbang.

Dengan membagi bobot air dengan massa jenisnya maka dapat diketahui

volume air, dimana volume air sama dengan volume gas. Kemudian, massa jenis

kloroform dan aseton dapat dihitung dengan membagi antara bobot zat (kloroform

dan aseton) dengan volume gasnya di mana dari hasil perhitungan didapat massa

jenis kloroform adalah 3,8643 g/L dan massa jenis aseton adalah 1,3422 g/L. Massa

molekul kedua larutan juga akan diketahui dengan menggunakan persamaan gas

ideal.

Dengan menggunakan persamaan gas ideal, diperoleh massa molekul

kloroform 107,2332 g/mol, dan massa molekul aseton 37,5787 g/mol. Dalam teori,

massa molekul kloroform yang sebenarnya adalah 119,5 g/mol, dan massa molekul

aseton adalah 58 g/mol.

Dari pengukuran dan perhitungan, diperoleh massa jenis kloroform

3,8529 g/L, dan massa jenis aseton 1,3423 g/L. Berdasarkan nilai kerapatan dari

masing-masing zat, maka dapat diketahui sifat kedua cairan ini. Aseton memiliki

nilai kerapatan yang lebih kecil dibandingkan dengan kloroform sehingga aseton

akan lebih cepat menguap dibandingkan kloroform dan hal ini sesuai dengan massa

molekul cairan tersebut, dimana aseton memiliki massa molekul sebesar 37,5787

g/mol dan kloroform sebesar 107,2332 g/mol.

Terjadi perbedaan antara hasil perhitungan dari data percobaan dengan data

teoritis. Hal ini dimungkinkan karena kesalahan atau ketidaktelitian selama

praktikum berlangsung, seperti penimbangan, pengukuran dengan termometer, pada

waktu memipet zat mudah menguap yang kurang cermat, sehingga cairan tersebut

sempat menguap. Kesalahan waktu menimbang erlenmeyer, erlenmeyer yang kurang

kering, dan alat yang tersedia kurang berfungsi dengan baik, dan mungkin pada

waktu pendinginan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah :

1. Kerapatan dari kloroform adalah 3 ,8529 g/L dan kerapatan aseton adalah

1,3423 g/L

2. Massa molekul dari kloroform adalah 107,2332 g/mol dan massa molekul

aseton 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 dan

massa molekulnya, tetapi zat lain yang mudah menguap juga bisa diketahui.

Pengerjaan saat praktikum juga harus diperhatikan, selalu gunakan peralatan

keselamatan kerja.

Sebaiknya agar alat-alat yang digunakan lebih dipelihara dengan baik dan

bahan-bahan yang digunakan lebih dijaga dengan baik agar tidak terkontaminasi

sehingga hasil yang diperoleh dari percobaan dapat lebih mendekati hasil secara

teoritis. 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 lebih

ditingkatkan 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, New York

Rosenberg, J.L., 1996, Theory 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: 9357-9367, (https://www.mdpi.com/1420-3049/16/11/9357/pdf, diakses pada 17 Maret 2013 pukul 20.30 WITA).

Taba, P., Zakir, M., dan Kasim, A.H., 2013, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar.

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 07 Juni 2013

Asisten Praktikan

RAYMOND KWANGDINATA JEANE MELYANTI MATUTUNIM. H311 09 270 NIM. H311 11 277LAMPIRAN

BAGAN KERJA

Kloroform

- Dimasukkan ke dalam erlenmeyer kurang lebih sebanyak 5 mL

kemudian ditutup leher erlenmeyernya dengan menggunakan

aluminium foil yang dikencangkan dengan karet gelang di mana

erlenmeyer ini sebelumnya sudah ditimbang bersama dengan

aluminium foil dan karet gelangnya. Diberi lubang-lubang kecil

pada aluminium foil sebagai tempat keluarnya udara ketika

didesak oleh kloroform yang menguap.

- Erlenmeyer yang berisi kloroform direndam dalam penangas air

bersuhu kira-kira 100 oC.

- Erlenmeyer dibiarkan dalam penangas air sampai semua cairan

menguap dan dicatat suhu penangas air tersebut.

- Setelah semua cairan menguap, diangkat erlenmeyer dari

penangas, dikeringkan air yang menempel pada bagian luar

erlenmeyer, lalu erlenmeyer dimasukkan ke dalam desikator.

- Setelah dingin, erlenmeyer ditimbang.

- Ditentukan volume uap kloroform yang sama dengan volume

erlenmeyer dengan jalan mengisinya dengan akuades sampai

penuh kemudian ditmbang untuk mengetahui bobot akuades

yang terdapat di dalamnya. Dicatat suhu air dalam erlenmeyer.

- Volume air dapat diketahui jikalau bobot jenis air pada suhu

tersebut diketahui. Ditentukan tekanan udara untuk penentuan

bobot molekul kloroform tersebut.

- Langkah-langkah di atas diulangi dengan mengganti kloroform

dengan aseton.

Hasil