LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

LARUTAN NON ELEKTROLIT HUKUM RAOULT

Oleh :

Kelompok VI

Kelas B

1. Ambtenarie Jessica S (1107135694)

2. Ramadhan (1107135705)

3. Riny Afrima Sari (1107114172)

4. Ervina (1107114190)

PROGRAM SARJANA TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS RIAU

2013

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

Laporan ini telah diperiksa dan dinilai oleh Dosen Pembimbing Mata

Kuliah Praktikum Kimia Fisika

Disusun Oleh :

1. Ambteanarie Jessica S. (1107135694)

2. Ramdhan (1107135705)

3. Riny Afrima Sari (1107114172)

4. Ervina (1107114190)

Menyetujui

Pekanbaru, Mei 2013

Asisten

KATA PENGANTAR

Dengan Rahmat Tuhan Yang Maha Esa, penulis telah menyelesaikan

laporan praktikum kimia fisika yang berjudul “Larutan Non Elektrolit Hukum

Raoult”. Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Praktikum Kimia

Fisika dengan dosen pembimbing Dra Yelmida, Fajril Akbar dan Dra.

Drastinawati.

Laporan ini berisikan tentang teori mengenai hukum raoult pada larutan

non elektrolit, prosedur percobaan, membahas hasil pengamayan dan menutup

dengan kesimpulan dari hasil yang dilakukan dari percobaan dengan

menyelaraskannya ke tujuan percobaan.

Dengan selesainya laporan ini, penulis mengharapkan kritik dan saran

yang membangun dari pembaca agar terwujudnya kesempurnaan laporan.

Pekanbaru, Mei 2013

Kelompok VI

BAB I

TEORI

1.1 Hukum Raoult

Dalam larutan ideal, semua mengikuti kompenen (pelarut dan zat terlarut)

mengikuti hukum Raoult pada seluruh selang konsentrasi. Bunyi dari hukum

Raoult adalah: “tekanan uap larutan ideal dipengaruhi oleh tekanan uap pelarut

dan fraksi mol zat terlarut yang terkandung dalam larutan tersebut”. Secara

matematis ditulis sebagai :

Plarutan= Xterlarut . Ppelarut……………………………(1)

Dalam semua larutan encer yang tidak mempunyai interaksi kimia diantara

komponen-komponennya, hukum Raoult berlaku bagi pelarut, baik ideal maupun

tidak ideal. Tetapi hukum Raoult tidak berlaku bagi larutan tidak ideal encer.

Perbedaan ini bersumber pada kenyataan molekul-molekul pelarut yang luar biasa

banyaknya. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul terlarut sangat berbeda

dalam lingkungan pelarut murni. Zat terlarut dalam larutan tidak ideal encer

mengikuti hukum Henry, bukan hukum Raoult (Atkins:1997).

1.2 Larutan Ideal

Larutan ideal adalah larutan yang gaya tarik menarik molekul-molekul

komponennya sama dengan gaya tarik menarik anatara molekul dari masing-

masing komponennya. Jadi, bila larutan zat A dan B bersifat ideal, maka gaya

tarik antara molekul A dan B, sama dengan gaya tarik antara molekul A dan A

atau antara B dan B (Sukardjo:1990).

Bila dua cairan bercampur, maka ruang diatasnya berisi uap kedua cairan

tersebut. Tekanan uap jenuh masing-masing komponen di ruangan itu lebih kecil

daripada tekanan uap jenuh cairan murni, karena permukaan larutan diisi oleh dua

jenis zat sehingga peluang tiap komponen untuk menguap berkurang. Peluang itu

setara dengan fraksi molnya masing-masing.

Campuran ideal adalah sebuah campuran yang menaati hukum Raoult.

Sebenarnya tidak ada campuran yang bisa dibilang ideal. Tapi beberapa campuran

larutan kondisinya benar-benar mendekati keadaan yang ideal. Berikut ini adalah

contohnya:

hexana dan heptana

benzena dan methylbenzena

propan-1-ol dan propan-2-ol

Dalam campuran dua larutan yang dapat menguap, hukum Raoult juga dapat

digunakan (Jim:2007).

Dalam sebuah larutan, beberapa molekul yang berenergi besar dapat

menggunakan energinya untuk mengalahkan daya tarik intermolekuler permukaan

cairan dan melepaskan diri untuk kemudian menjadi uap. Semakin kecil daya

intermolekuler, semakin banyak molekul yang dapat melepaskan diri pada suhu

tertentu. Pada suhu tertentu, sebagian dari molekul-molekul yang ada akan

mempunyai energi yang cukup untuk melepaskan diri dari permukaan larutan

(Jim:2007).

Pada sebuah campuran ideal dari kedua larutan tersebut, kecenderungan

dari dua macam molekul di dalamnya untuk melepaskan diri tidak berubah. Jadi,

apabila proporsi dari tiap jenis molekul yang melepaskan diri tetap sama maka

hanya ada separuh dari tiap jenis molekul yang dapat melepaskan diri dari

campuran larutan pada suatu waktu tertentu. Apabila komposisi tersebut berubah,

kecenderungan molekul untuk melepaskan diri juga akan berubah. Oleh karena

itu, campuran yang disebut larutan ideal biasanya adalah campuran dua jenis zat

yang memiliki besar molekul yang hampir sama dan mempunyai daya tarik Van

der Waals yang sama. Namun besar molekul keduanya tidak persis sama sehingga

walaupun campuran ini mendekati campuran ideal, tetap saja bukan merupakan

campuran ideal (Jim:2007).

Campuran ideal dari dua larutan akan mempunyai energi entalpi sebesar

nol. Jadi, apabila suhu campuran naik atau turun pada saat keduanya dicampur

berarti campuran tersebut bukan campuran ideal (Jim:2007).

Menurut hukun Raoult tekanan uap Parsial A berlaku:

PA = XA PoA ...............................................................(2)

Sedangkan untuk tekanan uap parsial B berlaku :

PB = XB PoB ...............................................................(3)

PoA = tekanan uap A ( yaitu cairan murni )

PoB = tekanan uap B

XA = mol A/ jumlah mol A dan B

XB = mol B/ jumlah mol A dan B

XA dan XB disebut fraksi mol.

Jumlah tekanan uap (P) menurut hukum Dalton adalah:

P = PA + PB ................................................................(4)

1.3 Penyimpangan Hukum Raoult

Penyimpangan Hukum Raoult terjadi karena perbedaan interakasi antara

partikel sejenis dengan yang tak sejenis. Misalnya campuran A dan B, jika daya

tarik A- B lebih besar dari A-A atau B-B maka kecenderungan bercampur lebih

besar, akibatnya jumlah tekanan uap kedua kedua zat lebih kecil daripada larutan

ideal, ini disebut dengan penyimpangan negatif.

Penyimpangan positif terjadi bila daya tarik A-B lebih kecil daripada daya

tarik A-A dan B-B, akibatnya tekanan uapnya menjadi lebih besar dari larutan

ideal. Sifat suatu larutan mendekati sifat pelarutnya jika jumlahnya lebih besar.

Akan tetapi larutan dua macam cairan dapat berkomposisi tanpa batas, karena

saling melarutkan. Kedua cairan dapat sebagai pelarut atau sebagai zat terlarut

tergantung pada komposisinya (Syukri:1999).

Larutan non ideal dapat menunjukkan penyimpangan positif (dengan

tekanan uap lebih tinggi daripada yang diprediksikan oleh hukum Raoult) atau

penyimpangan negatif (dengan tekanan uap lebih rendah). Pada tingkat molekul

penyimpangan negatif muncul bila zat terlarut menarik molekul pelarut dengan

sangat kuat, sehingga mengurangi kecenderungannya untuk lari ke fase uap.

Contoh penyimpangan negatif terjadi pada campuran aseton dan air.

Penyimpangan positif muncul pada kasus kebalikkannya yaitu bila molekul

pelarut dan zat terlarut tidak saling tertarik satu sama lain. Contoh penyimpangan

positif terjadi pada campuran etanol dan n–hekasana (Oxtoby:2001).

Apabila sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang tinggi pada sebuah

suhu, ini berarti bahwa molekul-molekul yang berada dalam larutan tersebut

sedang melepaskan diri dari permukaan larutan dengan mudahnya. Apabila pada

suhu yang sama, sebuah larutan lain mempunyai tekanan uap yang rendah, ini

berarti bahwa molekul-molekul dalam larutan tersebut tidak dapat dengan mudah

melepaskan diri.

Ada dua cara untuk melihat hal ini, yaitu

1. Apabila molekul-molekul dalam larutan sedang melepaskan diri dengan

mudahnya dari permukaan larutan, ini berarti bahwa daya tarik intermolekuler

relatif lemah. Dengan demikian, tidak perlu memanaskannya dengan suhu

terlalu tinggi untuk memutuskan semua daya tarik intermolekuler tersebut dan

membuat larutan ini mendidih. Larutan dengan tekanan uap yang lebih tinggi

pada suatu suhu tertentu adalah larutan yang titik didihnya lebih rendah.

2. Larutan akan mendidih ketika tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan

udara luar. Apabila sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang tinggi pada

suhu tertentu, tidak perlu menambah tekanan uapnya supaya menjadi sama

dengan tekanan udara luar. Di lain pihak, apabila tekanan uapnya rendah,

harus meningkatkan tekanan uapnya setinggi-tingginya sampai besarnya

menjadi sama dengan tekanan udara luar.

Larutan dengan tekanan uap yang lebih tinggi pada suatu suhu tertentu

adalah larutan yang titik didihnya lebih rendah.Sekali lagi, dua larutan pada suhu

yang sama. Larutan dengan tekanan uap yang lebih tinggi adalah larutan yang titik

didihnya lebih rendah (Hiskia:1996).

1.4 Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tergantung pada jumlah

partikel zat terlarut dalam larutan, tetapi tidak tergantung pada jenis pelarutnya.

Berikut akan dibahas sifat koligatif larutan yang meliputi penurunan tekanan uap,

kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis

(Dogra :1990).

a. Penurunan tekanan uap

Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap,

ternyata tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap

jenuh pelarut murni. Dalam hal ini uap jenuh larutan dapat jenuh dianggap hanya

mengandung uap zat pelarut, (lihat Gambar 1.1). Selisih antara tekanan uap jenuh

pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap

jenuh ( P). Jika tekanan uap jenuh pelarut murni dinyatakan dengan P° dan

tekanan uap jenuh larutan dengan P, maka

P = P° – P.

Pada tahun 1880-an F.M. Raoult, seorang ahli kimia Prancis, menyatakan

bahwa melarutkan zat terlarut mempunyai efek menurunkan tekanan uap dari

pelarut. Adapun bunyi hukum Raoult yang berkaitan dengan penurunan tekanan

uap adalah sebagai berikut :

a. Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung pada jenis zat yang dilarutkan,

tetapi tergantung pada jumlah partikel zat terlarut.

b. Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus dengan fraksi mol zat yang

dilarutkan.

Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

P = P0 . XB

Keterangan:

P = penurunan tekanan uap jenuh pelarut

XB = fraksi mol zat terlarut

P° = tekanan uap pelarut murni

XB = nB

nA + nB

Jika larutannya encer, nB << nA, sehingga nA + nB dapat dianggap sama dengan nA,

jadi:

P = P0 . nB

nA

Dalam larutan terdapat zat terlarut dan pelarut, sehingga:

xA + xB = 1

xB = 1 – xA

Jika tekanan uap pelarut dilambangkan P, di mana P < P°, maka:

P = P° – P

P° – P = (1 – xA)PA°

P° – P = P° – xA . P°

P = xA . P°

Keterangan:

P = tekanan uap larutan

xA = fraksi mol pelarut

P° = tekanan uap pelarut murni

Hukum Raoult telah diuji kebenarannya dengan membandingkan harga P

hasil eksperimen dengan P hasil hitungan berdasarkan rumus di atas. Antara hasil

eksperimen dengan hasil hitungan terdapat perbedaan yang kecil karena kesalahan

dalam pengamatan.

Gambar 1.1 Tekanan uap jenuh larutan (P) lebih rendah daripada tekanan uap

jenuh pelarut murni (P°);

P = P° – P

b. Kenaikan titik didih ( Tb) dan penurunan titik beku ( Tf)

Setiap zat cair pada suhu tertentu mempunyai tekanan uap jenuh tertentu

dan mempunyai harga yang tetap. Zat cair akan mendidih dalam keadaan terbuka

jika tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer. Pada saat udara

mempunyai tekanan 1 atm, air mendidih pada suhu 100°C, tetapi jika dalam zat

cair itu dilarutkan suatu zat, maka tekanan uap jenuh air itu akan berkurang.

Penurunan tekanan uap jenuh larutan yang lebih rendah dibanding tekanan uap

jenuh pelarut murni menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi daripada titik

didih pelarut murni.

Selisih antara titik didih suatu larutan dengan titik didih pelarut murni

disebut kenaikan titik didih larutan ( Tb).

Tb = Tb larutan - Tb pelarut murni

Jasi, tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murni.

Hal ini menyebabkan penurunan titik beku larutan lebih rendah dibandingkan

dengan penurunan titik beku pelarut murni. Selisih temperatur titik beku larutan

dengan titik beku pelarut murni disebut penurunan titik beku ( Tf).

Tf = Tf pelarut murni - Tf larutan

Menurut Hukum Backman dan Raoult bahwa penurunan titik beku dan

kenaikan titik didih berbanding langsung dengan molalitas yang terlarut di

dalamnya. Hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

Tb = m x Kf Tf = m x Kf

Keterangan:

Tb = kenaikan titik didih

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

Tf = penurunan titik beku

Kf = tetapan titik beku molal

M = molalitas

Syarat Hukum Backman dan Raoult adalah sebagai berikut :

a. Rumus di atas berlaku untuk larutan nonelektrolit.

b. Tb tidak berlaku untuk larutan yang mudah menguap.

c. Hanya berlaku untuk larutan yang sangat encer, pada larutan yang pekat

terdapat penyimpangan.

c. Tekanan osmosis larutan

Osmosis adalah peristiwa mengalirnya molekul-molekul pelarut ke dalam

larutan secara spontan melalui selaput semipermeabel, atau peristiwa mengalirnya

molekul- molekul zat pelarut dari larutan yang lebih encer kelarutan yang lebih

pekat. Proses osmosis terdapat kecenderungan untuk menyetimbangkan

konsentrasi antara dua larutan yang saling berhubungan melalui membran. Jika

kita memperhatikan osmometer yang diisi larutan gula, kemudian dimasukkan ke

dalam gelas kimia yang berisi air, ternyata permukaan larutan gula pada

osmometer naik. Akan tetapi, jika di atas torak diberi beban tertentu, maka aliran

air ke dalam osmometer dapat dicegah. Gaya yang diperlukan untuk mengimbangi

desakan zat pelarut yang mengalir melalui selaput semipermeabel ke dalam

larutan disebut tekanan osmosis larutan. Hubungan tekanan osmosis dengan

kemolaran larutan oleh Van’t Hoff dapat dirumuskan sebagai berikut.

PHI = M.R.T

Keterangan:

PHI = tekanan osmosis (atm)

M = molaritas (mol/liter)

T = suhu mutlak (K)

R = ketetapan gas (0,082) L.atm.mol–1K–1

Hukum Van’t ini hanya berlaku pada larutan nonelektrolit.

BAB III

HASIL DAN DISKUSI

3.1. Hasil Percobaan

Tabel 3.1.1 Pengamatan Komposisi Etil Asetat Terhadap Titik Didih

Campuran Fraksi Mol Etil Asetat

Titik Didih (oC)Etil Acetat (ml) Methanol (ml)

10 0 1 7510 2 0,67 7110 4 0,5 6910 6 0,4 6510 8 0,33 6410 10 0,29 638 10 0,24 656 10 0,19 644 10 0,14 622 10 0,07 610 10 0 62

3.2 Diskusi

Titik didih larutan dipengaruhi oleh fraksi mol. Perubahan fraksi mol zat

terlarut mengakibatkan perubahan titk didih campuran. Pada percobaan

didapatkan titik didih campuran menurun seiring dengan menurunnya fraksi mol

etil asetat.

Etil asetat dicampur dengan methanol suhunya menurun, hal ini

dikarenakan fraksi mol etil asetat juga semakin menurun dalam campurannya, jadi

titik didih campurannya juga menjadi turun.

Sedangkan ketika methanol dituangkan etil asetat suhunya semakin

meningkat, hal ini dikarenakan fraksi mol etil asetat juga semakin meningkat

dalam campurannya, jadi titik didih campurannya juga menjadi naik. Dengan

begitu, dapat disimpulkan bahwa hubungan antara komposisi etil asetat dengan

titik didih campuran berbanding lurus, semakin banyak komposisi mol etil asetat

dalam kompisis campuran tersebut (etil asetat dan methanol) maka titik didihnya

juga semakin meningkat.

Dari grafik dibawah ini juga dapat dilihat, dengan meningkatnya fraksi

mol etil asetat menyebabkan titik didih campuran etil asetat dan aseton juga

meningkat. Dari grafik dapat disimpulkan bahwa penyimpangan yang terjadi

adalah penyimpangan positif. Hal ini disebabkan karena ikatan campuran antara

etil asetat dan aseton lebih lemah/kecil daripada ikatan molekul sejenis (etil asetat-

etil asetat atau mrthanol-methanol) sehingga menyebabkan tekanan uap pelarut

campuran lebih besar daripada tekanan uap pelarut murni. Maka reaksi yang

terjadi adalah bersifat endotermis (∆H positif). Di percobaan ini terjadi kesalahan

disaat penambahan etil asetat 8 ml dan methanol 10 ml dimana titik didih

mengalami kenaikan. Itu dikarenakan kelalaian dari praktikan saat menentukan

titik didih pertamanya sehingga larutannya mendidih sekali dan menyebabkan

penaikan titik didih di keadaan tersebut.

1 0.67 0.5 0.4 0.33 0.29 0.24 0.19 0.14 0.07 00

10

20

30

40

50

60

70

80

Grafik antara Fraksi Mol Etil Asetat dan Titik Didih Campuran

Titik Didih Campuran

Fraksi Mol Etil Asetat

Gambar 3.1 Grafik Hubungan antara Fraksi Mol Etil Asetat dan Titik

Didih Campuran

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan

1. Hubungan antara komposisi etil asetat dengan titik didih campuran adalah

berbanding lurus. Semakin besar fraksi mol etil asetat, maka titik didih

campuran juga semakin tinggi atau meningkat.

2. Pengaruh gaya antar molekul terhadap tekanan uap campuran adalah apabila

gaya antar molekul pada larutan campuran lebih lemah/kecil daripada gaya

antar molekul pada molekul sejenisnya sehingga menyebabkan tekanan uap

campuran lebih besar daripada tekanan uap pelarut murni begitu juga

sebaliknya. Ketika tekanan uap campuran besar maka akan terjadi

penyimpangan positif.

4.2. Saran

1. Berhati-hatilah bekerja dengan etil asetat dan methanol karena zat ini

mudah terbakar dan beracun.

2. Diharapkan praktikan untuk menggunakan masker dan sarung tangan.

3. Harus cermat dalam menentukan saat mendidihnya larutan pertama.

BAB V

PERTANYAAN

5.1. Pertanyaan

1. Bagaimana sifat campuran dalam percobaan ini; ideal atau tidak? Kalau tidak

ideal, penyimpangan mana yang dapt dilihat?

Jawab:

Campuran antara etil asetat dengan methaol merupakan larutan tidak ideal dan menyebabkan terjadi penyimpangan dari hukum Raoult. Penyimpangan yang terjadi adalah penyimpangan positif karena gaya antar molekul untuk larutan campuran lebih kecil/lemah daripada gaya antar molekul pada ikatan molekul sejenis (etil asetat-etil asetat dan methanol-methanol).

2. Buat grafik titik didih sebagai fungsi fraksi mol?

Jawab :

1 0.67 0.5 0.4 0.33 0.29 0.24 0.19 0.14 0.07 00

10

20

30

40

50

60

70

80

Grafik antara Fraksi Mol Etil Asetat dan Titik Didih Campuran

Titik Didih Campuran

Fraksi Mol Etil Asetat

Gambar 1. Grafik Hubungan antara Fraksi Mol Etil Asetat dan Titik

Didih Campuran

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, Fajril dkk. 2013. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Pekanbaru :

Universitas Riau

Atkins, P. W. 1997. Kimia Fisika II. Edisi IV. Jakarta: Erlangga.

Clark, Jim. 2007. Hukum Raoult. http://www.chem-is-try.org. Diakses Tanggal 6

Mei 2011.

Dogra, S. 1990. Kimia Fisika dan Soal-soal. Jakarta: Erlangga.

Hiskia Achmad, 1996, Kimia Larutan. Bandung, Citra Aditya Bakti

Oxtoby. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Staf Pengajar Kimia UNAND. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Fisika I. Padang:

UNAND.

Sukardjo. 1990. Kimia Fisika. Jakarta : Rineka Cipta

Syukri. 1999. Kimia Dasar. ITB Press. Bandung.