PERCOBAAN VIDIAGRAM BINER

I. TUJUANAdapun tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mencari suhu kelarutan kritis biner phenol air.

II. DASAR TEORIAda beberapa istilah yang perlu diketahui sebelum dibicarakan apa itu fase, yaitu: system, fase, kesetimbangan sejati, menstabil atau stabil jumlah komponen dan derajat kebebasan. System adalah suatu zzat atau campuran, yang diisolasikan dari zat zat lain dalam suatu bejana inert, untuk diselidiki pengaruh perubahan temperature, tekanan dan konsentrasi terhadap zat tersebut, misalnya system air, air dalam garam, gas dan sebagainya. Fase ialah bgian dari system, yang fisis berbeda dan dapat dipisahkan secara mekanis. Dapat dipisahkan ssecara mekanis, berarti fase tersebut dapat dipisahkan secara filtrasi, sedimentasi dekantasi dan sebagainya. Dalamhal ini tidak termasuk pemisahan secara penguapan, destilasi, adsrpsi, atau ekstraksi (Sukardjo. 2002: 248).System terkonden merupakan system dimana fasa uapnya diabaikan (suhu relative rendah) ssehingga harga derajat kebebasan F= C P + 1. Diagram fassa tersebut adalah diagram fasa system dua kompnen cair cair yang melarut sebagian atau system terkonden. Fenol ditambahkan ke dalam air sedikit demi sedikit. System dimulai dari titik a dan bergerak ke kanan. Dari titik a ke titik b diperoleh satu fasa yang artinya fenol ditambahkan melarut dalam air dan membentuk sau fasa. Yang ditandai dengan warna jernih. Tc merupakan titik kritis dimana merupakan batas kelarutan (suhu kelarutan kritis). Di atas,Tc cairan saling melarut sempurna dalam berbagai komposisi. Pada system air-phenol memiliki Tc 65,85 (Ratnasari: 2011).Temperatur kritis adalah batas atas temperature dimana terjadi pemisahan fasa. Diatas temperature batas atas, kedua komponen benar benar bercampur. Temeratur ini ada karena gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan di atas temperature ini kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah air dalam trietilamina. Dalam hal ini pada temperature rendah kedua kompnen lebih dapat campur karena komponen komponen ini membentuk kompleks yang lemah, pada temperature lebih tinggi kompleks itu terurai dan komponen kurang dapat bercampur. Beberapa system mempunyai temperature kritis atas dan temperature kritis bawah. Sebabnya, sesudah kompleks yang lemah terurai, sehingga kedua komponen dapat bercampur sebagian , pada temperature lebih tinggi, gerakan termal membuat campuran homogeny kembali, seperti halnya cairan campur sebagian biasa (Atkins.1999: 211).Diagram fasa yang paling sederhana adalah diagram tekanan- temperature dari zat tunggal seperti air. Sumbuh sumbuh diagram berkoresponden dengan tekanan dan temperature. Diagram fase pada ruang tekanan temperature menunjukan garis kesetimbangan atau sepadam fase antara tiga fase padat, cair, dangas. Keberadaan titik kritis cair- gas menunjukkan ambiguitas.ketika dari cair menjadi gas, biasanya akan melewati sebuah sempadan dengan berjalan menuju fasa superkritis. Oleh karena itu , fasa cair dan gas dapat dicampur terus menerus (Sumardi: 2009).Cairan dapat membentuk bermacam macam jenis campuran dengan cairan lain. Jadi diagram fasa yang berbeda dapat diperoleh dan diperlihatkan anatara lain:1. Memperlihatkan gambar/ diagram fasa untuk cairan cairan yang bercampur sebagian2. Memperlihatkan gambar/ diagram fasa cairan yang bercampur yang membentuk larutan ideal maupun larutan nyata3. Mempelihatkan tingkah laku campuran cairan yang larut sebagian ketika ilakukan destilasi. Dalam seluruh diagram fasa , perubahan komposisi dari fasa yang berbeda dengan temperature yang diplotkan, dan tekanan dijaga konstan (Dogra. 1999: 460).Bila suatu zat yang terlarut ke dalam pelarut pada temperature konstan T, pada pemulnya hanya membentuk satu fasa. Sesudah titik a, zat terlarut tidak larut, tetapi membentuk lapisan lain sehingga terbentuk dua fasa, sampai komposisi b dicapai dan diperleh satu fasa lain. Dalam daerah antara a dan b ada dua fasa yang disebut larutan konjugat pada waktu yang bersamaan. Bila temperature ditingkatkan, kelarutan juga berubah. Kelarutan meningkat dengan meningkatnya temperature, dan diatas temperature Tc, cairan cairan dapat larut secara sempurna dan diperleh satu fasa. Temperature, Tc disebut temperature larutan kritis dan disebut juga temperature terlarut bagian atas(Dogra.1998: 461).Menurut hukum fase, system dibagi berdasarkan jumlah kompnen yang ada, seperti kmponen satu komponen, dua kmponen dan sebagainya. Kesukaran satu komponen terdapat pada jumlah fasa padat dalam system. Yang oaling sederhana bila jumlah fasa padatnya hanya satu, seperti system H2O system CO3 dan sebagainya. bila jumlah fasa padatnya berubah, jumlah persamaan juga bertambah dan grafik lebih sulit (Sukardjo. 2002: 251).Diagram fasa memperlihatkan variasi titik didih campuran dengan perubahan kompsisinya.T1 dan T2 adalah titik didih normal dari kompnen murni 1 dan 2. Tmaks yaitu titik didih maksimum dari larutan dan titik ini disebut Azeotrop komposisi pada titik ini dikenal sebagai kompsisi azeotrpis. Komposisi fasa cairan dan uap adalah sama. Dua cairan tidak dapat dipisahkan oleh destilasi, dan titik didih campuran ini pada satu atmosfer adalah titik didik yang tepat(Dogra.1999:462).Bila campuran 50 gram air dan 50 gram etanol , komposisi campuran adalah dititik a. apabila campuran ini dipanaskan, pada suatu saat kedua larutan pada zat ini akan membentuk satu fasa, ditandai dengan larutan menjadi jernih diperoleh denganmembaca thermometer pada percbaan. Dengan menghubungkan titik ini akan membentuk iagram fasa system air-phenl. Dari diagram fasa ini diperkirakan letak titik konsolut, kemudian diplot ke skla suhunya (sisi tegaknya). Agar perkiraan dan mnetapkan suhu kelarutan kritis mendekati harga sebenarnya, dianjurkan untuk menggambarkan dalam kertas grafik (Tim Dosen Kimia Fisik. 2012: 9).

III. ALATA DAN BAHANAdapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu :a. Alat1. Spatula2. Thermometer3. Penangas air4. Tabung reaksi besar5. Gelas ukur 25 ml6. Gelas kimia 2 buah ( 50 ml dan 100 ml )7. Pengaduk8. Neraca digitalb. Bahan1. Aquades2. Phenol 99,5% 5 g

IV. PROSEDUR KERJAAdapun prosedur kerja pada percobaan ini yaitu : 1. Menyediakan alat dan bahan yang akan digunakan2. Menimbang padatan fenol menggunakan neraca digital3. Melarutkan padatan fenol dengan air 4 ml kedalam gelas kimia 50 ml sambil diaduk4. Memindahkan padatan fenol yang telah larut kedalam gelas ukur besar kemudian dipanaskan diatas penangas air menggunakan gelas kimia 100 ml yang telah berisi air5. Mengocok larutan tersebut sampai berubah menjadi bening, setelah menjadi bening mengangkat tabung reaksi besar dari penangas air. Lau mengukur suhu larutan tersebut (T1). 6. Mengocok kembali larutan tersebut sampai larutan tersebut menjadi keruh, lalu mengukur suhu larutan tersebut (T2).7. Mengulang prosedur kerja pada nomor 5 dan 6 untuk penambahan air sebanyak 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml dan 5 ml.

V. HASIL PENGAMATANAdapun hasil pengamatan yang diperoleh dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :NOMassaFenol (g)VolumeAir (ml)Percobaan MolFenolMolAir

T1 (0C)T2 (0C)

154615055,50,0530,2

2556353580,0530,27

3576555600,0530,38

4510685963,50,0530,55

55147155630,0530,7

VI. PERHITUNGAN1. Data 1Dik : massa fenol = 5 g Volume air = 4 ml

2. Data 2Dik : massa fenol : 5 g Volume air : 5 ml

3. Data 3Dik : massa fenol : 5 gVolume air : 7 mla. Massa air

b. Mol air

c. Mol fenol

d. Fraksi mol air

e. Fraksi mol fenol

f. % massa fenol

g. % massa air

4. Data 4Dik : massa fenol : 5 gVolume air : 10 mla. Massa air

b. Mol air

c. Mol fenol

d. Fraksi mol air

e. Fraksi mol fenol

f. % massa fenol

g. % massa air

5. Data 5Dik : massa fenol : 5 gVolume air : 14 mla. Massa air

b. Mol air

c. Mol fenol

d. Fraksi mol air

e. Fraksi mol fenol

f. % massa fenol

g. % massa air

GRAFIK

VII. PEMBAHASANDiagram biner adalah diagram yang menunjukkan keadaan dimana kedua unsur yang dipadukan larut sempurna dalam keadaan cair maupun padat. Diagram fasa memperlihatkan variasi titik didih campuran dengan perubahan kompsisinya.T1 dan T2 adalah titik didih normal dari kompnen murni 1 dan 2. Tmaks yaitu titik didih maksimum dari larutan dan titik ini disebut Azeotrop komposisi pada titik ini dikenal sebagai kompsisi azeotrpis. Komposisi fasa cairan dan uap adalah sama. Dua cairan tidak dapat dipisahkan oleh destilasi, dan titik didih campuran ini pada satu atmosfer adalah titik didik yang tepat. Pada sistem ini hanya ada satu struktur kristal yang berlaku untuk semua komposisi, syarat yang berlaku adalah:a. Struktur kristal kedua unsur harus sama.b. Perbedaan ukuran atom kedua unsur tidak boleh lebih dari 15%.c. Unsur-unsur tidak boleh membentuk senyawa.d. Unsur-unsur harus mempunyai valensi yang sama.Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mencari suhu kelarutan kritis biner phenol air. Tabung yang berisi air 4 mL dan phenol 5 gr, dipanaskan sampai kedua zat tersebut bercampur atau membentuk system satu fasa yang ditandai dengan perubahan campuran dari keruh menjadi jernih. Dalam proses pemanasan campuran dilakukan pengocokan yang dimaksudkan untuk mencampurkan secara sempurna antara air dan phenol. Ketika dilakukan pengocokan apabila tidak terbentuk campuran keruh dan tidak terbentuk dua lapisan, pemanasan dihentikan dan kemudian menghitung suhunya sebagai suhu dimana terbentuk system satu fasa.Dan ketika campuran kembali keruh suhunya juga dicatat sebagai suhu dimana terbentuk kembali system dua fase atau air dan phenol kembali tidak bercampur. Dan kemudian di lakukan pengulangan sebanyak 5 kali dan ditambahkan fenol secara berturut Dalam percobaan ini, diperoleh larutan yang tidak saling bercampur, yang membentuk dua lapisan , lapisan atas air dan lapisan bawah adalah fenol. Hal ini di sebabkan karena air memiliki massa jenis yang lebih rendah dari pada fenol. Setelah terjadi percampuran antara air dan fenol dalam tabung yang berbeda dengan perbandingan kompsisi yang berbeda pula, di lakukan pemanasan yang menyebabkan larutan menjadi bening yang sebelumnya keruh karena penambahan fenol kemudian dilakukan pendinginan yang menyebabkan larutan menjadi keruh kembali. Larutan keruh ini akan berubah kembali menjadi jernih (ketika dipanaskan) dan sebaliknya larutan jernih akan keruh kembali (ketika didinginkan). Hal ini menandakan kalau zat mengalami perubahan kelarutan yang dipengaruhi oleh perubahan suhu. Perubahan suhu bergantung pada komposisi atau fraksi mol kedua zat. Kelarutan Fenol dan air akan berubah apabila ke dalam campuran itu ditambahkan dengan salah satu komponen penyusunnya.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.Sistem 2 fasa adalah sistem yang memiliki dua jenis fasa. contohnya adalah cairan polar (misal air) dan non polar (misal :minyak)sistem belerang padat (monoklin dan rombik).Suhu kelarutan kritis terjadi pada saat Phenol direaksikan diair, kemudian dipanaskan dan dilakukan pengocokkan larutan tersebut dari keruh menjadi jernih. Larutan berada pada satu fase pada saat campurannya larut homogen (jernih), sedangkan larutan berada pada dua fase ketika dilakukan penambahan fenol yang menghasilkan dua lapisan (keruh).Sistem air dan fenol masuk tipe campuran 1, yang artinya campuran tersebut berada pada temperatur kelarutan kritis maksimum. Karena temperature kritis atas Tuc adalah batas atas temperature di mana terjadi pemisahan fase. Di atas temperature batas atas, kedua komponen-komponen benar-benar bercampur. Temperature ini ada karena gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campuran yang lebih besar pada kedua komponen.Pada percobaan ini, sistem air fenol termasuk dalam reaksi peritectic, yang artinya reaksi dimana suatu padatan berubah menjadi 2 fasa dalam bentuk padatdan cair atau sebaliknya lewat proses pemanasan.Reaksi peritektik terjadi apabila komposisi rata-rata memotong garis ini baik sewaktu pendinginan atau pemanasan.Pada percobaan ini jumlah fenol yang digunakan secara berturut-turut yaitu 5 gram dan aquades secara berturut-turut sebanyak 4 ml, 5 ml, 7 ml,10 ml, 14 ml. Didapatkan untuk T1 secara berturut-turut yaitu 61oC, 63oC, 65oC, 68oC, 71oC . dan T2 secara berturut-turut yaitu 50oC, 53 oC, 55 oC, 59 oC, 55 oC. Dari data di atas di perleh nilai titik kritisnya (Tc) yaitu 63,5 oC. Sedangkan nilai Tc yang diliteratur yaitu sekitar 65oC. Nilai yang diperoleh tidak beda jauh dengan literatur. Hal ini berarti bahwa hanya terdapat sedikit kesalahan yaitu kesalahan pada saat pengukuran suhu larutan.

VIII. KESIMPULANAdapun kesimpulan dari percobaan ini yaitu dperoleh nilai suhu kelarutan kritis biner phenol air sebesar 63,5oC

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika. Jakarta : ErlanggaDogra, SK. 1999. Kimia Fisik Dan Soal Soal. Jakarta : UIPRatnasari, Dika . 2011. Membaca diagram fasa sistem 2 kmponen cair cair yang miscible (larut sebagian ) http : // penecucu dot chem.- is try . com / 2011/11/ membaca diagram fasa sistem dua html. diakses ranggal 21 mei 29012. MakassarSukardjo. 2002. Kimia Fisika . Jakarta : Rineka ciptaSumardi. 2009. Tipe Tipe Diagram Fasa. http://chem.-is-try.org/2009/tipe tipe diagram fasa/fasa.html. diakses tanggal 21 mei 2012.Tim Dosen Kimia Fisik. 2012. Penuntun Praktikum. Makassar: Laboratorium Kimia FMIPA UNM