Diagram Terner (2)

LAPORAN

PRAKTIKUM KIMIA TERAPAN II

Judul praktikum : Kelarutan Zat

Pembimbing : Iwan Ridwan, ST, MT

Disusun Oleh : Dedi Sugiyanto 101411009

Desi Asri Yani 101411010

Donny Wiryawan 101411011

Eris Ristopan 101411012

Kelas : I A

Kelompok : 3

Tanggal Percobaan : 25 Mei 2011

Tanggal Penyerahan : 1 Juni 2011

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

JURUSAN TEKNIK KIMIA

DIPLOMA 3

2011

I. TUJUAN

1. Menentukan kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut.

2. Menggambarkan fase diagram tiga komponen.

3. Manggambarkan tie line pada diagram tiga komponen.

II. DASAR TEORI

Kelarutan suatu zat adalah suatu konsentrasi maksimum yang dicapai suatu zat

dalam suatu larutan. Partikel-partikel zat terlarut baik berupa molekul maupun berupa

ion selalu berada dalam keadaan terhidrasi (terikat oleh molekul-molekul pelarut air).

Makin banyak partikel zat terlarut makin banyak pula molekul air yang diperlukan

untuk menghindari partikel zat terlarut itu. Setiap pelarut memiliki batas maksimum

dalam melarutkan zat. Untuk larutan yang terdiri dari dua jenis larutan elektrolit maka

dapat membentuk endapan (dalam keadaan jenuh).Pemisahan suatu larutan dalam

campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara salah satunya dengan ekstraksi.

Ektraksi merupakan suatu metoda yang didasarkan pada perbedaan kelarutan

komponen campuran pada pelarut tertentu dimana kedua pelarut tidak saling

melarutkan.

Bila suatu campuran cair,misalnya komponen A&B dicampurkan tidak saling

melarutkan sehingga membentuk dua fasa. Maka untuk memisahkannya digunakan pelarut

yang kelarutannya sama dengan salah satu komponen dalam campuran tersebut. Sehingga

ketiganya membentuk satu fasa.

Sistem tiga komponen aturan fase menghasilkan F= 5 – P. Bila terdapat satu fase,

maka F = 4, oleh karenanya penggambaran secara geometrik yang lengkap memerlukan ruang

berdimensi empat. Bila tekanan tetap, ruang tiga dimensi dapat digunakan. Bila suhu maupun

tekanan tetap, maka F = 3 – P dan sistem dapat digambarkan dalam ruang dua dimensi: P = 1,

F = 2. Bivarian, P = 2, F = 1. Unvarian; P = 3, F = 0, invarian.

Suatu sistem tiga komponen mempunyai dua pengubah komposisi yang bebas, sebut

saja X2 dan X3. Jadi komposisi suatu sistem tiga komponen dapat dialurkan dalam koordinat

cartes dengan X2 pada salah satu sumbunya, dan X3 pada sumbu yang lain yang dibatasi oleh

garis X2+X3=1. karena X itu tidak simetris terhadap ketiga komponen, biasanya, komposisi

dialurkan pada suatu segitiga sama sisi dengan tiap-tiap sudutnya menggambarkan suatu

komponen murni, bagi suatu segitiga sama sisi, jumlah jarak dari seberang titik didalam

segitiga ketiga sisinya sama dengan tinggi segitiga tersebut. Jarak antara setiap sudut ke

tengah-tengah sisi yang berhadapan dibagi 100 bagian sesuai dengan komposisi dalam persen.

Untuk memperoleh suatu titik tertentu dengan mengukur jarak terdekat ketiga sisi segitiga.

Kelarutan suatu zat adalah suatu konsentrasi maksimum yang dicapai suatu zat

dalam suatu larutan. Partikel-partikel zat terlarut baik berupa molekul maupun berupa

ion selalu berada dalam keadaan terhidrasi (terikat oleh molekul-molekul pelarut air).

Makin banyak partikel zat terlarut makin banyak pula molekul air yang diperlukan

untuk menghindari partikel zat terlarut itu. Setiap pelarut memiliki batas maksimum

dalam melarutkan zat. Untuk larutan yang terdiri dari dua jenis larutan elektrolit maka

dapat membentuk endapan (dalam keadaan jenuh).

Jika kedalam sejumlah air kita tambahkan terus menerus zat terlarut lama kelamaan

tercapai suatu keadaan dimana semua molekul air akan terpakai untuk menghidrasi partikel

yang dilarutkan sehingga larutan itu tidak mampu lagi menerima zat yang akan dtambahkan.

Kita katakan larutan itu mencapai keadaan jenuh.

Zat cair yang hanya sebagian larut dalam cairan lainya, dapat dinaikan kelarutannya

dengan menambahkan suatu zat cair yang berlainan dengan kedua zat cair yang lebih dahulu

dicairkan. Bila zat cair yang ketiga ini hanya larut dalam suatu zat cair yang terdahulu, maka

biasanya kelarutan dari kedua zat cair yang terdahulu itu akan menjadi lebih kecil. Tetapi bila

zat cair yang ketiga itu larut dalam kedua zat cair yang terdahulu, maka kelarutan dari kedua

zat cair yang terdahulu akan menjadi besar. Gejala ini dapat terlihat pada sistem kloroform-

asam asetat- air.

Bila asam asetat ditambahkan kedalam suatu campuran heterogen kloroform dan air

pada suhu tertentu, kelarutan kloroform dalam air akan bertambah, sehingga pada suatu ketika

akan menjadi homogen. Jumlah asam asetat yang harus ditambahkan untuk mencapai titik

homogen (pada suhu tertentu tadi), tergantung dari komposisi campuran kloroform dalam air.

Diagram Tiga Sudut

Untuk campuran yang terdiri atas tiga komponen, komposisi (perbandingan masing-

masing komponen) dapat digambarkan di dalam suatu diagram segitiga sama sisi yang

disebut dengan Diagram Terner. Komposisi dapat dinyatakan dalam fraksi massa (untuk

cairan) atau fraksi mol (untuk gas).

Diagram tiga sudut atau diagram segitiga berbentuk segitiga sama sisi dimana setiap

sudutnya ditempati komponen zat. Sisi-sisinya itu terbagi dalam ukuran yang menyatakan

bagian 100% zat yang berada pada setiap sudutnya. Untuk menentukan letak titik dalam

diagram segitiga yang menggambarkan jumlah kadar dari masing-masing komponen

dilakukan sebagai berikut.

Gambar 1 : Bidang Grafik Diagram Terner untuk tiga komponen

Pada salah satu sisinya ditentukan dua titik yang menggambarkan jumlah kadar zat

dari masing-masing zat yang menduduki sudut pada kedua ujung sisi itu. Dari kedua titik itu

ditarik garis sejajar dengan sisi dihadapnya, titik dimana kedua garis itu menyilang,

menggambarkan kadar masing-masing zat.

Gambar 2 : Penggambaran tie line dari pencampuran dua fasa yang berada pada garis

kesetimbangan

Titik-titik dimana terjadi kesetimbangan antara wujud satu fasa dengan dua fasa dari

campuran ketiga komponen tersebut, apabila dihubungkan akan membentuk suatu diagram

yang menunjukan batas-batas antara daerah (region) satu fasa dengan daerah (region) dua

fasa. Dua macam campuran pada titik kesetimbangan dapat dihubungkan menjadi tie line

apabila keduanya dicampurkan menghasilkan campuran akhir yang berada pada daerah dua

fasa. Sebagai contoh adalah Gambar 2, campuran pada titik a dan titik b bila digabungkan

memberikan hasil akhir pada titik M, dimana pada titik ini berlaku hukum lengan-pengungkit

(lever-arm rule).

Panjangruas aM = Massa b

panjangruas bM Massa a

Garis-garis yang merupakan tie line lainnya dapat dibuat dengan menggeser sejajar

dengan garis ab, sehingga memiliki titik persinggungan akhir dengan diagram kesetimbangan

pada titik P, yang disebut plait point. Pada titik P tersebut tercapai kesetimbangan dari pelarut

C, yakni jumlahnya yang terlarut baik pada peelarut A maupun B adalah sama. Namun perlu

diingat banyak diagram tiga fasa campuran tiga komponen atau lebih yang bentuknya tidak

seideal gambar 2 di atas.

III. ALAT DAN BAHAN

Alat-alat Bahan

1. Erlenmeyer 50 mL

2. Erlenmeyer 100 mL

3. Buret 25 mL

4. Corong pisah

5. Statif dan klem

1. Asam asetat glacial

2. Kloroform

3. Aquades

4. NaOH

5. Indikator pp

IV. CARA KERJA

a. Pengumpulan Data Percobaan

18 mL asam asetat glasial

2 mL kloroform

Labu erlenmeyer

Titrasi dengan air sampai permulaan timbul keruh

Ulangi pekerjaan di atas dengan konsentrasi koroform 20-80%

Campuran yang memiliki komposisi air terbanyak dan kloroform terbanyak

Corong pisah (kocok)

Terbentuk 2 lapisan

Kloroform(larutan bawah)

Aquades(larutan atas)

Erlenmeyer yang telah diketahui beratnyaErlenmeyer yang telah diketahui beratnya

TimbangTimbang

+ 3 tetes phenolphthaleinTitrasi dengan NaOH

+ 3 tetes phenolphthaleinTitrasi dengan NaOH

b. Memeriksa Kebenaran Data

V. DATA PENGAMATAN

Data pendukung

Bahan Berat jenis

Kloroform 1,48 gr/mol

As. Asetat glacial 1,05 gr/mol

Air 1,00 gr/mol

Konsentrasi

Kloroform Asam asetat Aquadest

Volume

(ml)

Massa

(gr)

Volume

(mL)

Massa

(gr)

Volume

(mL)

Massa

(gr)

10% 2 2,9667 18 18,9 19,35 19,35

20% 4 5,92 16 16,8 9,25 9,25

30% 6 8,88 14 14,7 6 6

40% 8 11,84 12 12,6 4 4

50% 10 14,80 10 10,5 2,25 2,25

60% 12 17,76 8 8,4 1,2 1,2

70% 14 20,72 6 6,3 0,6 0,6

80% 16 23,68 4 4,2 0,5 0,5

No

.

Erlenmeyer

(kosong)Isi

Erlenmeyer +

isi

Berat isi

(gram)

Titrasi

(mL)

1. 82,719 gr Klorofom 107,788 gr 25,069 36,7

2. 58,880 grAs. Asetat glacial

+ air99,765 gr 40,885 6,9

VI. PENGOLAHAN DATA

Konsentrasi 10%

% Berat kloroform = 2,96

(2,96+18,9+19,35 )× 100 %

= 7,183%

% Berat As.asetat glacial = 18,9

(2,96+18,9+19,35 )× 100 %

= 45,863%

% Berat aquadest = 21,5

(2,96+18,9+19,35 )× 100 %

= 46,955%

Konsentrasi 20%


(5,92+16,8+9,25 )× 100%

= 18,517%


(5,92+16,8+9,25 )× 100%

= 52,549%


(5,92+16,8+9,25 )× 100%

= 28,933%

Konsentrasi 30 %


(8,88+14,7+6 )×100 %

= 30,020 %


(8,88+14,7+6 )×100 %

= 49,696%

% Berat aquadest = 6

(8,88+14,7+6 )×100 %

= 20,284%

Konsentrasi 40 %


(11,84+12,6+4 )×100 %

= 41,632%


(11,84+12,6+4 )×100 %

= 44,304%

% Berat aquadest = 4

(11,84+12,6+4 )×100 %

= 14,065%

Konsentrasi 50 %


(14,8+10,5+2,25 )× 100%

= 53,721%

% Berat As.asetat galasial = 10,5

(14,8+10,5+2,25 )× 100%

= 38,113%


(14,8+10,5+2,25 )× 100%

= 8,167%

Konsentrasi 60 %


(17,76+8,4+1,2 )×100 %

= 64,912%


(17,76+8,4+1,2 )×100 %

= 30,702%


(17,76+8,4+1,2 )×100 %

= 4,386%

Konsentrasi 70 %


(20,72+6,3+0,6 )×100 %

= 75,018%


(20,72+6,3+0,6 )×100 %

= 22,810%


(20,72+6,3+0,6 )×100 %

= 2,172%

Konsentrasi 80%


(23,68+4,2+0,5 )×100 %

= 83,439%


(23,68+4,2+0,5 )×100 %

= 14,799%


(23,68+4,2+0,5 )×100 %

= 1,762%

Percobaan 2 (Penentuan Tie line)

Dilakukan pencampuran antara larutan 10 % (volume air terbanyak) dengan larutan

80% (volume kloroform terbanyak).

Erlenmeyer 1

CH3COOH yang bercampur dengan Kloroform

Mol ekivalen CH3COOH = Mol ekivalen NaOH

= C NaOH ×V NaOH

= 9,016 × 6,9

Mol ekivalen CH3COOH = 62,2104 mgrek

Mol CH3COOH = 0,062 mol

Gram CH3COOH = mol x Mr CH 3 COOH

= 0,062 x60

= 3,72 gram

Gram Kloroform = gramisi – gramCH 3COOH

= 25,069 –3,72

= 21,349 gram

Erlenmeyer 2

No.Titik awal pada

garis kesetimbanganKloroform % b/b

Asam Asetat

Glasial % b/bAir % b/b

1 1 7,183 % 45,863 % 46,955%

2 8 83,439 % 14,799 % 1,762%

CH3COOH yang bercampur dengan air

Mol ekivalen CH3COOH = Mol ekivalen NaOH

= CNaOH × VNaOH

= 9,016 × 36,7

Mol ekivalen CH3COOH = 330,887 mgrek

Mol CH3COOH = 0,331 mol

Gram CH3COOH = mol x Mr CH 3 COOH

= 0,331 x60

= 19,86 gram

Gram air = gramisi−gramCH 3 COOH

= 40,885 – 19,86

= 21,025 gram

Berat Komponen Setelah Campuran

Panjangruas air . MPanjang ruas Kloroform . M

=Gram KloroformGram Air

Panjangruas AirPanjang ruas Kloroform

=21,34921,025

Panjangruas AirPanjang ruaskloroform

=1,015

Panjangruas Air=1,0153

× Panjangruas Kloroform

= 0,333 × 4,6

= 1,5318 cm

VII. PEMBAHASAN

Praktikum kelarutan zat ini bertujuan untuk mengetahui berapa perbandingan pelarut

yang harus ditambahkan sehingga dapat melarutkan suatu zat ,sehingga didapatkan suatu

perbandingan komponen yang mempunyai efisiensi yang besar, baik dari segi harga,

banyaknya zat yang dibutuhkan ataupun dari segi sifat zatnya sendiri.

Pada praktikum kali ini, dicampurkan tiga komponen berfasa cair yaitu aquades,

kloroform dan asam asetat glasial. Kloroform tidak larut dalam air karena kloroform bersifat

non polar dan air bersifat polar. Oleh karena itu ditambahkan asam asetat glasial yang

berfungsi sebagai emulgator karena asam asetat glasial larut dalam kloroform maupun air.

Dan dari data yang didapatkan dapat dilihat bahwa semakin banyak asam asetat yang

ditambahkan pada larutan, maka semakin banyak air yang dibutuhkan untuk mencapai

kekeruhan. Asam asetat glasial yang digunakan dapat menaikkan kelarutan kloroform dalam

air.

Saat penambahan larutan dengan komposisi kloroform terbanyak dan air terbanyak

terjadi dua lapisan pada larutan. Lapisan atas merupakan campuran dari air dan asam asetat

glasial dan lapisan bawah adalah kloroform. Berat jenis kloroform adalah 1,3752 gr/mL, air 1

gr/mL dan asam asetat glasial 1,05 gr/mL. Berdasarkan berat jenis tersebut dapat dilihat

bahwa kloroform memiliki berat jenis yang lebih besar, sehingga kloroform berada pada

lapisan bawah larutan.

Kedua lapisan tersebut dititrasi dengan NaOH untuk menguji kadar asam asetat

glasial dalam larutan. Dan volume NaOH yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen

titrasi larutan atas atau larutan air dan asam asetat adalah 36,7 mL dan pada titrasi larutan

kloroform atau lapisan bawah adalah 3,72 mL sedangkan konsentrasi NaOH yang dibutuhkan

adalah 9,016 N. Banyaknya NaOH yang dibutuhkan untuk menentralkan asam asetat yang

terkandung dalam air dan kloroform. Jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan

asam asetat akan didapat jumlah asam asetat yang terkandung dalam air dan kloroform. Dari

titrasi yang dilakukan, didapat volume NaOH yang lebih banyak untuk lapisan air daripada

lapisan kloroform. Ini membuktikan bahwa air larut dalam asam asetat lebih baik dari

kloroform. Dari data yang ada, dapat ditentukan komposisi masing-masing komponen pada

garis tie line, yaitu dengan menggunakan perbandingan berat air dan kloroform yang didapat

dari perhitungan percampuran antara campuran dengan konsentrasi 10% dan 80%.

VIII. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan didapat hasil:

1. Pencampuran homogen pada asam asetat glacial-kloroform dan pencampuran

heterogen pada kloroform-air.

2. Semakin banyak asam asetat glasial yang dicampurkan dengan kloroform maka

semakin banyak pula aquadest yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen. Jadi

asam asetat glasial dapat menaikan kelarutan kloroform dalam air

3. Pencampuran zat akan homogen (saling melarutkan) jika komposisinya sesuai

perbandingan (dapat dilihat pada diagram terner), dan apabila komposisi salah

satunya melebihi maka akan terjadi pencampuran heterogen

4. Kelarutan dari zat yang terlibat dalam pencampuran ini dapat dinaikan atau

diturunkan dengan cara melihat perbandingannya dari diagram terner.

5. Tie line yang didapatkan mempunyai % b/b masing-masing yaitu

% b/b kloroform = 83,439%

% b/b asam asetat glasial = 14,799%

% b/b air = 1,762%

DAFTAR PUSTAKA

Anshory, Irfan. 2003. Kimia SMU Untuk Kelas 3. Jakarta : Erlangga

Findlay’s Paractical Physical chemistry.

James.1999.Kimia universitas.Jakarta: binarupaksara

Job sheet praktikum kimia terapan II. Bandung : POLBAN

Petunjuk praktikum kimia fisik , PEDC Bandung

Purba, Michael. 2000. Kimia 2000 Kelas 2. Jakarta : Erlangga

Slowwinski, Emil J. 2003. Chemical Principles in the Laboratory with Qualitative Analysis.

Japan

Diagram Terner (2)

Documents

Transcript of Diagram Terner (2)