Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

42
Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau i Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis sampaikan kepada Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia- Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan Penuntun Praktikum Kimia Fisika I ini. Buku penuntun ini merupakan literatur acuan bagi Praktikan yang mengikuti Perkuliahan Praktikum Kimia Fisika I di Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kima FMIPA Universitas Riau. Praktikum Kimia Fisika I yang dilakukan berjumLah sebanyak 11 objek percobaan dan penuntun ini memuat sedikit paparan teoritis tentang objek percobaan dan beberapa aturan serta pentunjuk dalam mengikuti perkuliahan Praktikum Kimia Fisika I. SejumLah objek percobaan yang dilakukan tersebut membutuhkan ketersediaan alat dan bahan yang lengkap. Oleh karena itu Laboratorium Kimia Fisika hanya mampu menyodorkan 11 objek percobaan karena masih banyaknya keterbatasan ketersediaan alat dan bahan yang ada di Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu demi terselesainya penuntun ini, dan berharap semoga Penuntun ini dapat memberi arti positif dalam memantapkan perkuliahan di Jurusan Kimia FMIPA UR. Penulis menyadari bahwa banyaknya kekurangan yang terdapat dalam penyusunan penuntun ini. Oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun sangat Penulis harapkan demi kemajuan kita bersama dalam meningkatkan kualitas diri. Demikianlah yang Penulis dapat sampaikan, mohon maaf atas segala kekurangan dan atas segala perhatian, kritik dan saran yang diberikan Penulis mengucapkan terima kasih. Pekanbaru, 01 September 2015 Penulis, Tim Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UR

Transcript of Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Page 1: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

iPenuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis sampaikan kepada Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-

Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan Penuntun Praktikum Kimia Fisika I ini. Buku

penuntun ini merupakan literatur acuan bagi Praktikan yang mengikuti Perkuliahan Praktikum Kimia

Fisika I di Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kima FMIPA Universitas Riau.

Praktikum Kimia Fisika I yang dilakukan berjumLah sebanyak 11 objek percobaan dan

penuntun ini memuat sedikit paparan teoritis tentang objek percobaan dan beberapa aturan serta

pentunjuk dalam mengikuti perkuliahan Praktikum Kimia Fisika I. SejumLah objek percobaan yang

dilakukan tersebut membutuhkan ketersediaan alat dan bahan yang lengkap. Oleh karena itu

Laboratorium Kimia Fisika hanya mampu menyodorkan 11 objek percobaan karena masih

banyaknya keterbatasan ketersediaan alat dan bahan yang ada di Laboratorium Kimia Fisika Jurusan

Kimia FMIPA Universitas Riau.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu demi

terselesainya penuntun ini, dan berharap semoga Penuntun ini dapat memberi arti positif dalam

memantapkan perkuliahan di Jurusan Kimia FMIPA UR. Penulis menyadari bahwa banyaknya

kekurangan yang terdapat dalam penyusunan penuntun ini. Oleh sebab itu kritik dan saran yang

membangun sangat Penulis harapkan demi kemajuan kita bersama dalam meningkatkan kualitas diri.

Demikianlah yang Penulis dapat sampaikan, mohon maaf atas segala kekurangan dan atas

segala perhatian, kritik dan saran yang diberikan Penulis mengucapkan terima kasih.

Pekanbaru, 01 September 2015

Penulis,

Tim Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UR

Page 2: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

iiPenuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

TEAM PENYUSUN DAN PELAKSANA PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

JURUSAN KIMIA FMIPA UNIVERSITAS RIAU T.A 2015/2016

A. Kepala Lab / Penanggung Jawab : Drs. H. T. Ariful Amri, M.S

B. Dosen Pembimbing : 1. Dr. Amilia Linggawati, M.Si

2. Dr. Muhdarina, M.Si

3. Dr. Nurhayati, M.Sc

C. Laboran : Reni Marleni

D. Koordinator Asisten Praktikum : Ade Priyanto, S.Si

E. Asisten Praktikum : 1. Firdaus Malik

2. Elsi Febri Hanzelina

3. Efi Suzana

4. Nurul Adinda

5. Yurika Andani

6. Maulia Muzita

7. Rohaya

8. Addinul Fashrah

9. Sri Rahayu Ningsih

10. Nurwenda

11. Habib Dyatama Praja

12. Bram Amelio

Page 3: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

iiiPenuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.......................................................................................................................... i

TEAM PENYUSUN DAN PELAKSANA PRAKTIKUM KF 1 ................................................... ii

DAFTAR ISI.......................................................................................................................................iii

TATA TERTIB PRAKTIKUM KIMIA FISIKA ............................................................................ 1

Sistem Penilaian Praktikum Kimia Fisika ....................................................................................... 4

PERCOBAAN I Kesalahan, Signifikasi, Pengolahan Data dan Membuat Laporan Suatu

Analisis ............................................................................................................... 6

PERCOBAAN II Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur ....................................................... 11

PERCOBAAN III Distribusi Zat Terlarut ................................................................................... 14

PERCOBAAN IV Destilasi Larutan Biner .................................................................................. 16

PERCOBAAN V Tegangan Permukaan..................................................................................... 18

PERCOBAAN VI Viskositas Cairan Sebagai Fungsi Temperatur ........................................... 20

PERCOBAAN VII Reaksi Pertukaran Kation ............................................................................. 23

PERCOBAANVIII Kinetika Reaksi Redoks ................................................................................. 25

PERCOBAAN IX Tetapan Kesetimbangan................................................................................. 27

PERCOBAAN X Volum Molal Parsial ....................................................................................... 30

PERCOBAAN XI Penentuan Tetapan Pengionan Secara Spektrofotometri ...………………35

Page 4: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

1Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

TATA TERTIB PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

(UNTUK MAHASISWA)

A. Pendaftaran

Setiap mahasiswa yang akan melakukan praktikum kimia fisika I harus mendaftarkan diri di

Laboratorium Kimia Fisika. Mahasiswa akan mendapatkan Nomor Lab, nomor yang akan

digunakan dalam pengumuman-pengumuman. Kertas pengamatan dan laporan percobaan harus

dibubuhi nomor lab.

B. Petunjuk Percobaan

Setiap percobaan disediakan petunjuk percobaan yang diberikan kepada mahasiswa praktikan

bersangkutan pada awal praktikum. Mahasiswa harus melengkapi pengetahuan yang mendasari

percobaan tersebut dari bahan kuliah, literatur-literatur kimia fisika dan sebagainya baik teori

maupuan eksperimental.

C. Absensi

Mahasiswa diwajibkan datang tepat pada waktunya serta mengisi daftar hadir sesaat menjelang

praktikum. Jika tidak mengisi daftar hadir, dianggap tidak melakukan praktikum, dan jika

berhalangan dapat membawa surat keterangan.

D. Lemari Praktikum

Tiap percobaan memiliki lemari sendiri. Kuncinya dapat diminta sebelum melakukan

percobaan dan harus diserahkan kembali setelah percobaan selesai. Selama melakukan

percobaan, isi lemari menjadi tanggungjawab mahasiswa. Oleh karena itu pada saat kunci

diberikan, isi lemari harus diperiksa. Bila ada kekurangan atau kerusakan harus segera

dilaporkan kepada asisten, koordinator, dan/atau laboran.

Selesai melakukan percobaan, maka isi lemari harus diperiksa kembali bersama asisten

percobaan. Alat harus kembali dalam keadaan utuh, bersih dan rapi. Daftar inventaris lemari

tidak boleh dicoret-coret . Nomor lemari dapat diketahui dari daftar percobaan.

E. Alat Gelas, Instrumen dan Lain-lain

1. Peralatan gelas dan lainnya yang tidak terdapat di dalam lemari, tetapi diperlukan dapat

dipinjam dengan menghubungi asisten percobaan bersangkutan.

2. Setiap peminjaman harus disertai paraf dari peminjam, dan setiap pengembalian alat harus

disertai paraf asisten yang menerima alat tersebut.

Page 5: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

2Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

3. Alat yang dipinjam harus dikembalikan dalam keadaan utuh dan bersih (bon peminjaman

tidak boleh dicoret-coret)

4. Mahasiswa harus menyediakan sabun dan lap sendiri.

F. Keamanan dan Kebersihan

1. Tidak dibenarkan makan, minum dan/atau merokok di dalam laboratorium.

2. Jangan minum dari keran yang ada di laboratorium.

3. Berhematlah dengan zat-zat kimia dan air (aquades, aqua dm, aquabidest). Sisa pelarut

organik hendaknya dikumpulkan dalam botol yang khusus disediakan untuk itu.

4. Sampah kertas dan benda keras (pecahan gelas, batu didih, dan sebagainya) tidak boleh

dibuang di lantai atau dalam bak cuci, tetapi harus di dalam wadah yang telah disediakan.

5. Alat-alat dengan “gelas joint” (kerat buret, tutup erlenmeyer gelas dan sebagainya) supaya

ditinggalkan dalam keadaan terbuka terlepas, dalam hal alat tersebut belum sempat dicuci

karena tidak ada air.

6. Mahasiswa diwajibkan menggunakan jas laboratorium dari bahan katun. Sewaktu

praktikum, Mahasiwa yang berambut panjang diwajibkan mengikat rambutnya dan

memasukkan ke dalam jas lab. Selama praktikum tidak diperkenankan menggunakan topi

dan sandal (wajib mengenakan sepatu!).

G. Pelaksanaan Praktikum

1. Sebelum praktikum diadakan, kuis tertulis atau tidak tertulis dilaksanakan selama lebih

kurang 15 menit, yang berhubungan dengan objek praktikum yang dilakukan. Kuis

tersebut memiliki bobot nilai tersendiri.

2. Jika menggunakan peralatan yang agak rumit, maka asisten akan menerangkan prinsip

kerja alat tersebut.

3. Dalam hal mahasiswa kurang mengetahui cara-cara penggunaan suatu alat tertentu,

diharapkan segera menghubungi asisten terlebih dahulu, sebelum mencoba mengutak-atik

sendiri, mengingat peralatan di Kimia Fisika tergolong tidak murah.

H. Pengamatan Praktikum

1. Mahasiswa harus menyediakan buku catatan praktikum.

2. Semua pengamatan harus dicatat pada kertas yang telah disediakan.

3. Pada kerta pengamatan harus dicantumkan:

a. NIM dan nomor lab. mahasiswa

Page 6: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

3Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

b. Nomor, nama dan tanggal percobaan

c. Nama asisten yang bersangkutan

I. Laporan Pratikum

1. Setiap percobaan yang dilakukan, harus dibuat laporan pada kertas berukuran kuarto jenis

HVS polos.

2. Susunan laporan lengkap secara umum adalah sebagai berikut:

a. Halaman cover mencantum judul, No. lab., NIM, Kelompok, tanggal percobaan dan

asisten sesuai percobaan yang dilakukan.

b. Judul percobaan i. Tugas/perhitungan (jika ada)

c. Ringkasan j. Reaksi kimia (jika ada)

d. Tujuan Percobaan k. Pembahasan

e. Landasan teori percobaan l. Pertanyaan dan jawaban (jika ada)

f. Alat dan bahan yang dipakai m.Kesimpulan

g. Skema kerja percobaan n. Daftar pustaka

h. Data dan hasil pengamatan percobaan o. Lampiran

3. Pada laporan harus dicantumkan, Nomor Lab. Mahasiswa, NIM, Kelompok dan tanggal

percobaan serta nama asisten yang bersangkutan.

4. Laporan lengkap harus diselesaikan satu minggu setelah percobaan selesai/awal praktikum

berikutnya.

5. Penyerahan laporan harus disertai dengan tanggal dan tanda tangan dari penerimanya.

Catatan: Mengenai tanda tangan ini dikumpulkan pada halaman pertama dari buku catatan

pengamatan mahasiswa yang bersangkutan.

J. Praktikum Khusus

Bagi mahasiswa yang berhalangan karena sakit atau alasan lain yang syah diadakan waktu

praktikum khusus dengan sepengetahuan dan persetujuan staf laboratorium.

Laboratorium Kimia Fisika

Kepala Lab Kimia Fisika FMIPA UR

Page 7: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

4Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

SISTEM PENILAIAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FMIPA UR

A. Jurnal Praktikan (J)

Jurnal/buku catatan praktikum ditulis tangan dalam sebuah buku tulis yang disampul rapi

dan melengkapi unit-unit penilaiannya:

a. Judul f. Skema Kerja

b. Tujuan g. Pertanyaan dan Jawaban (jika ada)

c. Landasan Teori h. Daftar Pustaka

d. Alat dan Bahan i. Lampiran

e. MSDS

Setiap praktikan wajib menuliskan jurnal dari berbagai sumber literatur sesuai dengan

percobaan yang akan dilakukannya dengan memperhatikan EyD dan mengumpulkan jurnal

tersebut sesaat sebelum percobaan dilakukan.

B. Responsi (R)

Sesaat sebelum percobaan dimulai asisten akan memberikan ujian kepada praktikan mengenai

percobaan yang akan dilakukan baik teori maupun non teoritis, baik lisan maupun tulisan.

C. Data Hasil Pengamatan dan Kerja (DK)

Setiap praktikan wajib mengikuti dan melaksanakan percobaan dengan baik sesuai dengan

petunjuk yang terdapat dalam penuntun dan hal yang meragukan dapat ditanyakan kepada

asisten.

Sistem penilain DK meliputi:

Kelengekapan pribadi seperti jas lab., sepatu, dan lain-lain; Penggunaan alat dan bahan/zat

kimia; Perawatan alat; Kerapian dan kebersihan kerja; Data Hasil Pekerjaan; dan sebagainya.

D. Laporan

Setiap praktikan wajib mengumpul laporan praktikum sesuai dengan percobaan yang dilakukan.

Laporan praktikum ditulis tangan pada kertas HVS ukuran kuarto mengikuti EyD dan serahkan

Page 8: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

5Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

paling lambat satu minggu setelah percobaan dilakukan. Laporan yang terlambat dikumpul akan

mendapat nilai 0.

Unit penilain laporan:

a. Judul percobaan i. Reaksi kimia (jika ada)

b. Ringkasan j. Pembahasan

c. Tujuan Percobaan k. Pertanyaan dan jawaban (jika ada)

d. Latar belakang teori percobaan l. Kesimpulan

e. Alat dan bahan yang dipakai m. Daftar pustaka

f. Skema kerja percobaan n. Lampiran

g. Data dan hasil pengamatan percobaan

h. Tugas/perhitungan (jika ada)

E. Penilaian Akhir*)

*) Ditentukan oleh Ka. Lab. dan/atau dosen pengasuh mata kuliah.

Page 9: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

6Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN I

KESALAHAN, SIGNIFIKANSI, PENGOLAHAN DATA DAN

MEMBUAT LAPORAN SUATU ANALISIS

A. Kesalahan, Ketidakpastian Ukuran dan Signifikansi Data Dalam Suatu Analisis

Sistem-sistem dalam kimia fisik bisa digambarkan dengan macam-macam besaran, yaitu

besaran dasar dan besaran turunan. Besaran dasar misalnya panjang, waktu dan lain-lain. Contoh

besaran turuanan adalah gaya, percepatan dan sebagainya. Setiap besaran terdiri atas bilangan

dan satuan.

BESARAN = BILANGAN x SATUAN

Contoh: v = 10 m/det;

Besaran ‘kecepatan’ – mempunyai simbol atau lambang v – adalah 10 m/det.

INGAT:Bilangan tanpa satuan atau dengan satuan yang salah, menyebabkan besaran yang salah.

Untuk keperluan ilmuiah, bilangan (besar atau kecil) akan lebih komunikatif dan lebih mudah

dibaca dan ditulis bila dinyatakan dalam kelipatan 10x, seperti:

1010000000000 = 1,01 x 1012

0,0000000132 = 1,32 x 10-9

Bilangan yang ditulis sebagai kelipatan 10x selalu menggunakan tanda koma sesudah angka

pertama. Beberapa kelipatan tertentu dapat disingkat.

Awalan Lambang KelipatanContoh :260000000 W = 2,6 x 108 W = 260 MW

0,000000347 g = 3,47 x 10-7 g = 347 ng

Giga G 109

Mega M 106

Kilo k 103

Desi d 10-1

Senti c 10-2

Mili m 10-3

Mikro 10-6

Nano n 10-9

Pico p 10-12

Karena kimia fisika adalah ilmu pengetahuan alam, beberapa eksperimen harus dilakukan. Di

dalam eksperimen itu pengukuran beberapa parameter.Setiap pengukuran pasti mempunyai

beberapa kesalahan. Salah satu adalah kesalahan yang seharusnya dapat dihindari, sedangkan

kesalahan lain, yang mungkin terjadi adalah kesalahan sistematis dan kesalahan kebetulan.

Page 10: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

7Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Kesalahan kebetulan datang dari seorang peneliti itu sendiri, alat pengukuran dan lingkungan

(misalnya ketidakstabilan listrik dan lain-lain). Oleh karena itu seorang peneliti harus

mengulangi setiap percobaan sampai beberapa kali supaya ketidakpastian bisa didapat dan hasil

pengukuran seteliti mungkin.

Kesalahan sistematis bisa datang kalau kalibrasi alat pengukur salah. Untuk menghilangkan

kesalahan sistematis biasanya dilakukan dengan faktor koreksi.

Ketidakpastian Ukuran

Dalam laboratorium biasanya ada beberapa macam neraca.

URAIAN NERACA KASAR NERACA ANALITISTiga pengukuran 10,4 gram

10,3 gram10,2 gram

10,3107 gram10,3108 gram10,3106 gram

Nilai rata-rata 10,3 gram 10,3107 gramKetidakpastian + 0,1 gram + 0,001 gramKetepatan Rendah Tinggi

Ketidakpastian adalah perbedaan antara nilai rata-rata dan nilai tertinggi atau terendah.

Ketidakpastian dengan neraca kasar kira-kira 0,1/0,3 = 1% dan ketidakpastian neraca analitik

kira-kira 0,001% (0,0001/10,3107), sehingga necara analitis jauh lebih baik. Dengan kata lain:

ketepan jauh lebih tinggi pada neraca analitik.Biasanya, bilangan-bilangan dari hasil pengukuran

dianggap memiliki ketidakpastian + 1 pada angka terakhir.

Signifikansi Data

Pada contoh di atas bilangan 10,3 mempunyai tiga angka signifikan (= yang berarti). Bilangan

10,3107 mempunyai enam angka signifikan. Makin banyak angka signifikan, makin besar

ketepatan data.

Kalau menjumLah dua harga dengan jumLah angka berbeda, hasilnya akan mempunyai jumLah

angka signifikan yang sama dengan jumLah angka signifikan yang paling kecil.

Contoh:

10,3

10,3107 +

20,6107

Hasil perhitungan adalah 20,6 saja.20,6107 dianggap tidak benar.

Aturan mengenai angka signifikan:

1. Semua angka bukan nol merupakan angka signifikan

Page 11: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

8Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Contoh: 21,2425 memiliki enam angka signifikan.

2. Angka nol sebelah kiri bukan angka signifikan.

Contoh:0,00342 memiliki 3 angka signifikan.

3. Angka nol sebelah kanan merupakan angka signifikan kalau ada koma desimal.

Contoh: 950,00 memiliki 5 angka signifikan.

4. Kalau tidak ada koma desimal, angka nol signifikansinya tidak pasti :

Contoh: 7500 bisa berarti: antara 7600 dan 7400, atau antara 7501 dan 7499. Sebaliknya, ditulis

dalam bentuk berpangkat. 7.5.103 (2 angka signifikan) atau 7,500.103 (4 angka signifikan).

Dipraktikum Kimia Fisika:

1. Setiap mahasiswa / mahasiswi harus bekerja seteliti mungkin supaya kesalahan yang bisa

dihindari tidak muncul.

2. Kalau anda pakai termometer atau alat elektronik, anda harus menulis ketidak pastian dari besaran

ukuran itu.

Contoh: Skala ditermometer adalah + 10C.Anda mengukur T= 450C.

Dengan ketidak pastian menghasilkan temperatur berikutnya: T= ( 45+1)0C.

[Kalau mata anda bagus dan anda bisa membedakan 0,50C, hasil adalah: T = ( 45,0 + 0,5 )0C].

3. Kalau anda mengulangi satu pengukuran, anda harus menghitung baik nilai rata-rata maupun

ketidakpastian.

Contoh:

EmpatPengukuran

32,4 g32,5 g32,2 g32,5 g

4,56 mL4,68 mL4,54 mL4,52 mL

Nilai Rata-Rata 32,4 g 4,55 mLKetidakpastian + 0,2 g + 0,13 mL

Hasil Akhir : Massa m = 32,4 g + 0,2 g Volume V = 4,6 mL+ 0,1 mL

Atau : Massa m = (32,4 + 0,2 ) g Volume V = (4,6 + 0,1) mL

B. Penggunaan Microsoft Excel Dalam Penulisan Laporan Praktikum Kimia Fisika

Membuat grafik Biasa

1. Buka program Microsoft Excel.

2. Tulis data-data hasil dari percobaan praktikum.

Contoh.

Page 12: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

9Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

No. A B1 5 32 10 73 15 84 20 135 25 156 30 17

Data dari Kolom A adalah data Sumbu X, dan kolom B adalah sumbu Y.

3. Blok data-data yang anda bua tersebut.

4. Klik Insert menu dan pilih Chart… (atau klik tool Insert ChartScatter)

5. Klik (scatter)Scatter with smooth line and markers

6. Absis diberi keterangan → Layout → Axis tittle → Primary Horizontal Axis Tittle → Tittle

below axis → diketik nama absis

7. Ordinat diberi keterangan → Layout → Axis tittle → Primary Vertical Axis Tittle → Rotated

title → diketik nama ordinat

8. Contoh hasil

Regresi linear

1. Klik kanan salah satu spot yang ada dalam grafik.

2. Muncul pop menu dan klik Add Trendline

Volume Vs Massa

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

massa (gram)

Volu

me

(mL)

b

Volume Vs Massa

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

massa (gram)

Volu

me

(mL)

b

Page 13: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

10Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

3. Muncul kotak dialog Add Trendline

4. Klik Bentuk grafik Linearpada bagian Type

5. Klik bagian Option

6. Beri tanda dengan mengklik Display equation on chart

7. Klik OK dan hasilnya adalah sebagai berikut:

Tugas

1. Hitung nilai rata-rata, ketidakpastian dan tulis hasil akhir data berikut!

Berat Beaker yang diisi minyak murni:

23,100 g

23,554 g

23,192 g

23,554 g

23,484 g

2. Hasil salah satu pengukuran di Laboratorium sebagai berikut:

Volume Sari(mL)

Kadar Minyak(g)

2 21,1424 23,7356 24,8518 25,693

10 26,44720 35,205

Buatlah grafik dengan Microsoft Excel dan beri persamaan regresi linear.

Berapa gram kadar minyak yang dihasilkan jika volume sari adalah 8 mL dan 40 mL.

Volume Vs Massa

y = 0,5657x + 0,6

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

massa (gram)

Volu

me

(mL)

bLinear (b)

Page 14: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

11Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN II

KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI TEMPERATUR

A. Tujuan Percobaan

Menentukan pengaruh temperatur terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas pelarutnya

pada larutan jenuh.

B. Landasan Teori

Hubungan antara konstanta kesetimbangan dengan temperatur diberikan oleh persamaan

Van’t Hoff :

2

ln

RT

H

d

Kd

t

dalam hal ini : K = Konstanta kesetimbangan

H = Panas reaksi

Dalam suatu larutan yang jenuh, terdapat kesetimbangan antara zat terlarut dan

pelarutnya. JumLah zat yang larut tiap satuan waktu sama dengan jumLah zat yang mengendap

kembali persatuan waktu. Dalam persamaan ini maka persamaan Van’t Hoff dapat diubah

menjadi :

2

ln

RT

H

d

Sd S

t

dalam hal ini : S = Kelarutan dalam mol/Liter

Hs = Panas pelarutan

Persamaan di atas dapat diintegrasikan antara dua temperatur dengan anggapan bahwa

panas pelarutan adalah konstanta yang memberikan :

122

1 11

303,2log

TTR

H

S

S S

dalam hal ini : S1 = Kelarutan pada temperatur T1

S2 = Kelarutan pada temperatur T2

C. Peralatan yang Digunakan

1. Termometer 7. Buret 50 mL

2. Erlenmeyer 50 mL 8. Labu takar 50 mL

Page 15: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

12Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

3. Gelas ukur 10 mL 9. Hot Plate

4. Pipet tetes 10. Batang pengaduk

5. Beaker glass 50 mL 11. Spatula

6. Beaker glass 500 mL

D. Bahan yang Digunakan

1. Asam Benzoat

2. Larutan NaOH 0,2 N

3. Indikator PP

E. Prosedur Kerja

1. Buatlah kira-kira 50 mL larutan jenuh dari asam benzoat. Panaskan air 50 mL dalam Beaker

glass besar (A) hingga ± 700 C dan masukkan asam ke dalamnya hingga jenuh (hingga ada

yang tidak larut lagi).

2. Kemudian masukkan Beaker glass A itu atau yang berisi larutan jenuh pada 700 C ke dalam

tabung B yang lebih besar (lihat gambar). Tabung B berisi air pada suhu kamar.

3. Ke dalam tabung A masukkan pula sebuah pengaduk lingkar C dan termometer D seperti

tertera pada gambar.

4. Aduklah terus larutan pada tabung A sambil diamati temperaturnya. Jika temperatur telah

mencapai 500 C, pipet 5mL larutan dan masukkan ke dalam labu ukur 50 mL.

5. Lakukan pengambilan yang serupa pada temperatur 300 C dan 400 C.

6. Encerkan keempat larutan yang dimasukkan ke dalam labu takar tersendiri menjadi 50 mL

dan tentukan konsentrasinya dengan NaOH 0,2 N atau 0,5 N tergantung konsentrasi dari

asam.

PengadukTermometer

Page 16: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

13Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

F. Tugas

1. Tentukan kelarutan zat yang ditugaskan pada keempat temperatur (300 C, 400 C dan 400 C)

dalam mol/ Liter !

2. Hitung panas pelarutan rata-rata pada temperatur 30-400 C dan 40-500 C !

G. Pertanyaan

1. Turunkan persamaan Van’t Hoff di atas!

2. Mengapa untuk suatu peristiwa pelarutan, sebagai percobaan konstanta kesetimbangan K

perlu dari persamaan Van’t Hoff di atas dapat diganti dengan kelarutan zat S?

3. Tuliskan 9 jenis larutan beserta contohnya!

4. Jelaskan apa hubungan larutan dengan hasil kali kelarutan!

5. Pada temperatur tertentu dalam 200 mL air dapat larut 0,287 mg AgCl. Berapa mg AgCl

dapat larut dalam 1 L larutan yang mengandung 0,1 mol NaCl?

H. Daftar Pustaka

S. Glasstone, “Elements of Physical Chemistry”, Mc Millan New York, 1958.

Page 17: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

14Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN III

DISTRIBUSI ZAT TERLARUT

A. Tujuan Percobaan

Menentukan Konstanta distibusi dari suatu zat terlarut yang larut dalam dua pelarut yang paling

tidak larut dan menentukan derajat disosiassi dari zat terlarut dalam suatu pelarut.

B. Latar Belakang Teori

Bila suatu zat terlarut dilarutkan dalam campuran dua pelarut yang saling tidak larut,

maka setelah tercapai kesetimbangan pada suhu tertentu akan berlaku hubungan sebagai berikut:

1

2

a

aK

n

a

Dalam hal ini :

Ka = tetapan distibusi

a1dan a2 = perbandingan berat molekul zat terlarut dalam pelarut 1 dan berat molekul zat

terlarut dalam pelarut 2.

Hubungan di atas akan berlaku meskipun konsentrasi zat terlarut berubah dan n selalu

berubah dengan perubahan konsentrasi. Untuk mempermudah dalam percobaan, konsentrasi

aktivitas, sehingga persamaan di atas diubah menjadi :

Kc = 1

2

Cn

C (dalam hal ini tentulah Kcakan berubah bila koefisien aktivitas berubah karena

perubahan konsentrasi).

Bila harga C1 dan C2 dihitung dari dua harga konsentrasi zat pelarut maka harga Kc dan n dapat

dihitung dengan menyelesaikan dua persamaan dengan dua bilangan yang tidak diketahui .

C. Peralatan Yang Digunakan

1. Corong pisah 5. Buret 50 mL 5. Pipet tetes 7. Labu takar

2. Beaker glass 6. Erlenmeyer 6. Batang pengaduk 8. Botol semprot

D. Bahan yang Digunakan

1. Asam Asetat 2. Heksan 3. NaOH 0,01 N 4. Aquadest

E. Prosedur Kerja

1. Pipetlah 10mL asam asetat dengan konsentrasi 0,5 N dan 0,25 N dan masing masing

masukan kedalam tabung pemisah.

2. Kemudian pipetlah 10mLHeksandan masukan ke dalam tiap tabung pemisah diatas.

Page 18: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

15Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

3. Tutup dan kocok baik baik selam 1 sampai 2 menit dan diamkan selama 20-30 menit agar

terjadi kesetimbangan (jika suhu kamar tidak konstan gunakan termostat). Catat suhu

kesetimbangan !

4. Setelah itu diambil lapisan Heksan dengan membuka kran bawah, dan masukan ke dalam

tabung reaksi (tidak seluruhnya).

5. Pipetlah 10 mL larutan Heksan (dengan pipet 10 mL) kedalam Erlenmeyer dan tambahkan 5

mL air dan titrasi dengan standar NaOH 0,01 N dengan indikator pp.

6. Pipetlah 5mL lapisan air langsung dari tabung pemisah dan masukan kedalam Erlenmeyer

untuk dititrasi dengan standar NaOH 0,01 N.

7. Pekerjaan diatas dilakukan untuk tiap-tiap tabung pemisah. Catat konsentrasi asam asetat

dalam lapisan Heksandan air pada tiap-tiap pemisah.

8. Percobaan dapat diulangi seperti diatas tetapi Heksan diganti dengan eter dan disini eter

merupakan lapisan atas. Untuk kedua lapisan pemipetan dilakukan dengan 10 mL dan titrasi

dengan standar NaOH 0,01 N.Perhatikan! Hati-hati bekerja dengan pelarut organik yang

mudah terbakar.

F. Tugas

1. Hitunglah konsentrasi dalam lapisan air dan organik dan cantumkan dalam suatu tabel?

2. Hitung harga Kc dan n dari data-data 1 N asam asetat!

3. Juga hitung harga tersebut dari data-data 0,5 N dan 0,25 N (untuk perhitungan 2 dan 3,

pakailah air sebagai pelarut kedua)!

4. Berdasarkan kepada konsentrasi tinggi asam asetat sedikit berdisosiasi dan pengenceran

menyebebabkan disosiasi bertambah dan asosiasi berkurang. Tentukanlah apakah asam asetat

pada (2) dan (3) mengalami asosiasi dan hitung disosiasi dan asosiasi!

G. Pertanyaan

1. Apakah yang dimaksud dengan asosiasi dan disosiasi, bedakan dan berikan contohnya?

2. Tuliskan persamaan yang disebut dengan hukum distribusi dan terangkan !

3. Apakah yang disebut dengan koefisien partisi dan bagaimana simbol perumusanya?

4. Bagaimana hubungan Kc dan suhu serta bagaimana perumusanya?

5. Dimana hukum distribusi ini banyak digunakan (penerapanya)?

6. Terangkan dengan hukum distribusi, bahwa suatu ekstraksi lebih dilakukan berkali-kali

daripada hanya sekali?

Page 19: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

16Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN IV

DESTILASI LARUTAN BINER

A. Tujuan Percobaan

Menentukan data-data yang diperlukan untuk suatu diagram/grafik antara komposisi titik didih

dari larutan campuran biner.

B. Latar Belakang Teori

Bila campuran dari dua macam zat cair yang saling melarut, dilarutkan dan didestilasikan

maka titik didih akan tercapai apabila jumlah tekanan uap parsial dari dua cairan tersebut sama

dengan tekanan udara luar. Bila campuran dianggap ideal maka baik tekanan parsial maupun

tekanan total dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Roult.

Pn

nP 1

1 Pn

nP 2

2

2211 PnPnP

dalam hal ini :

P = Tekanan Total

P1 = P2 = Tekanan uap murni (1&2)

n1/n = n2/n = Fraksimolar dari zat (1) dan (2)

Bila gaya antar aksi molekul tak sejenis lebih besar daripada gaya antar aksi molekul sejenis

maka tekanan total akan lebih kecil dari perhitungan dengan Hukum Roult, dan sebaliknya

apabila gaya aksi antar molekul tak sejenis lebih kecil dari gaya antar aksi molekul sejenis maka

tekanan total akan lebih besar dari perhitungan menurut Hukum Roult.

C. Peralatan yang Digunakan

1. Labu destilasi 5. Beaker glass 500 mL 9. Buret 50 mL

2. Pengaduk 6. Pipet tetes 10. Adaptor

3. Termometer 7. Erlenmeyer 100 mL

4. Kondensor 8. Gelas ukur

D. Bahan yang Digunakan

1. Asam asetat glasial 3. NaOH

2. Aquades

Page 20: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

17Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

E. Prosedur Kerja

1. Campurkan 25 mL asam asetat glasial dan 1 mL air, batu pengadukan dalam labu destilasi,

pasang termometer 150 0C, Kondensor dan adaptor.

2. Pipet 1 mL larutan ini dan masukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL dan ditutup.

3. Destilasi campuran ini dan tampung destilat sampai 10 mL dengan gelas ukur. Catat suhu

didih T1 pada saat destilat baru 1,5 mL.

4. Hentikan pemanasan dan pipet 1 mL dari labu destilasi (ambil residu beberapa mL supaya

dingin, baru dipipet 1 mL). Masukkan dalam labu L1.

5. Pipet 1 mL dari destilat dan masukkan ke dalam labu takar 100 mL (V1).

6. Tentukan konsentrasi asam asetat dalam L1 dan V1 dengan NaOH 1 N. Hasil ini memberikan

data-data komposisi cairan (L1 dan komposisi uap V1 pada suhu didih rata-rata T).

7. Langkah kedua tambah 2 mL air pada residu dan destilasi sampai beberapa mL destilat,

supaya kondensor tercuci, hentikan pemanasan.

8. Pipet 1 mL larutan residu dan masukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL (L2).

9. Kemudian Destilasi hingga destilat 2,5 mL dan catat suhu T2 pada saat destilat 1,5 mL.

Hentikan pemanasan.

10. Pipet 1 mL dari residu dan masukkan ke dalam L2 dan pipet 1 mL dari residu destilat dan

masukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL (V2).

11. Tentukan konsentrasi asam asetat dalam L2 dan V2.

12. Maka diperoleh data-data komposisi uap (V2) dan suhu didih (T2).

13. Dengan langkah yang sama lakukan untuk penambahan air 10, 30, dan 40 mL.

F. Tugas

1. Dengan menganggap berat jenis untuk keseluruhan asam asetat 1,06 Rebahl. Normalitas yang

anda ketahui dengan fraksi molar, dan buatlah tabel pengamatan data fraksi molar cairan dan

uap!

2. Buatlah grafik antara titik didih terhadap komposisi cairan dan uap (dalam fraksi molar)

sehingga titik didih asam asetat murni (lihat text book)!

Page 21: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

18Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN V

TEGANGAN PERMUKAAN

A. Tujuan Percobaan

Menentukan berbagai tegangan permukaan cairan / larutan.

B. Latar Belakang Teori

Permukaan zat cair selalu dalam keadaan tegang. Hal ini disebabkan karena molekul-

molekul zat cair pada permukaan mendapat gaya tarik ke dalam oleh molekul-molekul yang

berada di bawahnya, akibatnya zat cair selalu cenderung untuk memperkecil permukaan.

Berkaitan dengan hal tersebut diperoleh konsep tegangan permukaan, yakni gaya setiap cm

permukaan cairan yang menentang pembiasan luas permukaan. Ada berbagai cara penentuan

permukaan tetapi yang digunakan dalam percobaan ini adalah dengan metode Kenaikan Pipa

Kapiler.

Dengan perumusan :

2

rgdh .................................................................................................................... (1)

τ = Tegangan permukaan

h = Tinggi cairan dalam kapiler

g = Gravitasi

d = Berat jenis cairan

r = Jari-jari kapiler

Untuk mengukur jari-jari kapiler, dipakai cara membandingkan tinggi cairan dalam kapiler

dengan tinggi cairan standar bila dipakai alat yang sama.

22

11

2

1

dh

dh

...................................................................................................................... (2)

C. Peralatan yang Digunakan

1. Pipa kapiler 6. Alat pengukur/rol

2. Neraca / timbangan 7. Piknometer

3. Hot Plate 8. Pipet tetes

4. Termometer 9. Beaker glass

5. Batang pengaduk

Page 22: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

19Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

D. Bahan yang Digunakan

1. K2Cr2O7

2. Cairan yang akan diukur

3. Aquades

E. Prosedur Kerja

1. Cucilah pipa kapiler dengan K2Cr2O7dalam asam dan bilas dengan aquades.

2. Ukurlah kenaikan pipa kapiler dengan air murni / larutan standar pada suhu 400C dan 500C.

Juga berat jenisnya dapat ditentukan dengan piknometer. Ukur pula air cairan dengan tabel

harga permukaannya (hubungi asisten).

3. Setelah itu keringkan pipa kapiler dan tentukan seperti (2) kenaikan pipa kapiler dan berat

jenis untuk zat cair lainnya.

4. Pengukuran kenaikan pipa kapiler harus hati-hati dan teliti jangan lupa mencatat suhu cairan,

sebab tegangan permukaan tergantung pada suhu.

F. Tugas

1. Tentukan tegangan permukaan berbagai cairan yang anda gunakan!

2. Menentukan kemampuan dari beberapa deterjen (rinso, dinotipel, berbagai sabun) dalam

menurunkan tegangan permukaan. Dari sini saudara akan mengetahui deterjen mana yang

paling besar daya cucinya dan konsentrasi berapa yang paling efektif.

G. Pertanyaan

a. Apa yang dimaksud dengan Tegangan Permukaan?

b. Apa yang dimaksud dengan Energi Permukaan? Satuannya?

c. Turunkan persamaan (1)!

d. Bagaimana pengaruh suhu terhadap tegangan permukaan?

e. Apa yang dimaksud dengan Adhesi dan Kohesi serta gejala-gejala yang bersangkutan

dengan tegangan permukaan cairan!

f. Terangkan maksud mekanisme pencucian oleh sabun dan deterjen!

Page 23: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

20Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN VI

VISKOSITAS CAIRAN SEBAGAI FUNGSI TEMPERATUR

A. Tujuan Percobaan

1. Menentukan viskositas cairan dengan metode Ostwald.

2. Mempelajari pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan.

B. Landasan Teori

Setiap fluida, gas atau cairan memiliki suatu sifat yang disebut dengan viskositas.

Viskositas didefenisikan sebagai daya tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida terhadap

lapisan lainnya. Fluida di dalam pipa dapat dianggap terdiri atas lapisan molekul-molekul yang

bergerak satu di atas yang lainnya dengan kecepatan yang berbeda-beda. Oleh sebab itu,

viskositas cairan dapat ditentukan dengan kecepatan alirannya. Sebagai contoh, minyak kelapa

mempunyai kecepatan alir lebih lambat daripada air dan ini berarti minyak kelapa mempunyai

viskositas lebih besar daripada air. Satuan viskositas dalam SI adalah Nm-2 det, sedangkan dalam

cgs adalah dyne cm-2 det atau poise.

Viskometer Ostwald merupakan salah satu alat penentuan viskositas yang mempergunakan

kecepatan alir cairan. Metode yang banyak digunakan dan sangat dikenal untuk penentuan

viskositas cairan biologi adalah metode Poiseuile’s. Peralatan yang bekerja mengikuti metode

tersebut adalah Viskometer Ostwald (Gambar 2.1).

Gambar 2.1. Viskometer Ostwald

Pada metode ini diukur waktu (t) yang diperlukan, sejumlah volume (V) cairan mengalir

(dari tanda garis x ke y) melewati kapiler B, yang panjang dan jari-jari kapilernya telah

diketahui. menurut Polseule’s viskositas ditentukan berdasarkan formulasi berikut:

x

yA

C

B

Page 24: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

21Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

VL

ptR

4 .................................................................................. (5)

dalam hal ini p = tekanan penggerak; t = waktu alir; R = jari-jari;L = panjang kapiler;

V = volume cairan.

Sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke dalam C, selanjutnya dengan cara mengisap,

cairan dibawa ke A sampai melewati tanda garis x, cairan dibiarkan mengalir secara bebas.

Waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis x ke y diukur. Pada metode ini yang selalu

diperhatikan adalah kecepatan aliran dari x ke y. Viskositas suatu cairan dapat ditentukan dengan

membandingkan hasil pengukuran waktu alir (t), rapat massa (1) cairan 1 (pembanding) yang

telah diketahui viskositasnya terhadap waktu alir (t2) dan rapat massa (2) cairan 2 yang akan

diperlukan viskositasnya.

Perbandingan kedua viskositas tersebut dapat dinyatakan sebagai :

22

11

2

1

pt

pt

ηη ................................................................................... (6)

Viskositas juga dipengaruhi oleh temperatur. Pada cairan semakin tinggi temperatur

viskositas akan semakin rendah. Sesuai dengan distribusi Maxwell-Boltzman, jumlah molekul

yang memiliki energi yang diperlukan untuk mengalir dihubungakn dengan faktor berikut, e-E/RT.

karena ukuran kemudahan mengalir (fluiditas, ) berbanding terbalik dengan viskositas ( =

1/), dan jika mengacu pada faktor di atas, maka viskositas sebanding dengan eE/RT. Secara

kuantitas pengaruh temperatur pada viskositas dinyatakan persamaan empiris.

RTE

eAη .................................................................................. (7)

atau Alnηln RT

E............................................................... (8)

C. Peralatan yang Digunakan

1. Viskometer Ostwald 4. Pipet tetes 7. Beaker glass

2. Termometer 5. Piknometer 8. Statip

3. Stopwatch 6. Hot plate 9. Timbangan

D. Bahan Kimia yang Digunakan

1. Aseton 2. Sirup obat (kondisional tergantung asisten bersangkutan)

Page 25: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

22Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

E. Prosedur Kerja

1. Pergunakan Viskometer yang bersih

2. Letakkan viskometer dalam termostat dalam posisi vertikal

3. Pipet sejumlah tertentu cairan (hubungi asisten!) kedalam reservoir X (lihat Gambar 2.1!),

sehingga kalau cairan tersebut dibawa ke reservoir Y, permukaannya melewati garis a dan

reservoir X kira-kira masih terisi setengahnya.

4. Atur termostat pada temperatur 400C, 500C dan 600C.

5. Bawa cairan dalam reservoir X ke reservoir Y sampai sedikit di atas garis a dengan cara

mengisap menggunakan ball pipettor, biarkan cairan mengalir secara bebas lalu catat waktu

yang diperlukan untuk mengalir dari a ke b. Lakukan pekerjaan ini berkali-kali (minimal 3

kali) untuk satu kondisi cairan.

6. Tentukan rapat massa cairan menggunakan piknometer.

7. Lakukan pengerjaan 1 sampai 7 untuk cairan pembanding (akuades), gunakan viskometer

yang sama

F. Tugas

1. Hitunglah viskositas setiap cairan yang diukur pada temperatur 400C, 500C dan 600C, dengan

merujuk pada viskositas air (dari literatur) pada temperatur tersebut !

2. Alurkan log terhadap 1/T, kemudian tentukan tetapan A dan energi ambang aliran E pada

persamaan (8) !

G. Pertanyaan

1. Alat apa saja kah yang digunakan untuk menentukan rapat massa (densitas) suatu cairan,

jelaskan!

2. Jelaskan prinsip kerja dari Viskometer Otswald!

3. Tuliskan dan jelaskan tentang jenis-jenis Viskometer!

4. Jelaskan metode lain yang dapat digunakan untuk menentukan viskositas cairan beserta dasar

hukum yang menyertainya (selain Poiseuile’s)!

5. Bagaimana hubungan antara viskositas terhadap temperatur suatu cairan?

6. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas cairan? Jelaskan!

Page 26: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

23Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN VII

REAKSI PERTUKARAN KATION

A. Tujuan Percobaan

Menentukan konsentrasi total kation di dalam air alami.

B. Landasan Teori

Kromatografi penukar kation merupakan metoda yang tepat untuk mengukur total kation

atau anion di dalam larutan berair. Jika air dilewatkan melalui kolom penukar kation dengan

resin berbentuk H+, maka kation-kation di dalam air akan mengalami pertukaran dengan ion H+

dari resin. Ion hidrogen yang dibebaskan dihitung melalui titrasi dengan larutan standar alkali.

Di dalam analisis air dikenal satuan ”Keasaman mineral eqivalen” (ema) yang menyatakan

konsentrasi total kation sebagai ppm dari CaCO3 (mg CaCO3 per liter air).

C. Peralatan yang Digunakan

1. Kolom penukar ion panjangnya 25-30 cm 5. Labu Ukur 100 mL

2. Buret 6. Spatula

3. Pipet Tetes 7. Batang Pengaduk

4. Erlenmeyer 50 mL 8. Corong

D. Bahan yang Digunakan

1. Resin penukar kation

2. HCl 2 N dan 0,02 N

3. NaOH 0,02 N

4. Indikator Phenophtalein

5. Indikator Metil Mareh

E. Prosedur Kerja

1. Siapkan larutan standar NaOH 0,02 N (bebas karbonat).

2. Siapkan resin penukar kation di dalam tabung kromatografi.

3. Lewatkan 35 HCl 2 N melalui kolom selama 30 menit untuk membentuk resin ion H+ .

4. Cuci kolom dengan 30 mL air destilat untuk membebaskan kelebihan HCl. Pencucian

dilanjutkan sampai 10 mL effluent tidak membutuhkan lebih dari 1 tetes NaOH 0,02 N

untuk memberikan test alkali dengan indikator phenophtalein.

Page 27: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

24Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

5. Masukkan 30 mL air uji ke dalam kolom pada kecepatan rata-rata 3-4 cm/menit dan

tampung effluent nya.

6. Pipet 2 mL effluent ke dalam Erlenmeyer dan titrasi dengan NaOH 0,02 N.

7. Jika air uji memberikan test alkalin, ini menunjukkan adanya karbonat dan bikarbonat.

Alkalinitas ini diukur dengan mentitrasi 2 mL sampel dengan larutan HCl 0,02 N

menggunakan indikator Metil Merah (sebagai koreksi). Dengan demikian keasaman

mineral eqivalen dari air dapat dihitung.

F. Tugas

1. Hitung nilai keasaman mineral eqivalen sampel (hitung juga koreksinya!

2. Tuliskan persamaan yang terlibat dalam proses di atas!

G. Pertanyaan

1. Jelaskan maksud dari resin penukar kation, sifat dan komposisinya!

2. Prinsip apa yang dipakai pada proses pertukaran ion? Jelaskan!

3. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi proses pertukaran kation?Jelaskan!

Page 28: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

25Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN VIII

KINETIKA REAKSI REDOKS

A. Tujuan Percobaan

Menentukan orde reaksi dan tetapan laju reaksi redoks.

B. Latar Belakang Teori

Reaksi kimia berlangsung pada kecepatan tertentu, dapat berlangsung sangat cepat,

misalnya reaksi-reaksi ion, tetapi juga terdapat reaksi yang memiliki kecepatan yang dapat

diamati di laboratorium, baik reaksi organik maupun anorganik.

Pada umumnya laju reaksi diukur sebagai laju berkurangnya pereaksi atau bertambahnya

produk reaksi yang biasa dinyatakan sebagai persamaan laju atau hukum laju, Terdapat

beberapa faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi antara lain konsentrasi pereaksi,

temperatur, dan katalis. Pada temperatur tertentu sejumLah reaksi mempunyai laju yang

sebanding dengan konsentrasi dari satu, dua, atau tiga perekasi yang masing-masing

mempunyai pangkat bilangan kecil yang disebut orde reaksi. Orde reaksi terhadap suatu

pereaksi sama dengan eksponen dalam hukum laju reaksi.

C. Peralatan yang Digunakan

1. Beaker glass 100 mL 5. Spatula

2. Gelas ukur 50 mL 6. Timbangan

3. Stopwatch 7. Botol semprot

4. Batang pengaduk

D. Bahan yang Digunakan

1. Garam kasar

2. Garam halus

3. Aquades

E. Prosedur Kerja

1. Ditimbang garam kasar dan garam halus masing-masing sebanyak 2, 4, 6, 8, dan 10

gram.

2. Di masukkan ke dalam beaker gelas 100mL, masing-masing garam dilarut kan dengan

aquades 40mL.

Page 29: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

26Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

3. Didiamkan selama 1 menit,setelah 1 menit kemudian diaduk sampai garam larut

sempurna

4. Dicatat waktu yang di butuhkan untuk melarutkan garam tersebut

F. Tugas

1. Tentukan orde reaksi terhadap I dan persulfat dengan membandingkan laju untuk setiap

seri percobaan dan rata-ratakan hasil yang diperoleh dan hitung tetapan laju!

2. Buat grafik yang menghubungkan antara waktu (t) yang diperlukan untuk reaksi (sumbu

tegak) dan konsentrasi NaCl (sumbu datar). Selain itu buat pula grafik yang

menghubungkan antara 1/t yang diperlukan untuk reaksi (sumbu tegak) dan konsentrasi

NaCl (sumbu datar). Hitung orde reaksi!

G. Pertanyaan

1. Jelaskan sifat-sifat dari Reaksi Redoks dalam suatu reaksi!

2. Jelaskan jenis-jenis orde reaksi beserta contohnya!

3. Sebutkan beberapa contoh proses di alam ini yang melibatkan reaksi redoks dan buatlah

bagaimana reaksi yang terjadi dalam proses tersebut!

Page 30: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

27Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN IX

TETAPAN KESETIMBANGAN

A. Tujuan Percobaan

1. Mengukur tetapan kesetimbangan.

2. Memperlihatkan bahwa tetapan kesetimbangan tidak bergantung pada konsentrasi awal

reaktan.

B. Latar Belakang Teori

Dalam pengukuran tetapan kesetimbangan, pada prakteknya akan ditemui beberapa

kesulitan. Dalam menentukan nilai Kc suatu reaksi, pertama kali reaksi harus ditunggu sampai

ia mencapai kesetimbangan. Kemudian konsentrasi reaktan dan produk diukur, baru nilai Kc

dapat ditentukan. Akan tetapi dalam pengukuran konsentrasi reaktan atau produk seringkali

sejumLah larutan diambil untuk dianalisis. Pengambilan larutan ini akan mempengaruhi

kesetimbangan. Idealnya harus digunakan suatu metode yang tidak melibatkan pengambilan

larutan untuk dianalisis seperti metode diatas. Salah satu metode yang tidak melibatkan

pengambilan larutan dalam menentukan konsentrasi reaktan atau produk adalah metode

kalorimeter.

CH3COOH + C2H5OH ↔ CH3COOC2H5 + H2O

Reaksi ini berlangsung sangat lamban, tetapi dapat dikatalis oleh ion H+. Walaupun telah

dikatalisis untuk mencapai kesetimbangan masih diperlukan waktu beberapa hari, karena

reaksinya sangat lambat. Konsentrasi reaktan atau produk dapat ditentukan dengan titrasi yang

dilakukan dengan cepat agar tidak mengganggu kesetimbangan secara nyata. Tetapan

kesetimbangan selanjutnya dapat dihitung menggunakan persamaan :

Kc = (CH3COOC2H5)( H2O)

(CH3COOH)( C2H5OH)

C. Peralatan yang digunakan

1. Beaker glass50 mL dan 100 mL 8.Botol semprot

2. Pipet tetes 9. Spatula

3. Buret 50 mL 10. Erlenmeyer 50 mL

4. Statip 11. Timbangan

5. Labu takar 50mL dan 100 mL

Page 31: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

28Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

6. Gelas ukur 5 mL dan 10 mL

7. Corong

D. Bahan

1. Larutan HCl 0,05 M

2. Larutan NaOH 0,05 M

3. Larutan Asam Asetat 0,05 M

4. Larutan Etanol

5. Indikator Phenolpthalein (pp)

6. Aquades

7. Aluminium foil

E. Prosedur percobaan

1. Kesetimbangan reaksi yang akan dicoba baru tercapai satu minggu kemudian, sehingga

larutan harus dibuat terlebih dahulu sekarang, dan dititrasi seminggu kemudian.

2. Pertama kali buret yang tersedia diisi dengan larutan HCl, asam asetat glasial, dan etanol.

3. Kemudian ke dalam empat buah labu erlenmeyer tertutup dibuat larutan dengan komposisi

seperti pada tabel di bawah. Segera setelah larutan dibuat, labu erlenmeyer tadi ditutup

dengan penutupnya untuk mencegah terjadinya penguapan. Jangan lupa memberi tanda pada

setiap labu erlenmeyer.

Nomor HCl (mL) Etanol (mL) Asam asetat (mL)

1 2,5 0,5 2

2 2,5 1 1,5

3 2,5 1,5 1

4 2,5 2 0,5

4. Setelah satu minggu (minimum 3 hari)

1. Titrasi setiap larutan secara cepat dengan 0.1 M NaOH. Gunakan indikator pp dan catat

hasilnya.

2. Titrasi 5 mL HCl 2M dengan 0.1M NaOH. Gunakan indikator pp dan catat hasilnya.

3. Catat suhu ruang atau suhu penangas.

4. Pipet 5mL HCl 2M, etanol, dan asam asetat, lalu timbang dengan menggunakan neraca

analitik.

Page 32: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

29Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

F. Tugas

1. Hitung massa jenis asam asetat, etanol, dan HCl 2M !

2. Hitung jumLah mol air pada awal pencampuran (air berasal dari larutan HCl 2M). Untuk

menghitung jumLah mol air, pertama kali hitung berapa mol HCl yang terdapat dalam 5mL

HCl 2M dan kemudian hitung berat HCl yang terdapat dalam 5 mL HCl 2M. Dari berat

larutan 5 mL HCl, massa air dapat dihitung sehingga jumLah mol air juga dapat ditentukan !

3. Hitung jumLah mol asam asetat pada awal pencampuran (gunakan massa jenis dan volum

asam asetat pada awal pencampuran) !

4. Hitung jumLah mol etanol pada awal pencampuran !

5. Hitung jumLah mol asam asetat pada awal kesetimbangan. Untuk menghitungnya kurangi

volume 1M NaOH yang diperlukan untuk menetralisir campuran dengan volum 1M NaOH

yang diperlukan untuk menetralisir 5 mL HCl 2M !

6. Hitung jumLah mol etanol pada saat kesetimbangan. Perlu diingat bahwa untuk setiap mol

asam asetat yang bereaksi akan membutuhkan etanol sebanyak satu mol !

7. Hitung konsentrasi etil asetat pada saat kesetimbangan !

8. Hitung jumLah mol air pada saat kesetimbangan !

9. Hitung konsentrasi asam asetat, etanol, etil asetat, dan air pada saat kesetimbangan (volum

total adalah 10 mL) !

10. Hitung tetapan kesetimbangan, Kc !

G. Pertanyaan

1. Nilai ΔH pembentukan ester adalah positif. Bila campuran dipanaskan bagaimana pengaruh

suhu ini terhadap Kc ?

2. Apakah tetapan kesetimbangan Kc bergantung pada konsentrasi awal reaktan ?

Page 33: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

30Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN X

VOLUM MOLAL PARSIAL

A. TUJUAN PERCOBAAN

Menentukan volum molal parsial dari komponen penyusun larutan.

B. TEORI

Volum molal parsial komponen i pada sistem larutan didefinisikan sebagai berikut:

Vi = (δV/δni)T,P,nj ≠i …………………………………………………………………………………………...(1)

dengan

Vi = volum

T = suhu

n = jumlah mol

P = tekanan

Volum larutan adalah fungsi suhu, tekanan dan jumlah mol komponen yang dituliskan seperti

Persamaan (2).

V = V(T,P,n1,n2,….) ………………………………………………………….... (2)

Bila Persamaan (2) didiferensialkan diperoleh Persamaan (3).

dV = (δV/δT)P,nidT + (δV/δP)T,nidP + (δV/δn1)T,P,nj≠1dn1 + (δV/δn2)T,P, nj≠2dn2 + …(3)

Pada suhu dan tekanan tetap maka suku 1 dan 2 pada Persamaan (3) hilang dan dengan

menggunakan Persamaan (1) diperoleh Persamaan (4).

dV = V1 dn1 + V2 dn2 + … ……………………………………………………. (4)

Volum molal parsial adalah tetap pada kondisi komposisi, suhu, dan tekanan tetap. Integrasi

Persamaan (4) pada kondisi tersebut memberikan persamaan sebagai berikut:

V = n1V1 + n2V2 + …+ tetapan (5)

Oleh karena pada n1 = n2 = n...= 0, maka volum V adalah nol, sehingga harga tetapan menjadi

sama dengan nol, sehingga Persamaan (5) dapat dituliskan seperti Persamaan (6).

V = n1V1 + n2V2 + …. (6)

Page 34: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

31Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Diferensiasi Persamaan (6) diperoleh Persamaan (7).

dV = (n1dV1 + n2dV2 + …) + (V1dn1 + V2dn2 + …) (7)

Jika Persamaan (7) dan Persamaan (4) ditata ulang pada T dan P tetap dapat diperoleh

Persamaan (8).

n1dV1 + n2dV2 + … = 0 (8)

Persamaan (8) dikenal dengan Persamaan Gibbs-Duhem untuk volum. Untuk sistem biner,

Persamaan (6) dapat ditulis sebagai :

V = n1V1 + n2V2 (9)

Untuk sistem biner, volum molal semu untuk zat terlarut didefinisikan seperti Persamaan

(10).

φ = (V – n1V1o)/n2 (10)

dengan V1o adalah volum molal pelarut murni.

Bila dipandang larutan dengan molalitas m dengan menggunakan pelarut air, maka dalam

larutan ini untuk setiap 1000 gram air (55,51 mol), terdapat m mol zat terlarut. Jadi n1 = 55,51 dan n2

= m, sehingga Persamaan (10) dapat dituliskan seperti Persamaan (11).

φ = (V – 55,51V1o)/m (11)

V1o adalah volum molal air murni yang dapat dihitung dari massa molekul air (18,016) dibagi dengan

densitas pada keadaan yang diamati.

Untuk larutan tersebut dipenuhi:

V = (1000 + mM2)/d (12)

n1V1o = 1000/do (13)

dengan d, do berturut-turut adalah berat jenis larutan, berat jenis air murni, sedangkan M2 adalah

massa molekul zat terlarut.

Bila Persamaan (12) dan (13) disubstitusikan ke dalam persamaan (11), akan diperoleh

Persamaan (14) dan (15).

φ = {M2 – (1000/m)[(d-do)/do]}/d (14)

φ = {M2 – (1000/m)[(W – We)/Wo – We)]}/d (15)

Page 35: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

32Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Persamaan (15) digunakan untuk menghitung φ, sedangkan d ditentukan dengan

menggunakan piknometer, W, Wo, We, berturut-turut adalah berat piknometer dipenuhi larutan,

dipenuhi air, dan piknometer kosong

Berdasarkan definisi volum molal parsial zat terlarut dengan menggunakan Persamaan (1)

dan (10) diperoleh Persamaan (16) dan (17)

V2 = (δV/δn2)T,P,n1 = φ + n2(δφ/δn2) = φ + m(δφ/δm) (16)

V1 = (δV/δn1)T,P,n2 = (n2δφ/δn1) + V1o (17)

Berdasarkan Persamaan (9) dan (10) dapat diperoleh Persamaan (18).

V1 = (1/n1){(n1V1o – [n2(δφ/δn2)]} = V1o – (m2/55,51) – (δφ/δm) (18)

Untuk larutan elektrolit sederhana, misalnya larutan NaCl, didapatkan bahwa φ linear

terhadap m, untuk konsentrasi yang tidak terlalu pekat, karena dφ/dm = (dφ/d√m)(d√m/dm)

=[(1/(2√m)](dφ/d√m), maka Persamaan (16) menjadi V2 = φ+ (m/2√m)(dφ/d√m); φ linear terhadap

m, sehingga φ = φo + (dφ/d√m)(√m)

V2 = φo + (3√m/2)(dφ/d√m) (19)

Demikian pula persamaan (16) dapat dituliskan seperti Persamaan (20).

V1 = V1o + (m/55,51)(√m/2)(dφ/d√m) (20)

Pada Persamaan (18), φo adalah ekstrapolasi volum molal semu ke konsentrasi nol.

Dengan membuat grafik φ terhadap √m yang linear, maka slop grafik, dφ/d√m dapat

ditentukan dan volum molal parsial pelarut V1 dapat dihitung berdasarkan Persamaan (20), demikian

pula volum molal parsial zat terlarut V2 juga dapat ditentukan. Molalitas larutan m dapat diperoleh

dari molaritas larutan M dengan menggunakan Persamaan (21)

m = 1/{(d/M) – (M2/1000)} (21)

dengan M2 adalah massa molekul zat terlarut dan d adalah massa jenis larutan. Massa jenis

larutan diperoleh berdasarkan Persamaan (22).

d = (W – We)/Vp (22)

Page 36: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

33Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Volume piknometer Vp dapat ditentukan dari pengukuran berat air di dalam piknometer

(penuh) pada suhu yang diamati dan data berat jenis air pada suhu tersebut, do (diperoleh dari tabel)

berdasarkan Persamaan (23).

Vp = (Wo – We)/do (23)

Berdasarkan Persamaan (20) dan (21) dapat diperoleh Persamaan (24).

d = do(W – We)/(Wo – We) (24)

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat yang digunakan

1. Piknometer 10 mL 4. Erlenmeyer 250 mL

2. Labu takar 100 mL 5. Beaker Glass 250 mL

3. Termometer 6. Pipet Volume 10 mL

2. Bahan yang digunakan

1. NaCl p.a.

2. Akuades

D. PROSEDUR KERJA

a. Buatlah 100 mL larutan NaCl 2,0 M dengan teliti menggunakan akuades.

b. Buatlah larutan NaCl dengan konsentrasi 1,0 M, 0,5 M, 0,25 M, 0,125 M dengan cara

mengencerkan larutan NaCl 2,0 M, dengan cara mengambil 50 mL larutan yang pekat

dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL dan ditambah akuades sampai tanda.

c. Timbanglah piknometer kosong (We), piknometer penuh akuades (Wo), dan piknometer

penuh larutan (W). Penimbangan piknometer berisi larutan dimulai dari yang encer.

d. Ukur suhu cairan di dalam piknometer.

E. PERTANYAAN

a. Apakah yang dimaksud dengan molaritas dan molalitas larutan ?

b. Apakah yang dimaksud dengan volume molal parsial? Jelaskan disertai contoh

konkritnya dalam kejadian sehari-hari !

c. Dapatkah φ mempunyai harga negative ? Jelaskan!

Page 37: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

34Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

d. Mengapa pada percobaan ini konsentrasi larutan dibuat dalam konsentrasi molar dan

bukan langsung konsentrasi molal? Jelaskan!

e. Mengapa dalam penentuan densitas cairan dipergunakan piknometer ? Bolehkah

dipergunakan labu takar? Jelaskan!

F. TUGAS

a. Bagaimanakah hasil percobaan Anda jika dibandingkan dengan data literatur ? Berapa %

penyimpangannya? Jelaskan!

b. Kesalahan-kesalahan apakah yang mungkin Anda perbuat selama melakukan percobaan

ini? Bagaimanakah cara mengeliminasi kesalahan tersebut?

Page 38: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

35Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

PERCOBAAN XI

PENENTUAN TETAPAN PENGIONAN SECARA SPEKTROFOTOMETRI

A. Tujuan Percobaan

Menentukan tetapan pengionan indikator metil merah secara spektrofotometri.

B. Latar Belakang Teori

Dalam larutan air, metil merah ditemukan sebagai suatu “zwitter ion”. Dalam suasana

asam senyawa ini berupa HMR yang berwarna merah dan mempunyai dua bentuk resonansi. Jika

ditambah basa, sebuah proton hilang dan anion MR- yang berwarna kuning. Keadaan

kesetimbangan antara kedua bentuk metil merah yang berlainan warna itu ditunjukkan sebagai

berikut :

N N

H

COO-

(H3C)2N N N

H

COO-

(H3C)2N

N N

COO-

(H3C)2N

+ +

bentuk asam - HMR (merah)

bentuk basa - MR- (kuning)

H+OH-

Tetapan pengionan metil merah dapat dinyatakan oleh persamaan :

)HMR(

)MR)(H(

aK .................................................................................................. (1)

yang dapat diubah menjadi

pKa = pH – log)HMR(

)MR( ...................................................................................... (2)

Harga tetapan kesetimbangan ini dapat dihitung dengan persamaan ini dari pengukuran

perbandingan (MR-)/(HMR) pada pH tertentu yang diketahui karena kedua bentuk metil merah

mengabsorbsi kuat di daerah cahaya tampak (400-500 nm), maka perbandingan (MR-)/(HMR)

Page 39: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

36Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Gambar 1. Aluran absorbansi terhadap panjang gelombang untuk HMR dan MR–

dapat ditentukan secara spektrofotometri. Jika I dan I0 masing-masing ialah intensitas cahaya

dengan panjang gelombang tertentu yang telah melalui larutan dan pelarut murni, maka

absorbansi optik A didevenisikan oleh Hukum Lambert Beer.

0

logI

IA ............................................................................................................ (3)

Dan jika hanya zat terlarut saja yang dapat mengabsorbsi cahaya maka :

A = a . b . c ........................................................................................................ (4)

dengan a = indeks absorbsi zat terlarut

b = panjang / tebal larutan yang dilewati cahaya

c = konsentrasi zat terlarut

Harga a bergantung pada panjang gelombang cahaya, pada temperatur dan pada jenis pelarut.

Jika dalam larutan lebih dari satu zat terlarut dan masing-masing zat mengabsorbsi secara bebas,

maka absorbansi campuran ini bersifat aditif :

111 bcaAA .................................................................................................... (5)

Pada daerah berlakunya Hukum Lambert Beer, aluran a terhadap konsentrasi berupa garis

lurus. Pada percobaan ini ditentukan spectrum absorbsi metil merah dalam larutan asam dan basa

dan kemudian dipilih dua panjang gelombang 1 dan 2 untuk kedua larutan sedemikian hingga

bentuk asam mengabsorbsi jauh lebih kuat dari pada 1 Dibandingkan dengan basanya,

sebaliknya pada 2 bentuk basa mengabsorbsi kuat sedangkan bentuk asam ini. Lihat gambar

berikut!

A

21

MR-

HMR

Page 40: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

37Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

Indeks absorbansi molar HMR pada 1 (a1 HMR) dan pada 2 (a2 MR-) ditentukan pada

berbagai konsentrasi untuk mngetahui apakah Hukum Beer dipenuhi. Untuk maksud ini dibuat

grafik absorbansi A terhadap konsentrasi. Kemudian komposisi campuran HMR dan MR- pada

suatu pH tertentu dihitung pada absorbansi A1 dan A2, masing-masing pada 1 dan 2 dan dengan

tebal set 1 cm (b = 1 cm) dengan menggunakan persamaan

A1 = a1.HMR (HMR)+ a1.MR- (MR-) ........................................................................... (6)

A2 = a2.HMR (HMR)+ a2.MR- (MR-) ........................................................................... (7)

C. Peralatan yang Digunakan

1. Spektrofotometer (spektronik-20) 6. Labu takar

2. Corong 7. Pipet 10 mL, 25 mL, 50 mL

3. Erlenmeyer 8. Batang pengaduk

4. Gelas ukur 9. Pipet tetes

5. Kuvet 10. Beaker glass

D. Bahan yang Digunakan

1. Metil merah 4. Asam klorida

2. Natrium hidroksida 5. Aquades

3. Natrium Asetat 6. Asam Asetat

E. Prosedur Kerja

1. Pembuatan larutan persediaan metil merah. ½ gram kristal metil merah dilarutkan dalam 300

mL etanol 95% dan kemudian diencerkan hingga tepat 500 mL dengan air suling.

2. Pembuatan larutan standar metil merah. 10 mL larutan persediaan ditambahkan ke dalam 50

mL etanol 95% dalam labu takar 100 mL, kemudian diencerkan dengan air suling hingga

tepat 100 mL.

3. Spectrum absorbsi bentuk asam HMR ditentukan dalam larutan asam klorida : 5 mL larutan

standar + 10 mL 0,1 M HCl dan diencerkan tepat 100 mL.

4. Spectrum absorbsi bentuk basa MR- ditentukan dalam larutan NaOH :

Sebanyak 10 mL larutan standar ditambah 25 mL 0,04 M NaOH, kemudian diencerkan

hingga tepat 100 mL.

5. Untuk kedua larutan asam dan basa di atas ditentukan absorbansinya pada berbagai panjang

gelombang mulai dari 400 hingga 550 nm. Untuk memudahkan sebagai sel pembanding

Page 41: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

38Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team

digunakan.Buat kurva A terhadap dan pilih 1 dan 2 yang sesuai untuk menganalisa

campuran bentuk asam dan basa.

6. Guna menguji dipenuhinya Hukum Lambert Beer dan menentukan harga-harga indeks

absorbansi molah HMR dan MR- pada 1 dan 2, diamati absorbansi pada 1 dan 2 untuk

berbagai konsentrasi metil merah dalam larutan asam dan basa. Berbagai konsentrasi larutan

didapat secara pengenceran dengan larutan 0,01 N HCl atau 0,01 NaOH. Pengenceran 2 x ,

4x, 8x dengan demikian medium-mediumnya akan tetap.

7. Untuk menentukan tetapan kesetimbangan ionisasi dibuat 3 larutan sebagai berikut yang

terdiri atas : 5 mL larutan standar + 25 mL larutan 0,04 N Natrium asetat, kemudian

volumenya dijadikan tepat 100 mL dengan menambahkan :

a. 0,1 N asam asetat

b. 0,05 N asam asetat

c. 0, 01 N asam asetat

8. Tentukan absorbansi dan pH larutan pada 7!

F. Tugas

1. Buat sekali lagi spekrum absorbsi dan bentuk asam dan bentuk basa metil merah!

2. Tentukan indeks absorbsi molar bentuk asam dan bentuk basa metil merah pada 1 dan 2 dari

percobaan saudara!

3. Tunjukkan berlakunya Hukum Lambert Beer pada percobaan saudara!

4. Tentukan konsentrasi spesi metil merah dengan mengunakan persamaan 6 dan 7!

5. Gambarkan kurva log (MR-) / (HMR) terhadap pH!

6. Hitung pKa dan Ka metil merah dengan menggunakan persamaan 2 dan grafik!

G. Pertanyaan

1. Apakah arti spectrum, spektrum absorbsi, spektrum emisi dan berikan contohnya?

2. Gambarkan dalam suatu skema perlalatan suatu spektrofotometer dan fungsinya setiap

bagian sketsa tersebut?

3. Selain dengan spektrofotometri, maka dengan cara lain apakah dapat ditentukan tetapan

kesetimbangan reaksi-reaksi kimia?

4. Turunkan hubungan antara tetapan kesetimbangan dengan temperatur?

Page 42: Diktat Kimia Fisika I 2015 Rev2

Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Riau

39Penuntun Praktikum Kimia Fisika I, 2015 PhsyChem Lab. Team