kenaikan titik didih

5/16/2018 kenaikan titik didih - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kenaikan-titik-didih-55ab57be2dda4 1/6

kenaikan titik didih

PERCOBAAN 3

KENAIKAN TITIK DIDIH

3.1 PENDAHULUAN

3.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah

1. Menentukan berat molekul solute

2. Menentukan panas penguapan solvent pada suhu tertentu

3. Menentukan kenaikan titik didih.

3.1.2 Latar Belakang

Titik didih adalah suhu (temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan

tekanan eksternal yang dialami oleh cairan. Berdasarkan nilai titik didih zat terlarut, larutan

dapat dibagi dua yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat

terlarut lebih mudah menguap O2, NH2, H2S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat

terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan pelarut yang lebih dulu menguap.

Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi larutan,

tidakbergantung pada jenis zat terlarutnya. Untuk larutan yang sangat encer, trekanan uap zat

terlarut dapatdiabaika, sehingga yang mempengaruhi titik didih larutan hanya pelarutnya.

Didunia industri, kenaikan titik didih sangat penting dipelajari dan dipahami karena pada

suatu proses bahan industri perlu diketahui kenaikan titik didihnya, contohnya adalah proses

distilasi. Dalam proses distilasi kita harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur

agar waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut dapat diketahui.Kenaikan titik didih juga digunakan untuk mengklasifikasikan bahan bakaryang digunakan

sehari-hari. Oleh karena itu perlu melakukan percobaan ini agar dapat diterapkan dalam dunia

industri.

3.2 DASAR TEORI

Suatu larutan mendidih pada temperatur lebih tinggi dari pelarutnya, selisihnya disebut

kenaikan titik didih larutan. Peralihan wujud suatu zat ditentukan oleh suhu dan tekanan,

contohnya air pada tekanan 1 atm, mempunyai titik didih 1000C dan titik beku 00C. Jika air

mengandung zat terlarut yang sukar menguap, maka titik didihnya akan lebih besar dari

1000C dan titik bekunya lebih kecil dari 00C. Perbedaan itu disebut dengan kenaikan titik didih (DTb) dan penurunan titik beku (DTf) (Rosenberg, 1992 : 284).

Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Jadi, titik didih adalah temperatur

dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer. Selama gelembung terbentuk dalam

cairan, berarti selam cairan mendidih, tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer, karena

tekanan uap adalah konstan maka suhu dan cairan yang mendidih akan tetap sama.

Penambahan kecepatan panas yang diberikan pada cairan yang mendidih hanya menyebabkan

terbentuknya gelembung uap air lebih cepat. Cairan akan lebih cepat mendidih, tapi suhu

didih tidak naik. Jelas bahwa titik didih cairan tergantung dari besarnya tekanan atmosfer.

Lebih besar tekanan atmosfer, lebih tinggi suhu yang diperlukan untuk memberikan tekanan

uap yang dapat menandinginya. Titik didih pada 1 atm (760 mmHg) dinamakan sebagai titik

didih normal (Brady, 1999 : 540).Pendidihan merupakan hal yang sangat khusus dari penguapan. Pendidihan adalah pelepasan



cairan dari tempat terbuka ke fase uap. Suatu cairan dikatakan mendidih pada titik didihnya,

yaitu bila suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer sekitarnya. Pada

titik didih, tekanan uap cairan cukup besar sehingga atmosfer dapat diatasi hingga gelembung

uap dapat terbentuk dipermukaan cairan yang diikuti penguapan yang terjadi di setiap titik

dalam cairan. Pada umumnya, molekul dapat menguap bila dua persyaratan dipenuhi, yaitu

molekul harus cukup tenaga kinetik dan harus cukup dekat dengan batas antara cairan-uap(Petrucci, 2000 : 175).

Kesetimbangan heterogen yang diperhatikan ketika membahas pendidihan adalah antara uap

larut pelarut dalam larutan.

..........(3.1)

Dimana Persamaan 1 adalah untuk menetukan titik didih ΔT tidak mengacu ke jenis zat

pelarutnya, melainkan hanya ke fraksi molnya. Hal ini menjadikan ciri bahwa kenaikan titik

didih termasuk sifat koligatif. Nilai ΔT memang bergantung pada sifat pelarut, dan perubah

terbesar menjadi pada pelarut dengan titik didih tinggi tetapi entalpi penguapan rendah

(Atkins, 1994 : 183).Pengaruh dari penambahan solute non volatile ke dalam solvent terhadap kenaikan titik

didihnya terkait dengan beberapa hukum sebagai landasannya, antara lain: Hukum Roult dan

Hukum Clausius Clapyron.

a. Hukum Roult

Tekanan uap benzena pada larutan benzena dan toluena berbanding lurus dengan fraksi mol

benzena di dalam larutan. Pernyataan yang sama dapat pula diungkapkan tentang tekanan uap

toluen. Penyimpulan umum ini ditemukan oleh Roult pada tahun 1884, dan disebut hukum

Roult dapat ditulis sebagai berikut:

P1 = X1 x P1o ..........(3.2)

P2 = X2 x P2o ..........(3.3)

Dengan P1o dan P2o tekanan uap komponen 1 dan komponen 2 murni dalam atm , x adalah

fraksi mol dan P adalah tekanan uap larutan. Pada suhu kesetimbangan, sesungguhnya juga

terdapat udara, dan tekanan total adalah 1 atm. Hukum Roult dipenuhi oleh pasangan cairan

A dan B yang sangat mirip, dimana antar aksi A-A, A-B, dan B-B semuanya hampir sama.

Fraksi mol suatu komponen didalam uapnya ( Alberty, 1987 : 144 ).

b. Hukum Clausius Clapayron

Persamaan ini menghubungkan variasi tekanan pada fase terkondensasi dengan

kesetimbangan uap dengan temperatur. Hubungan tersebut dapat diturunkan dari persamaan

Clapayron dengan asumsi bahwa volume dari uap jenuh lebih besar dari pada volume molar

padat; uap bersifat ideal dan persamaanya, yaitu :

..........(3.4)Dimana ΔH adalah panas penguapan molar dari campuran atau panas sublimasi molar (

Dogra, 1990 : 556).

Bila dalam larutan biner, komponen suatu mudah menguap (volatile) dan komponen lain

sukar menguap (non volatile), makin rendah. Dengan adanya zat terlarut tekanan uap pelarut

akan berkurang dan ini mengakibatkan kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan

uap osmose. Keempat sifat ini hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut dan tidak

ditentukan oleh jenis zat terlarut. Seperti telah disebutkan, sifat-sifat ini disebut sifat koligatif

larutan.

Adanya zat terlarut (solute) yang sukar menguap (non volatile), tekanan uap dari larutan

turun dan ini akan menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi dari pada titik didih

pelarutnya. Ini disebabkan karena untuk mendidih, tekanan uap larutan sama dengan tekananudara dan untuk temperatur harus lebih tinggi (Sukardjo, 1990 : 152).



Sejauh ini kita selalu menganggap bahwa pelarut dan terlarutnya volatil. Tetapi jenis larutan

penting lainnya adalah zat yang terlarutnya tidak volatil. Ada zat terlarut (solvent) yang sukar

menguap (non volatile) tekanan uap dari larutan turun dan ini akan menyebabkan titik didih

larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarutnya. Ini disebabkan karena untuk mendidih,

tekanan uap larutan harus sama dengan tekanan udara luar dan untuk itu temperatur harus

lebih tinggi (Petrucci, 1999 : 101).

3.1 METODOLOGI PERCOBAAN

3.1.1 Alat dan Deskripsi Alat

Percobaan ini menggunakan alat labu leher tiga, kondensor, labu ukur ( 50 mL dan 250 mL ),

termometer, piknometer 15 mL, gelas beker (200 mL dan 1000 mL), pemanas listrik, corong,

neraca analitik, wajan, batu didih, propipet, pipet mohr, pipet gondok.

Deskripsi Alat :

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Kenaikan Titik Didih

3.1.2 Bahan

Percobaan ini menggunakan bahan Aquadest (solvent), NaCl (solut non volatile), dan minyak

goreng.

3.1.3 Prosedur Kerja

1. Merangkai alat seperti pada gambar 3.1.

2. Membuat larutan dengan perbandingan sebagai berikut :

Konsentrasi NaCl (N) : 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Volume akuades (mL) : 40 30 20 10 0

Volume NaCl (mL) : 10 20 30 40 50

3. Memasukkan campuran ke dalam gelas piala.

4. Mengambil 15 mL dan menentukan densitas dengan piknometer.

5. Memasukkan larutan ke dalam labu leher tiga.

6. Menentukan titik didih.

7. Mencatat titik didih tiap pengamatan.

3.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 3.1 Hasil Pengamatn Kenaikan Titik Didih

Konsentrasi (N) VNaCl(ml) Vakuades

(ml) mlarutan

(gr) Titik Didih (oC)

0,1

0,2

0,4

0,3

0,5 10

20

30

4050 40



30

20

10

0 14,8

14,8

14,814,8

15 96

97

97,5

98

98,5

3.4.2 Hasil Perhitungan

Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Kenaikan Titik Didih

No Konsentrasi

(N) BM NaCl(gr/mol) MNaCl

(g) Makuades

(g) ∆Tb

(K)

1

2

3

4

5 0,1

0,2

0,3

0,4

0,5 58,44

58,44

58,44

58,44

58,44 0,2922

0,5844

0,8766

1,1688

1,461 14,507814,2156

13,9234

13,6312

13,539 0,1728

0,3538

0,5446

0,7437

0,9384

3.4.2. Pembahasan

Titik didih suatu larutan bergantung pada tekanan luar, dimana suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan luar, sehingga gelembung uap yang terbentuk dalam



cairan dapat mendorong ke permukaan menuju fase gas (penguapan). Hal yang sangat khusus

dari suatu penguapan adalah mendidih yaitu pelepasan cairan dari tempat terbuka ke fase uap.

Kenaikan titik didih (∆Tb) tidak mengacu pada jenis zat terlarutnya melainkan ke fraksi

molnya atau komponen zat terlarutnya.

Dalam percobaan ini solute yang digunakan adalah NaCl dan solvent-nya akuades dengan

berbagai konsentrasi. Adapun tujuan dari beragamnya konsentrasi pada larutan NaCl adalahuntuk mengetahui pengaruh konsentrasi tersebut terhadap kenaikan titik didih larutan NaCl.

Dari literatur diketahui bahwa titik didih NaCl adalah 1465oK (Anonim,2009). Sehingga

dapat dilihat bahwa NaCl memiliki titik didih lebih tinggi dari akuades (titik didih akuades

373oK). Adapun reaksi yang terjadi pada saat pelarutan NaCl dengan akuades adalah :

NaCl + H2O Na+ + Cl- + H2O

Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih besar akan membutuhkan suhu yang lebih

tinggi pula untuk mencapai titik didihnya. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada

percobaan ini yaitu besarnya titik didih larutan NaCl yang diperoleh pada konsentrasi 0,1 N;

0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara berturut-turut adalah 96oC; 97 oC; 97,5 oC; 98 oC; dan

98,5 oC. Aniknya titik didih untuk setiap penambahan konsentrasi inilah yang disebut dengan

kenaikan titik didih. Kecenderungan molekul solvent untuk berubah menjadi fase uapmenyebabkan terbentulknya lapisan uap di atas permukaanzat cair dan mengakibatkan

terjadinya tekanan uap.

Dari nilai titik didih yang diperoleh dalam percobaan maka dapat dihitung nilai kenaikan titik

didih larutan NaCl pada konsentrasi 0,1 N; 0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara berturut-

turut adalah 0,1728oK; 0,3538 oK; 0,5446 oK; 0,7437 oK dan 0,9384 oK. Sehingga dari

hubungan konsentrasi NaCl dengan titik didih (∆Tb) dapat dibuat grafik sebagai berikut :

Gambar 3.2 Hubungan ∆Tb terhadap konsentrasi NaCl (N)

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa penambahan konsentrasi NaCl yang semakin besar

akan menyebabkan kenaikan titik didih yang semakin besar pula. Penambahan konsentrasi

larutan NaCl tersebut akan mengganggu kesetimbangan dari pelarut. Kecenderungan molekul

akuades akan meninggalkan larutan menjadi uap semakin berkurang, sehingga tekanan

parsial dari pelarut akan menurun. Dengan menurunnya tekanan parsial pelarut tersebut

menyebabkan diperlukannya panas yang lebih tinggi agar tekanan parsial sama dengan

atmosfer sehingga larutan dapat mendidih.

Semakin besar konsentrasi NaCl maka semakin besar pula kenaikan titik didihnya.

Konsentrasi NaCl yang semakin besar disebabkan oleh penambahan komposisi solute (NaCl)

dalam larutan. Semakin besar komposisi solute maka mol dari larutan juga semakin tinggi.

Akibatnya fraksi mol pun demakin tinggi sehingga tekanan parsialnya semakin tinggi, seperti

percobaan ini sesuai dengan hukum Roult. Adapun bunyi hukum, ”semakin banyak zat yang

terlarut di dalam larutan, maka semakin besar pula titik didihnya”. Saat merangkai alat pada bagian atas kondensor disumbat. Hal ini bertujuan agar larutan yang

menguap tidak keluar dan labu leher tiga tidak pecah karena larutan yang dipanaskan

jumlahnya sedikit. Sedangkan fungsi kondensor sendiri adalah agar jumlah larutan yamng

dipanaskan tidak berkurang derastis dengan membuat uap yang telah menguap kembali

menjadi cairan dan jatuh kembali ke labu leher tiga. Selain itu fungsi kondensor juga menjaga

gar labu leher tiga tidak pecah.

Penggunaan minyak pada percobaan ini untuk memanaskan larutan, selain itu agar kenaikan

titik didih mudah diamati karena raksa pada termometer naik secara perlahan. Penggunaan

batu didih adalah agarmudah mengamati kalau larutan sudah mendidih dengan tanda

gelembung yang keluar disekitar batu didih. Suatu larutan dikatakan mendidih pada titik

didihnya bila berada pada suhu dimana tekanan uap larutan sama dengan tekanan atmosfer.Menurut teori diketahui bahwa titik didih NaCl adalah 1465oK, sehingga dapat dilihat bahwa



NaCl memiliki titik didih lebih tinggi dari akuades (titik didih akuades : 373oK). Dari hasil

pengamatan titik didih larutan <100oC disebabkan kadar kemurnian NaCl yang tercampur

dalam larutan sudah berkurang sehingga Tb larutan atau titik didih larutan tersebut tidak

mencapai 100oC.

3.5. PENUTUP

3.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Berat molekul solute (NaCl) adalah sebesar 58,449 g/mol.

2. Besarnya panas penguapan untuk akuades (solvent) adalah 40,67 kJ/mol

3. Kenaikan titik didih NaCl dengan konsentrasi 0,1 N; 0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara

berturut-turut adalah 0,1728oK; 0,3538 oK; 0,5446 oK; 0,7437 oK dan 0,9384 oK.

4. Semakin besar konsentrasi dan jumlah NaCl (solute non volatile) yang digunakan maka

tekanan uap parsial dari akuades (solvent) akan turun sehingga titik didih dan kenaikan titik

didih larutan akan semakin tinggi.

3.5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk percobaan ini adalah agar praktikan harus berhati-hati

dalam pembacaan skala pada termometer agar didapat hasil yang akurat.

kenaikan titik didih

Documents

Transcript of kenaikan titik didih