Kerapatan N Bobot Jenis

LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA

PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS

NAMA : IMELDA SUNARYO

NIM : H311 08 258

KELOMPOK : IV (EMPAT)

HARI/TANGGAL PERC. : SENIN/15 MARET 2010

ASISTEN : TIUR MAULI

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2010

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengidentifikasian suatu zat kimia dapat diketahui berdasarkan sifat-sifat

yang khas dari zat tersebut. Sifat-sifat tersebut dapat dibagi dalam beberapa

bagian yang luas. Salah satunya ialah sifat intensif dan sifat ekstensif. Sifat

ekstensif adalah sifat yang tergantung dari ukuran sampel yang sedang diselidiki.

Sedangkan sifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung dari ukuran sampel.

Kerapatan atau densitas merupakan salah satu dari sifat intensif. Dengan

kata lain, kerapatan suatu zat tidak tergantung dari ukuran sampel. Kerapatan

merupakan perbandingan antara massa dan volume dari suatu senyawa. Makin

besar volume dan massa dari suatu senyawa, makin kecil kerapatannya. Begitu

juga sebaliknya, makin kecil volume dan massa suatu senyawa, kerapatannya

makin besar.

Kebanyakan zat padat dan cairan mengembang sedikit bila dipanaskan dan

menyusut sedikit bila dipengaruhi penambahan tekanan eksternal. Kerapatan

kebanyakan zat padat dan cairan hampir tidak bergantung pada temperatur dan

tekanan. Sebaliknya kerapatan gas sangat bergantung pada temperatur dan

tekanan. Kerapatan gas diberikan pada kondisi standar (tekanan atmosfer pada

ketinggian dan temperatur 0 0C). Kerapatan gas sangat kecil bila dibandingkan

dengan kerapatan zat padat. Kerapatan dan bobot jenis dari tiap senyawa berbeda-

beda. Berdasarkan pada teori ini, maka dilakukanlah percobaan penentuan

kerapatan dan bobot jenis beberapa larutan.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Untuk mengetahui dan mempelajari cara pengukuran kerapatan dan bobot

jenis suatu zat dengan menggunakan beberapa metode pengukuran.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Untuk menentukan kerapatan dan gravitasi spesifik dari aquadest, metanol,

dan gliserol dengan menggunakan neraca Wesphalt dan piknometer.

1.3 Prinsip percobaan

Mengukur dan menghitung kerapatan dan bobot jenis beberapa zat yaitu

akuades, metanol dan gliserol dengan menggunakan neraca Wesphalt dan

piknometer kemudian membandingkannya dengan nilai bobot jenis dan kerapatan

secara teori.

1.4 Manfaat Percobaan

Pengukuran kerapatan dan bobot jenis suatu zat dapat bermanfaat untuk

menentukan daya apung suatu zat dalam cairan serta dapat untuk menentukan

kerapatan suatu zat lain dari zat yang telah diketahui kerapatannya melalui

percobaan ini.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Volume gas akan berubah dengan adanya perubahan suhu dan tekanan.

Karenanya, berat jenis gas juga akan berubah bila suhu dan tekanan berubah.

Semakin tinggi tekanan suatu jumlah tertentu gas pada suhu yang konstan akan

menyebabkan volume menjadi semakin kecil dan akibatnya berat jenis akan

semakin besar (Bird, 1993).

The density of water is 1.00 g/ml at 4 oC. The metric system of measuring

liquid density is based on this number. When comparing the density of liquids,

generally they can be compared to water. This makes it easier to figure out

whether liquids will mix or not, since two liquids of very different densities don’t

usually combine. There are exceptions. Very dense ionic solutions like salt water

will dissolve in water since both are polar. Oil which is non-polar will not

dissolve in water even if the densities were close to each other. Their failure to

mix is due to their properties, rather than density. For example, the densities of

mercury (13.5 g/ml) and water (1.0 g/ml) are very different relative to each other.

This relative density difference (sometimes called specific gravity) causes

mercury to sink to the bottom of a container filled with water. Relative density

(specific gravity) is the ratio of the density of a sample at 20 oC divided by the

density of water at 4 oC (Williams, 2003).

Kerapatan air adalah 1,00 g/ml pada 4 oC. Sistem perhitungan untuk

kerapatan larutan didasari pada nilai ini. Untuk menghitung nilai kerapatan suatu

larutan, umumnya larutan itu dibandingkan dengan air. Hal ini memudahkan

untuk melihat apakah suatu larutan akan bercampur atau tidak, karena dua larutan

dengan kerapatan yang sangat berbeda biasanya tidak dapat bercampur. Terdapat

pengecualian, dimana larutan ionik seperti larutan garam akan larut dalam air

karena keduanya bersifat polar. Minyak yang nonpolar tidak dapat larut dalam air

meskipun kerapatan keduanya tidak jauh berbeda. Keduanya gagal dicampurkan

lebih disebabkan oleh sifat tersebut, dibandingkan dengan kerapatannya. Contoh,

kerapatan merkuri (13,5 g/ml) dan air (1,0 g/ml) relatif berbeda. Perbedaan

kerapatan relatif ini (kadang disebut Gravitas Spesifik) menyebabkan merkuri

terbenam di dasar wadah yang berisi air. Kerapatan relatif (gravitas spesifik)

adalah rasio dari kerapatan sampel pada 20 oC dibagi dengan kerapatan air pada

4 oC (Williams, 2003).

Rapatan yang merupakan perbandingan antara massa dan volume adalah

sifat intensif. Sifat-sifat intensif umumnya dipilih oleh para ilmuwan untuk

pekerjaan ilmiah karena tidak tergantung pada jumlah bahan yang sedang diteliti.

Karena volume berubah menurut suhu sedangkan massa tetap, maka rapatan

merupakan fungsi suhu (Petrucci, 1999).

Bobot jenis suatu zat menurut definisi lama adalah bilangan yang

menyatakan berapa gram bobot 1 cm3 suatu zat atau berapa kg bobot 1 dm3 air

pada suhu 4 0C. Jadi, bilangan yang menyatakan berapa kali bobot 1 dm3 suatu zat

dengan bobot 1 dm3 air pada suhu 4 0C disebut juga bobot jenis (Taba dkk., 2010).

Bobot jenis, dalam praktek, ditentukan dengan cara membandingkan bobot

zat pada volume tertentu dengan bobot air pada volume yang sama pada suhu

kamar (t 0C) sehingga bobot jenis menurut defenisi lama disebut kerapatan atau

densitas (d) yang didefinisikan sebagai (Taba dkk., 2010):

D =

Dalam industri kimia, pengukuran gravitasi spesifik dinyatakan dalam

bilangan – bilangan tertentu seperti (Taba dkk, 2010):

1. Dalam industri soda digunakan derajat twadel (0Tw)

2. Dalam industri asam sulfat digunakan derajat Baume (0Be)

0Be = 130 - (bila Sg larutan > Sg air)

0Be = - 130 (bila Sg larutan < Sg air)

3. Dalam industri minyak digunakan derajat API (0API)

0API = - 131,5

4. Dalam industri gula digunakan derajat Brix (0Brix)

0Brix = - 400

Bila kerapatan suatu benda lebih besar daripada kerapatan air maka benda

akan tenggelam dalam air. Bila kerapatan lebih kecil maka benda akan

mengapung. Untuk benda-benda yang mengapung bagian volume sebuah benda

tercelup ke dalam cairan. Walaupun kebanyakan zat padat dan cairan

mengembang sedikit bila dipanaskan dan menyusut sedikit bila dipengaruhi

pertambahan eksternal, perubahan dalam volume ini relatif kecil sehingga dapat

dikatakan bahwa kerapatan kebanyakan berasal dari zat padat dan cairan hampir

tidak bergantung pada temperatur dan tekanan. Sebaliknya kerapatan gas sangat

bergantung pada temperatur dan tekanan, sehingga tekanan dan temperatur harus

dinyatakan bila memberikan kerapatan gas (Tipler, 1998).

Untuk menentukan atau mengukur bobot jenis suatu zat dapat

menggunakan alat seperti aerometer, neraca Wesphalt dan piknometer (Taba dkk,

2010).

Berat jenis suatu benda adalah massa jenis benda dibagi dengan massa

jenis standar. Massa jenis udara dipakai sebagai massa jenis standar untuk

keadaan gas. Massa jenis air dipakai sebagai patokan untuk benda cair dan benda

padat. Jadi, berat jenis hanyalah suatu perbandingan dari massa jenis suatu benda

terhadap massa jenis substansi standar (Bresnick, 2002).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, metanol,

gliserol, dan tissue roll.

3.2 Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah 1 set neraca Wesphalt,

piknometer 25 mL, neraca analitik, termometer 100oC, gelas kimia 250 ml, gelas

kimia 100 mL, dan labu semprot.

3.3 Prosedur Kerja

A. Penentuan kerapatan dan bobot jenis dengan neraca Westpalt

Neraca dirangkai. Diisi gelas ukur dengan akuades sampai batas skala atas.

Diukur suhu akuades, lalu dicatat. Penyelam dimasukkan ke dalam gelas ukur

yang berisi akuades. Anting diletakkan pada skala lengan tunggal sedemikian rupa

hingga neraca Westphalt seimbang. Dibaca skala pada anting, dimulai dari anting

yang terbesar hingga terkecil. Isi dari gelas ukur diganti berturut-turut dengan

metanol dan gliserol, dan dilakukan pengerjaan yang sama seperti di atas.

Penyelam dan gelas ukur dibersihkan dan dikeringkan.

B. Penentuan kerapatan dan bobot jenis dengan Piknometer

Piknometer yang telah bersih dan kering ditimbang kosong. Piknometer diisi

dengan akuades sampai penuh, kemudian ditutup dengan penutup yang memiliki

termometer. Diukur suhu akuades dalam piknometer, dan dicatat. Piknometer

yang berisi air, dibersihkan bagian luarnya dengan tissue, ditimbang dan dicatat

bobotnya. Piknometer dibersihkan dan dikeringkan lalu diisi dengan metanol

kemudian dengan gliserol dengan pengerjaan yang sama seperti pada akuades.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Neraca Wesphalt

No Contoh

Pembacaan Skala

Suhu (oC) Ia IIa IIb IV

1.

2.

3.

Akuades

Metanol

Gliserol

9

7

9

8

6

9

8

8

9

9

9

9

30,4

30

30,5

1,0609

0,8409

1,0809

Tabel 2. Piknometer

No

.

Contoh Pik. Kosong

(g)

Pik. Kosong +

contoh (g)

Bobot

Contoh

Suhu

(oC)

1.

2.

3.

Akuades

Metanol

Gliserol

41,0694

41,0694

41,0694

62,8255

58,2142

63,5031

21,7561

11,1448

22,4337

30

28,6

31

4.2 Perhitungan

4.2.1 Neraca Westphalt

a. Akuades

Berat anting yang digunakan :

Berat anting I : 9 x 0,1 g = 0,9 g

IIa : 8 x 0,01 g = 0,08 g

IIb : 8 x 0,01 g = 0,08 g

IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g

= 1,0609

(30,4 oC) = 0,9955 g/cm3

= x (30,4 oC)

= 1,0609 x 0,9955 g/cm3

= 1,0561 g/cm3

b. Metanol



IIa : 6 x 0,01 g = 0,06 g

IIb : 8 x 0,01 g = 0,08 g

IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g

= 0,8409

(30 oC) = 0,9957 g/cm3

= x (30 oC)

= 0,8409 x 0,9957 g/cm3

= 0,8373 g/cm3

c. Gliserol



IIa : 9 x 0,01 g = 0,09 g

IIb : 9 x 0,01 g = 0,09 g

IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g

= 1,0809

(30,5 oC) = 0,9955 g/cm3

= x (30,5 oC)

= 1,0809 x 0,9955 g/cm3

= 1,0760 g/cm3

4.2.2 Piknometer

a. Akuades

Bobot piknometer + akuades = 62,8255 gram

Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram_ _

Bobot akuades = 21,7561 gram

Bobot akuades 21,7561 gram

= = = 1


Dik (30 oC ) = 0,9956 g/cm3

= x

= 1 x 0,9956 g/cm3

= 0,9956 g/cm3

b. Metanol

Bobot piknometer + metanol = 57,3762 gram

Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram_ _

Bobot metanol = 17,1448 gram

Bobot metanol 17,1448 gram

= = = 0,7880


Dik (28,6 oC) = 0,9961 g/cm3

= x

= 0,5123 x 0,9961 g/cm3

= 0,5103 g/cm3

c. Gliserol

Bobot piknometer + gliserol = 63,5031 gram

Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram___ _

Bobot akuades = 22,4337 gram

Bobot gliserol 22,4337 gram

= = = 1,0311


Dik (31 oC) = 1,0244 g/cm3

= x

= 1,0311 x 1,0244 g/cm3

= 1,0562 g/cm3

4.3 Pembahasan

Pada percobaan ini, penentuan kerapatan dan bobot jenis dilakukan

melalui dua metode pengukuran, yaitu pengukuran dengan neraca Wesphalt dan

pengukuran dengan piknometer. Sampel yang digunakan ialah aquades, metanol,

dan gliserol.

Pengukuran dengan neraca Wesphalt, sebelum digunakan lengan

timbangan harus diatur sedemikian rupa agar seimbang. Penyeimbangan lengan

neraca dilakukan saat neraca telah siap digunakan, namun tanpa adanya sampel

maupun anting pada lengan neraca. Hal ini digunakan agar pada saat suatu sampel

diukur dengan neraca ini, hasilnya dapat sesuai dengan bobot jenis sampel yang

sebenarnya. Penyelam diatur sedemikian sehingga tidak menyentuh dinding gelas

ukur dan jaraknya 2 cm dari permukaan cairan. Setelah digunakan, penyelam

harus dibersihkan dalam keadaan kering karena akan mempengaruhi bobot contoh

yang akan ditimbang selanjutnya.

Adapun pengukuran dengan menggunakan neraca Wesphalt menggunakan

anting dengan skala sebagai berikut:

Anting I = 0,1 gram

Anting IIb = 0,01 gram

Anting IIa = 0,01 gram

Anting IV = 0,0001 gram

Pengukuran dengan menggunakan piknometer, sebelum digunakan harus

dibersihkan dan dikeringkan hingga tidak ada sedikitpun titik air di dalamnya. Hal

ini bertujuan untuk memperoleh bobot kosong dari alat. Jika masih terdapat titik

air di dalamnya, dapat mempengaruhi hasil yang diperoleh. Pada pengisiannya

dengan sampel, harus diperhatikan baik-baik agar di dalam alat tidak terdapat

gelembung udara, sebab akan mengurangi bobot sampel yang akan diperoleh. Alat

piknometer yang digunakan telah dilengkapi dengan termometer, sehingga

langsung dapat diketahui suhu sampel tersebut. Sama halnya pada neraca

Wesphalt, sebelum piknometer digunakan untuk sampel berikutnya, alat tersebut

harus dibilas terlebih dahulu dengan sampel yang akan dimasukkan untuk

mencegah pengaruh dari sampel sebelumnya terhadap hasil yang diperoleh. Pada

sampel yang mudah menguap seperti metanol, pengukuran harus segera dilakukan

ketika piknometer telah diisi sampel, sebab sampel akan terus berkurang bobotnya

dalam piknometer.

Dari percobaan yang telah dilakukan, dengan metode neraca Wesphalt

diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 1,0561 g/cm3 dan

bobot jenis 1,0609 ; metanol memiliki kerapatan 0,8372 g/cm3 dan bobot jenis

0,8409 ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0760 g/cm3 dan bobot jenis 1,0809.

Sedangkan dengan metode piknometer diperoleh hasil sebagai berikut: akuades

memiliki kerapatan 0,9956 g/cm3 dan bobot jenis 1 ; metanol memiliki kerapatan

0,5103 g/cm3 dan bobot jenis 0,9961 ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0562

g/cm3 dan bobot jenis 1,0311.

Sedangkan jika dibandingkan dengan teori, gliserol memiliki kerapatan

1,1261 g/cm3 pada suhu 25 oC, metanol memiliki kerapatan 0,7913 g/cm3 pada

suhu 20 oC, dan air memiliki kerapatan 1,0000 g.cm-3 pada suhu 4 oC.

Dari hasil yang diperoleh terlihat perbedaan antara nilai yang didapatkan

pada saat praktek baik menggunakan neraca Wesphalt maupun piknometer dengan

nilai secara teoritis. Hal ini mungkin disebabkan kesalahan dalam pengukuran

seperti kesalahan dalam mengkalibrasi, pembacaan skala, kondisi neraca dan

anting yang sudah tidak baik, piknometer yang tidak terlalu kering saat ditimbang

dan sebagainya.

Dilihat dari nilai bobot jenis dan kerapatan yang diperoleh dari

pengukuran dengan piknometer dan neraca Wesphalt terlihat bahwa hasil yang

diperoleh pada neraca Wesphalt lebih mendekati dengan nilai pada teori sehingga

dapat disimpulkan bahwa neraca Wesphalt lebih akurat daripada piknometer.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini, dapat diambil kesimpulan yaitu dengan

metode neraca Wesphalt, akuades memiliki kerapatan 1,0561 g/cm3 dan bobot

jenis 1,0609 pada suhu 30,4 °C ; metanol memiliki kerapatan 0,8372 g/cm3 dan

bobot jenis 0,8409 pada suhu 30 °C ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0760

g/cm3 dan bobot jenis 1,0809 pada suhu 30,5 °C. Sedangkan dengan metode

piknometer diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 0,9956

g/cm3 dan bobot jenis 1 pada suhu 30 °C ; metanol memiliki kerapatan 0,5103

g/cm3 dan bobot jenis 0,9961 pada suhu 28,6 °C ; dan gliserol memiliki kerapatan

1,0562 g/cm3 dan bobot jenis 1,0311 pada suhu 31 °C.

5.2 Saran

Sebaiknya semua alat pengukuran yang ada dalam penuntun pada

percobaan ini dilengkapi atau diperbaiki agar semua metode pengukuran dapat

dilakukan.

Adapun saran untuk asisten, tetap mempertahankan cara membimbing.

Cara membimbingnya sudah baik.

DAFTAR PUSTAKA

Bird, T., 1993, Kimia Fisik untuk Universitas, PT Gramedia, Jakarta.

Bresnick, S., 2002, Intisari Fisika, Hipokrates, Jakarta.

Petrucci, R.H., 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Taba, P., Zakir, M., dan Fauziah, S., 2010, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Tipler, P.A., 1998, Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Williams, L.D., 2003, Chemistry Demystified, McGraw Hill, New York

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 15 Maret 2010

Asisten Praktikan

( TIUR MAULI) (IMELDA SUNARYO)

Kerapatan N Bobot Jenis

Documents

Transcript of Kerapatan N Bobot Jenis