Kesetimbangan 2 Fasa

download Kesetimbangan 2 Fasa

of 22

description

kimia fisika II Nurina Kusuma

Transcript of Kesetimbangan 2 Fasa

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

A. JUDUL PERCOBAAN

: Kesetimbangan Fasa Dua Komponen

B. HARI/TANGGAL PERCOBAAN : Jumat, 30 Maret 2012 C. SELESAI PERCOBAAN D. TUJUAN PERCOBAAN Menggambarkan kesetimbangan fasa dua komponen fase cair-cair (fenolair). Menentukan titik ekivalen pada kesetimbangan fasa dua komponen fasa cair-cair (fenol-air). Menentukan fasa, komponen, dan derajat kebebasan suatu sistem kesetimbangan fasa dua komponen fasa cair-cair (fenol-air). : Jumat, 30 Maret 2012

E. TINJAUAN PUSTAKA Kata fasa berasal dari bahasa Yunani yang berarti pemunculan. Fase (P) adalah keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, bukan hanya dalam komposisi kimianya melainkan juga dalam keadaan fisiknya. Sedangkan komponen (C) adalah spesies yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan pelarut dalam larutan biner. Sumber lain menyebutkan, : 1. Fasa adalah bagian yang serba sama dari suatu sisitem, yang dapat dipisahkan secara mekanik , serbasama dalam hal komposisi kimia dan sifat-sifat fisika. Dalam fasa uap kerapatannya serbasama disemua bagian dalam uap tersebut. Dalam fasa cair kerapatannya serbasama disemua bagian dalam cair tersebut, tetapi nilai kerapatannya berbeda dengan di fasa uap. Contoh nya air yang berisi pecahan-pecahan es merupakan suatu sistem yang terdiri atas dua fasa yang berwujud padat (es) dan fasa yang berwujud cair (air) Sistem yang hanya terdiri atas campuran wujud gas saja hanya ada satu fasa pada kesetimbangan sebab gas selalu bercampur secara homogen. Dalam sistem yang hanya terdiri atas wujud cairan-cairan pada kesetimbangan bisa terdapat satu fasa atau lebih tergantung pada kelarutannya.

1|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

2.

Komponen Jumlah komponen dalam suatu sistem merupakan jumlah minimum dari

spesi yang secara kimia independen yang diperlukan untuk menyatakan komposisi setiap fasa dalam sistem tersebut. Cara praktis untuk menentukan jumlah komponen adalah dengan menentukan jumlah total spesi kimia dalam system dikurangi dengan jumlah-jumlah reaksi kesetimbangan yang berbeda yang dapat terjadi antara zat-zat yang ada dalam sistem tersebut. Contoh CaCO3 CaO + CO2 komponen reaksi diatas dapat dihitung dengan menggunakan rumus C=SR =31=2

3. Derajat Kebebasan Dalam membicarakan kesetimbangan fasa, kita tidak akan meninjau variabel ekstensif yang bergantung pada massa dari setiap fasa tetapi meninjau variabel-variabel intensif seperti suhu, tekanan, dan komposisi (fraksi mol). Jumlah variabel intensif independen yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu system disebut derajat kebebasan dari sistem tersebut.

4.

Sistem Dua Komponen Cair-Cair

Dua cairan dikatakan misibel sebagian jika A larut dalam jumlah yang terbatas, dan demikian pula dengan B, larut dalam A dalam jumlah yang terbatas. Bentuk yang paling umum dari diagram fasa T-X cair-cair pada tekanan tetap, biasanya 1 atm (seperti gambar diatas). Diagram diatas dapat

2|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

diperoleh secara eksperimen dengan menambahkan suatu zat cair ke dalam cairan murni lain pada tekanan tertentu dengan variasi suhu. Cairan B murni yang secara bertahap ditambahkan sedikit demi sedikit cairan A pada suhu tetap (T1). Sistem dimulai dari titik C (murni zat B) dan bergerak kea rah kanan secara horizontal sesuai dengan penambahan zat A. Dari titik C ke titik D diperoleh satu fasa (artinya A yang ditambahkan larut dalam B). Di titik D diperoleh kelarutan maksimum cairan A dalam cairan B pada suhu T1. Penambahan A selanjutnya akan menghasilkan sistem dua fasa (dua lapisan), yaitu lapisan pertama (L1) larutan jenuh A dalam B dengan komposisi XA,1 dan lapisan kedua (L2) larutan jenuh B dalam A dengan komposisi XA,2. Kedua lapisan ini disebut sebagai lapisan konyugat ( terdapat bersama-sama di daerah antara D dan F). Komposisi keseluruhan ada diantara titik D dan F. Di titik E komposisi keseluruhan adalah XA,3. Jumlah relatif kedua fasa dalam kesetimbangan ditentukan dengan aturan lever. Di titik E lapisan pertama lebih banyak dari lapisan kedua. Penambahan A selanjutnya akan mengubah komposisi keseluruhan semakain ke kanan, sementara komposisi kedua lapisan akan tetap XA,1 dan XA,2. Perbedaan yang terjadi akibat penambahan A secara terus menerus terletak pada jumlah relative lapisan pertama dan kedua. Semakin ke kanan jumlah relative lapisan pertama akan berkurang sedangkan lapisan kedua akan bertambah. Di titik F cairan A yang ditambahkan cukup untuk melarutkan semua B dalam A membentuk larutan jenuh B dalam A. Dengan demikian sistem di F menjadi satu fasa. Dari F ke G, penambahan A hanya merupakan pengenceran larutan B dalam A. Untuk mencapai titik G di perlukan penambahan jumlah A yang tak terhingga banyaknya atau dengan melakukan percobaan mulai dari zat A murni yang kemudian di tambah zat B sedikit demi sedikit sampai di capai titik F dan seterusnya. Jika percobaan dilakukan pada suhu tinggi akan di peroleh batas kelarutan yang berbeda. Semakin tinggi suhu, kelarytan masing-masing komponen satu sama lain meningkat, sehingga daerah fasa semakin menyempit. Kurva kelarutan pada akhirnya bertemu disuatu titik pada suhu

3|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

konsolut atas, atau disebut juga suhu kelarutan kritis (Tc). Di atas titik Tc cairan saling melarut sempurna dalam berbagai komposisi Untuk sistem satu komponen, persamaan Clausius dan ClausisusClapeyron menghubungkan perubahan tekanan kesetimbangan dengan perubahan suhu. Sedangkan pada sistem dua komponen, larutan ideal mengikuti Hukum Roult, larutan elektrolit nyata akan mengikuti Hukum Henry. Jika dua komponen ada dalam satu sistem, maka C = 2. Sementara itu derajat kebebasan (F) = 4 P, akan tetapi untuk penyederhanaannya dibuat supaya tekanan tetap (misalnya pada 1 atm) yang berarti menghabiskan satu derajat kebebasan, dan dapat menuliskan F = 3 P untuk varian sisanya. Salah satu derajat kebebasan ini adalah temperatur sementara yang lain adalah komposisi (yang dinyatakan dengan fraksi mol suatu komponen). Oleh karena itu dapat digambarkan kesetimbangan fase sistem pada diagram temperatur vs komposisi. Garis vertikal dalam diagram menunjukkan sistem pada diagram temperatur vs komposisi dengan komposisi yang sama pada temperatur yang berbeda atau disebut dengan isoplet (dari bahasa Yunani yang berarti jumlah sama). Kesetimbangan fasa adalah suatu keadaan dimana suatu zat memiliki komposisi yang pasti pada kedua fasanya pada suhu dan tekanan tertentu, biasanya pada fasa cair dan uapnya. Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.

Faktor-faktor yang dapat menggeser letak kesetimbangan adalah: a. Perubahan konsentrasi salah satu zat b. Perubahan volume atau tekanan c. Perubahan suhu Aturan ini menyatakan bahwa untuk kesetimbangan apapun dalam sistem tertutup, jumlah variabel bebas (derajat kebebasan) yang sama dengan jumlah komponen C ditambah 2 dikurangi jumlah fasa P, yakni, F = C + 2 P.

4|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

Selama ini pembahasan perubahan mutual antara tiga wujud materi difokuskan pada keadaan cair. Dengan kata lain, perhatian telah difokuskan pada perubahan cairan dan padatan, dan antara cairan dan gas. Dalam membahas keadaan kritis zat, akan lebih tepat menangani tiga wujud zat secara simultan, bukan membahas dua dari tiga wujud zat. Sistem dua komponen dapat berupa campuran dari fasa cair-cair, cairgas, padat-cair, padat-padat. Karakteristik setiap campuran sangat khas misalnya ada sistem cair-cair yang membentuk campuran homogen pada segala P, T dan komposisi volum, tetapi ada pula hanya membentuk 1 fasa pada P, T atau komposisi tertentu. Jika dua komponen ada dalam satu sistem, maka C = 2. Sementara itu derajat kebebasan (F) = 4 - P, akan tetapi untuk penyederhanaannya dibuat supaya tekanan tetap (misalnya pada 1 atm) yang berarti menghabiskan 1 derajat kebebasan dan dapat menuliskan F = 3 P untuk varian sisanya. Salah satu derajat kebebasan ini adalah temperatur sementara yang lain adalah komposisi (yang dinyatakan dengan fraksi mol suatu komponen). Oleh karena itu, dapat digambarkan kesetimbangan fasa sistem pada diagram temperatur vs komposisi. Garis vertikal dalam diagram menunjukkan sistem pada diagram temperatur vs komposisi dengan komposisi yang sama pada temperatur yang berbeda atau disebut dengan isoplet (jumlah sama). Oleh karena iu, aturan fasa berubah menjadi F = C P + 2, karena salah satu variabel (P / T) dengan ketentuan konstan. Untuk zat murni, diperlukan hanya dua variabel untuk menyatakan keadaan yaitu P dan T atau P dan V atau T dan V. Variabelvariabel tersebut dapat ditentukan dengan menggunakan gas ideal sehingga sistem yang terdiri dari satu gas atau cairan ideal mempunyai derajat kebebasan dua. Campuran dua macam senyawa cair- cair kadangkala tidak menghasilkan suatu campuran yang homogen, karena kedua cairan itu tidak larut (misibel) sempurna.

5|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

Dua cairan dikatakan misibel sebagian jika A larut dalam B dalam jumlah yang terbatas, dan sebaliknya. Secara eksperimen dapat diperoleh diagram fasa suhu terhadap komposisi cair- cair pada tekanan tetap, seperti pada gambar berikut :

Diagram ini diperoleh secara eksperimen dengan menambahkan suatu zat cair kedalam cairan murni lain pada tekanan tertentu dengan variasi suhu. Sebagai contoh dimulai dari cairan B murni yang secara bertahap ditambahkan

6|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

sedikit demi sedikit cairan A pada suhu tetap, T1. Sistem dimulai dari titik C (murni zat B) dan bergerak ke arah kanan secara horizontal sesuai dengan penambahan zat A. Dari titik C ke titik D diperoleh satu fasa, artinya A yang ditambahkan larut dalam B. Di titik D diperoleh kelarutan maksimum cairan A dalam cairan B pada suhu T1. Penambahan A selanjutnya akan menghasilkan sistem dua fasa (dua lapisan), yakni lapisan pertama (L1) larutan jenuh A dalam B dengan komposisi XA,1, dan lapisan kedua (L2) larutan jenuh B dalam A dengan komposisi XA,2. Kedua lapisan ini disebut larutan konyugat, terdapat bersama-sama didaerah antara D dan F. Komposisi keseluruhan ada diantara titik D dan F. Di titik E komposisi keseluruhan adalah XA,3. Jumlah relatif kedua fasa dalam kesetimbangan ditentukan dengan aturan lever. Di E, lapisan pertama lebih banyak dari lapisan dua. Penambahan A selanjutnya akan mengubah komposisi keseluruhan semakin ke kanan, sementara komposisi kedua lapisan akan tetap XA,1 dan XA,2. Perbedaan akibat penambahan A secara terus menerus terletak pada jumlah relatif lapisan pertama dan kedua. Semakin ke kanan jumlah relatif lapisan pertama akan berkurang sedangkan lapisan kedua akan bertambah. Di titik F, A yang ditambahkan cukup untuk melarutkan semua B dalam A membentuk suatu larutan jenuh B dalam A. Dengan demikian sistem F menjadi satu fasa. Dari F ke G, penambahan A hanya merupakan pengenceran larutan B dalam A. Untuk mencapai titik G diperlukan penambahan jumlah A yang tak terhingga banyaknya, atau bisa saja melakukan percobaan mulai dari A murni pada suhu T1, di titik G. Lalu dilakukan penambahan B sedikit demi sedikit sampai dicapai titik F dan seterusnya. Jika percobaan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi akan diperoleh batas kelarutan yang berbeda. Semakin tinggi suhu, kelarutan masing-masing komponen satu sama lain meningkat, sehingga daerah dua fasa semakin menyempit. Kurva kelarutan akhirnya bertemu di satu titik pada suhu konsolut atas, atau disebut juga suhu kelarutan titik kritis (Tc). Di atas Tc cairan saling melarut sempurna dalam berbagai komposisi. Contoh sistem yang mengikuti kurva seperti ini adalah sistem air-fenol dengan Tc = 65,85oC

7|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

TC : temperatur kritik, titik kritis yaitu suhu yang menunjukkan bahwa pada temperatur tersebut adalah batas terendah sistem dalam keadaan dua fasa , di atas temperatur tersebut kedua cairan melarut sempurna dalam segala komposisi.

Diagram fase adalah sejenis grafik yang digunakan untuk menunjukkan kondisi kesetimbangan antara fase-fase yang berbeda dari suatu zat yang sama. Tipe-tipe diagaram fase antara lain: 1. Diagram fase 2D Diagram fase yang paling sederhana adalah diagram tekanan-temperatur dari zat tunggal, seperti air. Sumbu-sumbu diagram berkoresponden dengan tekanan dan temperatur. Diagram fase pada ruang tekanan-temperatur menunjukkan garis kesetimbangan atau sempadan fase antara tiga fase padat, cair, dan gas. 2. Diagram fase 3D Adalah mungkin untuk membuat grafik tiga dimensi (3D) yang menunjukkan tiga kuantitas termodinamika. Sebagai contoh, untuk sebuah komponen tunggal, koordinat 3D Cartesius dapat menunjukkan temperatur (T), tekanan (P), dan volume jenis (V). Grafik 3D tersebut kadang-kadang disebut diagram P V - T. Kondisi kesetimbangan akan ditungjukkan sebagai permukaan tiga dimensi dengan luas permukaan untuk fase padat, cair, dan gas. Garis pada permukaan tersebut disebut garis tripel, di mana zat padat, cair, dan gas dapat berada dalam kesetimbangan.

8|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

Gambar 7.5 Diagram fasa. Tm adalah titik leleh normal air, , T3 dan P3 adalah titik tripel, Tb adalah titik didih normal, Tc adalah temperatur kritis, Pc adalah tekanan kritis. Diagram fasa merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dan tekanan. Sebagai contoh khas, diagram fasa air diberikan di Gambar 7.5. Dalam diagram fasa, diasumsikan bahwa zat tersebut diisolasi dengan baik dan tidak ada zat lain yang masuk atau keluar sistem. Pemahaman Anda tentang diagram fasa akan terbantu dengan pemahaman hukum fasa Gibbs, hubungan yang diturunkan oleh fisikawanmatematik Amerika Josiah Willard Gibbs (1839-1903) di tahun 1876. Aturan ini menyatakan bahwa untuk kesetimbangan apapun dalam sistem tertutup, jumlah variabel bebas-disebut derajat kebebasan F- yang sama dengan jumlah komponen C ditambah 2 dikurangi jumlah fasa P, yakni, F=C+2-P (7.1) Jadi, dalam titik tertentu di diagram fasa, jumlah derajat kebebasan adalah 2 yakni suhu dan tekanan; bila dua fasa dalam kesetimbangansebagaimana ditunjukkan dengan garis yang membatasi daerah dua fasa hanya ada satu derajat kebebasan-bisa suhu atau tekanan. Pada ttik tripel ketika terdapat tiga fasa tidak ada derajat kebebasan lagi. Dari diagram fasa, Anda dapat mengkonfirmasi apa yang telah diketahui, dan lebih lanjut, Anda dapat mempelajari apa yang belum diketahui. Misalnya, kemiringan yang negatif pada perbatasan padatan-cairan memiliki implikasi penting sebagaimana dinyatakan di bagian kanan diagram, yakni bila tekanan diberikan pada es, es

9|Page

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

akan meleleh dan membentuk air. Berdasarkan prinsip Le Chatelier, bila sistem pada kesetimbangan diberi tekanan, kesetimbangan akan bergeser ke arah yang akan mengurangi perubahan ini. Hal ini berarti air memiliki volume yang lebih kecil, kerapatan leb besar daripada es; dan semua kita telah hafal dengan fakta bahwa s mengapung di air. Sebaliknya, air pada tekanan 0,0060 atm berada sebagai cairan pada suhu rendah, sementara pada suhu 0,0098 C, tiga wujud air akan ada bersama. Titik ini disebut titik tripel air. Tidak ada titik lain di mana tiga wujud air ada bersama. Selain itu, titik kritis (untuk air, 218 atm, 374C), yang telah Anda pelajari, juga ditunjukkan dalam diagram fasa. Bila cairan berubah menjadi fasa gas pada titik kritis, muncul keadaan antara (intermediate state), yakni keadaan antara cair dan gas. Dalam diagram fasa keadaan di atas titik kritis tidak didefinisikan.

F. ALAT DAN BAHAN Alat : 1. Tabung reaksi besar 2. Pengaduk 3. Beaker glass (500 mL) 4. Kaki tiga dan kasa 5. Pembakar spirtus 6. Gelas ukur (10 mL) 2 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah

Bahan : 1. Aquades 2. Fenol teknis

10 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

G. CARA KERJA

10 mL akuades -dimasukkan ke dalam tabung reaksi A dengan pengaduk dan termometer -ditambah 2 mL larutan fenol -diaduk dan diamati perubahannya

10 mL fenol -dimasukkan ke dalam tabung reaksi B dengan pengaduk dan termometer -ditambah 2 mL akuades -diaduk dan diamati perubahannya

- dimasukkan kedalam beaker glass yang berisi air mendidih Larutan campuran dalam beaker glass -diamati perubahannya -dicatat suhu saat berugah menjadi jernih T1A = ? -diangkat dari beaker glass dan didinginkan -diamati perubahannya -dicatatb suhu saat berubah menjafidi keruh T2A = ? -diamati perubahannya -dicatat suhu saat berugah menjadi jernih T1B = ? -diangkat dari beaker glass dan didinginkan -diamati perubahannya -dicatatb suhu saat berubah menjafidi keruh T2B = ?

*Mengulangi percobaan sampai tidak terjadi perubahan (tetap keruh) walaupun dalam beaker glass.

11 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

H. HASIL PENGAMATAN No 1. Prosedur percobaan Hasil pengamatan Dugaan / reaksi C6H5OH(aq) H2O(aq) C6H5OH(l) Kesimpulan

Tabung A berisi 10 ml aquades dengan - dimasukkan ke penambahan : dalam tabung 2 ml fenol reaksi A dengan pengaduk dan T1A: 82,5C termometer T2A: 58C - ditambah 2 mL larutan fenol 4 ml fenol - diaduk dan T1A: 75C diamati perubahannya T2A: 50C 6 ml fenol Larutan campuran dalam beaker glass T1A: 66C - dimasukkan T2A: 54C kedalam beaker glass yang 8 ml fenol berisi air T1A: 71C mendidih T2A: 53C T1A = ? 10 ml fenol T1A: 65C -diangkat dari beaker glass dan T2A: 45C didinginkan 12 ml fenol -diamati T1A: 64C perubahannya -dicatatb suhu saat T2A: 50C berubah menjadidi 14 ml fenol keruh T1A: 62C T1A = ? T2A: 51C 16 ml fenol T1A: 59C *Mengulangi percobaan sampai T2A: 59C tidak terjadi perubahan (tetap10 mL akuades

+ Pada saat dipanaskan larutan jernih sehingga bisa Pada saat tidak dibedakan dipanaskan larutan dalam fasanya. Dan saat satu fasa dan pada pada saat didinginkan larutan didinginkan larutan dalam berubah menjadi keruh dua fasa. sehingga larutan berada dalam dua fasa.

keruh) walaupun dalam beaker glass.

12 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

No 2.

Prosedur percobaan

Hasil pengamatan

Dugaan / reaksi C6H5OH(aq) H2O(aq) C6H5OH(l)

Kesimpulan

Tabung B berisi 10 ml fenol dengan - dimasukkan ke penambahan : dalam tabung 2 ml aquades reaksi A dengan pengaduk dan T1B: 82C termometer T2B: 55C - ditambah 2 mL akuades 4 ml aquades - diaduk dan T1B: 75C diamati perubahannya T2B: 51C 6 ml aquades Larutan campuran dalam beaker glass T1B: 60C - dimasukkan T2B: 51C kedalam beaker glass yang 8 ml aquades berisi air T1B: 64C mendidih T2B: 52C T1B = ? 10 ml aquades T1B: 64C -diangkat dari beaker glass dan T2B: 49C didinginkan 12 ml aquades -diamati T1B: 65C perubahannya -dicatatb suhu saat T2B: 52C berubah menjadidi 14 ml aquades keruh T1B: 65C T2B = ? T2B: 49C 16 ml aquades T1B: 65C T2B: 56C *Mengulangi percobaan sampai 18 ml aquades tidak terjadi perubahan (tetap T1B: 64C T2B: 52C keruh) walaupun dalam beaker 20 ml aquades glass. T1B: 58C T2B: 53C10 mL fenol

+ Pada saat dipanaskan larutan jernih sehingga bisa Pada saat tidak dibedakan dipanaskan larutan dalam fasanya. Dan saat satu fasa dan pada pada saat didinginkan larutan didinginkan larutan dalam berubah menjadi keruh dua fasa. sehingga larutan berada dalam dua fasa.

13 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

GRAFIK KESETIMBANGAN FASA DUA KOMPONEN ( FENOL - AIR )90

Temperatur ( C )

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 t1 t2

% Volume Fenol

I. ANALISIS DATA Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan, diperoleh hasil dari percobaan yang telah tertera dalam tabel hasil pengamatan dan akan diuraikan sebagai berikut: 1. Tabung A Menghitung % volume untuk penambahan fenol dalam 10 mL aquades. % volume fenol = x 100% = 16.67% diperoleh T1A saat dipanaskan

berubah menjadi jernih adalah 82,5C dan T2A saat di dinginkan berubah menjadi keruh adalah 58C. % volume fenol = x 100% = 28.57% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 75C dan berubah menjadi keruh adalah 50C. % volume fenol =

x 100% = 37.50% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 66C dan berubah menjadi keruh adalah 54C.

14 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

% volume fenol =

x 100% = 44.44% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 71C dan berubah menjadi keruh adalah 53C. % volume fenol =

x 100% = 50.00% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 65C dan berubah menjadi keruh adalah: 45C. % volume fenol =

x 100% = 54.54% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 64C dan berubah menjadi keruh adalah 50C. % volume fenol =

x 100% = 58.33% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 62C dan berubah menjadi keruh adalah 51C. % volume fenol =

x 100% = 61.54% diperoleh T1A saat dipanaskan T2A saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 59C dan berubah menjadi keruh adalah 59C.

2. Tabung B Menghitung % volume untuk penambahan aquades dalam 10 mL fenol. % volume fenol = x 100% = 83.33% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 82C dan berubah menjadi keruh adalah 55C. % volume fenol =

x 100% = 71.42% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 75C dan berubah menjadi keruh adalah 51C. % volume fenol =

x 100% = 62.50% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 60C dan berubah menjadi keruh adalah 51C. % volume fenol =

x 100% = 55.56% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 64C dan berubah menjadi keruh adalah 52C.

15 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

% volume fenol =

x 100% = 50.00% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 64C dan berubah menjadi keruh adalah 49C. % volume fenol =

x 100% = 45.45% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 65C dan berubah menjadi keruh adalah 52C. % volume fenol =

x 100% = 41.67% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 65C dan berubah menjadi keruh adalah 49C. % volume fenol =

x 100% = 38.46% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 65C dan berubah menjadi keruh adalah 56C. % volume fenol =

x 100% = 35.71% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 64C dan berubah menjadi keruh adalah 52C. % volume fenol =

x 100% = 33.33% diperoleh T1B saat dipanaskan T2B saat di dinginkan

berubah menjadi jernih adalah 58C dan berubah menjadi keruh adalah 53C.

16 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

J. PEMBAHASAN Dari data yang telah kami dapatkan melalui pengukuran temperatur larutan, didapatkan hasil dari temperatur larutan saat dipanaskan yaitu T1A dan T1B berbeda dengan temperatur larutan saat di dinginkan kembali T2A dan T2B, T1 relatif lebih besar daripada T2. Selain itu juga terjadi perubahan fasa pada larutan yaitu dari keadaan keruh (dalam keadaan dua fasa) menjadi jernih (dalam keadaan satu fasa) saat larutan dipanaskan dan larutan berubah dari jernih (dalam keadaan satu fasa) menjadi keruh (dalam keadaan dua fasa) saat larutan didinginkan kembali, hal ini dikarenakan larutan mengalami perubahan kelarutan yang dipengaruhi oleh perubahan suhu tersebut. 1. Grafik hubungan antara % volume fenol dengan temperatur diatas menunjukkan kurva kelarutan fenol dalam air atau sebaliknya, tetapi grafik tersebut tidak menunjukkan kelarutan timbal balik fenol terhadap air. Dari grafik tersebut kami mendapatkan titik ekivalen pada titik 590C. Meskipun tidak sesuai dengan titik kritis secara teori yakni 65,850C, Hal ini dikarenakan kurang telitinya kami dalam mengamati alat yakni saat pengukuran temperatur larutan baik ketika dipanaskan maupun didinginkan. Selain itu bentuk grafik yang kami peroleh tidak teratur karena temperatur yang kami dapatkan saat pengukuran naik turun secara tidak

teratur, sehingga bentuk grafik tersebut tidak sesuai dengan teori yang seharusnya grafik membentuk parabola. Hal ini dikarenakan kurang cepatnya kami mengukur suhu ketika terjadi perubahan sehingga suhu cepat turun . selain itu juga karena praktikum yang kami lakukan tidak sampai pada titik dimana saat dipanaskan dan didinginkan sudah tidak terjadi perubahan lagi yaitu saat larutan tetap jenuh selain itu juga karena. Dan hal tersebut hanya akan terjadi saat penambahan larutan sudah relatif dalam jumlah yang besar, sedangkan waktu praktikum kami tidak mencukupi untuk melakukan hal tersebut.

17 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

K. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, didapatkan : Grafik kesetimbangan fase dua komponen antara fenol dan air yang tidak teratur.

GRAFIK KESETIMBANGAN FASA DUA KOMPONEN ( FENOL - AIR )90

Temperatur ( C )

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 t1 t2

% Volume Fenol Titik ekivalen pada titik 590C. Dan juga diketahui terdapat dua jenis fasa yaitu dalam keadaan satu fasa saat larutan dipanaskan (larutan jernih), dan dalam keadaan dua fasa saat larutan didinginkan (larutan keruh). Sedangkan komponen pada larutan terdiri dari dua komponen yaitu larutan fenol dan air. Dan derajat kebebasan sistem kesetimbangan fase dua komponen fase fenol-air didapatkan derajat kebebasan 3 saat larutan dalam keadaan satu fasa (jernih), dan didapatkan derajat kebebasan 2 saat larutan dalam keadaan dua fasa (keruh).

L. DAFTAR PUSTAKA Adriansyah, Rivano. 2009. Aturan Fasa dan Derajat Kebebasan Sistem 1, 2.3 Komponen. http:// docs.google.com/kesetimbangan-fasa.pdf. Diakses

tanggal 2 April 2012. Rohman Ijang and Mulyani Sri. (2004). Kimia Fisika I. Jakarta :Universitas Pendidikan Indonesia.

18 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

Takeuchi, Yoshito. 2008. Kesetimbangan Fasa dan Diagram Fasa. http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/kesetimbangan-fasadan-diagram-fasa/ . diakses tanggal 3 April 2012 Tjahjani Siti dkk. 2012. Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II. Surabaya: Laboratorium KimiaFisika.

19 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

LAMPIRAN JAWABAN PERTANYAAN 1. Gambarkan kesetimbangan fase dua komponen fase cair-cair (fenol-air) dari data yang telah anda dapatkan dengan menggunakan komputer (grafik antara %volume pada sumbu X dan temperatur pada sumbu Y). Gabungkan data yang didapat dari tabung reaksi A dan tabung reaksi B pada satu grafik. 2. Dari grafik yang anda dapatkan (soal no.1), kapan terjadi titik ekivalen?

Jawaban 2. Berikut grafik yang didapatkan.

GRAFIK KESETIMBANGAN FASA DUA KOMPONEN ( FENOL - AIR )90

Temperatur ( C )

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 t1 t2

% Volume Fenol

3. Dari percobaan yang telah kami lakukan, kami mendapatkan titik ekivalen pada titik 590C.

20 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

LAMPIRAN FOTO PERCOBAAN

10 mL Aquades + 2 mL Fenol

Dipanaskan

Diukur suhu awalnya t1A(jernih)

Diukur suhu awalnya t2A(jkeruh)

Terbentuk 2 fasa

21 | P a g e

Nurina Kusuma Ayu Pratiwi_103194204_Pend.Kimia B 2010

10 mL Fenol + 2 mL Aquades

Dipanaskan

Diukur suhu awalnya t1B(jernih)

Diukur suhu awalnya t2B(jkeruh)

Terbentuk 2 fasa

22 | P a g e