LAPORAN PRAKTIKUMANALISIS KIMIA FISIKA II

Disusun Oleh : Prima W. Subagja 41204720109035

UNIVERSITAS NUSA BANGSAMIPA KIMIA 2011

DIAGRAM TERNERSistem Zat Cair Tiga KomponenTUJUAN Membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. LATAR BELAKANG TEORI Berdasarkan hokum fassa Gibbs, jumlah terkecil variable bebas (varian) yang diperlukan untuk untuk menyatakan keadaan suatu system dengan tepat pada kesseimbangan diungkapkan sebagai V=CP+2 Dengan v = jumlah varian, C = jumlah komponen, dan P = jumlah fasa. Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan fasa dipengaruhi oleh suhu, tekanan dan komposisi system. Jumlah varian untuk system tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebgai : V=3P Jika dalam system hanya terdapat satu fasa maka v = 2. Berarti untuk menyatakan keadaan system dengan tepat, hanya perlu menyatakan konsentrasi dua komponennya, karena konsentrasi komponen ketiga menjadi tertentu oleh hubungan ( x1 + x2 + x3 = 1). Sedangkan bila dalam system terdapat dua fasa dalam keseimbangan, v = 1, berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tertentu berdasarkan diagram fasa untuk system tersebut. Oleh karena itu untuk system tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa system ini dapat digambarkan dalam system satu bidang datar berrupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga tersebut menyatakan masing masing komponen dalam keadaan murni. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagaram terner dapat dilihat dari Gambar 1 dibawah ini.

A

C

B

Titik sudut A : komponen A murni Titik pada sisi AB : campuran biner A dan B Titik sudut B : komponen B murni Titik pada sisi BC : campuran biner B dan C Titik sudut C : komponen C murni Titik pada sisi AC : campuran biner A dan C Titik dalam segitiga : campuran terner A, B, dan C. Jumlah fasa dalam system zat cair tiga komponen bergantung pada day saling larut antar zat cair tersebut dan ssuhu percobaan. Andaikan ada tiga zat cair A, B, dan C saling larut sempurna. Penambahan zat C ke dalam campuran A dan B dapat memperbesar atau memperkecil daya larut A dan B. Pada percobaan ini hanya akan ditinjau system yang memperbesarr daya saling larut A dan B. Gambar 2 menyatakan kelarutan cairan C dalam berbagai komposisi campuran A dan B pada suhu dan tekanan tetap. Daerah d dalam lengkungan (kurva bimodal) merupakan daerah dua fasa. Salah satu cara untuk menentukan kurva bimodal atau kurva kelarutan ini dengan cara menambah zat B ke dalam berbagai komposisi campuran A dan C.

Gambar 2. Diagram fasa system tiga zat cair denggan sepassang zat cair yang mempunyai kelarutan timbal balik terbatas.

Titik titik pada lengkungan menggambarkan komposisi system pada saat terjadi perubahan dari jernih menjadi keruh. Kekeruhan timbul karena larutan tiga komponen yang homogeny pecah menjadi dua larrutan terner terkonyugasi. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Erlenmeyer Buret Klem buret Pipet volume Pipet volume Pipet ukur Botol semprot Piknometer 250 ml 50 ml 25 ml 50 ml 25 ml 500 ml 25 ml 13 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

ZAT YANG DIGUNAKAN (Tergantung tugas dari asisten) Aseton Air (Aqua DM) Toluol Kloroform Etanol Asam asetat glacial CARA KERJA 1. Dalam labu erlenmeyer yang bersih, kering dan tertutup, buatlah 9 campuran cairan A dan C yang saling larut- dengan komposisi sebagai berikut : Labu 1 2 3 4 5 6 ml A 2 4 6 8 10 12 ml B 18 16 14 12 10 8 Semua pengukuran volume dilakukan dengan buret 7 14 6 8 16 4 9 18 2 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml

2. Titrasi tiap campuran dalam labu 1 dengan 9 dengan zat B sampai tepat timbul keruh, dan catat jumlah volume zat B yang digunakan. Lakukan titrasi dengan perlahan lahan. 3. Tentukan rapat masing masing cairan murni A, B & C.

4. Catat suhu kamar sebelum dan sesudah percobaan. PENGAMATAN Bj CHCl3 Bj Aseton Bj Air Mr CHCl3 Mr Aseton Mr Air Gram Mol Fraksi molNo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CHCl3 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Aceton 18 16 14 12 10 8 6 4 2 air 8,25 2,325 1,025 0,5 3,85 0,725 0,325 0,825 0,675

= 1, 7843 = 0,81 =1 = 119,5 = 58 = 18 = bj / volume = gram / Mr = mol zat / jumlah mol seluruh zatgram air 8,250 2,325 1,025 0,500 3,850 0,725 0,325 0,825 0,675 mol mol Kloroform aseton 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 0,27 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,11 0,08 0,05 0,03 mol air 0,46 0,13 0,06 0,03 0,21 0,04 0,02 0,05 0,04 Jumlah Fraksi mol Fraksi molFraksi mol fraksi Kloroform aseton air mol 0,04 0,33 0,63 1,00 0,15 0,54 0,32 1,00 0,27 0,57 0,17 1,00 0,38 0,53 0,09 1,00 0,30 0,27 0,43 1,00 0,55 0,33 0,12 1,00 0,68 0,26 0,06 1,00 0,70 0,16 0,14 1,00 0,81 0,08 0,11 1,00

gram gram Kloroform aseton 3,569 7,137 10,706 14,274 17,843 21,412 24,980 28,549 32,117 14,211 12,632 11,053 9,474 7,895 6,316 4,737 3,158 1,579

PERHITUNGAN Berat jenis zat ( ) Berat jenis zat = (Berat pikno + zat) - berat pikno kosong x berat jenis air (Berat pikno + air) - berat pikno kosong a. etanol = ( 19,2904 10,9510 ) x 1 ( 21,2452 10,9510 ) b. aseton = ( 19,0830 10,9510 ) x 1 = 0.7900 g/mL = 0,8101 g/mL

( 21,2452 10,9510 ) c. asetat = ( 21,2623 10,9510 ) x 1 ( 21,2452 10,9510 ) Perhitungan fraksi mol zat 1. Mol Etanol = (v x ) CHCl3 BM = 2 x 0,8101 = 0.0247 mol 119.5 Mol Aseton = 18 x 0.6015 = 0.1867 mol 58 Mol CH3COOH = 9.625 x 1.0025 = 0.1608 mol 60 Mol total = 0.3722 Fraksi mol ( X ) = mol zat mol total X CHCl3 = mol CHCl3 mol total = 0.0247 ( 0.0247 + 0.1867 + 0.1608 ) = 0.0664 % CHCl3 = X CHCl3 x 100% = 0.0664 x 100% = 6.64% = 1.0017 g/mL

X aseton = 0.1867 = 0.5016 = 50.16 % 0.3722 X CH3COOH = 0.1608 = 0.4320 = 43.20 % 0.3722 Dengan perhitungan yang sama di dapat % fraksi mol ( X ) : No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CHCl3 6.64 % 17.72 % 30.01 % 40.21 % 50.80 % 61.01 % 71.14 % 81.09 % 90.70 % Aseton 50.16 % 59.51 % 58.81 % 50.63 % 42.66 % 34.17 % 25.59 % 17.03 % 8.45 % CH3COOH 43.20 % 22.78 % 11.18 % 9.16 % 6.54 % 4.82 % 3.27 % 1.89 % 0.85 %

GAMBAR DIAGRAM TERNER :

9 8 7 6 5 4 3

2 PEMBAHASAN 1

Hasil pada diagram terner merupakan cerminan dari komposisi kesetimbangan & zat cair. Diagram ini merupakan alat yang menunjukkan kemurnian suatu campuran zat. Dalam material fasa dinyatakan berdasarkan

struktur mikro (struktur dan komposisi) yang homogen dari suatu area yang terdapat di dalam matyerial tersebut. Diagram fasa merupakan gambaran secara grafis fasa-fasa yang terdapat di dalam suatu material dengan variabel temepratur, tekanan dan komposisi. Suatu sifat cairan yaitu sifat kepolarannya. Semakin polar suatu cairan semakin mudah cairan tersebut larut dalam air. Pada percobaan ini dilakukan percobaan mengenai diagram terner sistem zat cair tiga komponen dengan metode titrasi. Percobaan ini bertujuan untuk membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemisahan suatu campuran dengan ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl4- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl4. Selain itu juga digunakan CCl4 dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest. Dari hasil perhitungan tersebut dapat dibuat diagram fasa sistem untuk masing masing percobaan yang digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga itu menggambarkan suatu komponen murni. Titik menyatakan campuran terner dengan komposisi x% mol A, y% mol B dan z% mol C. Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut antar zat cair tersebut. Berdasarkan percobaan pertama yang telah dilakukan terlihat bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume kloroform yang digunakan semakin banyak maka volume air yang digunakan semakin sedikit untuk memisahkan larutan tersebut. Sedangkan pada percobaan kedua bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume air yang diperlukan semakin banyak dan CCl4 yang digunakan semakin sedikit. Larutan yang mengandung dua komponen yang saling larut sempurna akan membentuk daerah berfase tunggal, sedangkan untuk komponen yang tidak saling larut sempurna

akan membentuk daerah fase dua. Semakin kecil perbandingan volume asam asetat maka konsentrasinya makin kecil. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl4- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl4. Selain itu juga digunakan CCl4 dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest KESIMPULAN Jumlah fasa dalam sistem zat cair 3 komponen bergantung pada daya saling larut antara zat cair tersebut. Penentuan diagram terner ini sangat memerlukan ketelitian yang tinggi karena kesalahan pengamatan pada saat titrasi dapat mempengaruhi hasil akhir diagram terner yang kita buat.

TEGANGAN PERMUKAAN CAIRANCARA CINCIN DU NUOYTUJUAN Menentukan tegangan permukaan cairan tunggal atau larutan. Menentukan tegangan antar muka dua cairan yang saling tak campur. LATAR BELAKANG TEORI 1. Teori Dasar Molekul pada permukaan mengalami tarikan kea rah dalam rongga cairan, karena gaya tarik menarik oleh uap molekul molekul dari dalam fasa rongga lebih kuat dibandingkan dengan tarikan oleh molekul molekul dari fasa uapnya yang ada di atas permukaan cairan. Akibat cairan ini, maka permukaan cairan akan cenderung mengkerut untuk mencapai luas permukaan sekecil mungkin, karena cairan tersebut akan mempunyai tegangan permukaan. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya per satuan panjang yang bekerrja pada permukaan untuk melawan pembesaran permukaan, atau sebagai energiper satuan luas yang diperlukan untuk memperluas permukaan sebesar satu satuan luas pada suhu, tekanan dan komposisi tetap. Kedua makna tegangan permukaan tersebut adalah sama, yang dapat dibuktikan dari pengamatan pada film sabun yang tertentang pada rangka kawat (Gambar 2). Apabila bagian kawat yang dapat bergerak ditarik menurut anak panah, maka ada gaya yang bekerja melawan tarikan itu. Andaikan kawat ditarik sejarak dx, maka kerja yang dilakukan adalah, Kerja = 1 dx dalam dyne / cm 1 dx = dA (1.b) (1.c) dA dalam erg / cm2

Selain tegangan permukaan untuk system cair uap, dikenal pula tegangan antar muka, untuk system dua cair yang saling tak campur. Faktor faktor yang mempengaruhi antara lain suhu, tekanan jenis dan konsentrasi zat tertentu. 2. Cara Cincin Du Nuoy Cara ini didasarkan atas penentuan gaya yang diperlukan untuk menarik cincin Pt Ir dari permukaan cairan. Cincin digantungkan pada neraca torsi,

kemudian cincin yang semula tercelup dalam cairan ddengan memutar kawat torsi. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan cincin dari permukaan cairan secara ideal adalah. Gaya = 4 R Dengan R = jari jari cincin. Keliling 2R harus dikalikan dua mengingat bahwa ada batas dalam dan batas luar antara cairan dan kawat. Perlakuan ini berlaku untuk cairan dengan sudut kontak 0 = 0. Dalam kenyataannya ada sebagian cairan yang terangkat sebelum permukaan cairan terpecahkan, sehinggan Persamaan (2) perlu dimasukkan factor koreksi, Fr, yang merupakan fungsi dari R3 / V dan R / r, dengan V = volume cairan yang terangkat, r = jari jari kawat cincin, dan R = jari jari cincin. Volume v didapat dari persamaan gaya, F = mg = p V g Dengan memperhitungkan factor koreksi, maka tegangan permukaan diberikan oleh persamaaan, Dengan, f = gaya yang terbaca pada skala neraca torsi Fr = factor koreksi (ditentukan secara percobaan oleh Harkrins dan Jordan) = tegangan permukaan yang nyata P = tegangan permukaan yang diukur pada percobaan

Faktor koreksi juga dicari salah satu rumus empiric berikut, Fr = factor koreksi A = 0.725 B = 0.0009075 R = jari jari cincin P = nilai tegangan permukaan yang diukur pada percobaan K = 0.04534 1.679 r / R D = rapat massa fasa dibawah antar muka d = rapat massa fasa diatas antar muka c = keliling cincin r = jari jari kawat

PERALATAN YANG DIGUNAKAN Tensiometer Du Nuoy Cincin platina Beban + pinset Thermometer Gelas ukur Gelas kimia Errlenmeyer Pipet volume Pipet ukur Batang pengaduk Piknometer 1000C 50 ml 50 ml 50 ml 10 ml 5 ml 25 ml 1 buah 1 buah 1 set 1 buah 2 buah 5 buah 5 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

ZAT KIMIA YANG DIGUNAKAN (Tergantung penugasan asisten) Aseton, alcohol, kloroform, dll, masing masing Larutan NaCl Larutan MgCl2 CARA KERJA 1. 2. Kalibrasi dahulu alat tensiometer yang akan digunakan (tanyakan cara kalibrasi pada asisten) Gunakan pinset untuk memegang cincin dan pinset hanya dapat digunakan pada bagian atas dari cincin. Jangan sekali- sekali memegang / menjepit bagian yang melingkar. 3. 4. 5. Bersihkan cincin dengan mencelupkannya ke dalam alcohol kemudian dibakar sebentar dengan pembakar Bunsen. Gantungkan cincin pada lengan torsi dalam keadaan teraretir. Cairan yang hendak ditentukan tegangan permukaannya ditempatkan dalam sebuah gelas kimia (diameter 4.5 cm) dan diletakkan diatas penyangga cuplikan. Penyangga ini harus pada kedudukan sedemikian rupa sehingga bila diturunkan, cincin yang semula tercelup didalam cairan dapat mencapai permukaan. 6. Naikkan penyanggan cuplikan sampai cincin tercelup kedalam 0.5 cm dari permukaan, atau dari antar muka untuk penutupnya 1. 75 ml 50 ml 50 ml

7.

Bebaskan lengan torsi dan nol-kan pembacaan pada kedudukan penunjuk dan bayangannya berimpit dengan garis pembanding pada cermin. Cincin harus tetap tercelup didalam cairan selama pengerjaan ini.

8.

Turunkan penyangga cuplikan perlahan lahan sehingga cincin berada padaa permukaan cairan. Permukaan penunjuk pada garis di tengah cermin. Permukaan cairan akan terentang tetapi penunjuk harus tetap dipertahankan pada garis tengah cermin. Kedua pengerjaan ini harus dilakukan bersama sama sehingga film cairan ini pecah. Baca skala pada saat film cairan pecah.

9.

Untuk memperoleh tegangan permukaan pada percobaan (=P), factor kalibrasi alat harus diperhatikan.

PENGAMATANSampel Air Etanol Aseton h1 1,3 1 1,2 h2 1,5 1,1 1,1 h3 1,3 1 1,1 h 0,33 1,03 1,13 bj 1 0,7895 0,8101 r 1,15 1,15 1,15

Bobot pikno kosong + air + Aseton + etanol + kloroform Rumus = r.g.d.g 2 PERHITUNGAN

= 10, 9514 g = 21, 2450 g = 19,0780 g = 19,2900 g = 29, 3181 g

Perhitungan densitas cairan contoh (d) Densitas zat (d) = a.d etanol b. d aseton (bobot pikno + Zat ) (bobot pikno kosong) (bobot pikno + air ) - (bobot pikno kosong) = ( 19,2904 10,9510 ) x 1 ( 21,2452 10,9510 ) = ( 19,0830 10,9510 ) x 1 ( 21,2452 10,9510 ) = 0.7900 g/mL = 0,8101 g/mL x d air

Perhitungan tegangan permukaan ( ) = d . r . g .l 2 a. air = 1 g/cm3 x 0.115 cm x 980 cm/det2 x 0.96 cm 2 = 54,0960 dyne/cm b. aseton = 0.7900 g/cm3 x 0.115 cm x 980 cm/det2 x 0.80 cm 2 = 35,6132 dyne/cm c. etanol = 0.8101 g/cm3 x 0.115 cm x 980 cm/det2 x 1.0 cm 2 = 45,6491 dyne/cm

PEMBAHASAN Tegangan permukaan adalah suatu kemampuan atau kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas pemukaannya lebih kecil yaitu permukaan datar, atau bulat seperti bola atau ringkasnya didefinisikan sebagai usaha untuk membentuk luas permukaan baru. Dengan sifat tersebut zat cair mampu untuk menahan benda-benda kecil di permukaannya. Tegangan terjadi karena adanya gaya kohesi yaitu gaya tarik- menarik antara partikel sejenis. Kita dapat memisalkannya A mewakili partikel di dalam zat cair sedangkan B mewakili partikel di permukaan zat cair. Partikel A ditarik oleh gaya yang sama besar ke segala arah oleh partikel-partikel yang ada di dekatnya. Hasilnya, resultannya adalah sama dengan nol. Sedangkan partikel B ditarik oleh partikelpartikelyang ada disamping dan dibawahnya dengan gaya yang sama besar.sehingga resultannya berarah ke bawah. Resultan ini menyebabkan lapisan atas seakan tertutup selaput elastic. Inilah yang disebut dengan tegangan permukaan. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi tegangan permukaan, antara lain dalah suhu. Dengan naiknya suhu, nilai tegangan permukaan akan

semakin menurun. Hal ini disebabkan karena ketika suhu meningkat, ada energi tambahan yang diberikan ke dalam cairan sehingga meninkatkan energi kinetik molekul-molekul dalam cairan, menyebabkan pengaruh interaksi antar cairan berkurang. Kemudian, faktor lain yang mempengaruhi adalah tekanan jenis. Penaruh tekanan jenis berhubungan dengan volume molar. Semakin besar volume, maka tegangan permukaannya semakin besar. Faktor selanjutnya adalah pengaruh dari komposisi cairan (konsentrasi). Semakin tinggi konsentrasi suatu zat, maka tegangan permukaannya semakin tinggi. Kemudian, massa jenis suatu zat juga berpengaruh pada tegangan permukaan. Massa jenis berhubungan dengan kerapatan suatu zat. Semakin rapat zat tersebut, maka tegangan permukaannya semakin besar. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa percobaan yang telah dilakukan ternyata mengalami sedikit penyimpangan dengan data pada literatur. Hal ini mungkin disebabkan beberapa hal, diantaranya adalah :

1.200 C. 2. 3.

Tegangan permukaan dipengaruhi juga oleh suhu. Pada praktikum ini dilakukan pada suhu 270 C, sedangkan data yang ada pada literatur pada suhu Kekurang telitian praktikan dalam membaca skala pada pipa kapiler. Kurang tepatnya konsentrasi larutan yang dibuat.

KESIMPULAN Berdasarkan percobaan dan analisis data dapat diambil kesimpulan : 1. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan adalah : suhu, Berdasarkan percobaan tersebut diperoleh nilai tegangan permukaan : = 54,0960 dyne/cm konsentrasi, tekanan dan massa jenis.

a. Tegangan permukaan air

b. Tegangan permukaan aseton = 35,6132 dyne/cm c. Tegangan permukaan etanol = 45,6491 dyne/cm

KELARUTAN TIMBAL BALIKTUJUAN Mempelajari kelarutan timbal balik antara dua cairan. Menggambarkan hubungan kelarutan dengan suhu dalam suatu diagram fase.

LATAR BELAKANG TEORI Larut adalah istilah sehari-hari yang kita gunakan jika suatu zat dapat dicampurkan secara sempurna dengan suatu cairan. Kita kenal pula keadaan jenuh hingga sampai ke sangat kecil sekali yang biasa kita sebut tidak larut. Pada dasarnya setiap cairan larut dalam cairan lain, akan tetapi ada batasnya yaitu keadaan jenuh, yang ditandai oleh suatu kelarutan tertentu. Dalam kehidupan sehari-hari kita mengambil batas terlalu tegas yaitu larut dan tidak larut. Padahal yang kita sebut tidak larut sebenarnya mempunyai kelarutan yang sangat kecil. Secara makroskopis kita hanya mengamati dua kemungkinan bila dua campuran dicampurkan, yaitu terjadi satu fasa saja atau terjadi dua fasa. Kemungkinan pertama terjadi bila kelarutan cairan pertama dalam cairan kedua belum terlampaui. Kemungkinan kedua terjadi bila kelarutan salah satu cairan terlampaui dan karenanya akan terjadi dua fasa yang masing-masing merupakan larutan jenuh. Kedua kemungkinan itu dapat dimengerti secara termodinamika. Bila zat 1 terlarut dalam zat warna 2 maka potensial kimia komponen 1 dapat dinyatakan sebagai, 1 = 1 o + RT 1n X1 dengan 1o potensial kimia zat-1 murni, x-fraksi mol zat-1 dengano

anggapan larutan ideal. Kurva aluran 1 - 1

terhadap x1 terlukiskan pada

Gambar 1. Pada gambar tersebut, garis utuh adalah kurva kelarutan ideal, garis putus-putus a menyatakan larutan nyata dengan deviasi selalu lebih rendah dibandingkan dengan potensial kimia zat-1 murni. Ini berarti bila dalam larutan masih terdapat fasa zat-1 murni maka zat tersebut akan berpindah ke fasa pertama yang berarti komponen 1 tersebut masih larut, potensial kimia komponen-1 lebih rendah dari dari potensial zat-1 murni, berarti proses

pelarutan masih mungkin. Tetapi setelah proses pelarutan melampaui titik yang selanjutnya 1 lebih besar daripada o1 akan terjadi perpindahan komponen-1 ke luar dari larutan memasuki fasa zat-1 murni dan akhirnya mencapai keseimbangan. Perluasan logika tadi untuk komponen-2 akan sampai pada kesimpulan bahwa sekali terjadi dua buah fasa yang berada dalam kesetimbangan, tidak mungkin salah satu atau kedua fasa tersebut merupakan fasa zat murni. Dengan demikian jelaslah mengapa terjadi pelarutan sempurna, ada kelarutan maksimum dan terjadi dua fasa dengan masing-masing merupakan larutan jenuh.

Disamping itu kita kenal pula sifat berubahnya kelarutan bila suhu berubah. Dengan demikian keadaan satu fasa dapat mengalami perubahan menjadi dua fasa bila suhunya berubah, begitu pula sebaliknya. Gibbs menemukan pada komposisi dan tekanan tertentu, suhu terjadinya perubahan diatas tertentu pula. Ia membuat aturan yang dapat digunakan untuk menghitung jumlah variable bebas (varian) dengan ungkapan : v=CP+1 dengan v, jumlah varian, C jumlah komponen dan P jumlah fasa, pada tekanan tetap (perlu diingat bahwa pada saat perubahan terjadi, masih terdapat dua fasa).

Daerah di dalam lingkungan pada Gambar 2 merupakan daerah dua fasa. Sebagai contoh titik a akan terpecah menjadi titik b (fasa-1) dan titik c (fasa-2). Perbandingan jumlah fasa-1 dengan fasa-2 adalah sebagai ac : ab. Bila system tersebut dipanaskan dari T1 ke T2 maka titik a bergerak ke a, b ke b dan c ke c. Dari perbandingannya jelas fasa 1 bertambah banyak dan fasa 2 berkurang. Pemanasan lebih lanjut sampai ke Ta membawa titik a ke a titik b ke a dan titik b ke c. Sampai disini berarti fasa-2 habis dan system berubah menjadi satu fasa saja, variannya dua berarti dapat berada pada berbagai komposisi dan suhu.

PERALATAN YANG DIGUNAKAN a. b. c. d. e. f. g. h. i. Tabung reaksi sedang 1 buah Tabung reaksi besar Pengaduk lingkar 1 buah 1 buah

Termometer (0,10 C) 1 buah Klem manice Botol timbang Pembakar Bunsen Kaki tiga Kawat busa 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

j.

Gelas kimia 1000ml

1 buah

ZAT KIMIA YANG DIGUNAKAN a. b.c.

Fenol Larutan NaCl 1%

Larutan CH3CH 1%

CARA KERJA

1. Siapkan campuran fenol dengan air didalam tabung reaksi sedang dengan komposisi masing-masing sebagai berikut :

Fenol (gram) Air (ml)

4 4

4 5

4 6

4 8

5 10

6 6

7 8

8 10

A = Tabung reaksi sedang B = Tabung reaksi besar C = Termometer D = Pengaduk lingkar E = Air F = Gelas kimia

2.Panaskan tiap campuran tersebut dalam penangas air dengan susunan alat sebagai tampak pada Gambar 3. Aduklah campuran dengan pelan, catat suhu pada saat campuran berubah dari keruh menjadi bening. Keluarkan tabung reaksi besar dari air, biarkan campuran (larutan) menjadi dingin dan catat suhu pada saat campuran kembali. 3.Bila penimbangan fenol pada pengerjaan 1 kurang teliti tentukan konsentrasi fenol dalam kedua fasa dari tiap-tiap campuran secara volumetric dengan menggunakan larutan brom yang telah dibakukan.

4.Buatlah dalam tabung reaksi sedang yang bersih campuran 4 gram fenol dan 6 gram fenol dan 6 ml larutan NaCl 1%.

PENGAMATAN No Fenol (gr) Air (ml) 1 4 4 2 4 5 3 4 6 4 4 8 5 5 10 6 6 6.5 7 7 8.5 8 8 10.5 T1 63 66 62 63 71 60 64 65 T2 60 63 60 60 66 58 62 62 T1 62 64 62 63 70 61 65 64 T2 60 63 60 61 66 59 63 62

PERHITUNGAN Fraksi mol ( X ) Fenol 1) Fenol : Mol fenol Mol air Fraksi mol fenol air = 4 : 4 = 0.0426 mol = 0.2222 mol = 0.1609 mol = g/Mr Mr = = 4 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0426 mol (0.0426 + 0.2222) mol 2) Fenol : Mol fenol Mol air air = 4 : 5 = 0.0426 mol = 0.2778 mol

= v x Bj = 4 mL x 1 g/mL

= g/Mr Mr

= 4 g/94 g/mol 18 g/mol

= v x Bj = 5 mL x 1 g/mL

Fraksi mol fenol

=

0.0426 mol (0.0426 + 0.2778) mol

= 0.1330 mol

3) Fenol : Mol fenol Mol air

air

=

4

:

6.5 = 0.0426 mol = 0.3611 mol

= g/Mr Mr

= 4 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0426 mol

= v x Bj = 6.5 mL x 1 g/mL

Fraksi mol fenol

=

= 0.1055 mol

(0.0426 + 0.3611) mol 4) Fenol : Mol fenol Mol air Fraksi mol fenol air = 4 : 8 = 0.0426 mol = 0.4444 mol = 0.0875 mol

= g/Mr Mr =

= 4 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0426 mol

= v x Bj = 8 mL x 1 g/mL

(0.0426 + 0.4444) mol 5) Fenol : Mol fenol Mol air air = 5 : 10 = 0.0532 mol = 0.5555 mol

= g/Mr Mr

= 5 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0532 mol

= v x Bj = 10 mL x 1 g/mL

Fraksi mol fenol

=

= 0.0874 mol

(0.0532 + 0.5555) mol 6) Fenol : Mol fenol Mol air air = 6 : 6.5 = 0.0638 mol = 0.3611 mol

= g/Mr Mr

= 6 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0638 mol

= v x Bj = 6.5 mL x 1 g/mL

Fraksi mol fenol

=

= 0.1502 mol

(0.0638 + 0.3611) mol

7) Fenol : Mol fenol Mol air

air

=

7

:

8.5 = 0.0745 mol = 0.4722 mol = 0.1363 mol

= g/Mr Mr

= 7 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0745 mol

= v x Bj = 8.5 mL x 1 g/mL =

Fraksi mol fenol

(0.0745 + 0.4722) mol 8) Fenol : Mol fenol Mol air Fraksi mol fenol air = 8 : 10.5 = 0.0851 mol = 0.5833 mol = 0.1273 mol

= g/Mr Mr =

= 8 g/94 g/mol 18 g/mol 0.0851 mol

= v x Bj = 10.5 mL x 1 g/mL

(0.0851 + 0.5833) mol 9) Fenol : metanol Mol fenol Mol metanol Fraksi mol fenol = 4 : 6 = 0.0426 mol = 0.1481 mol = 0.2234 mol

= g/Mr Mr =

= 4 g/94 g/mol 32 g/mol 0.0426 mol

= v x Bj = 6 mL x 0.79 g/mL

(0.0426 + 0.1481) mol 10) Fenol : NaCl Mol fenol Mol NaCl Fraksi mol fenol = 4 : 6 = 0.0426 mol = 0,1113 mol = 0,2768 mol (0.0426 + 0.1113) mol PEMBAHASAN Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada

= g/Mr Mr =

= 4 g/94 g/mol 55 g/mol 0.0426 mol

= v x Bj = 6 mL x 1.02 g/mL

kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh (supersaturated) yang metastabil. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan : 1. Temperatur Pengaruh temperatur tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (H) negatif, maka daya larut turun dengan turunnya temperatur. Bila panas pelarutan (H) positif, maka daya larut naik dengan naiknya temperatur. 2. Jenis zat terlarut dan pelarut Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip, umumnya dapat saling bercampur baik, sedang yang tidak biasanya sukar bercampur. 3. Tekanan Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya larut zat padat dan zat cair, tetapi berpengaruh pada daya larut gas. Reaksi timbal balik Reaksi timbal balik adalah reaksi yang, tergantung keadaan, dapat mengalir ke dua arah. Apabila Anda meniupkan uap panas ke sebuah besi yang panas, uap panas ini akan bereaksi dengan besi dan membentuk sebuah besi oksida magnetik berwarna hitam yang disebut ferri ferro oksida atau magnetit, Fe3O4. Hidrogen yang terbentuk oleh reaksi ini tersapu oleh aliran uap. Reaksi ini dapat berbalik, tapi dalam keadaan biasa, reaksi ini menjadi reaksi satu arah. Produk dari reaksi satu arah ini berada dalam keadaan terpisah dan tidak dapat bereaksi satu sama lain sehingga reaksi sebaliknya tidak dapat terjadi. Reaksi timbal balik yang terjadi pada sistem tertutup

Sistem tertutup adalah situasi di mana tidak ada zat yang ditambahkan atau diambil dari sistem tersebut. Tetapi energi dapat ditransfer ke luar maupun ke dalam. Pada contoh yang baru kita bahas tadi, Anda harus membayangkan sebuah besi yang dipanaskan oleh uap dalam sebuah kotak tertutup. Panas ditambahkan ke dalam sistem ini, namun tidak satu zat pun yang terlibat dalam reaksi ini dapat keluar dari kotak. Keadaan demikian disebut sistem tertutup. Pada saat ferri ferro oksida dan hidrogen mulai terbentuk, kedua zat ini akan saling bereaksi kembali untuk membentuk besi dan uap panas yang ada pada mulanya. Coba pikirkan, kira-kira apa yang Anda temukan ketika menganalisis campuran ini setelah beberapa saat? Anda akan sadar, bahwa Anda telah membentuk situasi yang disebutkesetimbangan dinamis.

PENGENDAPAN SOL HIDROFOB OLEH ELEKTROLITTUJUAN Mempelajari pengaruh penambahan elektrolit pada sol hidrofob. Menentukan nilai pengendapan ion ion bervalensi satu, dua dan tiga terhadap sol hidrofob tertentu.

LATAR BELAKANG TEORI Salah satu sifat partikel disperse koloid dalam medium polar addalah memiliki muatan listrik pada permukaannya. Permukaan bermuatan ini mempengaruhi distribusi ion terdekat dalam medium pendispersi. Ion dengan muatan yang sama tertolak menjauhi permukaan. Akibat hal diatas dan akibat gerakan partikeel karena panas timbul lapis rangkap listrik dan distribusi muatan yang baur di sekitarnya. Kestabilan sol hidrofob disebabkan oleh muatan sejenisdari partikel partikel terdispersi, hingga terjadi tolak menolak antara partikel, dan adanya lapisan rangkap listrik pada antar muka partikel terdispersi dengan medium pendispersinya. Penambahan elektrolit ke dalam sol hidrofob akan menyebabkan penyempitan bagian baur dari lapis rangkap listrik dan proses. Ungkapan terakhir ini meramalkan bahwa nilai pengendapan elektrolit yang ber valensi satu, dua dan tiga terhadap sol hidrofob tertentu akan mempunyai perbandingan.

PERALATAN YANG DIGUNAKAN Tabung reaksi + rak tabung Pipet ukur Gelas kimia Buret + klem buret Botol semprot Sikat tabung reaksi 10 ml 150 ml 25 ml 500 ml 20 buah 2 buah 7 buah 2 buah 1 buah 1 buah

ZAT KIMIA YANG DIGUNAKAN

Sol hidrofob positif (sol besi III oksida) Sol hidrofob negative (sol arsen sulfidda) Larutan elektrolit : NaF MgSO4 Al2(SO4) Na3PO4

150 ml 150 ml

0.2

M

90 ml 90 ml 90 ml 90 ml

0.005 M 0.0005 M 0.0005 M

CARA KERJA Untuk sol hidrofob positif Ambil larutan larutan elektrolit NAF 0.2 M, MgSO4 0.005 M dan Na3PO4 0.0005 M. dalam tabung reaksi yang bersih dank erring, buatlah campuran masing masing larutan elektrolit seperti daftar di bawah ini. No tabung reaksi ml elektrolit ml air I 1 4 II 2 3 III 3 2 IV 4 1 V 5 0

Pada tiap tabung reaksi di atass ditambahkan masing masing 5 ml sol besi III oksida, kemudian campurkan kedua larutan itu baik baik dengan membalikbalikkan tabung reaksi 2 3 kali (jangan dikocok). Setelah 15 menit amati pada tabung mana terjadi pengendapan sempurna. Untuk mendapatkan nilai pengendapan dengan ketelitian lebih besar, susunlah beberapa tabung lagi dengan variasi yang lebih kecil dari semula. Contoh : Misalnya pada tabung no 2 tak terjadi endapan, pada tabung no 3 hanya ada kekeruhan, pada tabung no 4 terjadi endapa sempurna. Buatlah lagi komposisi larutan sebagai berikut.

ml elektrolit ml air

3,2 1,8

3,4 1,6

3,6 1,4

3,8 1,2

Amati keadaannya setelah 15 menit. Lakukan yang sama untuk ketiga elektrolit.

PENGAMATANNo I II III IV V ml elektrolit 1 2 3 4 5 ml air 4 3 2 1 0 NaF + + + + + MgSO4 + + + + + Na3(PO)4 + + + + + NaCl + + + + +

PEMBAHASAN Semua partikel koloid mempunyai muatan sejenis (positif atau negatif). Oleh karena muatannya sejenis, maka terdapat gaya tolak menolak antar partikel koloid. Hal ini mengakibatkan partikel-partikel tersebut tidak mau bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid. Gaya tolak-menolak antar artikel yg bermuatan sejenis tersebut mencegah partikel-partikel koloid bergabung dan mengendap karena gaya gravitasi. Kestabilan koloid juga disebabkan adanya lapis rangkap listrik pada antarmuka partikel terdispersi dan medium terdispersinya. Sistem koloid bersifat netral karena partikel-partikel koloid yang bermuatan menarik ion-ion dengan muatan berlawanan dalam medium pendispersinya. Partikel-partikel koloid bersifat stabil karena memiliki muatan listrik yang sejenis. Apabila muatan listrik tersebut hilang, maka partikel-partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan. Proses pengumpulan ini disebut flokulasi (floculation) dan gumpalannya disebut flok (flocculant). Gumpalan ini akan mengendap akibat pengaruh gravitasi. Proses penggumpalan partikelpartikel koloid dan pengendapannya ini disebut koagulasi.

Jika suatu elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid, maka partikelpartikel koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation) dari elektrolit. Sementara itu, partikel-partikel koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion) dari elektrolit. Hal ini menyebabkan partikel -partikel koloid tersebut dikelilingi oleh lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan dengan muatan lapisan pertama. Apabila jarak antara lapisan pertama dan kedua cukup dekat, maka muatan keduanya akan hilang sehingga terjadi koagulasi. Nilai pengendapan merupakan konsentrasi elektrolit minimum yang diperlukan untuk terjadinya flokulasi sol hidrofob dalam waktu tertentu. Pengamatan yang dilakukan hanya dengan parameter larutan yang paling bening, sehingga hasil yang diperoleh tidak tepat. Campuran sol besi air elektrolit pada awalnya berwarna orange selurhnya, kemudian seiring bertambahnya waktu, perlahan-lahan terjadi pengendapan sehingga bagian atas berupa larutan bening dan bagian bawah terdapat gumpalan yang mengendap akibat tertarik gravitasi.

KESIMPULAN Pada percobaan pengendapan sel hidrofob oleh elektrolit diperoleh negatif atau tidak terbentuk endapan. Ini tidak sesuai dengan teorinya bahwa pada volume tertentu terjadi gumpalan dengan elektrolit.

PENGENDAPAN TIMBAL BALIK SOL HIDROFOBTUJUAN Mempelajari pengaruh timbal balik dari dua sol hidrofob yang berlawanan muatan. Menentukan konsentrasi relative kedua sol hidrofob tersebut pada saat terjadi pengendapan timbal balik sempurna. LATAR BELAKANG TEORI Sol adalah sebutan untuk sistem koloid dengan fasa terdispersi zat padat dan medium pendispersi zat cair. Partikel partikel fasa terdispersi tidak menggumpal dan mengendap, hal ini disebabkan karena sol mempunyai kestabilan tertentu. Berdasarkan kestabilan ini dapat dibedakan dua jenis sol, yaitu : a. Sol liofob (atau hidrofob, kalau medium pendispersinya air) dan b. Sol liofil (atau hidrol, bila medium pendispersinya air). Kestabilan sol hidrofob disebabkan oleh karena adanya lapisan rangkap listrik diantara permukaan partikel dan medium pendispersinya. Permukaan partikel terdispersi mengadsorpsi ion ion tertentu sehingga partikel tersebut memperoleh muatan listrik tertentu. Partikel partikel koloid akan bermuatan sejenis maka satu sama lain saling tolak menolak, dan ion ion disekitarnya akan terdistribusi membentuk lapisan rangkap listrik menyesuaikan diri dengan muatan pada permukaan paartikel tersebut. Jadi adanya sedikit elektrolit dapat menstabilkan ion. Kestabil sol hidrofil terutama desebabkan oleh karena partikel partikel terdispersi memiliki afinitas yang besar terhadap molekul molekul air sehingga menjadi partikel partikel terhidrasi (terselubungi oleh molekul molekul air). Sol hidrofob dapat diendapkan dengan menambahkan elektrolit. Interaksi yang terjadi antara partikel sol dengan ion yang berlawanan muatan akan mengakibatkan penetralan muatanpartikel, menghilangkan kestabilan sol tersebut karena hilangnya gaya tolak menolak antar partikel dan sol tersebut akan terflokulasi, akhirnya partikel partikel sol akan mengendap. Efek yang sama dapat diperoleh apabila ke dalam suato sol ditambahkan sol lain yang

berlawanan muatan. Dalam hal ini akan terjadi bila kedua sol dicampurkan dengan perbandingan tertentu. Percobaan ini akan menentukan perbandingan kedua sol hidrofob yang berlawanan muatan untuk mengasilkan pengendapan sempurna.

PERALATAN YANG DIGUNAKAN Tabung reaksi + rak tabung Pipet ukur Gelas kimia Buret + klem buret Botol semprot Sikat tabung reaksi 10 ml 150 ml 25 ml 500 ml 20 buah 2 buah 7 buah 1 buah 1 buah 1 buah

ZAT KIMIA YANG DIGUNAKAN Sol bermuatan positif misalnya sol besi III oksida Sol bermuatan negatif misalnya sol arsen III sulfide

CARA KERJA 1. Buat campuran dalam tabung reaksi (gunakan tabung reaksi yang bersih) seperti daftar di bawah ini, dengan menggunakan buret. No tabung reaksi I II III IV V VI VII ml sol positif 1 2 3 4 5 6 7 ml sol negatif 9 8 7 6 5 4 3

VIII IX Catatan :

8 9

2 1

Isi dulu semua tabung reaksi dengan satu jenis sol (misalnya sol positif), kemuadian sol yang lainnya di tambahkan.

2. Campurkan kedua sol itu dengan baik cara membalik balikkan tabung reaksi dua atau tiga kali (jangan dikocok). 3. Amati pada tabung tabung mana terjadi pengendapan sempurna setelah 15 menit. Cari titik optimumnya, yaitu pada saat cairan diatas tak berrwarna. 4. Untuk mendapatkan titik optimum dengan ketelitian yang lebih besar, susunlah beberapa tabung reaksi lagi dengan variasi konsentrassi yang lebih kecil pada kedua sisi dari titik optimum.

Contoh : misalnya pada tabung no. 2 terjadi pengendapan sempurna, maka buatlah komposisi larutan seperti berikut.

ml sol positif ml sol negatif

1,2 8,8

1,4 8,6

1,6 8,4

1,8 8,2

2,0 0,0

2,4 7,8

2,6 7,4

2,8 7,2

Amati keadaannya setelah 15 menit

PENGAMATAN No tabung reaksi I II III IV Ml Sol Positif 1 2 3 4 Ml sol negatif 9 8 7 6 Hasil pengamtan Sangat keruh Sangat keruh Sangat keruh Sangat keruh

V VI VII VIII IX

5 6 7 8 9

5 4 3 2 1

keruh keruh keruh Agak keruh Agak keruh

Dari hasil pengamatan pertama didapat bahwa tabung dengan no 8 dan 9 pengendapannya sempurna, maka dibuat variasi konsentrasi yang lebih kecil sebagai berikut No tabung reaksi I II III IV V VI PEMBAHASAN Ml Sol Positif 9 8.8 8.6 8.4 8.2 8.0 Ml sol negatif 9 8 7 6 5 4 Hasil pengamtan keruh keruh Agak keruh keruh keruh keruh

Koloid adalah suatu campuran yang keadaannya berada diantara larutan dan suspensi/larutan kasar. Koloid terlihat sebagai campuran homogen, namun digolongkan sebagai campuran heterogen secara mikrokopis. Koloid umumnya bersifat tidak stabil dan tidak dapat disaring. Diameter zat terlarut antar 10-7-10-5 cm. Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Contoh sol : putih telur, air lumpur, tinta, cat dan lain-lain. Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat padat disebut sol padat. Contoh sol padat : perunggu, kuningan, permata (gem).

KESIMPULAN Dari hasil Praktikum didapatkan bahwa titik optimum pengendapan koloid yang berbeda muatan adalah pada volume sol negative 8,6 dan sol positif 1,4 ml.

DAFTAR PUSTAKAAnonin.2010.Kesetimbangan Fasa dan Diagram Fasa.http://chem-is-try.com Dogra.2008.Kimia Fisik Dan Soal-Soal.Erlangga.Bandung. Konneth.1993.Prinsip-Prisip Kesetimbangan Kimia Edisi Keempat.UI-press Jakarta. Mulyani,Sri.2004.Kimia Fisik I.UPI.Jakarta Sukardjo.1997.Kimia Fisika.Bineka Cipta.Jogyakarta Sukarjo.1997.Kimia Fisika.Jakarta:Rineka Cipta Bird,Tony.Kimia Fisika untuk Universitas.Jakarta:PT. Gramedia Sukarjo.1997.Kimia Fisika.Jakarta:Rineka Cipta Dogra.2008.Kimia Fisik Dan Soal-Soal.Erlangga.Bandung. Mulyani,Sri.2004.Kimia Fisik I.UPI.Jakarta