LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR IPERCOBAAN VPENENTUAN TITIK BEKU

Nama Mahasiswa: Anggia Putri GustamiNIM: M0311007Hari / Tanggal Praktikum: Kamis, 10 November 2011Kelompok: 1 (satu)Asisten Pembimbing: Dwi Ayu Novianti

LABORATORIUM KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS SEBELAS MARET2011

PERCOBAAN 5PENURUNAN TITIK BEKU

I. TujuanMahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl.II. Dasar TeoriThe behavior of solutions is qualitatively similiar to that of pure solvent but is quantitatively different. Pure water boils at 100,00 C and freezes at 0,0 C, for instance, but a 1,00 m (molal) solution of NaCl in water boils at 101,0 C and freezes at -3,7 C.The higher boiling point and lower freezing point observed for solution compared to a pure solvent are examples of colligative properties properties that depend on the amount of dissolved solute but not on its chemical identity. The word colligative means bound together in a collections and it used because a collections of solute particle is responsible for the observed effects. Other colligative properties are lower vapor pressure for solution compared with the pure solvent and osmosis, the migration of solvent and other small molecules through a semipermiable membrane. (Mc Murry, Fay.2010)Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut). Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut , maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:1. Penurunan tekanan uap jenuh2. Kenaikan titik didih3. Penurunan titik beku4. Tekanan osmosisBanyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan/)Penelitian mengenai sifat koligatif larutan memiliki peranan penting seperti:1. Penentuan bobot molekul / massa relatif senyawa (Mr)2. Pengembangan teori larutan3. Dengan adanya penambahan zat tertentu ini digunakan untuk menurunkan titik bekunya sehingga larutan tidak segera membeku ataupun pada peningkatan titik didih agar larutan / zat tidak cepat meleleh. Dalam dunia farmasetika hal ini digunakan seperti pada basis salep / unguentum dan suppositoria.Titik beku larutan adalah suhu pada saat larutan membeku pada tekanan atmosfer. Penurunan titik beku ini dipengaruhi tekanan uap zat dan tekanan atmosfernya. Dalam keadaan setimbang antara padatan dan zat cairnya, tekanan uap zat padatnya sama dengan tekanan uap zat cairnya. .(Saroyo,1982)Menurut Brady yang disebut titik beku adalah suhu di mana garis kesetimbangan padat cair akan berpotongan pada garis 1 atm. (Brady,1987).

(http://1.bp.blogspot.com/-Q4kL1yXin1I/TjwpuujcF5I/AAAAAAAABKY/4aE2t3mBEsg/s1600/Diagram%2BP%2B-%2BT%2Bpelarut%2BH2O.JPGGaris BD pada gambar disebut garis beku. Garis beku merupakan transisi fase cair padat. Setiap titik pada garis itu menyatakan suhu dan tekanan di mana air dapat membeku (es mencair). Pada tekanan 1 atm (760 mmHg), air membeku pada 0C ; pada 4,58 mmHg, air membeku pada 0,0098 C. Perhatikan bahwa tekanan permukaan berpengaruh besar pada titik didih, tetapi sangat kecil pengaruhnya pada titik beku. Garis BD nyaris vertikal terhadap sumbu suhu.Melalui percobaan telah diketahui bahwa larutan dari zat zat yang sukar menguap mempunyai titi didih lebih tinggi dan titik beku lebuh rendah dari pelarutnya. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku =freezing point deppresion)

Tf larutan= titik beku larutanTf pelarut= titik beku pelarutTf= penurunan titik bekuKenaikan titik didih maupun penurunan titik beku tidak bergantung pada jenis zat pelarut, tetapi hanya pada konsentrasi partikel dalam larutan. Untuk larutan encer, penurunan titik beku (Tf) sebanding dengan kemolalan larutan.

Tf= penurunan titik bekum = molalitas larutanKf = tetapan penurunan titik beku molalGt = massa zat terlarut (gram)Mr = massa molekul relatif zat terlarutP = massa pelarut (gram)Untuk larutan yang mengandung zat terlarut tidak mudah menguap dan dapat mengalami disosiasi (larutan elektrolit), besarnya penurunan tekanan uap larutan, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku larutan, dipengaruhi oleh derajat disosiasi larutan. Perbandingan antara harga sifat koligatif yang terukur dari suatu larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif yang diharapkan dari suatu larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama disebut faktor vant Hoff dan dinyatakan dengan lambang i. Semakin kecil konsentrasi larutan, jarak antarion semakin besar dan ion ion semakin bebas. Akibatnya harga i semakin mendekati harga teoritis. Harga i dari elektrolit tipe kovalen ternyata lebih bervariasi, bergantung pada kekuatan elektrolit itu. Elektrolit lemah mempunyai harga i mendekati satu sedangkan elektrolit kuat mempunyai harga i yang mendekati harga teoritisnya. Hubungan i dengan persen ionisasi (derajat ionisasi) adalah sebagai berikut

Dengan = derajat ionisasi elektrolit, untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < < 1). Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.n = jumlah ion yang dapat dihasilkan oleh 1 satuan rumus senyawa elektrolit. Misalnya NaCl : n = 2; K2SO4 : n = 3.Oleh karena pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan jumlah partikel dalam larutan, maka rumus sifat koligatif larutan elektrolit menjadi :

( Michael Purba,2006)III. Alat dan BahanA. Alat :a. Seperangkat alat penentuan titik beku, yang terdiri dari : Panci penangas1 buah Gelas ukur1 buah Gelas beker2 buah Tabung reaksi5 buah Termometer1 buah Stopwatch1 buah Pengaduk kaca1 buah Penjepit tabung reaksi1 buah Neraca analit1 buah

Gambar Alat yang digunakan

Termometer raksaTabung reaksiGelas bekerGelas ukur

Penjepit tabung reaksi

Neraca analitPengaduk kacaStopwatch

Seperangkat alat penentuan titik beku

b. Bahan : Urea1,85 gram NaCl1,75 gram Aquades45 ml Es batusecukupnya Garam dapur (p.a)secukupnyaIV. Langkah KerjaA. Aquades

Aquades 5 mlGelas ukurTabung reaksiEs batu + garamAquades bekucairanDimasukkan ke dalamDipindahkan dalamPanci penangasDimasukkan ke dalamDitambahkan denganDibiarkan hinggaSuhu diukur setiap 30 detik hingga menjadi

B. Bahan

Aquades Gelas ukurTabung reaksi yang berbedaBahanUrea 0,6 gramUrea 1,25 gramNaCl 0,585 gramNaCl 1,17 gramDimasukkan ke dalam dan diambil 10 mlNeraca analitDimasukkan ke dalamPanci penangasEs batu + garamLarutan bekucairanDitambahkan denganSuhu diukur setiap 30 detik hingga menjadiDibiarkan hinggaMasing masing diambil 5 ml dan dipindahkan ke dalamDimasukkan ke dalamGelas beker yang berbedaDipindahkan ke dalam

V. Hasil Percobaan dan PembahasanA. Data PercobaanNo.t (s)Suhu (C)

Aquades 5mlUrea0,6 grUrea 1,25 grNaCl 1,17 grNaCl 0,585 gr

1.02-4-2-5-4

2.302-3-2-3-3

3.603-2-1-2-2

4.9030-1-2-1

5.120302-10

6.15031341

7.18043453

8.210476--

9.2404----

10.2704----

11.3005----

12.3305----

13.3605----

14.3906----

15.4207----

16.4507----

17.4808----

18.5108----

19.5408----

20.5708----

21.6008----

22.6308----

23.6609----

24.69010----

25.72011----

B. PembahasanPercobaan kali ini bertujuan agar mahasiswa dapat menentukan penurunan titik beku larutan urea dan larutan NaCl. Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain adalah seperangkat alat penentuan titik beku yang terdiri dari panci penangas 1 buah, gelas ukur 1 buah, gelas beker 2 buah, tabung reaksi 5 buah, termometer 1 buah, stopwatch 1 buah, pengaduk kaca 1 buah, penjepit kayu 1 buah, dan neraca analit 1 buah. Masing masing alat mempunyai fungsi yang berbeda beda. Panci penangas diguakan sebagai tempat untuk meletakkan tabung reaksi di antara campuran es batu dengan garam dapur. Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume aquades yang digunakan dan mengukur volume larutan yang akan digunakan. Gelas beker digunakan untuk melarutkan bahan dengan aquades. Tabung reaksi digunakan sebagai tempat larutan yang akan dicari titik bekunya. Termometer digunakan untuk mengukur perubahan suhu yang terjadi setiap 30 detik. Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang digunakan larutan dari keadaan membeku sampai mencair kembali. Pengaduk digunakan untuk mengaduk bahan yang digunakan dengan aquades hingga tercampur. Penjepit kayu digunakan untuk mengambil tabung reaksi saat diukur suhunya agar tidak terpengaruh oleh suhu tangan dan neraca analit digunakan untuk mengukur massa bahan yang akan digunakan. Bahan bahan yang digunakan antara lain urea 1,85 gram, NaCl 1,75 gram, aquades 45 ml, es batu secukupnya, garam dapur (p.a) secukupnya.Langkah langkah yang dilakukan dalam percobaan ini adalah bahan bahan seperti CO(NH2)2 (urea) dan NaCl ditimbang dengan menggunakan neraca analait. Urea yang digunakan sebanyak 0,6 gram dan 1,25 gram sedang NaCl yang digunakan sebanyak 1,17 gram dan 0,585 gram. Kemudian masing masing bahan dimasukkan ke dalam gelas beker yang berbeda untuk dilarutkan menggunakan aquades yang telah diukur volumenya sebanyak 10 ml. Masing masing larutan diambil 5 ml lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda. Masing masing tabung reaksi dimasukkan ke dalam panci penangas yang telah diisi oleh campuran es batu dan garam dapur secukupnya. Larutan dalam tabung reaksi yang telah dimasukkan ke dalam panci penangas ditunggu hingga beku. Setelah larutan beku, suhu masing masing larutan diukur menggunakan termometer setiap selang 30 detik hingga larutan yang beku berubah menjadi cairan kembali.Berdasarkan percobaan yang dilakukan didapatkan suhu awal (Tf) dari masing masing bahan. Aquades memiliki Tf = 2C. Menurut dasar teori pelarut murni (aquades) dalam keadaan standar (tekanan 1 atm) memiliki titik beku 0C, namun hasil pengamatan yang diperoleh tidak sama dengan yang ada pada dasar teori. Hal ini dapat diakibatkan dalam mengamati suhu tidak pada saat air benar benar membeku. Kemudian dari beberapa suhu yang diperoleh, suhu yang paling sering muncul (konstan) dijadikan sebagai Tf. Aquades memiliki Tf = 8 C, urea 0,6 gram memiliki Tf = 0 C, urea 1,25 gram memiliki Tf = -2 C, NaCl 1,17 gram memiliki Tf = -2 C, sedangkan NaCl 0,585 gram memiliki Tf = -4 C (diambil suhu pada saat t=0 karena tidak didapatkan suhu yang konstan). Penurunan titik beku (Tf) dapat diketahui dengan diketahuinya Tf dan Tf dengan menggunakan rumus Tf = Tf - Tf. Hasil yang didapat antara lain Tf aquades = -6 C ; Tf urea 0,6 gram = 2 C ; Tf urea 1,25 gram = 4 C ; Tf NaCl 1,17 gram = 4 C dan Tf NaCl 0,585 gram = 6 C. Perhitungan tersebut merupakan perhitungan berdasarkan hasil pengamatan.Perhitungan yang berdasarkan dengan teori adalah dengan menggunakan rumus . Untuk larutan elektrolit (dalam hal ini NaCl) menggunakan rumus , karena NaCl tergolong elektrolit kuat maka dianggap 1. Volume pelarut yang digunakan adalah sebesar 10 ml, karena massa jenis air sama dengan 1 gr/cm3 maka massa air (pelarut) sama dengan volumenya yaitu menjadi 10 gram. Massa relatif (Mr) dari urea adalah 60 sedangkan NaCl adalah 58,5. yang diperoleh antara lain urea 1,25 gram = 0,465 C ; urea 0,6 gram = 1,86 C ; NaCl 1,17 gram = 7,44 C ; dan NaCl ,585 gram = 3,72 C. yang diperoleh berdasarkan hasil pengamatan dengan yang berdasarkan teori memiliki perbedaan. Hal ini mengindikasikan bahwa ada ketidak validan antara hasil pengamatan dengan dasar teori. Hal ini besar kemungkinan disebabkan oleh percobaan yang kurang sempurna pada :1. Pembekuan larutan yang belum sempurna atau dapat dikatakan larutan belum membeku sepenuhnya2. Kekurang telitian dalam membaca skala pada termometer setiap selang waktunya.VI. KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diperoleh beberapa kesimpulan, antara lain :1. Titik beku larutan selalu lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murni2. penurunan titik beku larutan yang mengandung zat terlarut tidak mudah menguap dan tidak mengalami disosiasi (larutan non elektrolit), sebanding dengan banyaknya partikel zat terlarut.3. Untuk larutan yang mengandung zat terlarut tidak mudah menguap dan dapat mengalami disosiasi (larutan elektrolit), besarnya penurunan tekanan uap larutan, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku larutan, dipengaruhi oleh derajat disosiasi larutan.4. Titik beku pelarut murni (aquades) = 2. Penurunan titik beku berdasarkan teori, larutan urea 1,25 gram = 3,875 C ; urea 0,6 gram = 1,86 C ; NaCl 1,17 gram = 7,44 C ; dan NaCl ,585 gram = 3,72 C sedangkan yang berdasarkan hasil pengamatan adalah aquades = -6 C ; urea 0,6 gram = 2 C ; urea 1,25 gram = 4 C ; NaCl 1,17 gram = 4 C dan NaCl 0,585 gram = 6 C.

Daftar PustakaBrady, James E. Kimia Universitas Jilid 1 (Terjemahan).1987.Tangerang : Binarupa Aksara.Daniel, Farington and friends.Experimental Phsycal Chemistry Seventh Edition.1970.Tokyo : Mc Graw Hill Ltd.Petrucci, Ralph H.Kimia Dasar Jilid 2 Edisi 4 (Terjemahan).1992.Jakarta : Erlangga.Musinah, Siti dkk.Ilmu Kimia Jilid 2.2008.Jakarta : Dinkes RI.Purba, Michael.Kimia untuk SMA Kelas XII.2006.Jakarta : ErlanggaPringgomulyo, Saroyo.KIMIA UMUM Untuk Bagian Kimia Industri Sekolah Teknologi Menengah dan STM Pembangunan.1982.Jakarta : Depdikbud Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan.Mc Murry, Fay.General Chemistry.2010.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan/(http://1.bp.blogspot.com/Q4kL1yXin1I/TjwpuujcF5I/AAAAAAAABKY/4aE2t3mBEsg/s1600/Diagram%2BP%2B-%2BT%2Bpelarut%2BH2O.JPG

Surakarta, 15 November 2011 Praktikan,

Anggia Putri GustamiM0311007

Lampiran

A. Berdasarkan hasil pengamatanNoZat TerlarutTitik Beku (C)

RumusMassa (gr)Molalitas (molal)AirLarutan

1Co(NH2)20,6620

2Co(NH2)21,252,0832-2

3NaCl0,58512-2

4NaCl1,1722-4

Aquades Urea 0,6 gram Urea 1,25 gram NaCl 1,17 gram NaCl 0,585 gram

B. Berdasarkan teori

NoZat TerlarutTitik Beku (C)

RumusMassa (gr)Molalitas (molal)AirLarutan

1Co(NH2)20,6621,14

2Co(NH2)21,252,0832-1,875

3NaCl0,58512-5,44

4NaCl1,1722-1,72

larutan elektrolit Urea 0,6 gram Urea 1,25 gram

NaCl 1,17 gram NaCl 0,585 gram