Sistem Biner Fenol

download Sistem Biner Fenol

of 15

  • date post

    25-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    514
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Sistem Biner Fenol

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

SISTEM BINER FENOL-AIRI. TUJUAN PERCOBAAN Membuat kurva komposisi pada sistem fenol-air terhadap suhu dan tekanan. Menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik sestem fenol-air. II. DASAR TEORI Sistem dua komponen mempunyai derajat kebebasan F = 4 - P. Jika sistem ada dalam satu fasa, maka F = 3. Hal ini berarti sistem mempunyai tiga varian atau tiga derajat kebebasan. Keadaan sistem digambarkan dengan tiga koordinat atau tiga dimensi (diagram ruang). Diagram ruang sulit dibuat dan dipelajari. Untuk menyederhanakan maka slah atu variabel ditas dibuat konstan atau tetap sehingga tingga 2 variabel bebas. Dengan penyederhanaan ini diagram dapat digambarkan dalam dua dimensi. Ada tiga kemungkinan bentuk diagram, yaitu: Diagram P-konsentrasi pada T tetap Diagram T-konsentrasi pada P tetap Diagram P-T pada konsentrasi tetap Penyederhanaan selanjutnya dilakukan dengan cara mempelajari berbagai kesetimbangan yang mungkin terdapat dalam sistem secara terpisah. Hal ini dapat dilakukan dengan mengatur tekanan dan temperatur sistem. Sistem biner fenol air merupakan sistem yang memperlihatkan sistem kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu dan tekanan tetap. Jika komposisi campuran fenol-air dilukiskan terhadap suhu akan diperoleh sebuah kurva seperti Gambar 01.

1

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

T

L1

daerah 1 fasa

L0

A2

B2 B1

Suhu

A1

T2 T1

To

XA = 1

XC

XF = 1

Gambar 01. Diagram fasa sistem biner fenol-air

Keterangan: L1 L2 xA xF xC = fasa fenol dalam air = fasa air dalam fenol = mol fraksi air mol = mol fraksi fenol = mol fraksi komponen pada titik kritis (TC) Pada daerah di dalam kurva terdapat dua fasa. Titik-titik pasangan komposisi temperatur di dalam kurva selalu menggambarkan dua fasa. Komposisi tiap fasa terletak pada kurva. Diluar kurva hanya terdapat satu fasa. Titik maksimum kurva disebut titik kritis maksimum atau temperatur konsulat atas. Diatas temperatur titik kritis tidak mungkin terdapat dua fasa. Sistem ini mempunyai suhu kritis (TC) pada tekanan tetap yaitu suhu minimum pada saat dua zat bercampur secara homogen dengan komposisi CC. Pada T1 dengan komposisi antara A2 dan B2, sistem berada pada dua fasa (keruh). Sedangkan pada saat sistem berada pada satu fasa, campuran berubah dari keruh menjadi jernih. Jika percobaan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi akan diperoleh batas kelarutan yang berbeda. Semakin tinggi suhu, kelarutan masing-masing komponen komponen sati sama lain meningkat sehingga saerah dua fasa semakin menyempit.

2

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

III. ALAT DAN BAHAN NAMA ALAT Tabung reaksi diameter 4 cm Sumbat tabung Batang pengaduk Gelas kimia 500 ml Statif dan Klem Spatula Cawan petri Gelas kimia 100 ml Pemanas listrik Buret 50 mL Termometer IV. PROSEDUR KERJA 1. Tabung (bersih dan kering) diisi dengan fenol kemudian ditimbang sampai diperoleh massa fenol sekitar 5 gram.2. Selanjutnya alat disusun seperti gambar berikut ini.Batang Pengaduk

JUMLAH 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 3 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

NAMA BAHAN Kristal fenol Aquades

JUMLAH 5 gram secukupnya

Tabung reaksi berdiameter 4 cm Termometer

Fenol + air

Penangas air

Gambar 02. Susunan Peralatan untuk percobaan biner fenol-air 3. Buret diisi dengan aquades. 4. Ke dalam tabung, ditambahkan aquades melalui buret dengan volume 0,1. Jika larutan

keruh, tambahkan kembali 0,1 mL aquades.5. Panaskan campuran tersebut dalam penangas air (kira-kira suhu 90C) sambil diaduk

perlahan dan konstan. Suhu campuran tersebut (T1) pada saat campuran mulai berubah3

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

dari keruh menjadi bening. Biarkan suhu naik menjadi T1 + 4C. Kemudian tabung dikeluarkan dari penangas dan biarkan campuran mendingin di udara sambil diaduk. Suhunya dicatat (T2) pada saat kekeruhan muncul kembali, kemudian dihitung suhu rata-rata (T).6. Selanjutnya ditambahkan aquades untuk mendapatkan T1 dan T2 sesuai dengan langkah

5. V. HASIL PENGAMATAN1. Suhu kamar

: 26oC : 99,5% : 5,0098 gram : 1 gram/mL Pengamatan Fenol mencair Terdapat kristal fenol yang belum mencair dan larutan berwarna orange. Terdapat kristal fenol yang belum mencair dan larutan berwarna orange. Terdapat kristal fenol yang belum mencair dan larutan berwarna orange. Semua kristal fenol mencair dan terbentuk larutan orange bening. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan4

Kadar fenol yag digunakan Massa fenol yang ditimbang Massa jenis aquades No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Aquades (mL) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3

2. Penambahan aquades sebelum terjadi kekeruhan

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang. Setelah penambahan aquades, timbul kekeruhan namun setelah diaduk kekeruhan tersebut hilang.

Suhu pada saat terjadinya kekeruhan = 35oC 3. Penambahan aquades setelah terjadi kekeruhan No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. Aquades (mL) 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,4 0,5 0,5 1,3 1,5 0,2 2,0 1,0 Massa (gram) Fenol Air 5,0098 2 5,0098 2,1 5,0098 2,2 5,0098 2,3 5,0098 2,4 5,0098 2,5 5,0098 2,6 5,0098 2,7 5,0098 2,9 5,0098 3,0 5,0098 3,2 5,0098 3,3 5,0098 3,4 5,0098 3,6 5,0098 4,0 5,0098 4,5 5,0098 5,0 5,0098 6,3 5,0098 7,8 5,0098 8,0 5,0098 10,0 5,0098 11,0 T1 37 40 41 45 49 49,5 53 53 54,5 57,5 59 59 62 64 64,5 65 67 65 65 65 66 67 Suhu T2 35 40 40 44 47 49,5 51 52 54 57 58 59 61 64 64,5 65 66 65 65 65 66 66 T 36 40,5 40,2 44.5 48 49,5 52 52,5 54,25 57,25 58,5 59 61,5 54 64,5 65 66,5 65 65 65 65 66,5 % mol Fenol Air 32,32 67,68 31,18 68,82 30,29 69,71 29,28 70,72 28,49 71,51 27,60 72,40 26,90 73,10 26,12 73,88 24,77 75,23 24,09 75,91 22,94 77,06 22,46 77,54 21,90 78,10 20,95 79,05 19,27 80,73 17,49 82,51 16,01 83,99 13,15 86,85 10,90 89,10 10,66 89,34 8,72 91,28 7,98 92,025

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44.

3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098 5,0098

14,0 17,0 20,0 23,0 26,0 27,0 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 34,5 35 35,5 36 36,5 37 37,5

67 65 64 62 59 56 54 51 49 48 47 46 45 45 45 45 44 43 41 40 39 38

66 65 64 62 59 56 53 50 49 48 47 46 45 45 44 43 42 41 40 39,5 39 38

66,5 65 64 62 59 56 53,3 50,3 49 48 47 46 45 45 44,5 44 43 42 40,5 39,75 39 38

6,38 5,32 4,55 3,98 3,54 3,41 3,08 3,03 2,99 2,94 2,89 2,85 2,81 2,77 2,73 2,69 2,65 2,62 2,58 2,55 2,51 2,48

93,62 94,68 95,45 96,02 96,46 96,59 96,92 96,97 97,01 97,06 97,11 97,15 97,19 97,23 97,27 97,31 97,35 97,38 97,42 97,45 97,49 97,52

VI. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan ini dilakukan pembuatan kurva komposisi pada sistem fenol-air pada tekanan tetap dan penentuan suhu kritis kelarutan timbal balik sistem fenol-air. Hal pertama yang dilakukan adalah menimbang fenol. Fenol yang digunakan pada percobaan ini berwujud kristal yang tak berwarna dengan kadar 99,5%. Dalam pembuatan kurva komposisi pada sistem fenol-air pada tekanan tetap dan menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik sistem fenol-air, terlebih dahulu harus dihitung hal-hal sebagai berikut. 1. Menghitung jumlah mol fenol yang digunakan Diketahui Massa fenol = 5,0098 gram Mr fenol (C6H5OH) = 94 Kadar fenol = 99,5% Penyelesaian % berat =berat zat x 100 % berat campuran6

Laporan Praktikum Kimia Fisika Sistem Biner Fenol-Air

berat zat = berat campuran x % berat = 5,0098 gram x 0,995 = 4,985 gram Mol fenol = massa fenol Mr fenol 4,985 gram 94

Mol fenol =

Mol fenol = 0,053 mol Jadi jumlah mol fenol yang digunakan adalah 0,053 mol.2. Menghitung massa dan mol air yang digunakan

Untuk menentukan jumlah mol air yang digunakan, terlebih dahulu volume air dikonversi menjadi massa air dengan mengalikan massa jenis dari air. Penentuan massa air Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut: = air = 1 gram/L Sehingga : m = x V m = 1 g/L x V m=V Pada suhu 36oC

massa volume

Diketahui : Vair = 2 mL Sehingga massa air d