LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

Oleh:

Kelompok 5

Nama Kelompok:

Made Adi Nugraha Tristaningrat (1113031045)

Made Erna Sukmayani (1213031033)

Ni Made Desy Rosita Dewi (1213031043)

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2014

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

temen2 tlong di cek lagi ya kalau ada salah kata, kalimat, atau

paragraph.,,

I. Tujuan

1. Menentukan berat molekul senyawa CHCl3 dan senyawa unknown X

berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen

2. Menerapkan persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul senyawa

CHCl3 dan zat unknown X secara eksperimen

3. Menentukan zat unknown X berdasarkan berat molekul hasil eksperimen

II. Dasar Teori

Gas mempunyai sifat bahwa molekul-molekulnya sangat berjauhan satu sama

lain sehingga hampir tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak di antara

molekul-molekulnya. Gas diturunkan dari kata “chaos”, dimana untuk fase gas

yang bertekanan rendah (< 1 atm) maka jarak antarmolekul biasanya relatif besar

dibanding diameter molekul. Pada gas bertekanan rendah ini, gaya antarmolekul

memerankan peranan yang sangat kecil dibanding tenaga kinetik translasi dimana

gaya intermolekuler dapat diabaikan pada tekanan rendah (0,01). Dengan demikian,

gas akan mengembang dan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya. Secara

umum, sifat gas dapat dinyatakan dengan persamaan keadaan. Hubungan antara

tekanan, temperatur, volume, dan jumlah mol dapat ditulis sebagai persamaan

keadaan yang dapat diturunkan secara matematik.

Gas hipotesis yang dianggap akan mengikuti hukum gabungan gas pada

berbagai suhu dan tekanan hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan

disebut gas ideal. Gas nyata akan menyimpang dari sifat gas ideal. Pada tekanan

yang relatif rendah termasuk pada tekanan atmosfer serta suhu yang tinggi, semua

gas akan menempati keadaan ideal sehingga hukum gas gabungan dapat dipakai

untuk segala macam gas yang digunakan (Brady, 1999).

Massa molekul relatif merupakan angka banding massa suatu molekul zat

terhadap massa karbon-12. Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul dan

massa atom relatifnya tidak berubah sehingga massa molekul relatif merupakan

jumlah massa atom relatif dari atom-atom di dalam rumusnya. Massa atom relatif

dapat ditentukan dengan berbagai cara berdasarkan pada jenis zat, apakah zat itu

berupa gas, cairan, padatan yang menguap, zat terlarut yang menguap, atau bisa

juga untuk suatu zat terlarut yang tidak menguap dan melarut dalam suatu pelarut.

Penggunaan istilah “berat molekul suatu zat” tidak berarti bahwa zat tertentu

itu terdiri dari molekul-molekul. Istilah “molekul” merujuk ke suatu partikel netral,

tetapi banyak zat yang terbuat dari partikel bermuatan yang disebut ion. Beberapa

ahli kimia menggunakan istilah “berat molekul” untuk merujuk jumlah berat atom

yang dinyatakan dalam rumus suatu zat, dan menggunakan istilah “berat molekul”

untuk merujuk zat-zat yang terdiri dari molekul. Definisi yang lebih umum

mengenai istilah “berat molekul” diterima dengan luas karena memungkinkan

penggunaan suatu konsep yang dikenal dalam semua kasus, tanpa memaksa

pemakai istilah itu mencari terlebih dahulu partikel macam apa yang dikandung

oleh zat tertentu itu (Keenan dkk, 1980).

Massa molekul relatif atau berat molekul (BM) senyawa volatil dapat

ditentukan dengan cara Dumas, Regnault, dan cara Victor Meyer. Berat molekul

senyawa volatil dapat ditentukan dari persamaan gas ideal bersama-sama dengan

massa jenis gas, dengan asumsi bahwa persamaan gas ideal diikuti oleh gas nyata

pada tekanan rendah. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang

sejumlah gas tertentu kemudian diukur PV dan T-nya. Sifat-sifat gas sejati hanya

dapat dinyatakan dengan persamaan, yang lebih kompleks pada tekanan yang tinggi

dan temperatur yang rendah. Bila diinginkan penentuan berat molekul suatu gas

secara teliti maka hukum-hukum gas ideal dipergunakan pada tekanan yang rendah.

Tetapi akan terjadi kesukaran bila tekanan rendah maka suatu berat tertentu dari gas

akan mempunyai volume yang sangat besar. Untuk suatu berat tertentu bila tekanan

berkurang volume bertambah dan berat per liter berkurang. Dari persamaan gas

ideal didapat(Suardana, Kirna, Retug, 2001):

(1)

Persamaan 1 dapat diubah menjadi: (2)

(3)

Dimana, BM adalah berat molekul, P adalah tekanan gas, V adalah volume

gas, T adalah suhu mutlak, dan R adalah konstanta gas. Agar satuan yang

dipergunakan pada persamaan 3 sesuai, maka dipergunakan patokan bahwa volume

dinyatakan dalam liter, suhu dalam kelvin, tekanan dalam atmosfir, ρ dinyatakan

dalam gram per liter dan konstanta gas (R) adalah 0,08206 liter atm mol -1K-1 (Retug

& Sastrawan, 2003).

Bila suatu zat cair yang bersifat volatil dengan titik didih lebih kecil dari

100oC ditempatkan dalam labu erlenmeyer bertutup yang mempunyai lubang kecil

pada bagian tutupnya, dan kemudian labu erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai

suhu 100oC, maka cairan tersebut akan menguap. Uap yang dihasilkan akan

mendorong udara yang terdapat pada labu erlenmeyer dan keluar melalui lubang-

lubang kecil. Setelah semua udara yang keluar, pada akhirnya uap ini berhenti

keluar. Hal ini terjadi apabila keadaan kesetimbangan dicapai, yaitu tekanan uap

cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar. Pada keadaan

kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama

dengan tekanan atmosfer, volume sama dengan volume labu erlenmeyer, dan suhu

sama dengan titik didih air dalam penangas air (kira-kira 100oC). Labu erlenmeyer

ini kemudian diambil dari penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga massa

gas yang terdapat di dalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan

persamaan 3, maka berat molekul senyawa tersebut dapat diketahui (Retug &

Sastrawan, 2003).

Kloroform

Kloroform adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl3). Kloroform

dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius, meskipun kebanyakan

digunakan sebagai pelarut nonpolar di laboratorium atau industri. Wujudnya pada

suhu ruang berupa cairan, namun mudah menguap dan massa molar secara teoritis

sebesar119,38 g/mol. Densitas senyawa ini sebesar 1,48 g/cm3 dengan titik lebur

sebesar -63,5 °C dan titik didih sebesar 61,2 °C. Kelarutan dalam air 0,8 g/100 ml

pada 20°C dengan bentuk molekul tetrahedral.

Faktor Koreksi

Faktor koreksi digunakan untuk menentukan tingkat kesalahan. Nilai berat

molekul (BM) hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi juga

terkadang terdapat kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini

penuh dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak

semua uap cairan ke bentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara

yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam

keadaan ini lebih kecil daripada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap

cairan kembali ke bentuk cairnya. Oleh karena itu, massa cairan yang sebenarnya

harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam

labu erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak mengembun. Massa udara

tersebut di atas dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara

yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan uap cairan pada suhu kamar, dengan

faktor koreksi:

Dimana, P adalah tekanan uap (mmHg) dan t adalah suhu (oC). Jadi dengan

menggunakan rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu dapat diketahui (Bird,

1987).

Dengan menggunakan nilai tekanan uap pada suhu kamar, bersama-sama

dengan data mengenai volume labu erlenmeyer dan berat molekul udara (28,8

gram/mol) dapat dihitung faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa

cairan. Dengan menggunakan faktor koreksi akan dapat diperoleh nilai berat

molekul (BM) yang lebih tepat (Bird, 1987).

III. Alat dan Bahan

IV. Tabel alat

No. Nama alat Ukuran Jumlah

1 Labu erlenmeyer 250 mL 2 buah

2 Gelas kimia 1000 mL 1 buah

3 Pipet tetes - 2 buah

4 Karet gelang - 2 buah

5 Jarum - 1 buah

6 Neraca analitik - 1 buah

7 Desikator - 1 buah

8 Gelas ukur 5 mL 1 buah

9 Statif dan klem - 1 buah

10 Termometer 1000 C 1 buah

11 Neraca Ohous 2490 gram 1 buah

12 Aluminium foil 10 cm x 10 cm 2 lembar

V. Tabel bahan

No. Nama bahan Konsentrasi Jumlah

1 kloroform (CHCl3) - 10 mL

2 Sampel unknown - 10 mL

VI. Prosedur Kerja dan Hasil Pengamatan

No. PROSEDUR KERJA HASIL PENGAMATAN

I. Senyawa Kloroform

Untuk memperoleh data yang lebih akurat, maka penentuan berat molekul senyawa klorofom dilakukan dengan 2 kali percobaan.

1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil yang bersih dan

kering ditimbang, kemudian ditutup dengan aluminium

foil, serta dikencangkan dengan menggunakan karet

gelang.

Percobaan I

Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran 250 mL dengan massa labu

erlenmeyer adalah 115, 8629 gram.

Gambar 1. Massa labu erlenmeyer 250 mL setelah ditimbang adalah 115,

8629 gram

Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil berukuran 10x10 cm,

serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang.

Percobaan II

Labu erlenmeyer yang digunakan sama dengan percobaan pertama yaitu

berukuran 250 mL dengan massa sebesar 115, 8629 gram, selanjunya

labu erlenmeyer ditutup kembali dengan aluminium foil berukuran 10x10

cm, serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang.

2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet

gelang tersebut ditimbang dengan menggunakan

neraca analitik.

Percobaan I

Setelah ditimbang, diperoleh massa labu erlenmeyer 250 mL beserta

aluminium foil dan karet gelang yaitu 116,5179 gram.

Gambar 2. Massa labu erlenmeyer 250 mL setelah ditutup dengan

aluminium foil dan dikencangkan dengan karet gelang sebesar 116,5179

gram

Percobaan II

Labu erlenmeyer, karet gelang serta ukuran aluminium foil yang

digunakan sama dengan percobaan pertama, sehingga diperoleh massa

yang sama yaitu 116,5179 gram.

3 Sebanyak 5 mL larutan CHCl3, dimasukkan ke dalam

labu erlenmeyer, ditutup kembali dengan kertas

aluminium foil dan dikencangkkan lagi dengan karet

gelang, sehingga tutup bersifat kedap gas. Kemudian

Cairan volatil yang digunakan pada kedua percobaan adalah senyawa

kloroform berupa larutan tak berwarna.

Kedua percobaan menggunakan larutan kloroform masing-masing

sebanyak 5 mL, selanjutnya dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 250

dibuat sebuah lubang kecil pada aluminium foil

dengan menggunakan jarum, agar uap dapat keluar.

mL, lalu labu ditutup kembali dengan aluminium foil serta dikencangkkan

lagi dengan karet gelang, dan dibuat lubang kecil pada aluminium foil.

4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas

air bersuhu 100oC dengan ketinggian air 1 cm di

bawah aluminium foil. Labu erlenmeyer tersebut

dibiarkan dalam penangas air sampai semua larutan

kloroform (CHCl3) menguap. Selanjutnya suhu

penangas air tersebut dicatat.

Percobaan I

Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas air bersuhu 1000C.

Setelah labu erlenmyer dimasukkan, nampak cairan kloroform mulai

menguap perlahan dan keluar melalui lubang kecil pada aluminium foil.

Gambar 3. Proses penguapan senyawa kloroform dalam penangas air

bersuhu 1000C.

Suhu penangas air setelah seluruh senyawa kroroform menguap yaitu

910C.

Percobaan II

Perlakuan yang sama diberikan seperti halnya pada percobaan I yaitu

memasukkan labu erlenmeyer ke dalam penangas air bersuhu 1000C

hingga air 1 cm di bawah aluminium foil. Terlihat senyawa kloroform

mulai menguap dan keluar melalui lubang kecil pada aluminium foil.

Suhu penangas air setelah seluruh senyawa kloroform menguap adalah

930C.

5 Setelah semua larutan kloroform (CHCl3) dalam labu

erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut

diangkat dan bagian luar labu erlenmeyer dikeringkan

dengan lap. Selanjutnya labu didinginkan dalam

desikator.

Setelah semua senyawa kloroform dalam labu erlenmeyer menguap, labu

erlenmeyer dikeringkan dengan lap dan didinginkan dalam desikator,

sehingga udara masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer melalui lubang

kecil dan uap senyawa kloroform yang terdapat dalam labu erlenmeyer

akan mengembun kembali menjadi cairan.

Cairan kloroform yang diperoleh setelah proses pengembunan dalam

desikator berupa cairan tidak berwarna.

6 Labu erlenmeyer yang telah dingin ditimbang (tutup

aluminium foil beserta karet gelang tidak dilepaskan

saat ditimbang).

Percobaan I

Labu erlenmeyer yang telah dingin dan seluruh cairan kloroform telah

mengembun menjadi cairan ditimbang dan diperoleh massa yaitu

117,7432 gram.

Gambar 4. Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan

pengembunan uap kloroform yaitu 117,7432 gram.

Percobaan II

Labu Erlenmeyer yang telah dingin serta semua senyawa kloroform

berubah menjadi cair kemudian ditimbang dan diperoleh massa yaitu

117,6910 gram

7 Volume labu erlenmeyer ditentukan dengan jalan

mengisi labu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan

mengukur massa air yang terdapat dalam labu

erlenmeyer. Suhu air dalam labu erlenmeyer diukur

pula. Jadi volume air dapat diketahui, apabila massa

jenis air pada suhu air dalam labu erlenmeyer

diketahui dengan rumus:

Pada kedua pecobaan digunakan labu erlenmeyer dengan ukuran yang

sama, selanjutnya diisi dengan air sampai penuh dan massa air + labu

erlenmeyer adalah 425,70 gram. Massa labu erlenmeyer 115, 8629 gram.

Massa air (425,70 -115, 8629) gram = 309,8371 gram.

(Perhitungan volume air terdapat pada pembahasan)

Suhu air dalam labu erlenmeyer pada kedua percobaan adalah 29oC (ρ air

= 0,996 gram/mL)

8 Tekanan atmosfer diukur dengan menggunakan

barometer.

Tekanan atmosfer yang digunakan pada kedua percobaan yaitu 1 atm.

II. Zat Unknown X

Untuk memperoleh data yang lebih akurat, maka penentuan berat molekul zat unknown X dilakukan dengan 2 kali percobaan.

1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil diambil yang

bersih dan kering, kemudian ditutup dengan

aluminium foil, serta dikencangkan dengan

menggunakan karet gelang.

Percobaan I :

Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran 250 mL dengan massa labu

erlenmeyer adalah 110,7121 gram.

Gambar 5. Labu erlenmeyer percobaan I berukuran 250 mL dengan massa

yaitu 110, 7121 gram.

Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil berukuran 10x10 cm,

serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang.

Percobaan II

Labu erlenmeyer yang digunakan sama dengan percobaan pertama yaitu

berukuran 250 mL dengan massa yaitu 110,7121, selanjunya labu

erlenmeyer ditutup kembali dengan aluminium foil berukuran 10x10 cm,

serta dikencangkan dengan menggunakan karet gelang.

2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet

gelang tersebut ditimbang dengan menggunakan

neraca analitik.

Percobaan I

Setelah ditimbang, diperoleh massa labu erlenmeyer beserta aluminium foil

dan karet gelang adalah 111, 2079 gram.

Gambar 6. Massa labu erlenmeyer 250 mL setelah ditutup dengan

aluminium foil dan dikencangkan dengan karet gelang sebesar 111, 2079

gram.

Percobaan II

Labu erlenmeyer, karet gelang serta ukuran aluminium foil yang digunakan

sama dengan percobaan pertama, sehingga massa yang diperoleh yaitu 111,

2079 gram.

3 Sebanyak 5 mL zat unknown, dimasukkan ke dalam

labu erlenmeyer, ditutup kembali dengan kertas

aluminium foil dan dikencangkkan lagi dengan karet

gelang, sehingga tutup ini bersifat kedap gas.

Kemudian dibuat sebuah lubang kecil pada aluminium

Cairan volatil yang digunakan pada kedua percobaan adalah zat unknown

berupa larutan tak berwarna.

Kedua percobaan menggunakan zat unknown sebanyak 5 mL dan

dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, kemudian labu ditutup kembali

dengan aluminium foil, dikencangkkan lagi dengan karet gelang, dan

foil dengan menggunakan jarum, agar uap dapat

keluar.

dibuat lubang kecil pada aluminium foil.

4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam penangas

air bersuhu 100oC dengan ketinggian air 1 cm di

bawah aluminium foil. Labu erlenmeyer tersebut

dibiarkan dalam penangas air sampai semua larutan zat

unknown menguap. Selanjutnya suhu penangas air

tersebut dicatat.

Percobaan I

Labu erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu 1000C

sedemikian rupa hingga air 1 cm di bawah aluminium foil, nampak

cairan volatil unknown mulai menguap perlahan dan keluar melalui

lubang kecil pada aluminium foil.

Gambar 7. Proses penguapan zat unknown dalam penangas air bersuhu

1000C.

Suhu penangas air setelah seluruh zat unknown menguap adalah 950C.

Percobaan II

Perlakuan yang sama diberikan seperti halnya pada percobaan I yaitu

memasukkan labu Erlenmeyer ke dalam penangas air bersuhu 1000C

hingga air 1 cm di bawah aluminium foil. Terlihat senyawa unknown

mulai menguap dan keluar melalui lubang kecil pada aluminium foil.

Suhu penangas air setelah seluruh zat unknown menguap adalah 930C.

5 Setelah semua senyawa unknown dalam labu

erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer tersebut

diangkat dan bagian luar labu erlenmeyer dikeringkan

dengan lap. Selanjutnya labu didinginkan dalam

desikator.

Pada kedua percobaan diberikan perlakuan yang sama yaitu ketika semua

senyawa unknown dalam labu erlenmeyer menguap, Labu Erlenmeyer

diangkat dan dikeringkan dengan lap kemudian didinginkan dalam

desikator, sehingga udara masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer

melalui lubang kecil dan uap senyawa CHCl3 yang terdapat dalam labu

erlenmeyer akan mengembun kembali menjadi cairan.

Senyawa unknown yang diperoleh setelah proses pengembunan dalam

desikator berupa larutan tidak berwarna.

6 Labu erlenmeyer yang telah dingin ditimbang dengan

neraca analitik (tutup aluminium foil beserta karet

gelang tidak dilepaskan saat ditimbang).

Percobaan I

Labu erlenmeyer yang telah dingin kemudian ditimbang dan diperoleh

massa hasil penimbangan yaitu 112,2936 gram.

Gambar 8. Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan dan

pengembunan cairan unknown X yaitu 112,2936 gram.

Percobaan II

Labu Erlenmeyer yang telah dingin serta semua senyawa unknown X

berubah menjadi cair kemudian ditimbang dan diperoleh massa yaitu

112,2462 gram

7 Volume labu erlenmeyer ditentukan dengan jalan

mengisi labu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan

mengukur massa air yang terdapat dalam labu

erlenmeyer. Suhu air dalam labu erlenmeyer diukur

pula. Jadi volume air dapat diketahui, apabila massa

jenis air pada suhu air dalam labu erlenmeyer

diketahui dengan rumus:

Pada kedua pecobaan digunakan labu erlenmeyer dengan ukuran yang

sama, selanjutnya diisi dengan air sampai penuh dan massa air + labu

erlenmeyer adalah 422,50 gram. Massa labu erlenmeyer 110,7121 gram.

Massa air (422,50 -110,7121) gram = 311,7879 gram.

(Perhitungan volume air terdapat pada pembahasan)

Suhu air dalam labu erlenmeyer pada kedua percobaan adalah 29oC (ρ air

= 0,996 gram/mL) .

8 Tekanan atmosfer diukur dengan menggunakan

barometer.

Tekanan atmosfer yang digunakan pada kedua percobaan adalah 1 atm.

VII. PembahasanBeberapa cara yang dapat digunakan untuk menentukan berat molekul suatu

senyawa volatil (mudah menguap) adalah cara Dumas, Regnault dan cara Victor

Meyer. Berat molekul senyawa yang volatil dapat ditentukan dari persamaan gas

ideal dan massa jenis gas (Bird, 1987). Kombinasi antara persamaan gas ideal

dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul dari

suatu senyawa volatil yang pada hasilnya nanti akan dapat membantu praktikan

memprediksi senyawa apakah yang diuji (Sienko, 1985).

Senyawa volatil yang ditentukan berat molekulnya dalam percobaan ini

adalah senyawa CHCl3 (kloroform) dan zat unknown X. Percobaan penentuan berat

molekul senyawa CHCl3 (kloroform) dan zat unknown X dilakukan dua kali untuk

memperoleh hasil yang akurat.

Saat proses pemanasan, senyawa kloroform maupun zat unknown X menguap

di dalam labu Erlenmeyer yang berbeda dan uapnya mendorong keluar udara yang

terdapat dalam labu Erlenmeyer melalui lubang kecil. Setelah semua udara keluar,

uap kloroform atau zat unknown X sendiri yang akan keluar. Uap zat volatil ini

akan berhenti keluar bila keadaan kesetimbangan dicapai yaitu tekanan uap cairan

dalam labu Erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar. Pada keadaan

kesetimbangan ini, labu Erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama

dengan tekanan atmosfer, volume sama dengan volume labu Erlenmeyer, dan suhu

sama dengan titik didih air dalam penangas air. Suhu penangas air pada labu

Erlenmeyer senyawa kloroform adalah 92oC, pada labu Erlenmeyer zat unknown

X percobaan I dan II adalah sebesar 95oC dan 93oC.

Selama proses pendinginan di dalam desikator, gas kloroform maupun zat

unknown X pada labu Erlenmeyer diubah menjadi wujud cairannya kembali. Untuk

mengetahui volume labu Erlenmeyer, labu Erlenmeyer diisi dengan air sampai

penuh. Volume air yang megisi penuh labu Erlenmeyer sama dengan volume labu

Erlenmeyer serta sama dengan volume gas. Hal ini disebabkan oleh berdasarkan

hukum gas ideal, volume suatu gas sama dengan volume wadahnya.

A. Penentuan berat molekul dari senyawa CHCl3 (Kloroform)

Secara teoritis, senyawa kloroform memiliki berat molekul 119,5 gram/mol

serta titik didihnya 61,2oC. Perhitungan berat molekul senyawa kloroform secara

teoritis adalah sebagai berikut:

{(Ar C x 1) + (Ar H x 1) + (Ar Cl x 3)}

{(12 x 1) + (1 x 1) + (35,5 x 3)} = 119,5

Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data, diperoleh data sebagai

berikut:

Tabel 2. Hasil pengamatan terhadap senyawa Kloroform

Pengamatan Terhadap

Kloroform

Data Hasil Percobaan

I II Rata-Rata

Massa labu Erlenmeyer,

aluminium foil, karet gelang dan

pengembunan uap kloroform

117,7432

gram

117,6910

gram

117,7171

gram

Massa labu Erlenmeyer,

aluminium foil dan karet gelang

116,5179

gram

116,5179

gram

116,5179

gram

Massa cairan kloroform 1,2253 gram 1,1731

gram

1,1992 gram

Massa labu Erlenmeyer dan air 425,70 gram 425,70

gram

425,70 gram

Massa labu Erlenmeyer 115, 8629 gram

115, 8629 gram

115, 8629

gram

Massa air 309,8371

gram

309,8371

gram

309,8371

gram

Suhu air yang terdapat dalam

labu erlenmeyer

29oC(=0,996g/ml)

29oC(=0,996g/ml)

29oC(=0,99

6g/ml)

Suhu penangas air 91oC = 364 K 93oC = 366

K

92oC = 365 K

Tekanan atmosfer 1 atm 1 atm 1 atm

Data hasil pengamatan percobaan I dan II dijumlahkan kemudian dirata-

ratakan sehingga diperoleh data rata-rata terhadap senyawa kloroform. Data rata-

rata inilah yang digunakan untuk menghitung nilai berat molekul senyawa

kloroform. Perhitungan berat molekul dari kloroform adalah sebagai berikut :

Tanpa Faktor Koreksi

a. Volume labu Erlenmeyer

Volume labu Erlenmeyer diperoleh dari membagi massa air yang mengisi

penuh labu Erlenmeyer dengan massa jenis air.

Massa air = (massa labu Erlenmeyer + air) - massa labu Erlenmeyer

= 425,70 gram – 115, 8629 gram= 309,8371 gram

Massa jenis air (ρair) pada suhu 29oC = 0,9960 gram/cm3

= 996 gram/Liter

Jadi, volume labu adalah sebagai berikut :

Volume labu = volume air = volume gas kloroform

` ` Volume labu =

b. Massa jenis gas

Massa kloroform diperoleh dengan mengurangi massa labu Erlenmeyer,

aluminium foil, karet gelang dan cairan kloroform yang diembunkan pada

desikator dengan massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang.

Massa kloroform = 117,7171 gram - 116,5179 gram = 1,1992 gram

gas =

=

c. Berat molekul kloroform

Berdasarkan nilai BM teoritis, diperoleh kesalahan relatif sebagai berikut:

Dengan Faktor Koreksi

Nilai BM hasil perhitungan memang mendekati nilai sebenarnya, tetapi

sebenarnya mengandung kesalahan. Ketika labu Erlenmeyer kosong

ditimbang, labu ini penuh dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan

dengan desikator, tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya,

sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali ke dalam labu

Erlenmeyer. Jadi, massa labu Erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari

massa labu Erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairnya kembali ke bentuk

cairnya. Oleh karena itu massa CHCl3 sebenarnya harus ditambahkan dengan

massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu Erlenmeyer

karena adanya uap cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut dapat

dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak

dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap cairan CHCl3 pada suhu kamar

(29oC), dengan menggunakan rumus :

Untuk menentukan BM dengan faktor koreksi dapat dilakukan melalui

langkah-langkah berikut :

a)Menentukan massa udara yang tidak dapat masuk

Ket : BM udara = BM N2 = 28,8 g/mol

T = 29oC = 302 K

b) Menghitung massa total zat cair kloroform

Massa total = massa zat cair volatil + massa udara yang tidak dapat masuk

= (1,1992 + 0,11) gram

= 1,3092 gram

c)Menghitung massa jenis gas

d) Menghitung berat molekul senyawa kloroform

Berdasarkan analisis data diatas, berat molekul senyawa kloroform tanpa

faktor koreksi adalah 115,4633 g/mol dan dengan faktor koreksi adalah 126,054

g/mol. Hasil yang diperoleh sudah mendekati dengan berat molekul senyawa

kloroform teoritis yaitu 119,5 g/mol.

B. Penentuan berat molekul dari senyawa unknown X

Penentuan berat molekul dari senyawa unknown X dilakukan sebanyak dua

kali percobaan. Hasil pengamatan dan analisis data dari senyawa unknown X

dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3. Hasil pengamatan terhadap senyawa unknown X

Pengamatan terhadap Sampel

Unknown X

Data Hasil Percobaan

I II Rata-Rata

Massa labu Erlenmeyer, aluminium

foil, karet gelang dan pengembunan

cairan unknown X

112,2936

gram

112,2462

gram

112,2699

gram

Massa labu Erlenmeyer, aluminium 111, 2079 111, 2079 111, 2079

foil dan karet gelang gram gram gram

Massa cairan unknown X 1,0482 gram 1,0758

gram

1,062 gram

Massa labu Erlenmeyer dan air 422,50 gram 422,50

gram

422,50

gram

Massa labu erlenmeyer 110,7121

gram

110,7121

gram

110,7121

gram

Massa air 311,7879

gram

311,7879

gram

311,7879

gram

Suhu air yang terdapat dalam labu

erlenmeyer

29oC (

=0,996 g/ml)

29oC

(=0,996

g/ml)

29oC

(=0,996

g/ml)

Suhu penangas air 95oC =

368 K

93oC =

366 K

94 oC =

367 K

Tekanan atmosfer 1 atm 1 atm 1 atm

Data yang digunakan adalah hasil rata-rata dari data percobaan I dan II.

Perhitungan berat molekul dari senyawa unknown X adalah sebagai berikut:

Tanpa Faktor Koreksi

a. Volume labu Erlenmeyer

Volume labu Erlenmeyer diperoleh dari membagi massa air yang mengisi

penuh labu Erlenmeyer dengan massa jenis air.

Massa air = (massa labu Erlenmeyer + air) - massa labu Erlenmeyer

= 422,50 gram – 110,7121 gram= 311,7879 gram

Massa jenis air (ρair) pada suhu 29oC = 0,9960 gram/cm3

= 996 gram/Liter

Jadi, volume labu adalah sebagai berikut :

Volume labu = volume air = volume gas kloroform

` Volume labu =

b. Massa jenis gas

Massa cairan unknown X diperoleh dengan mengurangi massa labu

Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan cairan unknown X yang

diembunkan pada desikator dengan massa labu Erlenmeyer, aluminium foil

dan karet gelang.

Massa cairan unknown X = 112,2699 gram - 111, 2079 gram = 1,062 gram

gas =

=

c. Berat molekul zat unknown X

Dengan Faktor Koreksi

Untuk menentukan BM dengan faktor koreksi dapat dilakukan melalui

langkah-langkah berikut :

a) Menentukan massa udara yang tidak dapat masuk

Ket : BM udara = BM N2 = 28,8 g/mol

T = 29oC = 302 K

b) Menghitung massa total zat cair unknown X

Massa total = massa zat cair volatil + massa udara yang tidak dapat masuk

= (1,062 + 0,1113) gram

= 1,1733 gram

c) Menghitung massa jenis gas

d) Menghitung Berat molekul senyawa unknown X

C. Identifikasi Zat Unknown X

Setelah dilakukan penelusuran literatur, senyawa volatil yang memiliki berat

molekul mendekati zat unknown X adalah kloroform yaitu 119,5 g/mol. Sifat-

sifat senyawa unknown X dibandingkan dengan senyawa yang berat molekulnya

mendekati zat unknown X, sebagai berikut :

Aspek Senyawa Unknown X Kloroform

Berat molekul(tanpa/ dengan faktor koreksi)

102,1697 g/mol / 112,8773 g/mol 119,5 g/mol

Massa Jenis(tanpa/ dengan faktor koreksi)

3,3925 g/L / 3,7481 g/L 3,728 g/L

Wujud Cair Cair

Warna Bening Bening

Berdasarkan kemiripan berat molekul serta sifat fisik, dapat dipastikan bahwa

zat unknown X adalah senyawa kloroform. Berat molekul hasil percobaan tidak

persis sama dengan teoritis. Perbedaan ini terjadi akibat dari kesalahan pengamatan

serta kesalahan praktikan. Selain itu, perbedaan hasil yang diperoleh diakibatkan

oleh persamaan yang digunakan untuk menghitung berat molekul merupakan

persamaan gas ideal, sedangkan gas kloroform merupakan gas nyata.

Perbedaan berat molekul senyawa kloroform maupun zat unknown X dengan

berat molekul teoritisnya diakibatkan oleh beberapa kesalahan, seperti:

1. Masih belum sempurnanya penguapan zat volatil ketika pemanasan, sehingga

masih terdapat udara di dalam labu Erlenmeyer yang mempengaruhi massa dari

gas zat volatil.

2. Masih terdapat air di dinding dalam labu Erlenmeyer yang telah dilengkapi

dengan aluminium foil dan karet sehingga mempengaruhi massa labu

erlenmeyer sebelum diisi zat volatil yang juga mempengaruhi massa dari cairan

zat volatil

3. Pendinginan yang dilakukan belum sempurna sehigga belum semua gas zat

volatil terkondensasi menjadi cairan zat volatil.

VIII. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, analisis data dan penelusuran literatur, maka

dapat disimpulkan bahwa :

1. Berat molekul senyawa CHCl3 tanpa serta dengan faktor koreksi

berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen adalah

115,4633 g/mol dan 126,054 g/mol sedangkan berat molekul senyawa

unknown X tanpa serta dengan faktor koreksi berdasarkan pengukuran

massa jenis gas secara eksperimen adalah 102,1697 g/mol dan 112,8773

g/mol

2. Berat molekul senyawa CHCl3 dan zat unknown X dihitung dengan

menerapkan persamaan gas ideal berikut:

Sehingga diperoleh berat molekul senyawa CHCl3 tanpa serta dengan faktor

koreksi adalah 115,4633 g/mol dan 126,054 g/mol sedangkan berat molekul

senyawa unknown X tanpa serta dengan faktor koreksi adalah 102,1697

g/mol dan 112,8773 g/mol.

3. Berdasarkan hasil eksperimen dan penelusuran literatur, dapat diketahui

bahwa zat unknown X adalah senyawa kloroform.

IX. Daftar PustakaBird, Tony. 1987. Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta:

PT Gramedia.

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Jilid 1 edisi kelima. Jakarta:

Binarupa Aksara.

Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., dan Wood, J.H. 1980. Ilmu Kimia Untuk

Universitas. Jakarta: Erlangga

Retug, Sastrawidana. 2003. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Singaraja:

Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan MIPA, IKIP Negeri

Singaraja

Sienko, Michel J. 1985. Eksperimental Chemistry. United States: Mc Graw-Hill

Suardana, I Nyoman., I Made Kirna.,I Nyoman Retug. 2001. Buku Ajar Kimia

Fisika I. Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP

Negeri Singaraja

Wiratini, Ni Made., I Nyoman Retug. 2014. Buku Penuntun Praktikum Kimia

Fisika. Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas MIPA UNDIKSHA Singaraja

JAWABAN PERTANYAAN

1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini?

Jawaban

Sumber kesalahan utama dalam percobaan ini adalah berkurangnya jumlah udara

yang mengisi labu Erlenmeyer setelah pemanasan dan pendinginan dengan

desikator. Hal ini disebabkan oleh uap cairan senyawa volatil tidak semua kembali

ke bentuk cairnya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali

ke dalam labu Erlenmeyer. Berkurangnya jumlah udara yang masuk ini

menyebabkan massa labu Erlenmeyer setelah pendinginan lebih kecil dari massa

labu Erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairnya kembali ke bentuk cairnya.

Untuk memperoleh massa zat volatil yang lebih tepat, massa cairan zat volatil

yang ditimbang harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk

kembali ke dalam labu Erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak

mengembun atau biasa disebut faktor koreksi.

2. Dari hasil analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil

diperoleh nilai = 120 gram/mol. Hasil analisis menunjukkan bahwa unsur tersebut

mengandung: Karbon : 10%, Klor : 89,0%, Hidrogen : 1,0%.

Tentukan rumus molekul senyawa ini!

Jawaban

Langkah awal adalah menentukan rumus empiris.

Karbon : klor : hidrogen

: :

0,833 : 2,507 : 1

CCl3H (rumus empiris)

Langkah selanjutnya menentukan rumus molekul senyawa volatil dari berat

molekul yang diketahui.

(CHCl3)n = 120

0,833

(Ar C + Ar H +(3 x Ar Cl))n = 120

(12 + 1+ 106,5)n = 120

(119,5 )n = 120

n = 1

Jadi rumus molekulnya sama dengan rumus empirisnya yaitu CHCl3.