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.
Top Related