PERCOBAAN 7
PENETAPAN MASA
MOLAR BERDASARKAN PENURUNAN TITIK BEKU
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR
BELAKANG
Sifat
koligatif larutan adalah sifat larutan yang tergantung pada jumlah partikel zat
terlarut dalam larutan, tetapi tidak tergantung pada jenis pelarutnya. sifat
koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis. Namun, pada kesempatan kali
ini yang akan dibahas lebih lanjut adalah sifat koligatif larutan yang
berhubungan dengan penurunan titik beku larutan. Penurunan titik beku larutan
mendiskripsikan bahwa titik beku suatu pelarut murni akan mengalami penurunan
jika kita menambahkan zat terlarut didalamnya.
Titik beku
adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatannya.Titik
beku larutan lebih rendah dari pada titik beku pelarut murni,hal ini disebabkan
zat pelarutnya harus membeku terlebih dahulu,baru zat pelarutnya.Jadi larutan
akan lebih lama membeku dari pada pelarutnya.Dan juga setiap larutan memiliki
titik beku yang berbeda.
Seperti yang telah umum diketahui
oleh banyak orang, bahwa penambahan zat terlarut pada suatu pelarut akan
menyebabkan penurunan titik beku pelarut murninya. Sebagai contoh yang sangat
umum adalah air sebagai pelarut universal. Titik beku air adalah 0°C, ketika
ditambahkan zat terlarut contoh garam atau gula maka titik bekunya akan
menurun. Namun, untuk lebih memastikan kebenarannya maka dilakukanlah percobaan
ini yang salah satu tujuannya adalah menentukan titik beku pelarut murni dan
larutan.
Penurunan
titik beku larutan sangat berhubungan erat dalam kehidupan disekitar kita.
sebagai contoh air murni membeku pada suhu 0°C akan tetapi jika kita melarutkan
contoh sirup atau gula didalamnya maka titik bekunya akan menjadi dibawah 0°C.
Sebagai contoh larutan garam 10% NaCl akan memiliki titik beku -6°C dan 20%
NaCl akan memiliki titik beku -16°C. Fenomena penurunan titik beku larutan
sangat menarik perhatian para ilmuwan karena hal ini bersinggungan langsung
dengan kehidupan manusia contohnya, penggunaan etilen glikol sebagai agen
“antibeku” yang dipakai di radiator mobil sehingga air ini tidak beku saat
dipakai dimusim dingin. beberapa ikan didaerah artik mampu melepaskan sejumlah
senyawa untuk menghindari darahnya beku, atau dengan menggunakan teknik
penurunan titik beku kita dapat menentukan massa molar atau menentukan derajat
disosiasi suatu zat.
Berdasarkan
pernyataan diatas kami akan membuktikan bahwa titik beku larutnya akan lebih
rendah dibandingkan dengan pelarut murninya.Oleh karena itu dilakukanlah
praktikum kali ini yang berjudul “penetapan massa molar berdasarkan penurunan
titik beku”dengan tujuan utama agar mahasiswa pendidikan kimia dapat menetapkan
titik beku cairan murni dan titik beku larutan dalam pelarut yang bersangkutan
dan dapat menetapkan massa molar dan senyawa yang tidak diketahui berdasarkan
penurunan titik beku.
1.2 TUJUAN PRAKTIKUM
1. Dapat
menetapkan titik beku cairan murni dan titik beku larutan dalam pelarut yang bersangkutan
2. Dapat
menetapkan massa molar dan senyawa yang tidak diketahui berdasarkan penurunan
titik beku.
1.3 PERTANYAAN PRAPRAKTEK
1. Sebanyak
1,20 gr senyawa yang rumusnya C8H8O dilarutkan dalam 15
ml sikloheksana C6H12 ?(rapatan
sikloheksana 30,744 g/mol) untuk molalitas larutan ini.
Jawab:
Mol C8H8O = gr =
1,2 gr = 0,01 Mol
Mr
120gr/mol
2. Hitunglah
penurunan titik beku, ∆TF larytan pada saat 1. Tetapan titik beku molal ( kf )
untuk sikloheksana adalah 20 km-1.
Jawab:
Masa C6H12
= ρ X V
=
0,744 g/mol x 15 ml
=
11,985 gr.(p)
∆Tf = Kf X M
= 20 mol x 
= 20 . 0,1 x 1000/11,985
= 20 . 0,1 x 1000/11,985
= 16,680C
3. Asam
akibat HC2H3O4 terurai dalam air menjadi H+
C2H3O2
larutan tersebut di lebel 0,1 M
HC2H3O2, yang mempunyai titik beku hasil
pengukuran -0,190C hitung % penguraian HC2H3O4.
Jawab:
CH3COOH à
H+ +CH3COO-
Tf = -0,190C
∆Tf = Tf pelarut – Tf larutan
= 0 – (-0,19)
=0,19
∆Tf = Kf x M x i
0,19 =1,86 x 0,1 {(1+12-1) alfa)}
0,19 = 0,186 (1+ alfa)
1+alfa = 1,02
Alfa = 1,02- 1
Alfa = 0,02
% =0,02 x 100
= 2 %
BAB
II
LANDASAN
TEORI
Titik beku larutan ialah temperatur pada
saat larutan setimbang dengan pelarut padatnya. Larutan akan membeku pada saat
temperatur lebih rendah dari pelarutnya. Pada setiap tekanan uap larutan selalu
lebih rendah dari pada pelarut murni. Rumus àΔtf
= M Kf
Dengan keterangan Kf adalah tetapan titik beku molar. Rumus-rumus untuk
penurunan titik beku hanya berlaku bila pembekuan yang memisah pelarut padat.
Dalam hal ini rumusnya harus diubah menjadi Δtf=Kf(1-K)M
dengan K ialah fraksi mol zat larut dalam zat padat / fraksi mol zat dalam
larutan bila zat padatnya murni berarti K=0, Δtf=MKf
Bila
zat padatnya tak murni ada dua kemungkinan, yaitu :
Ø
Bila zat padatnya lebih mudah
larut dalam pelarut cair, K<1 jadi 1-K positif, disini terjadi penurunan
titik beku
Ø
Kalau zat padatnya lebih mudah
larut dalam pelarut padat K>1 jadi 1-K negatif, disini terjadi kenaikan
titik beku
Penurunan titik beku sama dengan penurunan tekanan uap
sebanding dengan konsentrasi fraksi mol nya. Untuk larutan encer
perbandingannya dinyatakan kedalam molaritas Δtb=Kb.M
Dengan keterangan Δtb dalah penurunan titik beku, M
adalah molaritas Kb adalah tetapan penurunan titik beku. Secara historis,
pengukuran titik beku telah digunakan untuk menetapkan rumus molekul. (Petrucci
Ralph 1987 : 70-72)
Kemolaran adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap
liter larutan. Harga kemolaran dapat dihitung dengan menggunakan rumus mol zat
terlarut dan volume larutan. Volume larutan adalah volume zat terlarut dalam
pelarut setelah bercampur. Satuan ini banyak dipakai dalam stoikiometri untuk
menghitung zat terlarut. Penurunan titik beku dapat dirumuskan sebagai berikut Δtf=Mkf.
Sehingga dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa :
Ø Pada tekanan tetap, penurunan titik beku suatu larutan encer berbanding
lurus dengan konsentrasi massa
Ø Larutan encer semua zat terlarut yang tidak mengion dalam pelarut yang
sama dengan konsentrasi mol yang sama mempunyai titik beku yang sama pada
tekanan yang sama (margunnah N. 2001 : 67-69)
Penurunan titik beku sebanding dengan larutan atau
konsentrasi zat terlarut (molaritas) dengan penurunan rumus yang sama dengan
kenaikan titik didih, maka akan diperoleh persamaan :
π = 
M2
atau Δtb
= - Kb . M2
M2
atau Δtb
= - Kb . M2
dengan
keterangan Δlt lebur adalah entalpi peleburan molar. Kb adalah konstanta penurunan
titik beku, T0 adalah titik beku (Bird Tonny, 1985 : 188)
Ada 4 sifat
koligatif, yaitu :
Ø Penurunan tekanan uap jenuh
Rault mengemukakan bahwa tekanan uap pelarut murni lebih besar daripada
tekanan uap pelarut dalam larutan ΔP = P0 - P
Ø Kenaikan titik didih
ΔTb
= M . Kb
Ø Penurunan titik beku
ΔTf
= M . Kf
Ø Tekanan osmotif (π)
Merupakan
tekanan yang diberikan kepada larutan sehingga dapat mencegah mengalirnya
molekul pelarut melalui endapan atau selaput semipermiabel π =
x 
x
Dengan keterangan Kb adalah kenaikan
titik didih, Kf adalah tetapan kenaikan titik beku, R adalah konstanta gas
ideal dan T adalah suhu mutlak (S. Syukri, 1999 : 370-375)
Menurut Rault, penurunan titik beku
larutan sebanding dengan mol zat terlarut ΔTf = M .
Kf
Dengan keterangan, Kf adalah penurunan titik beku larutan, M adalah
molaritas dan Kf adalah konstanta penurunan titik beku molal. Rumus-rumus
diatas dapat digunakan untuk menetapkan berat molekul zat terlarut. Bila W2
gram dalam W1 gram dalam pelarut
W =
x 
, ΔTf = M .
Kf = Kf x
x
, ΔTf = M .
Kf = Kf x
Untuk
penurunan titik beku hanya terjadi bila pada pembekuan yang memisahkan pelarut
padat (Sukardjo,1997:301-302)
BAB III
METODE KERJA
3.1. Alat dan Bahan
Penetapan titik beku pelarut murni
Ø Alat
1.
Tabung reaksi besar
2.
Termometer
3.
Statif
4.
Klem
5.
Kawat pengaduk
6.
Gelas piala 600 ml
Ø Bahan
1.
Es
2.
Air
3.
Sedikit garam
4.
P-xilena
|
A.
 |
|||||||
 |
|||||||
 |
|||||||
 |
|||||||
B.
BAB IV
BAB IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
I
4.1 HASIL
A. Penetapan
Titik Beku Pelarut Murni
1.Pembacaan
buret awal
Pembacaan buret akhir
Volume p-xilena yang di gunakan
|
waktu
|
Suhu0C
|
|
15
|
50C
|
|
30
|
20C
|
|
45
|
20C
|
|
60
|
10C
|
|
75
|
00C
|
|
90
|
-30C
|
|
105
|
-30C
|
|
120
|
-30C
|
AIR
|
No
|
Waktu (Sekon)
|
Suhu (0C)
|
|
1
|
15
|
5
|
|
2
|
30
|
1
|
|
3
|
45
|
0
|
|
4
|
60
|
0
|
|
5
|
75
|
-1
|
B. Penetapan Massa Molar Senyawa Yang Tidak
Diketahui
1. Massa
tabung dan senyawa
Massa tabung
Massa senyawa
|
Waktu
|
Suhu0C
|
|
15
|
40C
|
|
30
|
30C
|
|
45
|
20C
|
|
60
|
-10C
|
|
75
|
-40C
|
|
90
|
-40C
|
|
105
|
-40C
|
|
120
|
-50C
|
4.2.
PEMBAHASAN
A. Penetapan
titik beku pelarut murni
Pada pratikum penetapan
titik beku larutan murni kami tidak menentukan dengan menggunakan buret. Pada
kesempatan kali ini kami (kelompok 6) tidak melakukan praktikum secara langsung namun perwakilan dari setiap kelompok yaitu
satu orang. sehingga data yang kami dapat yaitu: volume p-xilena kami butuhkan
sebanyak 100 ml.
Pada percobaan pertama kami melakukan uji coba penetapan
titik beku pelarut murni.Mula-mula kami mencatat dan mempersiapkan alat-alat
yang akan digunakan pada percobaan pertama ini Seperti
tabung reaksi besar,gabus sumbat dengan dualubang,termometer,statif,klem,kawat
kasa,kawat pengaduk dan gelas piala 500ml.Merakit alat seperti yang tertera
pada gambar dengan memasang termometer dan kawat pengaduk pada lubang gabus.
Setelah
semua alat terpasang dan sesuai,kami memasukkan campuran pendingin yang terdiri
dari es,air dan garam itu kedalam gelas piala.kemudian memasukkan 25 ml
P-xilena kedalamnya dan langsung memasang sumbat diatas tabung reaksi.jika
ingin hasil yang didapatkan nanti adalah benar maka permukaan p-xilena tadi
harus benar-benar tepat berada dibawah permukaan cairan pendinginan didalam
gelas piala.kami menghitung suhu setiap 15 detik sekali,hingga suhu menunjukkan
pada angka 120 setelah itu dimasukkan kedalam gelas piala.pengukuran di lakukan
jika suhu telah mencapai 180C.
Penetapan
suhu yang kami dapatkan setelah membaca suhu pada alat pengukur
suhu(thermometer) berdasarkan perubahan waktu yaitu dapat kami sajikan seperti
di bawah ini:
1.
Setelah 15 sekon suhu
yang kami dapat adalah 5 oC
2.
Setelah 30 sekon suhu
yang kami dapat adalah 2 oC
3.
Setelah 45 sekon suhu
yang kami dapat adalah
2
oC
4.
Setelah 60 sekon suhu
yang kami dapat adalah
1
oC
5.
Setelah 75 sekon suhu
yang kami dapat adalah 0 oC
6.
Setelah 90 sekon suhu
yang kami dapat adalah -3
oC
7.
Setelah 105 sekon suhu
yang kami dapat adalah -3oC
8.
Setelah
120 sekon suhu yang kami dapat adalah -30 C
Berdasarkan
tabel di atas dapat dilihat bahwa
setelah thermometer suhu menunjukkan suhu 18 0C p-xilena dengan
cepat suhunya turun. Seperti yang telah di gambarkan pada grafik pada 15 detik
pertama suhunya mencapai 5 0C. dan kemudian suhunya turun hingga 30 detik
suhunya turun hingga mencapai 2 0C dan angka itu menunjukkan suhu pembekuan air. Hingga suhu
yang kami catat menggunakan thermometer suhunya mencapai -30C pada detik ke 120 .
B.
Penetapan massa molar senyawa yang
tidak di ketahui
Pada
percobaan yang kedua ini,percobaan yang harus dilakukan hampir sama dengan
percobaan yang pertama tadi dan alat-alat yang digunakan pada percobaan yang
kedua ini tidak lain juga merupakan alat-alat yang digunakan dalam percobaan
awal tadi.
pada
percobaan kedua ini kami mengambil sekitar 2 sampai 2,5 gram senyawa dan
menimbangnya dengan ketelitian yang tinggi dengan tujuan agar hasil yang di
dapatkan tepat dan tidak bertentangan dari teori.
|
No
|
Waktu(sekon)
|
Suhu (0C)
|
|
1
|
15
|
6
|
|
2
|
30
|
8
|
|
3
|
45
|
4
|
|
4
|
60
|
1
|
|
5
|
75
|
-2
|
|
6
|
90
|
-4
|
Dari
table di atas kita dapat mencari masa molar dengan menggunakan rumus:
∆Tf
= 6 0C - (-2 0C)
= 8
0C
∆Tf = Kf x m
∆Tf = Kf x 
8 0C = 4.3 
x 
x
Mr = 34400
gram/mol
Perhitunganya
ini, didapatkan dengan menarik garis yaitu pada suhu awal dan akhir. Yaitu 6°C
hingga -2°C.
Berdasarkan
data di atas dapat dilihat bahwa setelah
thermometer suhu menunjukkan suhu 18 0C p-xilena dengan cepat
suhunya perlahan lahan turun. Seperti yang telah di gambarkan pada grafik pada 15 detik pertama
suhunya mencapai 6 0C,
dan kemudian suhunya naik hingga 30 detik
suhunya naik hingga mencapai 8 0C, seharusnya suhu disini mengalami
penurunan namun yang terjadi adalah kenaikan suhu, ini merupakan kesalahan yang
kami lakukan karena memegang tabung reaksinya dengan tangan. Kemudian suhunya turun
hingga 45 detik suhunya turun hingga menjadi 4°C. Pada waktu ke 60 detik suhu yang tercatat 1oC, waktu ke 75 detik suhu yang tercatat -2oC dan pada 90 detik suhu yang tercatat -4oC.
Dalam
percobaan ini kita dapat menentukan Mr senyawa yaitu dengan menambah 10 gr senyawa
kedalam tabung yang berisi p-xilena yang tadinya larutan p-xilena membeku pada
percobaan,harus dicairkan kembali.Setelah itu memasukkan termometer kedalam
tabung reaksi.suhu dicatat setiap 15 detik,agar memperoleh hasil yang
maksimal,pada saat pencatattan,larutan harus diaduk secara merata agar larutan
dapat bercampur secara sempurna.
Dalam
percobaan ini pengamatan kami hingga 120 detik dimana suhu konstan pada detik
75,90 dan 105 yaitu pada suhu -20.
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah
dilakukan maka dapat di simpulkan:
1.
Untuk menentukan titik beku cairan
murni dan larutan ditentukan melalui grafik penurunan zat-zat tersebut keadaan
stasioner menunjukkan titik beku yang di maksud .untuk menentukan titik beku
pelarut juga bias menggunakan persamaan reaksi : ∆T=Tf pelarut –Tf larutan .
2.
Berdasarkan hubungan dengan penurunan
titik beku massa molal suatu zat dapat diketahui melalui hubungan ∆Tf = M kf
.massa molal akan lebih mudah diketahui apabila molalitas,volume dan diketahui
: ∆Tf =
gr
x 0,01
Mr P
3.
Tetapan titik beku cairan murni juga
dapat di tentukan dengan menggunakan rumus :
∆Tf = gr x 0,01 x kf
Mr P
4. Penurunan
titik didih dan kemolalan suatu larutan memenuhi hubungan sebagai berikut;
5. Penetapan
titik beku senyawa dapat di gunakan
untuk menetapkan massa molar dari suatu
senyawa.
DAFTAR
PUSTAKA
Bird,Tony.1985.Kimia Fisika Untuk Universitas.Jakarta:Gramedia
Margunnah,N.2001.Kimia Dasar.Bandung:PT Grafinda Media Pratama
Oxtoby,David.1993.Kimia
Modern.Jakarta:Erlangga
Petuci,Ralph.1987.Kimia Dasar.Bogor :Erlangga
S,Syukri.1999.Kimia Dasar 2.
Bandung :ITB
Sukardjo.1997.Kimia Fisika.Jakarta:Rineka
Cipta
Tim penyusun.2010.Penuntun Pratikum.Jambi:Unja
Tupamahu.1991.Kimia Larutan. Bandung:Citra Aditya
No comments:
Post a Comment