laporan kf kelarutan sbg fungsi suhu
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA KI-2241
PERCOBAAN C-1
PENENTUAN TETAPAN PENGIONAN SECARA SPEKTROFOTOMETRI
Disusun oleh:
Mega Rindu Arafah
10510008
Kelompok 2
Assisten Praktikum:
Tanggal percobaan : Jumat, 2 Maret 2012
Tanggal pengumpulan : Jumat, 9 Maret 2012
LABORATORIUM KIMIA FISIKAPROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2012
PERCOBAAN 1
PENENTUAN TETAPAN PENGIONAN SECARA SPEKTROFOTOMETRI
I. Tujuan Percobaan
Menentukan tetapan pengionan indikator metil merah secara spektrofotometri
II. Prinsip Percobaan
Dalam larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara molekul-molekul zat yang
larut dan yang tidak larut. Salah satu contoh kesetimbangan yang sederhana adalah
kesetimbanganantara solute dengan larutan jenuhnya. Dalam hal ini molekul padat
akan larut pada kecepatan yang sama dengan molekul yang mengendap menjadi
padat. Tetapan kesetimbangan proses pelarutan tersebut.
K= az/az’ = az/1 = γ. Mz
Hubungan antara tetapan kesetimbangan suatu proses dengan suhu pada
tekanan tetap, diungkapkan oleh persamaan Van’t Hoff,
=
Setelah dilakukan penurun terhadap persamaan Van’t Hoff, didapatkan
III. Cara Kerja
± 50 mL atau setengah tabung reaksi larutan jenuh (A)
+ air kurang lebih sepertiga, dipanaskan ± 60⁰C, zat dilarutkan
tabung A dimasukkan kedalam tabung B
tabung B dimasukkan kedalam gelas kimia isi air
tabung B dilengkapi batang pengaduk lingkar dan termometer
suhu 57⁰C, dipipet 10 mL, diencerkan dalam labu takar 100 mL
diulangi pada suhu 52⁰C, 47⁰C, 42⁰C, 37⁰C, 32⁰C
larutan-larutan dengan suhu yang berbeda tersebut dititrasi
IV. Data Pengamatan
a. Penentuan massa pikno
Truang = 26 oC
Pikno Massa (gram)
Pikno kosong 18,53+ Aqua dm 45,02
+ Oksalat 57⁰C 45,45+ Oksalat 52⁰C 45,37+ Oksalat 47⁰C 45,39+ Oksalat 42⁰C 45,30+ Oksalat 37⁰C 45,27+ Oksalat 32⁰C 45,20
b. Penentuan
Suhu (⁰C) Vtitrasi 1 (mL) Vtitrasi 2 (mL)
32 16,7 16,7
37 19,3 19,25
42 24,2 24,4
47 28,7 28,8
52 31,1 31,15
57 34,4 34,3
V. Pengolahan data
a. Penentuan Vpikno
Massa air = (Massapikno+air) - Massapikno
= 45,02 g - 18,53 g
= 26,49 g
Vpikno = Massa air/ ρair
= 26,49 g/ 0,9967870 g ml-1
= 26,575 ml
b. Penentuan massa jenis (ρ)
- Massa jenis Oksalat pada suhu 57⁰C
Massa(T=57⁰C) = (massapikno+massa(T=57⁰C)) - massapikno
= 45,45 g – 18,53 g
= 26,92 g
ρ(T=57⁰C) = massa(T=57⁰C) / Vpikno
= 26,92 g / 26,575 ml
= 1,01298 g ml-1
- Massa jenis Oksalat pada suhu 52⁰C
Massa(T=52⁰C) = (massapikno+massa(T=52⁰C)) - massapikno
= 45,37 g – 18,53 g
= 26,84 g
ρ(T=52⁰C) = massa(T=52⁰C) / Vpikno
= 26,84 g / 26,575 ml
= 1,00997 g ml-1
- Massa jenis Oksalat pada suhu 47⁰C
Massa(T=47⁰C) = (massapikno+massa(T=47⁰C)) - massapikno
= 45,39 g – 18,53 g
= 26,86 g
ρ(T=47⁰C) = massa(T=47⁰C) / Vpikno
= 26,86 g / 26,575 ml
= 1,0107 g ml-1
- Massa jenis Oksalat pada suhu 42⁰C
Massa(T=42⁰C) = (massapikno+massa(T=42⁰C)) - massapikno
= 45,30 g – 18,53 g
= 26,77 g
Ρ(T=42⁰C) = massa(T=42⁰C) / Vpikno
= 26,77 g / 26,575 ml
= 1,0073 g ml-1
- Massa jenis Oksalat pada suhu 37⁰C
Massa(T=37⁰C) = (massapikno+massa(T=37⁰C)) - massapikno
= 45,27 g – 18,53 g
= 26,74 g
ρ(T=37⁰C) = massa(T=37⁰C) / Vpikno
= 26,74 g / 26,575 ml
= 1,0062 g ml-1
- Massa(T=32⁰C) = (massapikno+massa(T=32⁰C)) - massapikno
= 45,20 g – 18,53 g
= 26,67 g
ρ(T=32⁰C) = massa(T=32⁰C) / Vpikno
= 26,67 g / 26,575 ml
= 1,00357 g ml-1
c. Penentuan konsentrasi larutan jenuh oksalat
- Larutan oksalat pada suhu 57⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (34,35 mL x 0,5059 M)/ 25 mL)
= 3,4765 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,01298 g mL-1
= 101,298 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 101,298 g - 89,71 g
= 11,59 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 3,4755 M x 88 gr/mol
= 3,0584 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 11,39 g – 3,0584 g = 8,33156
g) Kelarutan
m = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 4,1715 molal
- Larutan oksalat pada suhu 52⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (31,125 mL x 0,5059 M)/ 25 mL
= 3,149 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,00997 g mL-1
= 100,997 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 100,997 g – 89,71 g
= 11,29 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 3,149 M x 88 gr/mol
= 2,771 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 11,29 g - 2,771 g = 8,519 g
g) Kelarutan
M = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 10/1000 x 3,149 M x 1000/8,519 g
= 3,696 molal
- Larutan oksalat pada suhu 47⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (28,75 mL x 0,5059 M)/ 25,00 mL
= 2,9089 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,0107 g mL-1
= 101,07 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 101,07 g – 89,71 g
= 11,36 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 2,9089 M x 88 g/mol
= 2,5598 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 11,36 g – 2,5598 g = 8,8002 g
g) Kelarutan
M = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 10/1000 x 2,9089 M x (1000/8,8002 g)
= 3,3055 molal
- Larutan oksalat pada suhu 42⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (24,3 mL x 0,5059 M)/ 25,00 mL
= 2,459 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,0073 g mL-1
= 100,73 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 100,73 g – 89,71 g
= 11,02 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 2,459 M x 88 g/mol
= 2,164 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 11,02 g – 2,164 g = 8,856 g
g) Kelarutan
M = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 10/1000 x 2,459 M x (1000/8,856 g)
= 2,7766 molal
- Larutan oksalat pada suhu 37⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (19,275 mL x 0,5059 M)/ 25,00 mL
= 1,9502 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,0062 g mL-1
= 100,62 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 100,62 g – 89,71 g
= 10,91 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 1,9502 M x 88 g/mol
= 1,716 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 10,91 g – 1,716 g = 9,194 g
g) Kelarutan
M = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 10/1000 x 1,9502 M x (1000/9,194 g)
= 2,121 molal
- Larutan oksalat pada suhu 32⁰C
a) Konsentrasi larutan jenuh oksalat
M = 100/10 (½ . (Vtitran x Mtitran)/Voksalat)
= 100/10 (½ . (16,7 mL x 0,5059 M)/25,00 mL
= 1,6897 M
b) Berat 100 mL larutan oksalat
Woksalat = 100 mL x ρoksalat
= 100 mL x 1,00357 g mL-1
= 100,357 g
c) Berat 90 mL air
Wair = 90 mL x ρair
= 90 mL x 0,9967870 g ml-1
= 89,71 g
d) Berat 10 mL larutan oksalat jenuh
Woksalat - Wair = 100,357 g – 89,71 g
= 10,647 g
e) Berat asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh
= 10/1000 x Moksalat jenuh x Mr. Oksalat
= 10/1000 x 1,6897 M x 88 g/mol
= 1,4869 g
f) Berat pelarut dalam 10 mL larutan jenuh
d) – e) = 10,647 g – 1,4869 g = 9,1601 g
g) Kelarutan
M = 10/1000 x a) x (1000/ f))
= 10/1000 x 1,6897 M x (1000/9,1601 g)
= 1,8439 molal
d. Penentuan entalpi pelarutan (ΔHDS)
R= 8,31 J mol-1 K-1
Untuk T1 = 32 oC dan T2 =37 oC log = x
∆HDS = 22005,79 J/mol
Untuk T1 = 37 oC dan T2 = 42 oC log = x
∆HDS = 43735,091 J/mol
Untuk T1 = 42 oC dan T2 = 47 oC log = x
∆HDS = 28823,921 J/mol
Untuk T1 = 47 oC dan T2 = 52 oC log = x
∆HDS = 19109,376 J/mol
Untuk T1 = 52 oC dan T2 = 57 oC log = x
∆HDS = 21578,666 J/mol.
e. Grafik penentuan kalor diferensial
y = mx + cy = -1414,2.x + 4,9098
Gradien = - = -1414,2
∆HDS = 27064,86 J/mol
VI. Pembahasan
VII. Kesimpulan
Kalor pelarutan diferensial pada konsentrasi jenuh adalah 27064,86 J/mol
Kelarutan asam oksalat sesuai kenaikan suhu adalah:
Suhu (oC) mz
57 4,171552 3,69647 3.305542 2,783137 2,12132 1,8439
VIII. Daftar pustaka
Atkins, P.W. ‘Physical Chemistry’, 8th ed., Mc Graw-Hill, New York, p 47-63
R. Lide, David.2003. “CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Ed.”. New York: CRC PRESS (section 6-5)
LAMPIRAN I
Jawaban Pertanyaan 1. Koreksi suhu akhir dengan ekstrapolasi saat pencampuran hanya dapat dilakukan
pada reaksi yang cukup cepat karena hasil yang diperoleh akan lebih akurat, di mana suhu yang diamati tidak akan jauh berbeda dengan suhu yang diukur. Apabila dilakukan dalam penambahan suhu yang lambat, maka akan diperoleh hasil dengan perbedaan yang cukup besar.
2. Nilai air kalorimeter bergantung terhadap volume yang dipakai berdasarkan prinsip Asas Black
Qlepas = Qterima
m1.c1.ΔT + Cpk.ΔT = m2.c2.ΔTρ1.V1. c1.(Ta-T1) + Cpk. (Ta-T1) = ρ2.V2.c2.(T2-Ta)
Terbukti bahwa nilai air kalorimeter sangat bergantung terhadap volume.
3. Efek konsentrasi asam terhadap harga kalor penetralan asam lemah yaitu semakin lemah suatu asam, maka harga kalor penetralan juga akan semakin kecil. Entalpi penetralan adalah kalor yang menyertai penetralan 1 mol suatu asam atau basa. Dengan semakin lemahnya asam, maka akan semakin sedikit H+ yang terbentuk dan produk hasil penetralan tentunya akan memiliki konsentrasi yang juga lebih kecil. Oleh karena itu, nilai kalor penetralan juga semakin kecil.
LAMPIRAN II
Data Entalpi Senyawa & Kapasitas Kalor
LAMPIRAN III
Data Massa Jenis Air
LAMPIRAN IV
Data Kapasitas Kalor