laporan terner toppp
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
1/16
LAPORAN PRATIKUM KIMIA FISIKA
SISTEM TERNER PADA SISTEM AIR KLOROFOM
ASAM ASETAT
Oleh :
NI MADE ERNA PURNAMA DEWI (1113031029)
NI KADEK ARI WENTARI (1113031035)
LUH GEDE EKA PRATIWI (1113031039)
SEMESTER VI/C
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
2014
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
2/16
I. Judul Percobaan
Sistem Terner Pada Sistem Air-Kloroform-Asam Asetat
II.Tujuan
1. Menggambarkan diagram sistem terner air-kloroform-asam asetat
2. Menentukan garis dasi (tie line) pada sistem terner air-kloroform-asam asetat
III.Dasar Teori
Fasa merupakan keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, tidak hanya dalam
komposisi kimianya tetapi juga dalam keadaan fisiknya. Contohnya: dalam sistem terdapat
fasa padat, fasa cair dan fasa gas. Berdasarkan hukum fasa gibs, jumlah terkecil variabel
bebas yang dilakukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada
kesetimbangan di ungkapkan sebagai berikut.
F = CP + 2
Keterangan:
F= jumlah derajat kebebasan
C= Jumlah komponen
P= jumlah fasa
Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan komposisi
sistem (Oktaviana, 2012).
Sistem tiga komponen mempunyai derajat kebebasan F = 3-P, karena tidak mungkin
membuat diagram dengan 4 variabel, maka sistem tersebut dibuat pada tekanan dan suhu
tetap. Sehingga diagram hanya merupakan fungsi komposisi. Harga derajat kebebasan
maksimal adalah 2, karena harga P hanya mempunyai 2 pilihan 1 fasa yaitu ketiga komponen
bercampur homogen atau 2 fasa yang meliputi 2 pasang misibel (Endang Widjajanti, 2008).
Umumnya sistem 3 komponen merupakan sistem cair-cair- cair. Jumlah fraksi mol ketiga
komponen berharga 1. Dengan adanya berbagai bentuk kesetimbangan antara komponen-
komponen yang ada, digunakan diagram fase segitiga (Sari, 2001).
Bentuk diagram fasa 3 komponen tersebut dilukiskan dalam segitiga sama sisi, yang
terjadi pada suhu dan tekanan yang tetap. Aturan Gibbs yang digunakan untuk menentukan
keadaan sistem adalah sebagai berikut. V = C P
Dengan V adalah derajat kebebasan, C adalah jumlah komponen, dan P adalah jumlah fasa
dalam sistem. Untuk sistem terner ini, C bernilai 3 sehingga persamaan Gibbs menjadi:
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
3/16
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
4/16
Adapun gambar diagram untuk sistem tiga komponen air-kloroform-asam asetat adalah
sebagai berikut.
Gambar 2. Diagram Umum Sistem Tiga Komponen Air-Kloroform-Asam Asetat
(Sumber: Suardana, dkk, 2002)
Garis miring AC dan sejajar dengannya secara berturut-turut dari kiri ke kanan
merupakan tempat kedudukan sistem 0% B ; 10% B ; 20% B ; dan seterusnya sampai 100%
B pada titik B. Garis miring BC dan yang sejajar dengannya secara berturut-turut dari kiri ke
kanan merupakan tempat kedudukan sistem 0% A ; 10% A ; 20% A ; dan seterusnya sampai
100% A pada titik A.Sementara itu, garis AB yang sejajar dengannya secara berturut-turut
dari kiri ke kanan merupakan tempat kedudukan sistem 0% C ; 10% C ; 20% C ; danseterusnya sampai 100% C pada titik C. Titik D adalah kedudukan sistem komposisi 20% B
; 30% C ; dan 50% A.
IV. ALat dan Bahan
Nama alat Jumlah Nama Bahan Jumlah
Buret 50 mL 3 buah Aquades 1 liter
Erlenmeyer 5 buah Kloroform 15 mL
Piknometer 1 buah Larutan NaOH 100 mL
Corong pisah 1 buah Asam asetat 25 mL
Gelas kimia 100 mL 3 buah
Pipet tetes 3 buah
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
5/16
Neraca analitik 1 buah
Statif 3 buah
Gelas ukur 5 mL 2 buah
Pipet volum 5 mL 1 buah
V. Prosedur Kerja dan Hasil Pengamatan
No. CARA KERJA HASIL PENGAMATAN
1. Disiapkan 3 buah buret yang masing-
masing berisi aquades, kloroform, dan
asam asetat
Buret yang akan digunakan disiapkan dengann
statif dan klem.
2. Massa jenis aquades ditentukan
dengan manggunakan piknometer.
massa jenis kloroform dan asam asetat
dicari pada handbook atau botol
tabelnya.
( ) Massa jenis CH3COOH = 1,06 kg/L
( ) klorofom = 1,47 kg/L
Massa piknometer kering = 20,53741 gram
Massa piknometer + air = 45,9168 kg
Volume air = 25,183 mL
( ) air = 1,008 kg/L
3. Disiapkan 4 buah labu Erlenmeyer
dan masing-masing diberi nomor I, II,
III dan IV
4 Buah labu erlemeyer disiapkan
Gambar 1. Labu erlemeyer kosong
4. Dibuat empat macam komposisi air-
kloroform seperti berikut pada labu
erlemeyer :
Labu I: 4 g aquades + 1 g kloroform
Labu II: 3 g aquades + 2 g kloroform
Labu III: 2 g aquades + 3 g kloroform
Labu IV: 1 g aquades + 4 g kloroformGambar 2.Labu erlemeyer + akuades + klorofom
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
6/16
Labu V. klorofom V. akuades
I 0,68 mL 3,96 mL
II 1,36 mL 2,98 mL
III 2,04 mL 1,92 mL
IV 2,72 mL 0,99 mL
5. Masing-masing campuran dititrasi
dalam labu Erlenmeyer tersebut
dengan asam asetat sampai tidak
keruh (vol. asam asetat dicatat)
Melakukan titrasi
Gambar 3. mentitrasi
Tabung v. asam asetat
I 3,6 mL
II 5 mL
III 4,8 mL
IV 3,5 mL
6. Dilakukan standarisasi larutan NaOH
menggunakan H2C2O4
Standarisasi NaOH sebagai titran larutan bening tak
berwarna
H2C2O4 sebagai titrat larutan bening tak berwarna
\
Gambar 4.Standarisasi NaOH
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
7/16
V. NaOH V. H2C2O4
8,7 mL 5 mL
8,9 mL 5 mL
9,2 mL 5 mL
6. Ditempatkan sebanyak 2,5 gram
aquades dan 2,5 gram kloroform pada
corong pisah.dan menambahkan
1 gram asam asetat kedalam
campuran tersebut kemudian
mengocok hingga diperoleh
campuran yang merata.
2,5 gram akuades = 2,48 mL
2,5 gram klorofom = 1,7 mL
1 gram asam asetat = 0,9 mL
7. Campuran tersebut didiamkan
beberapa saat sampai didapat kembali
dua lapisan (L1dan L2). Menyiapkan
dua buah labu Erlenmeyer yang bersih
dan kering kemudian ditimbang
secara teliti.
Massa kering labu I = 40, 211 gram
Massa kering labu II = 41,107 gram
Massa labu I + L. I = 44,057 gram
Massa labu II + L. II = 43,685 gram
Volume lapisan I (bawah) = 2,3 mL
Volume lapisan II (atas) = 1,7mL
Gambar 5. Membentuk dua lapisan
8. Kedua lapisan tadi (L1dan L2)
ditambahkan dengan 3 tetes indkator
PP dan mentitrasi dengan
menggunakan NaOH sampai
terbentuk warna pink.
Larutan dititrasi sampai berwarna merah muda
Gambar 6. Larutan setelah ditirasi
Titrasi Larutan L1(bawah )
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
8/16
V. larutan L1 V. NaOH
1 mL 2,2 mL
1 mL 1,3 mL
1 mL 7,6 mL
Gambar 7.Larutan setelah dititrasi
Titrasi Larutan L2(atas)
V. larutan L2 V. NaOH
1 mL 7,7 mL
1 mL 7,9 mL
1 mL 7,6 mL
VI. Analisis Data dan Pembahasan
6.1 Analisis Data
Pada praktikum ini campuran antara aquades dengan kloroform dibuat bervariasi dengan
tujuan menentukan batasan-batasan kurva antara sistem 2 fasa antara air-kloroform dengan
sistem 1 fasa ketika ditambahkan asam asetat. Variasi campuran yang digunakan antara lain :
Tabung 1 : 4,00 gram aquades dan 1,00 gram kloroform;
Tabung 2 : 3,00 gram aquades dan 2,00 gram kloroform;
Tabung 3 : 2,00 gram aquades dan 3,00 gram kloroform;
Tabung 4 : 1,00 gram aquades dan 4,00 gram kloroform.
Massa yang digunakan ini dikonversi menjadi bentuk volume untuk mempermudah menghitung
persentase dari masing-masing komponen dengan menggunakan persamaan berikut:
a. Perhitungan volume aquades yang digunakan
Diketahui : Massa jenis aquades yang digunakan adalah 1,008 gram/mL
Massa jenis aquades tersebut diperoleh dari perhitungan :
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
9/16
=
volumeair
gmeterkosonmassapiknoairmetermassapikno
=
mL
grgr
183,25
)537,20(917,45
=1,008 gr/mL
- Labu I :
- Labu II :
- Labu III :
- Labu IV :
b. Perhitungan volume kloroform yang digunakan
Diketahui : Massa jenis kloroform adalah 1,47 gram/mL
- Labu I :
- Labu II :
- Labu III :
- Labu IV :
c. Perhitungan persentase masing-masing komponen dalam campuran
Penentuan komposisi (persentase) dari masing-masing komponen baik itu aquades (air),
kloroform maupun asam asetat menggunakan sistem %volume/volume. Perhitungannya
adalah sebagai berikut:
- Labu I :
Volume campuran = Volume aquades + volume kloroform + volume asam asetat
= 3,968 mL + 0,680 mL + 3,6 mL = 8,248 mL
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
10/16
-
Labu II :
Volume campuran = Volume aquades + volume kloroform + volume asam asetat
= 2,976 mL + 1,360 mL + 5,00 mL = 9,336 mL
- Labu III :
Volume campuran = Volume aquades + volume kloroform + volume asam asetat
= 1,984 mL + 2,040 mL + 4,80 mL = 8,824 mL
- Labu IV :
Volume campuran = Volume aquades + volume kloroform + volume asam asetat
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
11/16
= 0,992 mL + 2,721 mL + 3,50 mL = 7,213 mL
d. Standarisasi Larutan NaOH
Standarisasi larutan NaOH dilakukan dengan tujuan mengetahui secara pasti konsentrasi
NaOH yang akan digunakan. NaOH merupakan senyawa yang sangat higroskopis
sehingga sangat perlu dilakukan standarisasi untuk mengetahui secara pasti konsentrasi
NaOH yang akan digunakan. Standarisasi NaOH dilakukan dengan asam oksalat 0,1 M.
Titrasi ini dilakukan dengan 3 kali pengulangan dengan hasil sebagai berikut :
Titrasi
ke-
Titran
(NaOH)
Titrat
(H2C2O4)1 8,7 mL 5 mL
2 8,9 mL 5 mL
3 9,2 mL 5 mL
Rata-rata 8,9 mL 5 mL
Konsentrasi NaOH dapat dihitung dengan jalan sebagai berikut:
VNaOHx NNaOH= VH2C2O4x NH2C2O4
8,9 mL x NNaOH = 5 mL x (2 x 0,1 M)
NNaOH = 0,112 N
Jadi konsentrasi NaOH yang dipergunakan adalah sebesar 0,112 N atau 0,112 M.
e. Penentuan Garis Dasi (tie line)
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
12/16
Hasil penimbangan menunjukkan bahwa senyawa L1 yang merupakan campuran asam
asetat dan klorofom memiliki massa seberat 2,578 gr dan ketika dititrasi memerlukan
NaOH sebanyak 1,87 mL (rata-rata), sedangkan senyawa L2yang merupakan campuran
antara aquades dan asam asetat memiliki massa seberat 3,846 gram dan ketika dititrasi
memerlukan NaOH sebanyak 7,7 mL (rata-rata). Sebelum dilakukan titrasi pada senyawa
L1dan L2, terlebih dahulu dilakukan pengenceran. Pengenceran dilakukan sebanyak 5 x
pengenceran. Tujuan dari pengenceran ini agar senyawa yang dititrasi dapat lebih
banyak, sehingga dapat dilakukan pengulangan saat titrasi. Titrasi dilakukan dengan 3
kali pengulangan.
Persen asam asetat pada L1
mol NaOH = VNaOHx MNaOH
= 1,87 mL x 0,112 mmol/mL
= 0,20944 mmol = 2,09 x 10-4
mol (untuk 1 mL L1)
Untuk mentitrasi 1 mL L1diperlukan 2,09 x 10-4
mol, karena terdapat 5 mL larutan
yang telah diencerkan maka untuk mentitrasi 5 mL larutan L1dapat dihitung sebagai
berikut:
mol NaOH = 4-10x2,091
5x
= 1,047 x 10-3
mol
5 mL larutan L1yang diencerkan ~ 1 mL larutan L1yang belum diencerkan
Yang mana masa awal L1= 2,578 gram, untuk menkonversinya menjadi volume, maka
dianggap masa jenis campuran L1mengikuti massa jenis dari air yaitu sebesar 1,008
g/mL, maka volume L1dapat ditentukan yaitu :
V =
Mol NaOH total :
mol asam asetat = mol NaOH = 2,678 x 10-3
mol
massa asam asetat = 2,678 x 10-3
mol x 60 g/mol = 0,161 g
%massa asam asetat = %1001
L
asetatasammassa
= %23,6%100578,2
0,161
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
13/16
Persen asam asetat pada L2
mol NaOH = VNaOHx MNaOH
= 7,7 mL x 0,112 mmol/mL
= 0,8624 mmol = 8.624 x 10-4
mol (untuk 1 mL L2
Untuk mentitrasi 1 mL L2diperlukan 8.624 x 10-4
mol, karena terdapat 5 mL larutan
yang telah diencerkan maka untuk mentitrasi 5 mL larutan L2dapat dihitung sebagai
berikut:
mol NaOH = 10x8.6241
5 4-x
= 4,312 x 10-3
mol
5 mL larutan L2yang diencerkan ~ 1 mL larutan L2yang belum diencerkan
Yang mana masa awal L2 = 3,846 gram, untuk menkonversinya menjadi volume,
maka dianggap masa jenis campuran L2mengikuti massa jenis dari air yaitu sebesar
1,008 g/mL, maka volume L2dapat ditentukan yaitu :
V =
Mol NaOH total :
mol asam asetat = mol NaOH = 0,016 mol
massa asam asetat = 0,016 mol x 60 g/mol = 0,987 g
%massa asam asetat = %1002
L
asetatasammassa
= %67,25%100846,3
0,987
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
14/16
6.2 Pembahasan
Hasil analisis perhitungan diatas dapat digunakan untuk menggambarkan diagram
fasa dari sistem terner aquades-kloroform-asam asetat serta menentukan letak garis dasinya. Dari
persentase masing-masing komponen yang telah diperoleh dari hasil perhitungan maka dapat
dibuat kurvanya sebagai berikut:
Gambar 8. Diagram sistem terner air-kloroform-asam asetat
Kurva yang terdapat dalam segitiga merupakan kelarutan antara ketiga zat. Di dalam
kurva terdiri atas campuran sistem yang memiliki 2 fasa cair-cair dalam kesetimbangan, yaitu
asam asetat dengan kloroform yang larut dalam aquades dan asam asetat dengan aquades yang
larut dalam kloroform. Pada saat aquades ditambahkan ke dalam kloroform terbentuk larutan dua
fase (aquades dan kloroform tidak saling melarutkan), hal tersebut digambarkan pada diagram
terner di atas yaitu berada di bawah kurva parabola AA (dae rah dua fase). Setelah keempat labu
dititrasi dengan asam asetat sampai warna keruh hilang terbentuk sistem satu fase yang pada
diagram di atas berada pada bagian atas parabola AA. Ketika penambahan pertama asam asetat,
asam asetat ini akan bercampur dengan aquades dan kloroform. Ketika terus ditambahkan asam
asetat, maka asam asetat yang larut dalam aquades dan kloroform semakin banyak sehingga lama
kelamaan akan terjadi sistem satu fase. Hal ini disebabkan karena asam asetat mudah larut dalam
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
15/16
aquades dan asam asetat dapat larut dalam kloroform dalam berbagai perbandingan. Dalam
percobaan ini, saat kekeruhan larutan hilang diasumsikan bahwa campuran telah membentuk satu
fase dan dalam diagram terner merupakan titik awal terjadinya fase tunggal (titik Labu I, Labu II,
Labu III, Labu IV). Penggabungan titik-titik ini dengan garis akan membentuk kurva yang
membatasi sistem 2 fasa dengan sistem 1 fasa.
Garis dasi digunakan sebagai garis penentu komposisi sistem. Pada percobaan dilakukan
titrasi terhadap asam asetat yang telah terionisasi dengan menggunakan NaOH. Asam asetat
dapat terlarut dalam kloroform serta dalam air. Penentuan persen kadungan asam asetat di dalam
kloroform dan air dapat digunakan sekaligus untuk menentukan komposisi komponen lainnya.
Penarikan garis dari komposisi asam asetat dalam kloroform dengan komposisi asam asetat pada
air, akan memotong kurva pada 2 titik. Dari kurva ini sendiri akan terlihat berapa komposisi
komponen lainnya, sehingga garis dasi dapat digunakan untuk menentukan komposisi suatu
campuran. Pada kasus ini, berarti jumlah asam asetat yang ditambahkan ke dalam campuran akan
tersebar ke aquades dan ke kloroform sesuai dengan persentase yang diperoleh dari perhitungan,
yaitu asam asetat terdapat sebesar 6,23 % dalam campuran asam asetat-kloroform, dan sebesar
25,67 % dalam campuran asam asetat-aquades. Ditunjukan pada garis yang bernomor PQ.
VII. Kesimpulan
1.
Diagram sistem terner air-kloroform-asam asetat sebagai berikut:
2. Garis dasi (tie line) pada sistem terner air-kloroform-asam asetat yaitu lapisan bawah (L1)
pada titik 6,23% dan lapisan atas (L2) 25,67% yang didapat dari persentase massa asetat.
-
8/10/2019 Laporan Terner Toppp
16/16
Daftar Pustaka
Endang, Widjajanti. 2008.Kesetimbangan Fasa. Diakses dari
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/endang-widjajanti-lfx-ms-
dr/kesetimbangan-fasa.pdf pada tanggal 22 Mei 2011.
Sari, Ni Ketut. 2001.Penentuan Kurva Residu Sistem Terner Air-Kloroform-Asam Asetat.
diakses dari http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/sari-penentuan.pdf pada tanggal 5
Maret 2014.
Suardana, I Nyoman, Nyoman Retug, dan I Wayan Subagia. 2002.Buku Ajar Kimia Fisika.
Singaraja : Undiksha
Sukardjo. 1989.Kimia Fisika. Jakarta : Bina Aksara