KIMIA FISIKA
BERAT MOLEKUL
DISUSUN OLEH:
QURNIA ALMUSYADDAH NIM: 0610 3040 0353
RANGGA INDRA DENA NIM: 0610 3040 0354
SAFITRIANI NIM: 0610 3040 0355
SAMPUSPITA SARI NIM: 0610 3040 0356
TIAH KUWURI NIM: 0610 3040 0357
WULANDARI NIM: 0610 3040 0358
YOLANDA DESRIANI NIM: 0610 3040 0359
KELOMPOK : 3 (2 KB)
INSTRUKTUR : Ir. ERLINAWATI, M.T
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
2011
BERAT MOLEKUL
TUJUAN
Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan :
Dapat menghitung berat molekul senyawa yang mudah menguap dengan pengukuran massa jenis gas.
Dapat menggunakan alat dengan terampil dan teliti.
ALAT DAN BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN
Alat-alat yang digunakan :
Labu erlermeyer 250ml atau labu godok 250ml
Gelas kimia 600ml
Thermometer
Penangas air atau hot plate
Aluminium foil
Karet atau tali
Jarum
Pipet ukur 10ml, 25ml
Bola karet
Desikator
Bahan kimia yang digunakan :
Aquadest
Chloroform atau aseton
GAMBAR ALAT (TERLAMPIR)
DASAR TEORI
Menentukan berat molekul dengan metode penentuan massa jenis gas menggunakan alat Victor Meyer. Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul sen yawa volatile.
Dari persamaan gas ideal didapat :
P V = n R T dimana : n = m / BM
P V = (m / BM) R T
P BM = (m / V) R T …….. ρ = m / BM
Keterangan :
BM = berat molekul
P = tekanan gas (atmosfer, atm)
V = volume gas (liter)
R = tetapan gas ideal (atm liter mol-1 K-1)
T = temperature absolute (K)
ρ = massa jenis (gram/liter)
Bila suatu cairan volatil dengan titik didih lebih kecil dari 100 ditempatkan dalam labu erlermeyer (labu godok) bertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian tutupnya, kemudian labu erlermeyer dipanaskan, cairan akan menguap dan uapnya akan mendorong udara yang terdapat pada labu erlermeyer keluar melalui lubang kecil tadi. Setelah semua udara keluar, uap cair sendiri yang akan keluar, sampai akhirnya uap ini akan berhenti keluar bila keadaan kesetimbangan dicapai yaitu tekanan udara luar. Pada kondisi kesetimbangan ini, labu erlermeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama dengan tekanan atmosfer, volume labu erlermeyer, dan suhu sama dengan titik didih air dalam penangas air (sekitar 100 ). Labu erlermeyer ini kemudian diambil dari penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga gas yang terdapat didalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan :
BM = ( ρ / P ) R T, berat molekul senyawa dapat ditentukan.
CARA KERJA
Mengambil labu erlermeyer berleher kecil yang bersih dan kering, tutup dengan menggunakan aluminium foil, kemudian dikencangkan dengan menggunakan karet atau tali.
Menimbang labu erlermeyer tadi dan aluminium foil.
Mengambil 5ml cairn yang mudah menguap kedalam labu erlermeyer, kemudian ditutup kembali dengan menggunakan aluminium foil dan mengencangkan kembali dengan karet, sehingga tutup ini bersifat kedap gas. Dengan jarum membuat sebuah lubang kecil pada aluminium foil agar uap dapat keluar.
Menaruh erlermeyer dalam penangas air mendidih (100 ) sampai air kira-kira 1cm di bawah aluminium foil. Biarkan labu erlermeyer tersebut dalam penangas air sampai semua cairan volatile menguap. Mencatat shu penangas air tersebut.
Setelah semua cairan volatile dalam erlermeyer menguap, mengangkat labu erlermeyer dari penangas dan mengeringkan air yang terdapat pada bagian luar labu erlermeyer dengan lap, kemudian tempatkan labu erlermeyer dalam desikator untuk mendinginkannya. Udara akan masuk kembali ke dalam labu erlermeyer melalui lubang kecil tadi dan uap cairan volatile yang terdapat dalam labu erlermeyer akan kembali mengembun menjadi cair.
Menimbang labu erlermeyer yang telah dingin tadi dengan menggunakan neraca analitis.
Mnentukan volume labu erlermeyer dengan jalan mengisi labu erlermeyer dengan air sampai penuh dan mengukur massa air yang terdapat dalam labu erlermeyer tersebut. Mengukur suhu air sehingga massa jenis air pada suhu tersebut = m / v.
Mengukur tekanan atmosfer dengan barometer.
DATA PERCOBAAN
Percobaan A dengan menggunakan cairan kloroform
Percobaan 1
Percobaan 2
Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan kloroform
109.44 gr
116.33 gr
Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet
108.37 gr
115.33 gr
Massa labu erlermeyer dan air
421.08 gr
427.26 gr
Massa labu erlermeyer kosong
107.57 gr
114.34 gr
Massa cairan kloroform
1.07 gr
1.00 gr
Massa air dalam erlermeyer
313.51 gr
312.92 gr
Suhu air yang terdapat dalam erlermeyer
28
28
Suhu penangas air
100
100
Tekanan atmosfer
76 cmHg
mHg
Percobaan 1
Massa cairan kloroform = Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan kloroform - Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet = 109.44 gr – 108.37 gr = 1.07 gr
Massa air dalam erlermeyer = Massa labu erlermeyer dan air - Massa labu erlermeyer kosong = 421.08 gr – 107.57 gr = 313.57 gr
Percobaan 2
Massa cairan kloroform = Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan kloroform - Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet = 116.33 gr – 115.33 gr = 1.00 gr
Massa air dalam erlermeyer = Massa labu erlermeyer dan air - Massa labu erlermeyer kosong = 427.26 gr – 114.34 gr = 312.92 gr
Percobaan B dengan menggunakan cairan aseton
Percobaan 1
Percobaan 2
Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan aseton
114.09 gr
111.51 gr
Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet
113.51 gr
111.01 gr
Massa labu erlermeyer dan air
426.80 gr
422.50 gr
Massa labu erlermeyer kosong
112.59 gr
110.34 gr
Massa cairan aseton
0.58 gr
0.5 gr
Massa air dalam erlermeyer
314.21 gr
312.16 gr
Suhu air yang terdapat dalam erlermeyer
28
28
Suhu penangas air
100
100
Tekanan atmosfer
76 cmHg
mHg
Percobaan 1
Massa cairan kloroform = Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan aseton - Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet = 114.09 gr – 113.51 gr = 0.58 gr
Massa air dalam erlermeyer = Massa labu erlermeyer dan air - Massa labu erlermeyer kosong = 426.80 gr – 112.59 gr = 314.21 gr
Percobaan 2
Massa cairan kloroform = Massa labu erlermeyer, aluminium foil, karet, dan aseton - Massa labu erlermeyer, aluminium foil, dan karet = 111.51 gr – 111.01 gr = 0.5 gr
Massa air dalam erlermeyer = Massa labu erlermeyer dan air - Massa labu erlermeyer kosong = 422.50 gr – 110.34 gr = 312.16 gr
PERHITUNGAN
Percobaan A (kloroform)
Mencari Berat Molekul 1
Volume aquadest = Volume erlermeyer
= massa airρ (28 )
= 313.51 gr0.9963 gr/cm3
= 314.67 cm3 1 l1000 cm3
= 0.3146 l
ρ gas kloroform
ρ = massa kloroformvolume erlermeyer= 1.07 gr0.3146 l = 3.401 gr/l
Temperatur penangas
T (K) = 100 + 273 = 373 K
P atm = 76 cmHg x 1 atm76 cmHg = 1 atm
Berat Molekul 1
= ρ x R x TP
= 3.401 grl x 0.08025 l.atm.mol-1K-1 x 373 K1 atm
= 104.08 gr/mol
Mencari Berat Molekul 2
Volume aquadest = Volume erlermeyer
= massa airρ (28 )
= 312.92 gr0.9963 gr/cm3
= 314.08 cm3 1 l1000 cm3
= 0.314 l
ρ gas kloroform
ρ = massa kloroformvolume erlermeyer= 1.00 gr0.314 l = 3.184 gr/l
Temperatur penangas
T (K) = 100 + 273 = 373 K
P atm = 76 cmHg x 1 atm76 cmHg = 1 atm
Berat Molekul 1
= ρ x R x TP
= 3.184 grl x 0.08025 l.atm.mol-1K-1 x 373 K1 atm
= 97.44 gr/mol
Berat Molekul rata-rata = Berat Molekul 1+Berat Molekul 22
= 104.08 grmol+ 97.44grmol2
=100.76grmol
% kesalahan = BM teoritis –BM praktekBM teoritisx 100 %
="119.38 - 100.76119.38" x 100 %
=15.59 %
Percobaan B (aseton)
Mencari Berat Molekul 1
Volume aquadest = Volume erlermeyer
= massa airρ (28 )
= 314.21 gr0.9963 gr/cm3
= 315.38 cm3 1 l1000 cm3
= 0.3154 l
ρ gas aseton
ρ = massa asetonvolume erlermeyer= 0.58 gr0.3154 l = 1.84 gr/l
Temperatur penangas
T (K) = 100 + 273 = 373 K
P atm = 76 cmHg x 1 atm76 cmHg = 1 atm
Berat Molekul 1
= ρ x R x TP
= 1.84 grl x 0.08025 l.atm.mol-1K-1 x 373 K1 atm
= 56.31 gr/mol
Mencari Berat Molekul 2
Volume aquadest = Volume erlermeyer
= massa airρ (28 )
= 312.16 gr0.9963 gr/cm3
= 313.32 cm3 1 l1000 cm3
= 0.313 l
ρ gas aseton
ρ = massa asetonvolume erlermeyer= 0.5 gr0.313 l = 1.597 gr/l
Temperatur penangas
T (K) = 100 + 273 = 373 K
P atm = 76 cmHg x 1 atm76 cmHg = 1 atm
Berat Molekul 1
= ρ x R x TP
= 1.597 grl x 0.08025 l.atm.mol-1K-1 x 373 K1 atm
= 48.876 gr/mol
Berat Molekul rata-rata = Berat Molekul 1+Berat Molekul 22
= 56.31 grmol+ 48.876grmol2
=52.593grmol
% kesalahan = BM teoritis –BM praktekBM teoritisx 100 %
="58.08-52.59358.08" x 100 %
=9.447 %
PERTANYAAN
Jika berat molekul gas X = 120 gr/mol
Dan dianalisa menunjukkan bahwa :
Karbon = 10 %, Klor = 89.0 %, dan Hidrogen = 1.0 %
Bagaimana rumus molekul senyawa tersebut.
Jawaban :
Dik : (CxHyClz) n = 120 gr/mol
BM C = 12 gr/mol
BM H = 1 gr/mol
BM Cl = 35.5 gr/mol
Dit : Rumus Molekul… ?
Penyelesaian :
Missal massa = 100 gr
Massa C = 10 gr
Massa Cl = 89 gr
Massa H = 1 gr
xC = mol Cmol total = 100 gr/12 gr/mol100 gr/120 gr/mol = 1
xH = mol Hmol total = 1 gr/1 gr/mol100 gr/120 gr/mol = 1.2
xCl = mol Clmol total = 89 gr/35.5 gr/mol100 gr/120 gr/mol = 3.008
Perbandingan = C : H : Cl
= 1 : 1 : 3
Rumus Molekul = CHCl3
ANALISA PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan Berat Molekul dapat dianalisa bahwa dalam melakukan percobaan ini sangat diperlukan ketelitian yang sangat tinggi dan bahan yang digunakan merupakan senyawa yang mudah menguap, yaitu kloroform dan aseton. Alat yang digunakan adalah labu erlermeyer yang bersih dan kering. Hal pertama yang dilakukan adalah menimbang labu erlermeyer kosong tanpa tutup, kemudian menutup labu erlermeyer dengan aluminium foil dan mengikatnya dengan karet lalu menimbangnya kembali.
Selanjutnya memipet 5 ml cairan kloroform dan aseton kedalam labu erlermryer yang telah ditimbang dan menutupnya kembali dengan aluminium foil. Setelah ditutup, melubangi aluminium foil dengan mengunakan jarum agar cairan yang terdapat didalam labu erlermeyer dapat menguap keluar dan habis saat dipanaskan. Kemudian labu erlermeyer tersebut dimasukkan kedalam penangas air yang bersuhu 100 . Memanaskan labu erlermeyer sampai cairan yang terdapat didalamnya habis menguap dan tidak ada lagi cairan yang tersisa. Lalu mengukur suhu air ketika cairan habis menguap. Mengangkat labu erlermeyer yang telah kosong dan mendinginkannya didalam desikator. Hsal ini dilakukan agar udara masuk kembali kedalam labu erlermeyer melalui lubang dan uap cairan yang terdapat didalamnya akan kembali mengembun dan akhirnya mencair. Setelah dingin labu erlermeyer ditimbang kembali untuk diketahui massanya.
Untuk mengukur volume labu erlermeyer dilakukan dengan cara mengisi labu erlermeyer dengan air sampai penuh, lau menimbangnya kembali. Kemudian mengukur suhu air yang terdapat didalam labu erlermeyer. Dan untuk mengukur tekanan atmosfer diudara digunakan barometer, tekanan atmosfer yang didapat adalah 76 cmHg. Kemudian dikonfersikan melalui perhitungan menjadi 1 atm.
Percobaan dilakukan sebanyak dua kali sebagai perbandingan.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa penentuan Berat Molekul dilakukan terhadap cairan yang mudah menguap. Pada percobaan dengan menggunakan cairan kloroform, berat molekul rata-rata yang dihasilkan adalah 100.76 gr/mol dengan persen kesalahan 15.59 %. Sedangkan pada percobaan dengan mengguanakan cairan aseton, berat rata-rata yang dihasilakan adalah 52.593 gr/mol dengan persen kesalahan 9.447 %.
DAFTAR PUSTAKA
Tony bird, Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas, PT. Gramedia. Jakarta, 1987.
GAMBAR ALAT
Gelas kimia erlermeyer hot plate
Bola karet pipet ukur termometer
Jarum aluminium foil desikator