PERCOBAAN 3
LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA FISIKA I
KELARUTAN DUA CAIRAN YANG BERCAMPUR SEBAGIAN
Dosen Pengampu Bapak Sumari dan Ibu Fauziatul Fajaroh
Oleh :
Kelompok 10
1. Linda Listya Nirmala (150331600457)
2. Miftakhul Lindha Yusnaini (150331607201)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FEBRUARI 2017
JUDUL PERCOBAAN : Kelarutan Dua Cairan yang Bercampur Sebagian
TUJUAN PERCOBAAN :
Dapat membuat kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian.
Dapat menentukan suhu kritis larutan dua zat cair yang bercampur sebagian.
DASAR TEORI
Bila dua zat cair dicampur dengan komposisi yang berbeda-beda maka ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi yaitu :
Kedua zat cair dapat bercampur dalam tiap komposisi, seperti campuran alkohol dalam air
Kedua zat cair tidak dapat bercampur sama sekali, seperti antara air dan air raksa
Kedua zat cair hanya dapat bercampur pada komposisi tertentu, misalnya campuran antara air fenol
Sistem biner fenol – air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Kelarutan adalah jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran.
Disebut sistem biner karena terdiri atas dua komponen yaitu fenol dan air. Sistem biner fenol – air tergolong fase padat – cair, fenol berupa padatan dan air berupa cairan. Kelarutan sistem ini akan berubah apabila dalam campuran itu ditambahan salah satu komponen penyusunnya yaitu fenol atau air. Temperatur mempengaruhi komposisi kedua fase pada kesetimbangan. Menaikkan temperatur akan menambah kemampuan bercampurnya. (Atkins : 1996).
Pada percobaan berikut yang akan dilakukan adalah membuat kurva kelarutan air-butanol atau air-fenol (diagram biner) dan sekaligus menentukan suhu kritisnya. Bila ke dalam sejumlah air ditambah butanol atau fenol dalam air. Bila penambahan ini diteruskan, pada suatu saat akan diperoleh larutan jenuh butanol atau fenol dalam air. Tetapi bila penambahan butanol atau fenol diteruskan lagi akan diperoleh larutan air dalam fenol atau butanol yang memisah sebagai larutan tersendiri. Pada penambahan selanjutnya akan diperoleh larutan jenuh air dalam butanol atau fenol, dimana pada saat ini kedua lapisan akan menghilang dan menjadi satu lapisan lagi. Kedua larutan jenuh air dalam butanol atau air dalam fenol atau sebaliknya dikatakan sebagai larutan konjugat. Larutan konjugat hanya terjadi pada range suhu tertentu. Misalnya untuk sistem air-butanol terdapat pada range suhu 0-126 C. Berdasarkan literatur, maka diatas suhu ini air dan butanol dapat saling melarutkan pada setiap komposisi yang diberikan.Suhu ini disebut suhu kritis air-butanol.
Sistem biner fenol - air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Disebut sistem biner karena jumlah komponen campuran terdiri dari dua zat yaitu fenol dan air. Fenol dan air kelarutanya akan berubah apabila dalam campuran itu ditambahan salah satu komponen penyusunnya yaitu fenol atau air. Jika komposisi campuran fenol air dilukiskan terhadap suhu akan diperoleh kurva sebagai berikut.
T0TL1L2A1B1B2A2T2T1XA = 1XF = 1XCMolFraksiT0TL1L2A1B1B2A2T2T1XA = 1XF = 1XCMolFraksi
T0
T
L1
L2
A1
B1
B2
A2
T2
T1
XA = 1
XF = 1
XC
MolFraksi
T0
T
L1
L2
A1
B1
B2
A2
T2
T1
XA = 1
XF = 1
XC
MolFraksi
L1 adalah fenol dalam air, L2 adalah air dalam fenol, XA dan XF masing-masing adalah mol fraksi air dan mol fraksi fenol, XC adalah mol fraksi komponen pada suhu kritis (TC). Sistem ini mempunyai suhu kritis (TC) pada tekanan tetap, yaitu suhu minimum pada saat dua zat bercampur secara homogen dengan komposisi CC. Pada suhu T1 dengan komposisi di antara A1 dan B1 atau pada suhu T2 dengan komposisi di antara A2 dan B2, sistem berada pada dua fase (keruh). Sedangkan di luar daerah kurva (atau diatas suhu kritisnya, TC), sistem berada pada satu fase (jernih). Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur sebagian bila temperaturnya di bawah temperatur kritis. Jika mencapai temperatur kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika temperaturnya telah melewati temperatur kritis maka sistem larutan tersebut akan kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi. Salah satu contoh dari temperatur timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang berdasarkan pada bertambahnya % fenol dalam setiap perubahan temperatur baik di bawah temperatur kritis. Jika temperatur dari dalam kelarutan fenol aquadest dinaikkan di atas 50°C maka komposisi larutan dari sistem larutan tersebut akan berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan bertambah (lebih dari 11,8 %) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari 62,6 %). Pada saat suhu kelarutan mencapai 66°C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.
Temperatur kritis adalah kenaikan temperatur tertentu dimana akan diperoleh komposisi larutan yang berada dalam kesetimbangan.
PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Tabung reaksi besar
Beaker glass 800 mL
Pengaduk
Pemanas spiritus
Kaki tiga
Kawat kasap
pipet volume 10 mL
Pipet tetes
Bola hisap
Beaker glass 50 mL
BAHAN YANG DIGUNAKAN
Aquades
Fenol
PROSEDUR PERCOBAAN
Tabung besarTermometerPengadukPenangas airTabung besarTermometerPengadukPenangas air
Tabung besar
Termometer
Pengaduk
Penangas air
Tabung besar
Termometer
Pengaduk
Penangas air
Penambahan Fenol ke dalam Air.
Disiapkan penangas air dan alat-alat lain seperti pada gambar di atas.
Dimasukkan 10 mL air ke dalam tabung reaksi besar dengan menggunakan pipet volume 10 mL.
Dimasukkan 1 mL fenol ke dalam tabung reaksi berisi air dengan gelas ukur.
Dipanaskan tabung bersama isinya dalam penangas air sambil diaduk sampai tidak tampak kekeruhannya.
Diangkat tabung dari penangas, dibiarkan dingin secara perlahan sambil diaduk.
Dicatat suhu larutan ketika larutan mulai menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut.
Diulangi langkah (c) sampai (f) dengan setiap kali ditambahkan 1 mL fenol ke dalam tabung sampai penambahan fenol mencapai 10 mL.
Penambahan Air ke dalam Fenol.
Dimasukkan 10 mL fenol ke dalam tabung reaksi besar dengan menggunakan pipet volume 10 mL.
Dimasukkan 1 mL air ke dalam tabung reaksi berisi fenol dengan gelas ukur. Dipanaskan tabung bersama isinya dalam penangas air sambil diaduk sampai tidak tampak kekeruhannya.
Diangkat tabung dari penangas, dibiarkan dingin secara perlahan sambil diaduk.
Dicatat suhu larutan ketika larutan mulai menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut.
Diulangi langkah (b) sampai (e) dengan setiap kali ditambahkan 1 mL air ke dalam tabung sampai penambahan air mencapai 10 mL.
DATA PENGAMATAN
Massa jenis air = 0,98 gram/mL
Massa jenis fenol = 1.07 gram/mL
Tabel pengamatan suhu larutan jenuh pada penambahan fenol ke dalam air.
Volume fenol yang ditambahkan (mL)
Suhu ( C)
1
28
2
59
3
61
4
62
5
64
6
65
7
66
8
66
9
67
10
67
Tabel pengamatan suhu larutan jenuh pada penambahan air ke dalam fenol.
Volume air yang ditambahkan (mL)
Suhu ( C)
1
28
2
28
3
28
4
29
5
41
6
49
7
56
8
60
9
61
10
62
ANALISIS PROSEDUR
No.
Prosedur kerja yang disorot
Analisis
Digunakan penangas air untuk proses pemanasan.
Penangas air digunakan agar panas yang digunakan merata dan dengan pertambahan suhu larutan sedikit demi sedikit.
Digunakan pipet volume 10 mL untuk mengambil fenol dan air.
Digunakan pipet volume 10 mL agar pengambilan larutan lebih akurat.
Dipanaskan tabung bersama isinya dalam penangas air sambil diaduk hingga tidak tampak kekeruhannya.
Fungsi pengadukan yaitu supaya larutan bercampur secara merata (homogen).
Diangkat tabung dari penangas dan dibiarkan dingin secara perlahan.
Larutan dibiarkan dingin secara perlahan agar dapat diamati perubahannya (terjadi kekeruhan) dan agar dapat diukur suhunya pada saat terjadi kekeruhan (larutan jenuh).
Tidak digunakan es dalam mendinginkan arutan karena khawatir suhu larutan turun drastis dan tidak dapat diketahui perubahannya. Pendinginan dalam percobaan kali ini menggunakan air untuk membantu menurunkan suhu. Tabung reaksi dicelupkan ke dalam gelas kimia yang berisi air.
Hati-hati dalam mengaduk campuran fenol dan air.
Dalam pengadukan harus hati-hati agar larutan fenol tidak mengenai tangan atau pakaian. Karena jika terkena tangan akan menyebabkan kulit panas dan meninggalkan bekas seperti terbakar.
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Pada percobaan ini dilakukan percobaan untuk membuat kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian serta menentukan suhu kritis dari larutan tersebut. Zat cair yang digunakan adalah air dan fenol. Percobaan ini dilakukan dalam dua tahap yaitu penambahan fenol ke dalam air dan penambahan air ke dalam fenol. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah kelarutan timbal balik dua cairan dengan cara memanaskan campuran dua cairan, sampai diperoleh suhu terendah kedua cairan saling melarutkan.
Prinsip percobaan pada praktikum kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian adalah proses pemanasan pada larutan untuk mengetahui kelarutan suatu zat pada saat sebelum mencapai titik kritik, sesaat setelah mencapai titik kritik dan setelah melewati titik kritik . Suatu zat akan menjadi dua fasa sebelum dan setelah melewati titik kritik, dan akan menjadi satu fasa sesaat setelah mencapai titik kritik.
Langkah pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan penangas air dan alat-alat yang akan digunakan. Disusun alatnya sebagai berikut:
Dimana alat-alat ini memiliki fungsi sendiri yaitu:
Termometer : untuk mengukur suhu.
Pengaduk : untuk mengaduk larutan sampel hingga tercampur sempurna (homogen).
Tabung reaksi : sebagai wadah sampel.
Penangas air : sebagai penghantar panas, agar panasnya merata
Pemanas spiritus : untuk memanaskan larutan.
Langkah berikutnya yaitu memasukkan larutan sampel ke dalam tabung reaksi melalui pipet volume 10 mL. Kemudian ditambahkan larutan lain per mili dengan menggunakan gelas ukur. Selanjutnya dipanaskan campuran larutan sambil terus diaduk sampai tidak tampak keruh. Pengadukan terus menerus ini dimaksudkan untuk mencampurkan kedua larutan secara merata. Berikutnya, diangkat tabung dari penangas, dibiarkan menjadi dingin secara perlahan sambil terus diaduk. Hal ini dilakukan untuk mengetahui suhu pada saat terbentuk sistem satu fase dan pada saat terbentuk sistem 2 fase. Berikut pembahasan masing-masing tahap.
Penambahan Fenol ke dalam Air
Percobaan tahap pertama yaitu penambahan fenol ke dalam air. Setelah menyusun rangkaian alat, langkah selanjutnya adalah memasukkan air ke dalam tabung reaksi besar sebanyak 10 mL dengan menggunakan pipet volume 10 mL. Penggunaan pipet volume ini berfungsi agar pengambilan sampel lebih akurat, karena pipet volume memiliki ketelitian yang lebih baik dari pipet biasa. Kemudian ditambahkan fenol sebanyak 1 mL dengan menggunakan pipet tetes sebanyak 20 tetes. Pencampuran fenol ke dalam air akan diperoleh larutan yang tidak saling bercampur dan membentuk dua lapisan, lapisan atas adalah air dan lapisan bawah adalah fenol. Hal ini dikarenakan air memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan fenol. Pada penambahan fenol 1 mL yang pertama tidak terjadi kekeruhan sehingga tidak diperlukan pemanasan dan percobaan dilanjutkan dengan penambahan 1 mL fenol yang kedua. Pada penambahan 1 mL fenol yang kedua, larutan mengalami kekeruhan yang menandakan bahwa larutan bercampur sebagian. Kemudian campuran air dan fenol ini dipanaskan sambil diaduk hingga kekeruhan tersebut hilang. Hilangnya kekeruhan tersebut menandakan bahwa pada suhu tersebut kedua larutan dapat saling melarutkan. Setelah campuran menjadi jernih, tabung reaksi diangkat dan didinginkan sambil tetap diaduk. Kemudian diamati dan dicatat suhu larutan ketika mulai keruh kembali yang disebut sebagai suhu terbentuknya sistem dua fase. Diulangi langkah tersebut hingga penambahan fenol berjumlah 10 mL. Dari serangkaian percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data sebagai berikut:
Volume fenol yang ditambahkan (mL)
Suhu ( C)
1
28
2
59
3
61
4
62
5
64
6
65
7
66
8
66
9
67
10
67
Dari hasil pengamatan terlihat bahwa adanya pengaruh komposisi terhadap kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian dimana semakin besar volume fenol yang ditambahkan ke dalam air, larutan semakin keruh dan suhu yang dicapai ketika larutan jernih juga semakin tinggi. Akibatnya suhu yang dicapai ketika larutan kembali keruh juga meningkat. Hal ini disebabkan karena penambahan fenol tersebut menyebabkan kedua zat cair (fenol-air) saling tidak bercampur semakin besar sehingga diperlukan energi yang lebih besar untuk membuat campuran tersebut menjadi homogen atau saling melarutkan.
Pada percobaan ini, digunakan analisa kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif dapat diartikan sebagai analisa yang didasarkan atas pengamatan dengan panca indera kita, seperti membuktikan ada tidaknya analit. Sedangkan analisa kuantitatif merupakan analisa yang didasarkan pada perhitungan secara sistematis, seperti perhitungan fraksi mol. Untuk membuat kurva sistem biner fenol-air diperlukan suhu (T) dan fraksi mol. Dimana perhitungan fraksi mol sebagai berikut:
Menghitung massa air yang digunakan
Volume air = 10 mL
Massa jenis air = 0,98 g/mL
ρ = massavolumeρ = massavolumeRumus yang digunakan:
ρ = massavolume
ρ = massavolume
massa = ρ . v
massa air = 0,98 g/mL . 10 mL
= 9,8 g
Jadi, massa air yang digunakan dalam percobaan adalah 9,8 gram
Menghitung komposisi fenol pada penambahan fenol ke dalam air
Sebelumnya dijelaskan bahwa pada penambahan 1 mL fenol tidak terjadi kekeruhan, sehingga pada perhitungan-perhitungan selanjutnya dimulai dari penambahan fenol yang kedua ( volume fenol = 2 mL)
Untuk volume fenol = 2 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 2 mL = 2,14 gram
Untuk volume fenol = 3 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 3 mL = 3,21 gram
Untuk volume fenol = 4 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 4 mL = 4,28 gram
Untuk volume fenol = 5 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 5 mL = 5,35 gram
Untuk volume fenol = 6 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 6 mL = 6,42 gram
Untuk volume fenol = 7 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 7mL = 7,49 gram
Untuk volume fenol = 8mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 8 mL = 8,56 gram
Untuk volume fenol = 9 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL × 9 mL = 9,63 gram
Untuk volume fenol = 10 mL
Massa fenol = 1,07 g/mL ×10 mL = 10,7 gram
Persen berat/ persen massa fenol dalam air
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100% % massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
V fenol
% massa fenol
% massa air
Suhu pada saat keruh( C)
2 mL
2,1411,94 x 100%=17,92 %
9,811,94 x 100%=82,08 %
59
3 mL
3,2113,01 x 100%=24,67 %
9,813,01 x 100%=75,33 %
61
4 mL
4,2814,08 x 100%=30,40 %
9,814,08 x 100%=69,60 %
64
5 mL
5,3515,15 x 100%=35,31 %
9,815,15 x 100%=64,69 %
65
6 mL
6,4216,22 x 100%=39,58 %
9,816,22 x 100%=60,42 %
66
7 mL
7,4917,29 x 100%=43,32 %
9,817,29 x 100%=56,68 %
66
8 mL
8,5618,36 x 100%=46,62 %
9,818,36 x 100%=53,38 %
66
9 mL
9,6319,43 x 100%=49,56 %
9,819,43 x 100%=50,44 %
67
10 mL
10,7020,50 x 100%=52,20 %
9,820,50 x 100%=47,80 %
67
Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin banyak volume fenol yang ditambahkan pada air, maka persen berat mol fenol akan semakin besar dan persen berat air akan semakin kecil. Hal ini dikarenakan apabila ke dalam sejumlah air ditambahkan fenol sedikit demi sedikit pada suhu tertentu dan tetap, akan terjadi larutan fenol dalam air, dan apabila penambahan fenol diteruskan maka pada suatu saat diperoleh larutan jenuh fenol dalam air.
Penambahan Air ke dalam Fenol
Percobaan tahap kedua yaitu penambahan air ke dalam fenol. Setelah menyusun rangkaian alat, langkah selanjutnya adalah memasukkan fenol ke dalam tabung reaksi besar sebanyak 10 mL dengan menggunakan pipet volume 10 mL. Penggunaan pipet volume ini berfungsi agar pengambilan sampel lebih akurat, karena pipet volume memiliki ketelitian yang lebih baik dari pipet biasa. Kemudian ditambahkan air sebanyak 1 mL dengan menggunakan pipet tetes sebanyak 20 tetes. Pencampuran air ke dalam fenol akan diperoleh larutan yang tidak saling bercampur dan membentuk dua lapisan, lapisan atas adalah air dan lapisan bawah adalah fenol. Hal ini dikarenakan air memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan fenol. Pada penambahan air 1mL pertama hingga ketiga tidak terjadi kekeruhan sehingga tidak diperlukan pemanasan dan percobaan dilanjutkan dengan penambahan 1 mL air yang keempat. Pada penambahan 1 mL fenol yang keempat larutan baru mengalami kekeruhan yang menandakan bahwa larutan bercampur sebagian. Kemudian campuran fenol dan air ini dipanaskan sambil diaduk hingga kekeruhan tersebut hilang. Hilangnya kekeruhan tersebut menandakan bahwa pada suhu tersebut kedua larutan dapat saling melarutkan. Setelah campuran menjadi jernih, tabung reaksi diangkat dan didinginkan sambil tetap diaduk. Kemudian diamati dan dicatat suhu larutan ketika mulai keruh kembali yang disebut sebagai suhu terbentuknya sistem dua fase. Diulangi langkah tersebut hingga penambahan fenol berjumlah 10 mL. Dari serangkaian percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data sebagai berikut:
Volume air yang ditambahkan (mL)
Suhu ( C)
1
28
2
28
3
28
4
29
5
41
6
49
7
56
8
60
9
61
10
62
Dari hasil pengamatan terlihat bahwa adanya pengaruh komposisi terhadap kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian dimana semakin besar volume fenol yang ditambahkan ke dalam air, larutan semakin keruh dan suhu yang dicapai ketika larutan jernih juga semakin tinggi. Akibatnya suhu yang dicapai ketika larutan kembali keruh juga meningkat. Hal ini disebabkan karena penambahan fenol tersebut menyebabkan kedua zat cair (fenol-air) saling tidak bercampur semakin besar sehingga diperlukan energi yang lebih besar untuk membuat campuran tersebut menjadi homogen atau saling melarutkan.
Pada percobaan ini, digunakan analisa kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif dapat diartikan sebagai analisa yang didasarkan atas pengamatan dengan panca indera kita, seperti membuktikan ada tidaknya analit. Sedangkan analisa kuantitatif merupakan analisa yang didasarkan pada perhitungan secara sistematis, seperti perhitungan fraksi mol. Untuk membuat kurva sistem biner fenol-air diperlukan suhu (T) dan fraksi mol. Dimana perhitungan fraksi mol sebagai berikut:
Menghitung massa fenol yang digunakan
Volume fenol = 10 mL
Massa jenis fenol = 1,07 g/mL
ρ = massavolumeρ = massavolumeRumus yang digunakan:
ρ = massavolume
ρ = massavolume
massa = ρ . v
massa fenol = 1,07 g/mL . 10 mL
= 10,70 g
Jadi, massa fenol yang digunakan dalam percobaan adalah 10,70 gram
Menghitung komposisi air pada penambahan air ke dalam fenol
Sebelumnya dijelaskan bahwa pada penambahan 1 mL air yang pertama hingga yang ketiga tidak terjadi kekeruhan, sehingga pada perhitungan-perhitungan selanjutnya dimulai dari penambahan air yang keempat ( volume air = 4 mL)
Untuk volume air = 4 mL
Massa air = 0,98 g/mL × 4 mL = 3,92 gram
Untuk volume air = 5 mL
Massa air = 0,98 g/mL × 5 mL = 4,90 gram
Untuk volume air = 6 mL
Massa air = 0,98 g/mL × 6 mL = 5,88 gram
Untuk volume air = 7 mL
Massa air = 0,98 g/mL × 7mL = 6,86 gram
Untuk volume air = 8mL
Massa air = 0,98 g/mL × 8 mL = 7,84 gram
Untuk volume air = 9 mL
Massa air = 0,98 g/mL × 9 mL = 8,82 gram
Untuk volume air = 10 mL
Massa air = 0,98 g/mL ×10 mL = 9,80 gram
Persen berat/ persen massa fenol dalam air
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100% % massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa fenol = massa fenolmassa fenol+massa air x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
% massa air = massa airmassa air+massa fenol x 100%
V fenol
% massa fenol
% massa air
Suhu pada saat keruh( C)
4 mL
10,7014,62 x 100%=73,19 %
3,9214,62 x 100%=26,81%
29
5 mL
10,7015,60 x 100%=68,59 %
4,9015,60 x 100%=31,41 %
41
6 mL
10,7016,58 x 100%=64,54 %
5,8816,58 x 100%=35,46 %
49
7 mL
10,7017,56 x 100%=60,93 %
6,8617,56 x 100%=39,07 %
56
8 mL
10,7018,54 x 100%=57,71 %
7,8418,54 x 100%=42,29 %
60
9 mL
10,7019,52 x 100%=54,82 %
8,8219,52 x 100%=45,18 %
61
10 mL
10,7020,50 x 100%=52,20 %
9,820,50 x 100%=47,80 %
62
Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa semakin banyak volume fenol yang ditambahkan pada air, maka persen berat mol fenol akan semakin besar dan persen berat air akan semakin kecil. Hal ini dikarenakan apabila ke dalam sejumlah air ditambahkan fenol sedikit demi sedikit pada suhu tertentu dan tetap, akan terjadi larutan fenol dalam air, dan apabila penambahan fenol diteruskan maka pada suatu saat diperoleh larutan jenuh fenol dalam air.
Berdasarkan tabel persen berat fenol dalam air dan persen berat air dalam fenol selanjutnya dapat dibuat kurva dan ditentukan suhu kritis kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian.
Dari grafik di atas, terlihat bahwa suhu berbanding terbalik dengan fraksi mol fenol yang didapat. Persen berat air menurun seiring dengan bertambahnya volume fenol dan suhu akan meningkat sampai suhu kritis, kemudian menurun ketika fenol yang ditambahkan terlalu banyak.
Grafik yang terbentuk berupa parabola dengan bentuk yang tidak sempurna, dimana puncaknya merupakan suhu kritis yang dicapai saat komponennya mempunyai persen berat tertentu. Dari hasil percobaan suhu kritisnya adalah 67 C dengan komposisi persen berat 49,56 % fenol dan persen berat air 50,44 %. Menurut Hougen dalam Chemical Process Principles halaman 168 temperatur kritis sistem fenol air adalah 65,85C dengan komposisi berat fenol 34%. Dengan demikian dapat diketahui bahwa hasil percobaan sangat tidak sesuai dengan teori. Terjadinya penyimpangan suhu kritis dapat disebabkan oleh beberapa factor sebagai berikut :
Praktikan kurang cermat dalam menentukan temperatur pada saat larutan berubah dari keruh menjadi jernih dan dari jernih ke keruh kembali karena perubahan larutan dari keruh menjadi jernih terjadi dalam waktu yang singkat.
Kesalahan pada saat penambahan fenol, karena fenol teroksidasi sehingga mudah menguap.
Pemanasan yang dilakukan terlalu tinggi
Validitas alat yang digunakan kurang baik
Termometer tidak langsung dipasang dalam tabung reaksi mulai dari proses pendinginan sampai keruh, sehingga lama untuk menyesuaikan suhu pada sistem.
KESIMPULAN
Jika dua buah cairan yang bercampur sebagian dicampurkan maka kedua zat cair dapat dapat saling melarutkan jika jumlah air yang ditambahkan kedalam fenol atau fenol ditambahkan kedalam air berada dalam jumlah yang sedikit.
Air dan fenol adalah dua buah cairan yang dapat bercampur sebagian, dimana kedua zat cair ini dapat saling larut dalam jumlah sedikit dan tidak dapat larut lagi jika air atau fenol terlalu banyak yang ditambahkan.
Jika penambahan dilanjutkan lagi maka akan didapat larutan jenuh air-fenol yang saling melarutkan,larutaan ini disebut larutan konjugat,yaitu dimanaa air dan fenol saling melarutkan.
Suhu kritis sistem biner fenol dalam air pada percobaan adalah 67 C dengan persen berat fenol 49,56% dan persen berat air 50,44 %.
DAFTAR PUSTAKA
Sumari. 2003. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Malang: Universitas Negeri Malang.
P. W. Atkins. 1999. Kimia Fisika. Erlangga: Jakarta.
Tim Kimia Fisika. 2017. Petunjuk Praktikum: Kimia Fisika. Malang: Jurusan
Kimia FMIPA UM
LAMPIRAN