n NaCl
Ø
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK
PERCOBAAN N-1
PENENTUAN VOLUME MOLAR PARSIAL
Nama : Indriani
NIM : 12512003
Kelompok : 1
Shift : 1/ Senin Pagi (08.00-11.00)
Asisten : Anita Yuwita 10510003
` Natasya Coniyati 10510013
Tanngal Praktikum : 11 November 2013
Tanggal Pengumpulan: 18 November 2013
LABORATORIUM KIMIA FISIK
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2013
PERCOBAAN N-1
PENENTUAN VOLUME MOLAR PARSIAL
TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan volume molar parsial natrium klorida (NaCl) sebagai fungsi rapat massa.
TEORI DASAR
Volume molar adalah volume yang dimiliki setiap mol suatu zat pada temperatur dan tekanan tertentu. Volume molar parsial suatu zat dalam larutan adalah perubahan volume yang terjadi apabila satu mol komponen x ditambahkan pada larutan tersebut dan tidak mengubah komposisi sistem. Volume polar parsial dari komponen x pada suatu sistem sama dengan kenaikan atau penurunan yang sangat kecil pada volume dibagi dengan banyaknya mol zat yang ditambahkan, pada saat keadaan suhu, tekanan, dan jumlah komponen lain yang ada pada sistem tersebut konstan.
Secara matematik, volume molal parsial didefinisikan sebagai :
V niT,p,nj=Vi
Dimana Vi adalah volume molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisik Vi berarti kenaikan dalam besaran termodinamik V yang diamati bila satu mol senyawa i ditambahkan ke suatu sistem yang besar, sehingga komposisinya tetap konstan. Pada temperatur dan tekanan konstan, persamaan di atas dapat ditulis sebagai
dV=iVidni dan dapat diintegrasikan menjadi :
V=iVini
Faktor – Faktor yang mempengaruhi perubahan volume molar parsial adalah adanya perbedaan antara gaya intermolekular pada larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut, dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran molekul suatu larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut.
Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan (juga disebut sebagai panas differensial larutan), (ii) entalpi molal parsial, dan (iii) energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (i) metode grafik, (ii) menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan V dan ni, dan (iii) menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata.
Pada praktikum ini digunakan metode volume molar nyata yang ditentukan sebagai:
ϕVi=V-niVi0ni Atau V= niVi0+ni ϕVi
Dimana Vi0 adalah volume molal untuk komponen murni.
Pada praktikum ini, digunakan 2 macam zat, yaitu NaCl dan air, dan etanol dan air. Maka, persamaan di atas dapat ditulis menjadi:
V= n1V10+n2 ϕV2
Dimana n1 adalah jumlah mol air, dan n2 adalah jumlah mol zat terlarut (NaCl atau etanol).
V10=m1ρair
Dimana m1 adalah massa pelarut, dalam hal ini adalah air, danV=m1+m2ρlar, Sehingga,
ϕV2=V-n1V10n2
ϕV2=m1+m2ρlar-m1ρairn2
untuk ϕV2 pada 1 mol. Sedangkan harga ϕV2pada variasi n2 mol adalah
ϕV2=m1+m2ρlar-m1ρair
Setelah didapatkan semua harga ϕV2dalam masing-masing variasi mol, maka semua harga ini dapat diplot terhadap n2 mol. Kemiringan yang didapatkan dari grafik ini adalah ϕV2 n2, dan dapat digunakan untuk menentukan harga volum molal parsial V2, berdasarkan persamaan berikut:
V2= ϕV2+n2 ϕV2 n2
DATA PENGAMATAN
Berdasarkan pada percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data sebagai berikut:
Suhu saat percobaan (T) : 26,5 °C
Massa jenis pada T (ρ) : 0,996649 gram/ml
Berat piknometer kosong : 26,80 gram
Berat piknometer + air : 52,41 gram
Mr NACl : 58,5 gr/mol
Mr H2O : 18,01 gr/mol
Larutan induk : 3 M
Data percobaan :
Tabel 1. Data Pengamatan
Volume Larutan Induk
[NaCl]
W pikno + larutan
(ml)
(M)
(gram)
5
0.3
52.71
10
0.6
53.03
15
0.9
53.36
20
1.2
53.57
25
1.5
53.77
PENGOLAHAN DATA
Keterangan : Pelarut = air (H2O)
Zat = NaCl
Penentuan Volume Piknometer
Vpikno=Wpikno+air-Wpikno kosongρ air pada T
Vpikno=52.41-26.800,996649 ml
Vpikno=25.696 ml
Penentuan Massa Jenis Zat
ρlarutan=Wpikno+zat-Wpikno kosongVpikno
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
ρlarutan=52.71-26.8025.696 gram/ml
Tabel 2. Massa Jenis Larutan
[NaCl]
W pikno + zat
Massa Jenis Zat
(M)
(gram)
(gram/ml)
0.3
52.71
1.008
0.6
53.03
1.021
0.9
53.36
1.034
1.2
53.57
1.042
1.5
53.77
1.050
Penentuan Jumlah Mol Zat (n zat)
n zat=MxVpikno
n zat=[NaCl]xVpikno
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
n zat=0.3x25.696 mol=0.008 mol
Tabel 3. Jumlah Mol Zat
[NaCl]
n zat
(M)
(mol)
0.300
0.008
0.600
0.015
0.900
0.023
1.200
0.031
1.500
0.039
Penentuan Berat Pelarut (Ws)
Wzat=n zat x Mr zat
Ws=Wpikno+larutan-Wpikno kosong-Wzat
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
Wzat=0.08 x 58.5=0.451 gram
Ws=52.71-26.80-0.451=25.359 gram
Tabel 4. Berat Zat dan Pelarut
[NaCl]
W pikno + larutan
W zat
Ws
(M)
(gram)
(gram)
(gram)
0.300
52.710
0.451
25.459
0.600
53.030
0.902
25.328
0.900
53.360
1.353
25.207
1.200
53.570
1.804
24.966
1.500
53.770
2.255
24.715
Penentuan Jumlah Mol Pelarut (n pelarut)
n pelarut=WsMr pelarut
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
n pelarut=25.45918.01=0.435 mol
Tabel 5. Jumlah Mol Pelarut
[NaCl]
Ws
n pelarut
(M)
(gram)
(mol)
0.300
25.459
0.435
0.600
25.328
0.433
0.900
25.207
0.431
1.200
24.966
0.427
1.500
34.715
0.593
Penentuan Volume Molar Nyata
Ø=1ρzatMr zat-W(pikno+larutan)-W(pikno+air)Wpikno+air-Wpikno kosongn zat
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
Ø=11.00858.5-52.71-52.4152.41-26.80.08=56.510 ml
Tabel 6. Volume Molar Nyata
[NaCl]
W(pikno+larutan)
n zat
ρ zat
Ø
(M)
graam
Mol
Gram/mol
(ml)
0.300
52.710
0.008
1.008
56.510
0.600
53.030
0.015
1.021
55.771
0.900
53.360
0.023
1.034
55.045
1.200
53.570
0.031
1.042
54.743
1.500
53.770
0.039
1.050
54.424
Grafik
Tabel 7. Data Grafik
Ø
(n zat)
56.510
0.088
55.771
0.124
55.045
0.152
54.743
0.176
54.424
0.196
Keterangan grafik :
y=mx+c
=-19.55(nNaCl)+58.17 maka,
(nNaCl)=-19.55
Penentuan Volume Molar Parsial
Vzat= + (n NaCl)2xn pelarut (nNaCl)
V*=Mr H2Oρ H2O
Vpelarut=V*+ (n NaCl)2xn pelarut (nNaCl)
Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M
Vzat=56.510+30.082x0.435-19.55=56.495 ml
V*=18.010.997=18.071
Vpelarut=18.071+30.082x0.435-19.55=18.084 ml
Tabel 8. Volume Molar Parsial Zat dan Pelarut
[NaCl]
V NaCl
Vp
(M)
(ml)
(ml)
0.300
56.495
18.084
0.600
56.467
18.108
0.900
56.430
18.140
1.200
56.386
18.177
1.500
56.385
18.219
PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan dari percobaan ini adalah bahwa volume molar parsial NaCl pada temperatur 26.5°C untuk beberapa konsentrasi adlah sebagai berikut
[NaCl]
V NaCl
(M)
(ml)
0.300
56.495
0.600
56.467
0.900
56.430
1.200
56.386
1.500
56.385
DAFTAR PUSTAKA
Bird, T. 1994. "Kimia Fisik untuk Universitas". Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
P. W. Atkins. 1978. "Physical Chemistry". edisi 7. Oxford University. halaman 161-168.
Rao, RR dan Fasad, KR.2003."Effects of Volume and Partial Molar Volume variation on Journal Bearings". India.Vol 46. Hal 143-152.
Rosian,Z. 2005. "Kimia Fisika". Rineka Cipta. Jakarta.
Sheemaker.1989."Experimental in Physical Chemistry".5 th ed.New York:Mc.Graw Hill.page 187-194
While, Frank.M. 1988. Mekanika Fluida edisi ke-2 jilid I. Jakarta : Erlangga
LAMPIRAN
CRC
JAWABAN PERTANYAAN
Mengapa dalam penentuan volume molar parsial dengan menggunakan piknometer harus menggunakan termostat ?
Jawab:
Dalam menentukan volume molar parsial, diperlukan perhitungan massa jenis zat dan pelarut dengan menggunakan piknometer. Densitas suatu zat tergantung pada temperatur zat. Tujuan dari direndamnya piknometer dalam termostat adalah untuk mengatur suhu termostat dan menjaga suhu tersebut tetap konstan. Hal ini dilakukan supaya data yang diperoleh akurat dan perhitungan bisa mendekati nlai sesungguhnya (memperkecil nilai kesalahan).
Selama piknometer direndam di dalam termostat selama kurang lebih 15 menit, mengapa anda harus melakukan penambahan larutan ke dalam piknometer?
Jawab:
Piknometer adalah suatu alat yang terbuat dari kaca berbentuk menyerupai botol parfum atau sejenisnya dan digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas fluida. Larutan yang akan diukur massa jenisnya dimasukkan ke dalam piknometer samapi penuh dan diusahakan kapiler piknometer juga terisi larutan. Kemudian piknometer direndam di dalam termostat, hal ini bertujuan untuk mengatur suhu piknometer dan larutan.
Selama pekinkan rendaman ini dimungkinkan ada larutan yang tumpah oleh sebab itu harus ditambah dengan larutan lagi. Hal ini dilakukan agar volume larutan didalam piknometer tetap dan data yang diperoleh akan lebih akurat lagi.
