Abstrak
Volume molar parsial dapat didefinisikan sebagai kontribusi pada volume dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total. Percobaan penentuan volume parsial dilakukan untuk menentukan volume molal parsial larutan natrium klorida (NaCl) sebagai fungsi fungsi rapat masa. Dilakukan variasi konsentrasi dengan cara mengukur berat jenis larutan NaCl menggunakan piknometer. Konsentrasi larutan NaCl divariasikan menjadi 4 varian varian antara lain 3 M ; 1,5 M ; 0,75 M dan dan 0,375 M. Larutan tersebut kemudian diatur pada suhu 35 0C dengan merendamnya dalam thermostat dan ditimbang. Berat larutan NaCl dengan variasi konsentrasi dibandingkan dengan berat piknometer kosong dan piknometer yang berisi aquades. Aquades digunakan sebagai larutan pembanding terhadap larutan NaCl. Data yang didapatkan dari percobaan kemudian diolah dengan menggunakan perhitungan analitik dan grafik regresi linear volume molar parsial (∅) vs akar dari molalitas larutan NaCl (√ n NaCl pada varian konsentrasi. Volume molar parsial larutan NaCl yang diperoleh antara lain 40,6982 ml/mol untuk konsentrasi 3M ; 41,7580 ml/mol untuk konsentrasi 1.5 M ; 55,2925 ml/mol untuk konsentrasi 0.75 M dan 47,4004 ml/mol untuk konsentrasi 0.375 M. Kata kunci : konsentrasi, molalitas, volume molal parsial
1. 2.
No piknometer a b
3. 4.
c d
No
I. Data Pengamatan Konsentrasi m NaCl + m air + NaCl piknometer piknometer 3M 26,9851 gr 25,8252 gr 1,5 M 29,2021 gr 28,4506 gr 0,75 M 0,375 M
23,1205 gr 26,3046 gr
22,9690 gr 25,9995 gr
m piknometer kosong 15,8258 gr 17,9104 gr 13,6401 gr 16,3557 gr
II. Hasil dan Pembahasan Volume molar parsial adalah kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total. Volume molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari murni ke b. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran juka komposisinya berubah (Atkins, 1999). Adapun 3 sifat termodinamika molar parsial utama yaitu volume molar parsial dari komponen-komponen dalam larutan, entalpi molar parsial, dan energi bebes molar parsial. Ketiga sifat tersebut akan saling bergantung jika dihubungkan dengan beberapa metode penentuan volume parsial. Metode yang
digunakan atas dasar ketiga sifat tersebut adalah menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan j dan n, menggunakan metode grafik. Dalam hal ini j dapat berfungsi sebagai fungsi komponen larutan dengan menjaga jumlah semua konsep lain tetap (Dogra, dkk, 1990; Rosian, 2005). Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan volume molar parsial larutan NaCl sebagai fungsi rapat masa. Percobaan ini dilakukan menggunakan piknometer. Piknometer ditimbang dalam keadaan kosong dan piknometer diisi dengan larutan NaCl dan akuades sebagai pembanding. Piknometer tersebut digantung di thermosfat pada suhu 35 oC selama 15 menit. Dalam penentuan volume molarnya digunakan metode grafik digambarkan hubungan Ø NaCl dengan √ n NaCl. Pada bidang teknik material, percobaan ini digunakan untuk : a. Perbandingan beberapa zat, dan untuk mengetahui spesifikasi kemolaran zat yang dibandingkan dalam suatu paduan atau alloy, supaya terpenuhi struktur yang diinginkan. b. Proses coating baja dengan magnesium. 3.1. Analisis Prosedur Percobaan diawali dengan mengoven empat piknometer kosong yang telah bersih dan masing-masing telah diberi label a,b,c,d. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menghilangkan kandungan air dalam piknometer sehingga didapatkan massa piknometer kosong yang sebenarnya. Dalam percobaan ini, piknometer digunakan sebagai alat pengukur rapat massa. Pengovenan ini dilakukan dalam oven pada suhu 950 oC selama 15 menit. 15 menit adalah waktu maksimum untuk menghilangkan kandungan air dalam piknometer. Lalu timbang empat piknometer tersebut untuk diketahui berat awalnya. Setelah diketahui berat awal piknometer, disi piknometer tersebut dengan akuades hingga penuh. Disini akuades digunakan sebagai pembanding dalam penentuan nilai volume molar parsial NaCl. Akuades (H2O) memiliki sifat-sifat yang khas dan tidak dimiliki oleh senyawa lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut (Effendi, 2003) : 1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0 0 C (320 F) – 1000 C, air berwujud cair. Suhu 0 0 C merupakan titik beku dan suhu 1000 C merupakan titik didih. 2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan panas yang sangat baik. 3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air.
Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar. 4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia. Sifat ini memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk ke badan air. 5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik. 6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehinga es memiliki nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah dari pada air. Kemudian, direndam keempat piknometer tersebut dalam thermostat pada suhu 35oC selama 15 menit. Tujuan digunakan suhu 35 0C adalah untuk memperoleh suhu yang konstan sehingga suhu disini tidak menjadi pengaruh terhadap perhitungan volume molarnya. Perendaman dilakukan selama 15 menit ditujukan agar suhu yang diperoleh sama di tiap-tiap piknometer. Dilakukan perlakuan yang sama untuk larutan NaCl dengan variasi konsentrasi yaitu 3M; 1,5M; 0,75M dan 0,375M. Larutan NaCl digunakan untuk mengetahui nilai volume molar parsial larutan NaCl. Penggunaan NaCl ini dikarenakan sifat NaCl yang tidak higroskopis sehingga konsentrasinya akan tepat (tidak berubah-ubah) dan nilai volume molar yang dihasilkan akan tetap konstan. Berbeda halnya jika kita menggunakan NaOH, dimana NaOH bersifat higroskopis sehingga konsentrasinya berubah-ubah dan akan mempengaruhi nilai volume molar parsialnya. Larutan NaCl dibuat variasi konsentrasi dengan tujuan untuk mengetahui hubungan antara molaritas dan volume molar nyata agar mendapat konsentrasi yang baik, tepat dan akurat. 3.2. Analisis Hasil Dalam termodinamika dikenal adanya 2 tipe peubah yaitu tipe peubah ekstensif yang bergantung pada jumlah fase misalnya volume, entropi, energy dalam dan entalpi, serta peubah intensif yaitu peubah yang tidak bergantung pada jumlah fase contohnya tekanan dan suhu (Atkins, 1994: 171).
Volume (V) NaCl adalah termasuk dalam peubah ekstensif, dengan demikian secara termodinamika dapat dihitung volume molar parsial dengan persamaan :
Dari persamaan diatas, didapat persamaan untuk menghitung Volume molar parsial NaCl yaitu :
Ada tiga sifat termodinamika molal parsial utama, yakni volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan, entalpi molal parsial (juga disebut sebagai panas diferensial larutan), dan energi bebas molal parsial (disebut potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan metode grafik, dengan menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan J dan ni, dan dengan menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata yang ditentukan sebagai − 0 ФJi = 0 dimana Ji adalah harga molal untuk komponen murni dan dengan menggunakan metode intersep. Satu hal yang harus diingat adalah bahwa sifat molal parsial dari suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk senyawa murni adalah sama jika larutan tersebut ideal (Dogra dan Dogra, 1990). Salah satu sifat molal parsial yakni volume molal parsial yang dibahas pada percobaan ini memiliki hubungan dengan konsentrasi. Hubungan yang terjadi yakni berbanding lurus. Jadi, semakin kecil konsentrasi larutan, maka semakin kecil volume molal parsialnya. Begitu juga sebaliknya semakin besar konsentrasi larutan, maka semakin besar nilai molar parsialnya. Data yang didapatkan dari percobaan kemudian diolah dengan menggunakan metode perhitungan analitik dan metode grafik regresi linear volume molar nyata (∅) vs akar dari molalitas larutan NaCl ( n NaCl) pada varian konsentrasi. Volume molar parsial larutan NaCl yag diperoleh antara lain 40,6982 ml/mol untuk konsentrasi 3M ; 41,7580 ml/mol untuk
konsentrasi 1.5 M ; 55,2925 ml/mol untuk konsentrasi 0.75 M dan 47,4004 ml/mol untuk konsentrasi 0.375 M. III. Penutup 3.1. Kesimpulan Kesimpulan dari percobaan ini adalah diperoleh volume molar parsial NaCl antara lain 40,6982 ml/mol untuk konsentrasi 3M ; 41,7580 ml/mol untuk konsentrasi 1.5 M ; 55,2925 ml/mol untuk konsentrasi 0.75 M dan 108.6 ml/mol untuk konsentrasi 47,4004 M. Grafik yang diperoleh mengalami penurunan secara linier. 3.2. Saran Saran untuk percobaan selanjutnya adalah mengganti NaCl dengan KCl, mengingat sifat garan yang sama-sama berasal dari basa kuat (K +) dan asam kuat (Cl-). Dan sifat dari garam KCl yang tidak higroskopis membuat KCl cocok digunakan sebagai pengganti NaCl. Daftar Pustaka Atkins, P.W., 1994. Kimia Fisik. Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Dogra, S.K.dan Dogra S.1990. Kimia Fisika dan Soal-soal. Jakarta: UI-Press. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Cetakan Kelima. Yogyakarta : Kanisius Poisson, Alain. Partial mold volumes of some major ions in seawater. Laboratoirc d’oceanographie Physique, Universite Pierre et Marie Curie, Tour 24, 4 place Jussieu 75230 Paris Cedex 05 France.
1.
2.
Jawaban Pertanyaan Mengapa dalam penentuan volume molar parsial dengan menggunakan piknometer harus menggunakan termostat ? Jawaban: 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?
Jawaban: 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.
