PERCOBAAN 8
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
PENENTUAN BERAT MOLEKUL MELALUI METODE PENURUNAN TITIK BEKU (CRYOSCOPIC)
Yang dibina oleh : Dr. Sumari, M.Si Ridwan Joharmawan, Drs., M.Si., H.
Oleh : Kelompok 8 urakhma Yuniawa!i Yuniawa!i "#$%&&'(%%)8(*++ Mira u ur a adhila ilah
"#$%&&' &&'(%$) %$))$*
M. -lham -lham Ramadhana Ramadhana "#$%&&'(%'#$#* "#$%&&'(%'#$#*
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG April 2!"
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PENENTUAN BERAT MOLEKUL MELALUI METODE PENURUNAN TITIK BEKU (CRYOSCOPIC)
A#
TUJUAN Dapa! menen!ukan bera! molekul a! non elek!roli! melalui penurunan !i!ik
beku laru!an, dan menen!ukan persen!ase kesalahan penen!uan bera! molekul a! non elek!roli! melalui penurunan !i!ik beku laru!an.
B#
DASAR TEORI /obo! molekul dapa! di!en!ukan melalui beberapa me!ode di an!aran0a
me!ode kenaikan !i!ik didih "ebullioscopic), me!ode penurunan !i!ik beku "cryoscopic), dan hipo!esis 12ogadro. 3enen!uan bobo! molekul menggunakan me!ode cryoscopic memiliki kelebihan dibandingkan dua me!ode lainn0a. /obo! molekul melalui me!ode cryoscopic lebih !epa! dibandingkan bobo! molekul melalui me!ode ebullioscopic. Hal ini disebabkan penurunan !i!ik beku laru!an lebih besar dibandingkan kenaikan !i!ik didihn0a. 3enurunan !i!ik beku 0ang rela!i4 besar memudahkan dalam pengama!an perbedaan !i!ik beku. 5idak seper!i dalam hipo!esis 12ogadro, a! !erlaru! dalam me!ode cryoscopic !idak perlu berada dalam 4asa uap. 6a! !erlaru! dalam 4asa uap diperlukan un!uk menge!ahui massa 7enis gas dari a! !erlaru! !ersebu!. 3enen!uan bobo! molekul melalui me!ode cryoscopic di!en!ukan dari hubungan bera! pelaru!, bera! a! !erlaru!, dan kons!an!a cryoscopic
ser!a penurunan !i!ik beku. Hubungan !ersebu! di!uliskan
dalam persamaan penurunan !i!ik beku 0ang perumusann0a berdasarkan a!as kondisi ener sua!u laru!an. 3ada laru!an ener, !i!ik beku laru!an memliki perbedaan 0ang keil. Oleh karena i!u, pada penen!uan bobo! molekul dengan menggunakan me!ode cryoscopic digunakan pendeka!an penurunan !i!ik beku sama dengan nol. /obo! molekul 0ang benar akan diperoleh saa! penurunan !i!ik beku menapai nilai nol melalui ara eks!rapolasi. 9ks!rapolasi ini memerlukan
plo! an!ara da!a bobo! molekul melawan da!a penurunan !i!ik beku. Da!a penurunan !i!ik beku merupakan da!a perbedaan !i!ik beku an!ara pelaru! dengan laru!an dari berbagai konsen!rasi. 5i!ik beku merupakan kese!imbangan an!ara !ekanan uap air dan !ekanan uap pada!ann0a. Sehingga !empera!ur !ekanan uap air sama dengan !ekanan uap pada!ann0a. 5i!ik beku pelaru! 0ang di!ambahkan dengan a! !erlaru! akan lebih rendah dari pada a! pelaru! murni. Hal ini disebabkan a! pelaru!n0a harus membeku !erlebih dahulu, baru a! !erlaru!n0a. Sehingga se!iap laru!an akan memiliki !i!ik beku 0ang berbedabeda. 3enurunan !i!ik beku sama haln0a seper!i penurunan !ekanan uap sebanding dengan konsen!rasi dari 4raksi moln0a. 3enurunan !i!ik beku laru!an sebanding dengan 7umlah par!ikel a! !erlaru! dalam se7umlah !er!en!u pelaru!. Oleh karena i!u, 7umlah molekul a!au ion !erlaru! dalam 7umlah 0ang sama pelaru! akan menghasilkan penurunan !i!ik beku dengan nilai 0ang sama pula. /erdasarkan hal ini, dapa! dika!akan bahwa penurunan !i!ik beku 0ang disebabkan oleh sa!u mol a! non elek!roli! adalah sama, !anpa memperha!ikan 7enis a! !erlaru!n0a, asalkan 7enis dan pelaru!n0a sama. 3enurunan !i!ik beku 0ang diakiba!kan oleh sa!u mol par!ikel a! !erlaru! dalam sa!u Kg pelaru! disebu! penurunan !i!ik beku molal, 0ang digunakan sebagai !e!apan un!uk penen!uan bera! molekul a! !erlaru!. Jika g gram a! !erlaru! mempun0ai bera! molekul M !erlaru! dalam p gram pelaru!, menghasilkan penurunan !i!ik beku sebesar ;5 4, dan !e!apan penurunan !i!ik beku molal K 4, maka bera! molekul a! !erlaru! !ersebu! dapa! dihi!ung menggunakan persamaan :
Mm=
g x 1000 x Kf P . ∆ T f
C#
ALAT DAN BAHAN !# Al
%$#. Sa!u se! perala!an pengukuran penurunan !i!ik beku '. eraa &.
2# B$&$'
#. 1=uades '. 6a! non elek!roli! "urea*
D#
PROSEDUR PERCOBAAN #. Di!imbang massa beaker glass dan !abung reaksi besar
'. Diisi air seban0ak )% m> ke dalam !abung reaksi besar &. Di!imbang beaker glass dan !abung reaksi 0ang sudah diisi dengan pelaru! "air*
$. Disiapkan be7ana 0ang sudah diberi es, dan dimasukkan !abung reaksi 0ang berisi pelaru! ke dalamn0a
). Diama!i penurunan !i!ik beku pelaru! menggunakan !ermome!er /ekmann
(. Diperha!ikan es dalam be7ana dan dibubuhkan sediki! demi sediki! a?l @. Di!imbang sen0awa 0ang akan dilaru!kan "urea*
8. Dilaru!kan urea ke dalam !abung reaksi 0ang sudah diisi air, dan dimasukkan dalam be7ana 0ang berisi es
A. Diama!i penurunan !i!ik beku laru!an menggunakan !ermome!er /ekmann
#%. Diperha!ikan es dalam be7ana dan dibubuhkan sediki! demi sediki! a?l
E#
DATA PENGAMATAN Hasil pengamatan Massa tabung reaksi besar + gelas beaker Massa tabung reaksi besar + gelas beaker + air Volume pelarut (air)
Data 187,98 g
236,52 g 5 m!
Massa air
"8,5" g
#erat urea $ang %itimbang
1,565 g
Tabel 1. Hubungan Antara Pendinginan Pelarut
Suhu dan
Percbaan 1 #& #& #& #& #& #& #& #& #& #& 5,12 ",38 3,67 3,6 2,"1 1,87 1,51 2,53 2,71 2,88 2,88 2,87 2,87 2,87 2,87
Tabel !. Hubungan Pendinginan "arutan Waktu (menit) 1 2
pada
Suhu (℃)
Waktu (Menit) 1 2 3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2" 25
Waktu
Antara
Suhu
Percbaan ! #& #& #& #& #& 5,3 3,83 3,13 2,7 2,3 1,61 2,86 2,87 2,87 2,87 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 ' ' ' ' ' dan
Waktu
pada
Suhu (#$) Percbaan 1 Percbaan !
#& #&
#& #&
3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2" 25 26 27 28 29 3 31 32 33 3" 35 36 37 38 39 " "1 "2 "3 "" "5 "6
#& #& 6," ",97 3,95 3,23 2,5" 1,95 1,58 1,8 1.79 1,86 1,86 1,86 1,86 1,86 ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' '
#& #& #& #& #& #& 5,77 5,17 ",95 ",52 ",2" 3,97 3,68 3,29 2,88 2,"2 2,23 1,92 1,8" 1,8 1,78 1,76 1,73 1,68 1,67 1,65 1,62 1,58 1,57 1,5" 1,"5 1,"3 1,39 1,31 1,2" 1, ,87 ,"8 ,28 urang %ari urang %ari urang %ari urang %ari urang %ari
"7 "8 "9 5
' ' ' '
urang urang urang urang
%ari %ari %ari %ari
K%r$'$' * BT+ Bl,- %r.$/$
F#
ANALISA DATA Massa !abung reaksi besar B gelas beaker
C 187,98 g
Massa !abung reaksi besar B gelas beaker B air
C 236,52 g
Massa air
C $(,$$
K 4 air
C #,8( o?m
/era! molekul urea
C (% grammol
;54
C # o?
massaurea=
Mm× p× ∆ Tf 1000 × Kf
60
massa urea
¿
massa urea =
g × 48,54 g × 1 ℃ mol 1000 × 1,86
2912,4 1860
=1,565 g
℃
mol
J$0i1 -$$ ,r$ 3$' 0i%i-.$' .$r
1,565 g
Da!a E da!a 0ang diperoleh pada prak!ikum 0ang sudah dilakukan dapa! digunakan un!uk menen!ukan
∆ Tf
dengan ara eks!rapolasi gra4ik hubungan
an!ara suhu dan wak!u pada pendinginan pelaru! dan hubungan an!ara suhu dan wak!u pada pendinginan laru!an sehingga didapa! 54 pelaru! dan 54 laru!an kemudian didapa!
∆ Tf ( selisih dariTf pelar ut danTf larutan ) .
Tabel 1. Hubungan Pendinginan Pelarut
Antara
Suhu
dan
Waktu
pada
a%a per*obaan ubungan antara suu %an aktu pa%a pen%inginan pelarut, %igunakan %ata pa%a per*obaan 2 -aktu (menit) 1 2 3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2" 25
uu o/ #& #& #& #& #& 5,3 3,83 3,13 2,7 2,3 1,61 2,86 2,87 2,87 2,87 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 ' ' ' ' '
Dari da!a dia!as dapa! diperoleh gar4ik hubungan an!ara suhu dan wak!u pada pendinginan pelaru! 6 5 "
Suhu $
3 2 1 "
6
8
1
12
1"
16
18
2
22
Waktu (menit)
Tabel !. Hubungan Pendinginan "arutan
Antara
Suhu
dan
Waktu
pada
a%a per*obaan ubungan antara suu %an aktu pa%a pen%inginan larutan, %igunakan %ata pa%a per*obaan 1 -aktu (menit)
uu o/
1 2 3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15
#& #& #& #& 6," ",97 3,95 3,23 2,5" 1,95 1,58 1,8 1.79 1,86 1,86
16 1,86 17 1,86 18 1,86 Dari da!a dia!as dapa! diperoleh gar4ik hubungan an!ara suhu dan wak!u
pada pendinginan laru!an 7 6 5 " Suhu $ 3 2 1 "
6
8
1
12
1"
16
18
Waktu (menit)
T f 0=Titik beku pelarut ( air )
2
T4 + Ti%i5 .5, l$r,%$'
∆ Tf =T f 0 −Tf
¿ 2,8 ℃−1,8 ℃
¿ 1℃
∆ Tf =
m 1000 × × Kf Mm p
Mm=
m× 1000 × Kf p ×∆ Tf
1,565 g × 1000 × 1,86
Mm=
℃
mol
46,44 g× 1 ℃
g ℃ mol ¿ 46,44 g ℃ 2910,90
¿ 62,68 g / mol
J$0i1 0ipr6l& Br$% M6l5,l Ur$ .$r "21"8 7-6l
Sehingga dapa! dihi!ung persen kesalahan pada perobaan penen!uan bera! molekul urea melalui me!ode penurunan !i!ik beku sebagai beriku!. massateoritis− massa eksperimen x 100 9ror C massa teoritis
|
|
C
|
60
|
g g – 62,68 mol mol × 100 g 60 mol
¿ 0.044
H#
DAFTAR PUSTAKA
•
.'%#'. Penentuan Massa Molekul Berdasarkan Bobot Jenis. "online*, "h!!p:alkemis!r0.blogspo!.o.id'%#'##penen!uanmassamolekul berdasarkanG&%.h!ml* diakses pada 8 1pril '%#(
•
•
1!kins, 3e!er dan Julio De 3aula.'%#%. Physical Chemistry 9thedition. ew York: . H. reeman and ?ompan0 Sumari, dkk. '%#(. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Malang : Jurusan Kimia FM
•
I#
JAABAN PERTANYAAN 1. a%a per*obaan ubungan antara suu %an aktu pa%a pen%inginan pelarut, %igunakan %ata pa%a per*obaan 2 Tabel 1. Hubungan Antara Suhu dan Waktu pada Pendinginan Pelarut -aktu (menit) 1 2 3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2" 25
uu o/ #& #& #& #& #& 5,3 3,83 3,13 2,7 2,3 1,61 2,86 2,87 2,87 2,87 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 ' ' ' ' '
Dari da!a dia!as dapa! diperoleh gar4ik hubungan an!ara suhu dan wak!u pada pendinginan pelaru!
6 5 "
Suhu $
3 2 1 "
6
8
1
12
1"
16
18
2
Waktu (menit)
2. a%a per*obaan ubungan antara suu %an aktu pa%a pen%inginan larutan, %igunakan %ata pa%a per*obaan 1 Tabel !. Hubungan Antara Suhu dan Waktu pada Pendinginan "arutan -aktu (menit)
uu o/
1 2 3 " 5 6 7 8 9 1 11 12 13 1" 15 16
#& #& #& #& 6," ",97 3,95 3,23 2,5" 1,95 1,58 1,8 1.79 1,86 1,86 1,86
22
17 18
1,86 1,86
Dari da!a dia!as dapa! diperoleh gar4ik hubungan an!ara suhu dan wak!u pada pendinginan laru!an
7 6 5 " Suhu $ 3 2 1 "
6
8
1
12
1"
16
Waktu (menit)
&. 3enen!uan penurunan !i!ik beku laru!an !erhadap pelaru! adalah
∆ Tf =T f 0 −Tf
¿ 2,8 ℃− 1,8 ℃
¿ 1℃
$. 3enen!uan bera! molekul sampel 1000 m ∆ Tf = × × Kf Mm p
18
2
Mm=
m× 1000 × Kf p ×∆ Tf
1,565 g × 1000 × 1,86
Mm=
℃
mol
46,44 g× 1 ℃
g ℃ mol ¿ 46,44 g ℃ 2910,90
¿ 62,68 g / mol
J$0i1 0ipr6l& Br$% M6l5,l Ur$ .$r "21"8 7-6l