SISTEM TERNER / SISTEM ZAT CAIR TIGA KOMPONEN Citra Chairunnisa Aziz 1112016200023
Kelompok : Nina Afria, Amelia Rakhmawati Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta 2014
ABSTRAK
dihadapinya, titik dimana kedua garis itu
Fasa adalah bagian sistem dengan komposisi
menyilang,
kimia dan sifat – sifat fisik seragam, yang
masing-masing.
terpisah dari bagian sistem lain oleh suatu bidang batas. Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga kompoen tergantung pada daya saling larut antar zat cair tersebut. Untuk campuran yang terdiri
atas
(perbandingan
tiga
komponen,
masing-masing
komposisi komponen)
dapat digambarkan di dalam suatu diagram segitiga sama sisi yangdisebut dengan Diagram Terner. Pada salah satu sisinya ditentukan kedua titik yang menggambarkan jumlah kadar zat dari masing-masing zat yang menduduki sudut pada kedua ujung sisi itu. Dari dua titik ini ditarik garis yang sejajar dengan sisi yang
menggambarkan
jumlah
kadar
PENDAHULUAN Berdasarkan hukum fasa Gibbs, jumlah terkecil variabel
bebas
yang
diperlukan
untuk
menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat
pada
kesetimbangan
sebagai : V = C – P P + 2 dimana, V = jumlah derajat kebebasan C = jumlah komponen P = jumlah fasa. (Atastina, 2003)
dilengkapkan
Dalam
ungkapan
di
atas,
kesetimbangan
Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner
mempengaruhi suhu, tekanan, dan komposisi
(C = 3) sesuai dengan X A + XB + Xc = 1.
sistem.
Titik pada sisi
Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga
AB
: campuran biner A dan B
komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat
BC
: campuran biner B dan C
dinyatakan sebagai :
AC
: campuran biner A dan C
V = 3 – P P
(FKIP Unlam, 2008)
Jika dalam sistem hanya terdapat satu
Analisis diagram ini menjelaskan perubahan
fasa, maka V = 2. Berarti, untuk menyatakan
komposisi
yang
terjadi
pada
keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan
pembekuan/pencairan larutan padat terner (R.
konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan
E. Smallman, 2000)
bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan V = 1; berarti hanya satu
Kesetimbangan fasa antara cairan dan uap
komponen
ditentukan
terjadi ketika kedua proses yang berlawanan itu
konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang
berlangsung dengan laju yang tepat sama (Hugh
lain sudah tentu berdasarkan diagram fasa
D, 2002). Asam asetat , asam etanoat atau asam
untuk sistem tersebut. Oleh karena itu, sistem
cuka adalah senyawa kimia asam organik yang
tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap
dikenal sebagai pemberi rasa aroma dalam
mempunyai
kebebasan
makanan. Asam cuka memilih rumus empiris
maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1),
C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam
maka diagram fasa ini dapat digambarkan
bentuk CH3-COOH,CH3COOH atau CH3CO2H.
dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga
Asam asetat merupakan salah satu asam
sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap
karboksilat paling sederhana, setelah asam
sudut segitiga tersebut menggambarkan suatu
formal. Asam asetat lebih suka pada air
komponen
penggambaran
dibandingkan kepada kloroform oleh karenanya
komposisi dalam diagram terner dapat dilihat
bertambahnya kelarutan kloroform dalam air
pada gambar di bawah ini :
lebih cepat dibandingkan kelarutan air dalam
yang
harus
jumlah
murni.
derajat
Prinsip
C
kloroform. Penambahan asam asetat berlebih lebih lanjut akan membawa sistem bergerak
A
X
C
kedaerah
satu
(Endang,2008).
A
XB
B
fase
(fase
tunggal)
METODE PENELITIAN
larut dengan sempurna. Pemisahan dapat
Bahan dan Alat
dilakukan dengan menggunakan pelarut yang
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan
tidak
ini adalah labu Erlenmeyer sebanyak 3 buah,
campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu
gelas ukur, pipet tetes, corong, statif dan klem.
komponen (solute) dalam campuran tersebut.
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini
Cairan yang digunakan dalam percobaan ini
adalah air, kloroform (CHCl 3) dan asam atetat
adalah air (aquadest), kloroform (CHCl 3), dan
glacial (CH3COOH)
asam asetat. Metode titrasi ini digunakan CHCl 3
Prosedur Kerja
dan asam asetat yang saling melarut yang
Labu Erlenmeyer diisi dengan kloroform (CHCl 3)
kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut
3 ml kemudian ditambahkan air sebanyak 5 ml.
dengan
Larutan di dalam labu Erlenmeyer kemudian
(Endang,2008). Jumlah fasa dalam zat cair tiga
dititrasi menggunakan larutan asam atetat
komponen tergantung pada daya saling larut
glacial (CH3COOH). Volume yang dihasilkan
antar zat cair tersebut dan suhu percobaan
pada proses titrasi kemudian dicatat. Langkah
(Atastina, 2003).
larut
dengan
campuran
sempurna
tersebut
terhadap
yaitu
air
tersebut kemudian diulangi sebanyak 3 kali dengan menggunakan labu Erlenmeyer yang
Setiap fasa adalah stabil hanya pada rentang
berisi air dan kloroform (CHCl 3) 4 ml dan 5 ml.
suhu dan tekanan tertentu. Perubahan dari satu fasa ke fasa lain umumnya berlangsung pada
HASIL DAN PEMBAHASAN Prinsip
dasar
dari
percobaan
kondisi kesetimbangna fasa (phase equilibrium) ini
adalah
antara dua fasa, dan untuk tekanan tertentu ini
pemisahan suatu campuran dengan ekstraksi
terjadi pada hanya satu suhu tertentu (Hugh D,
yang terdiri dari dua komponen cair yang saling
2002).
Perlakuan
Pengamatan
Labu Erlenmeyer diisi dengan kloroform (CHCl 3) sebanyak masing-masing 3 ml, 4 ml dan 6 ml
Larutan terbentuk 2 fasa
Larutan kemudian dititrasi menggunakan larutan asam atetat glacial (CH3COOH)
Larutan terbentuk menjadi 1 fasa
Pada percobaan ini dilakukan perbandingan
disebabkan karena sifat kloroform (CHCl 3) yang
volume
tidak melarut dengan air sehingga kloroform
yang
berbeda-beda
pada
tiap
Erlenmeyer. Hal ini bertujuan untuk mengamati
(CHCl3)
besarnya
CH3COOH
pengaruh
banyaknya
volume
(CH 3COOH)
yang
kloroform
terlepas
dan
terpisah
membentuk 2 larutan terner terkonjugasi yang
sehingga
ditandai dengan terbentuknya larutan yang
terbentuk dua fasa. Pembentukan 2 fasa ini
keruh. Karena kemampuannya yang dapat
disebabkan adanya perbedaan kepolaran yakni
melarut dengan air dan juga kloroform (CHCl 3),
kloroform bersifat nonpolar sedangkan air
maka asam asetat glasial (CH3COOH) dikenal
bersifat polar.
sebagai
Ketika titrasi dilakukan, terjadi pemisahan
Campuran asam asetat glasial (CH3COOH) dan
diantara campuran kloroform (CHCl3) dengan
air dititrasi dengan kloroform dan membentuk
asam
ini
satu fasa. Hal ini disebabkan asam asetat glasial
dikarenakan asam asetat glasial (CH3COOH)
(CH3COOH) bersifat semipolar sehingga dapat
membentuk ikatan hidrogen yang lebih kuat
larut sebagian dalam air dan sebagiannya lagi
dengan molekul air pada bagian – OH OH dari gugus
dalam kloroform (CHCl3). Disinilah penerapan
COOH asam asetatnya. Oleh karena itu, asam COOH
dari sistem tiga komponen sistem terner yang
glasial
asetat
akan
glasial
asetat
asam
terhadap
yang mulanya berikatan dengan
dibutuhkan
(CH3COOH),
hal
–
asetat
glasial
(CH3COOH)
yang
awalnya
berikatan dengan kloroform (CHCl3)
pelarut
yang
bersifat
semi-polar.
bercampur sebagian.
akan
terpisahkan dan berikatan dengan air. Hal ini
Volume yang dihasilkan pada saat titrasi :
Volume kloroform (CHCl 3)
Volume air (H2O)
Volume asam atetat glacial (CH3COOH)
3 ml
5 ml
9,3 ml
4 ml
5 ml
6,8 ml
6 ml
5 ml
6,7 ml
Labu erlenmeyer 1 : nkloroform =
=
= 0,036 mol nair
=
=
= 0,2775 mol nasetat
=
=
= 0,1622 mol ntotal
= 0,036 + 0,2775 + 0,1622 = 0,4767 mol
Xkloroform =
=
x 100%
= 7,5 % Xair
=
=
x 100%
= 58,21 % Xasetat
=
=
x 100%
= 34,025 %
Labu erlenmeyer 2 : nkloroform =
=
= 0,048 mol nair
=
=
= 0,2775 mol nasetat
=
=
= 0,1186 mol ntotal
= 0,048 + 0,2775 + 0,1186
= 0,4441 mol
Xkloroform = = 10,8 %
=
x 100%
Xair
=
=
x 100%
= 62,486 % Xasetat
=
=
x 100%
= 26,70 %
Labu erlenmeyer 3 : nkloroform =
=
= 0,073 mol nair
=
=
= 0,2775 mol nasetat
=
=
= 0,1168 mol ntotal
= 0,073 + 0,2775 + 0,1168 = 0,4673 mol
Xkloroform =
=
x 100%
= 15,62 % Xair
=
=
x 100%
= 59,38 % Xasetat
=
=
x 100%
= 24,99 %
Xkloroform rata-rata
=
=
= 11,3 % Xair rata-rata
=
=
= 60,025 % Xasetat rata-rata = 28,57 %
=
=
Berdasarkan banyaknya
hasil volume
percobaan asam
diperoleh
asetat
kelarutan asam asetat glasial (CH3COOH) dalam
glasial
air lebih cepat dibandingkan kelarutan asam
(CH 3COOH) yang dibutuhkan untuk menitrasi
asetat glasial (CH3COOH) dalam kloroform
campuran air- kloroform (CHCl3) berturut-turut
(CHCl3) .
adalah 9,3 mL; 6,8 mL; dan 6,7 mL.
KESIMPULAN 11,3
Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan
60,025
maka
dapat
diambil
kesimpulan
bahwa
CH3COOH glacial dapat melarutkan larutan 2 fasa yang terbentuk dari CHCl3 dan H2O. Kelarutan CH3COOH dalam air lebih besar dari pada dalam CHCl3, hal ini dapat dibuktikan dengan diagram Terner. 28,57 Diagram
fase
yang
digambarkan
sebagai
DAFTAR PUSTAKA
segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat
Atastina, dkk. 2003. Buku Petunjuk Praktikum
ini secara otomatis sebab jumlah jarak ke
Kimia Fisika. Depok : TGP-FT UI
sebuah titik didalam segitiga sama sisi yang
Endang Widjajanti LFX. 2008. Kesetimbangan
diukur sejajar dengan sisi-sisinya sama dengan
Fasa. staff.uny.ac.id/.../kesetimbangan-fasa.pdf
panjang sisi segitiga itu yang dapat diambil
diakses pada 12 April 2014
sebagai satuan panjang (FKIP Unilam, 2008). Ciri
FKIP
utama diagram, adalah segitiga tiga-fasa ( α
http://alchemist08.files.wordpress.com/2012/0
+ Cair
+
β
) yang muncul dari horizontal eutektik
Unlam
.
2008.
Diagram
5/percobaan-iii-diagram-terner.doc
Terner.
diakses
biner atas dan kemudian menuruni tiga “tiang
pada 12 April 2014
penghantar”
R. E. Smallman, dkk. 2000. Met. Fsk Modern &
(guide
rail)
hingga
terjadi
degenerasi dan terbentuk horizontal eutektik
Rekayasa Material. Jakarta : Erlangga
biner bawah ()
Young, Hugh D. 2002. Fisika Universitas Jl.1 .
Berdasarkan grafik diketahui bahwa asam
Jakarta : Erlangga
asetat
lebih
suka
bercampur
dengan
air
dibandingkan kloroform. Hal ini terlihat pada grafik yang lebih condong ke arah atas atau ke air.
Hal
ini
terjadi
karena
bertambahnya
