laporan percobaan e2

Laporan Praktikum KI2241Energetika KimiaPercobaan E2KELARUTAN TIMBAL BALIKNama: Retnadiah Puteri UtamiNIM: 13713008Kelompok: IITanggal Percobaan: 24 September 2014Tanggal Pengumpulan: 8 Oktober 2014Asisten: Anas Santria 20513034 Gawang Pamungkas 20514

LABORATORIUM KIMIA FISIKPROGRAM STUDI KIMIAFAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRANTARAINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2014

KELARUTAN TIMBAL BALIK

I. Tujuana. Menentukan kelarutan timbal balik antara dua cairan.b. Menentukan diagram fasa antara kelarutan dengan suhuc. Menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik sistem fenol air.

II. Teori DasarBila 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 Kedua zat cair tidak dapat bercampur sama sekali Kedua zat cair hanya dapat bercampur pada komposisi tertentu

Sistem biner fenol air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat solubilitas timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Solubilitas (kelarutan) adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Campuran terdiri dari beberapa jenis. Di lihat dari fasenya, Pada sistem biner fenol air, terdapat 2 jenis campuran yang dapat berupah pada kondisi tertentu. Suatu fase didefenisikan sebagai bagian sistem yang seragam atau homogen diantara keadaan submakroskopiknya, tetapi benar benar terpisah dari bagian sistem yang lain oleh batasan yang jelas dan baik. Campuran padatan atau dua cairan yang tidak saling bercampur dapat membentuk fase terpisah. Sedangkan campuran gas-gas adalah satu fase karena sistemnya yang homogen. Simbol umum untuk jumlah fase adalah P, (Dogra SK & Dogra S, 2008 ). Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh yang metastabil atau mengendap. 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 50C 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 66C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.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 yang ditunjukan pada gambar:

TT 0L1L2A2A1B2B1XA = 1XC XF = 1T1T2

Gambar 1. komposisi campuran fenol airL1 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), ( Tim Dosen Kimia Fisika. 2011).Temperatur kritis atas Tc adalah batas atas temperatur dimana nterjadi pemisahan fase.Diatas temperatur batas atas, kedua komponen benar-benar bercampur. Temperatur ini ada gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen, (Atkins PW, 1999).Beberapa sistem memperlihatkan temperatur kritis Tc . dimana dibawah temperatur itu kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan diatas temperatur itu kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah air-trietilamina. Dalam hal ini pada temperatur rendah kedua komponen lebih dapat campur karena komponen-komponen itu membentuk kompleks yang lemah, pada temperatur lebih lebih tinggi kompleks itu terurai dan kedua komponen kurang dapat bercampur, ( Atkins PW ,1999).Ada dua macam larutan, yaitu : 1. Larutan homogen, yaitu apabila dua macam zat dapat membentuk suatu larutan yang susunannya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun. Atau larutan dapat dikatakan dapat bercampur secara seragam (miscible). 2.Larutan heterogen, yaitu apabila dua macam zat yang bercampur masih terdapat permukaan-permukaan tertentu yang dapat terdeteksi. (http://ezzamogy.blogspot.com/2011/11/laporanpraktikum-kimia-fisika.html).

III. Data PengamatanT ruang = 25 CW pikno kosong= 19,24 gramW pikno + air= 45.39 gramW NaCl 1 %= 45.53W CH3OH 1 %= 44.17

LarutanT bening (0C)T keruh (0C)

Air (mL)Fenol (gram)

44.005631

54.015629

64.016044

84.006031

105.085429

6.56.004928

8.57.014116

10.58.034417

4.01 gram Fenol + 6ml NaCl 1%4032

4.01 gram Fenol + 6 ml CH3OH 1%4834

IV. Pengolahan Data Penentuan volume piknometerVpikno = Vpikno = Vpikno = 26,176 cm3 = 26,17 mL Penentuan zat zat = NaCl = = 1,004 g/mL CH3OH = = 0.996 g/mL Penentuan T rata-rata

Trata-rata =

Dengan perhitungan yang sama didapat data Trata-rata sebagai berikut :LarutanT bening (0C)T keruh (0C)Trata-rata (0C)


44.00563143,5

54.01562942,5

64.01604452

84.00603145,5

105.08542941,5

6.56.00492838,5

8.57.01411628,5

10.58.03441730,5



Penentuan fraksi mol dalam sistem fenol : airXfenol = 1. Xfenol = Xfenol = Xfenol = Xfenol = 0.1609Dengan perhitungan yang sama seperti diatas, diperoleh hasil sebagai berikutLarutanX fenol

10.1609

20.1333

30.1136

40.0875

50.0888

60.1504

70.1366

80.1279

Penentuan fraksi mol fenol (sistem fenol - air - NaCl) w/v WNaCl = x 6 mL NaCl 1% = 0.06 gram nNaCl = = = 1.025 x 10-3 mol VNaCl = = = 0.059 mL Vair = VNaCl 1% VNaCl = 6 mL 0.059 mL = 5.941 mL nair = = = 0.329 mol

Xfenol== = 0.114

Penentuan fraksi mol fenol (sistem fenol - air - metanol) v/v VCH3OH = x 6 mL NaCl 1% = 0.06 mL mCH3OH = VCH3OH x CH3OH 1% = 0.06 mL x 0.996 g/mL= 0.0597 gram n CH3OH = = = 1.867 x 10-3 mol Vair = V CH3OH 1% V CH3OH = 6 mL 0.06 mL = 5.94 mL nair = = = 0.328 mol Xfenol = = = 0.114

Diagram fasaSistem fenol-airSistem fenol-air-NaClSistem fenol-air-CH3OH

y = -778.8x2 + 120.9x + 63.09x = -b/2a =- 120.9 / 2(-778.8) = 0.077Y = -778.8x2 + 120.9x + 63.09Y = - 778.8(0.077)2+ 120.9(0.077) + 63.09 = 67.78 Y = suhu kritisSuhu kritis 67.78

V. Kesimpulan

Kelarutan timbal balik sistem fenol air mempunyai suhu kritis 67.780C Sistem fenol air akan mengalami efek salting out ketika penambahan NaCl. Sistem fenol air akan mengalami efek salting in ketika penambahan metanol. Sistem biner fenol air memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Campuran fenol dan air dapat saling melarutkan, yang jumlahnya banyak sebagai pelarut dan sebaliknya. Temperatur akan semakin tinggi apabila semakin banyak volume air yang digunakan. Yang mempengaruhi keadaan dari keruh menjadi bening dan sebaliknya dari bening ke keruh yaitu perubahan temperatur.

VI. Daftar pustakaAtkins.Physical Chemistry.8th edition : Oxford University Press.2006.New York.Page : 136 165Dogra,S& Dogra SK .2008. Kimia Fisik dan Soal Soal. UI Press : Jakarta Tim Dosen Kimia Fisika. 2011. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Semarang. Jurusan Kimia FMIPA UNNES.http://ezzamogy.blogspot.com/2011/11/laporanpraktikum-kimia-fisika.html (diakses pada Jumat , 19 September 2012).

VII. Lampiran air pada berbagai suhu

Jawaban pertanyaan1.Suhu konsolut atas atau suhu larutan kritik adalah batas atas temperatur dimana terjadinya pemisahan fasa. Di atas temperatur batas atas, komponen akan benar-benar tercampur. Derajat kebebasan sistem pada T > T konsolut atas yaitu dua.2.Sistem yang memiliki titik konsolut bawah : sistem nikotin air, Sistem yang memiliki dua suhu konsolut : sistem air CO2, sistem air H2S3.Larutan konjugasi adalah larutan yang 4.Efek salting out adalah efek yang menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan dikarenakan adanya penambahan zat terlarut tertentu yang mempunyai kelarutan lebih besar dibandingkan zat utama. Pada percobaan ini terjadi efek salting out ketika mereaksikan fenol dengan NaCl yaitu ditandai dengan meningkatnya suhu yang diperlukan agar campuran menjadi bening.

Data PengamatanT ruang = 25 CW pikno kosong= 19,24 gramW pikno + air= 45.39 gramW NaCl 1 %= 45.53W CH3OH 1 %= 44.17

LarutanT bening (0C)T keruh (0C)


44.005631

54.015629

64.016044

84.006031

105.085429

6.56.004928

8.57.014116

10.58.034417



laporan percobaan e2

Documents