laporan praktikum anas

7/30/2019 Laporan Praktikum Anas

1/14

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA

PERCOBAAN I

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN

MASSA JENIS GAS

Nama : Nasrullah

NIM : 21110008

Hari/ Tanggal Praktikum : kamis ,11 oktober 2012

Hari/ Tanggal Dikumpul : Kamis 18 oktober 2012

Hari/ Tanggal Acc :kamis ,11 oktober 2012

Kelompok : 1 (satu)

Asisten :euis

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SERANG RAYA

SERANG

2012


2/14

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN

MASSA JENIS GAS

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat molekul senyawa volatil

berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Gas mempunyai sifat bahwa molekul-molekulnya sangat berjauhan satu sama lainsehingga hampir tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak diantara molekul-

molekulnya sehingga gas akan mengembang dan mengisi seluruh ruang yang

ditempatinya, bagaimana pun besar dan bentuknya. Untuk memudahkan mempelajari

sifat-sifat gas ini baiklah dibayangkan adanya suatu gas ideal yang mempunyai sifat-

sifat :

a. Tidak ada gaya tarik menarik di antara molekul-molekulnya.

b. Volume dari molekul-molekul gas sendiri diabaikan.

c. Tidak ada perubahan enersi dalam (internal energy = E) pada pengembangan.

Sifat-sifat ini didekati oleh gas inert (He, Ne, Ar dan lain-lain) dan uap Hg dalam

keadaan yang sangat encer. Gas yang umumnya terdapat di alam (gas sejati) misalnya:

N2, O2, CO2, NH3 dan lain-lain sifat-sifatnya agak menyimpang dari gas ideal.

Densiti dari gas dipergunakan untuk menghitung berat molekul suatu gas, ialah

dengan cara membendungkan suatu volume gas yang akan dihitung berat molekulnya

dengan berat gas yang telah diketahui berat molekulnya (sebagai standar) pada

temperatur atau suhu dan tekanan yang sama. Densiti gas diidenfinisikan sebagai berat

gas dalam gram per liter. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang

sejumlah gas tertentu kemudian diukur PV dan T-nya. Menurut hukum gas ideal :

P V = n R T dimana n =


3/14

M =

Bila gas ideal sifat-sifatnya dapat dinyatakan dengan persamaan yang sederhana

ialah PV = n R T, maka sifat-sifat gas sejati hanya dapat dinyatakan dengan

persamaan, yang lebih kompleks lebih-lebih pada tekanan yang tinggi dan temperatur

yang rendah. Bila diinginkan penentuan berat molekul suatu gas secara teliti maka

hukum-hukum gas ideal dipergunakan pada tekanan yang rendah. Tetapi akan terjadi

kesukaran ialah bila tekanan rendah maka suatu berat tertentu dari gas akan mempunyai

volume yang sangat besar.. Untuk suatu berat tertentu bila tekanan berkurang volume

bertambah dan berat per liter berkurang. Densiti yang didefinisikan dengan W/Vberkurang tetapi perbandingan densiti dan tekanan d/p atau W/pV akan tetap, sebab

berat total W tetap dan bila gas dianggap gas ideal pV juga tetap sesuai dengan

persamaan berikut :

P V = R T

M = R T = (d/p)o R T

Suatu aliran dari udara kering yang bersih dilewatkan cairan yang diukur tekanan

uapnya. Ketelitian dari pengukuran ini tergantung pada kejenuhan udara tersebut. Untuk

menjamin kejenuhan ini maka udara dilewatkan cairan tersebut secara seri. Bila V

adalah volume dari w gram cairan tersebut dalam keadaan uap, M berat mol cairan dan

tekanan uap dari cairan tersebut pada temperatur T maka tekanan uap dapat dihitung

dengan hukum gas ideal :

P = () R T

Hukum gabungan gas untuk suatu sampel gas menyetakan bahwa perbandingan

PV/T adalah konstan


4/14

Sebetulnya untuk gas-gas real (nyata) seperti metana (CH3) dan oksigen dilakukan

pengukuran secara cermat, ternyata hal ini tidak benar betul. Gas hipotesis yang

dianggap akan mengikuti hukum gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan hukum

gabungan gas pada berbagai suhu dan tekanan disebut gas ideal. Gas nyata akan

menyimpang dari sifat gas ideal.. Pada tekanan yang relatif rendah termasuk pada

tekanan atmosfer serta suhu yang tinggi, semua gas akan menempati keadaan ideal

sehingga hukum gas gabungan dapat dipakai untuk segala macam gas yang digunakan

(Brady, 1999).

Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk

menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini menyarankan konsep gas

ideal, yakni gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi yang

sama (Haliday, 1978).

Persamaan yang menghubungkan langsung massa molekul gas dengan rapatannya

dapat diturunkan dari hukum gas ideal. Jika jumlah mol suatu gas dapat diketahui

dengan membagi massanya dalam gram dengan massa molekulnya.

Jumlah mol (n) =

Bila dimasukan dalam hukum gas ideal menghasilkan :

PV = R T

M =

Rapatan (d) adalah perbandingan antara massa (berat) terhadap volume, (g/V). Maka

persamaan dapat ditulis :

M = d

(Brady, 1999).


5/14

III. METODELOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan bahan

a. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah erlenmeyer (150 ml),

gelas piala (600 ml), aluminium foil, karet gelang, jarum, neraca analitik dan

desikator.

b. Bahan

Bahan-bahan Bahan-bahan yang diperlukan pada percobaan ini adalah

akuades, cairan volatil seperti Etanol (C2H5OH).

Alat :

Erlenmeyer Neraca Massa Pipet Ukur Termometer Gelas Piala Karet Gelang Jarum Desikator Heater

Bahan

Etanol (C2H5OH) Alumunium foil Aquades


6/14

3.2 Prosedur Percobaan

1. Mengambil sebuah labu erlenmeyer yang berleher kecil, yang bersih dan

kering, kemudian menutup dengan aluminium foil dan kencangkan dengan

karet gelang.

2. Menimbang labu erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet gelang

dengan menggunakan neraca analitik.

3. Memasukkan sebanyak 5 ml cairan volatil ke dalam labu erlenmeyer,

kemudian menutup kembali dengan aluminium foil dan mengencangkan

dengan karet gelang. Kemudian dengan menggunakan jarum dibuat lubang

kecil pada aluminium foil.

4. Merendam labu erlenmeyer di dalam penangas air dengan temperatur kurang

dari 100oC

5. Membiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap, mencatat temperatur

penangasnya, kemudian diangkat. Lalu mengeringkan bagian luar labu

erlenmeyer, kemudian diletakkan di dalam desikator untuk didinginkan.

6. Menimbang labu erlenmeyer yang telah dingin tanpa melepas aluminium

foil dan karet gelang.

7. Menentukan volume dari labu erlenmeyer dengan cara mengisi labu dengan

air sampai penuh.

8. Mengukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer.


7/14

IV. HASIL DAN PERHITUNGAN

4.1 Hasil Pengamatan

No Pengamatan Hasil

1Massa labu erlenmeyer, allumunium

foil, dan karet gelang114,79 g

2Massa labu erlenmeyer, allumunium

foil, dan karet gelang dan volatil119,11 g

3

Massa labu erlenmeyer, allumunium

foil, dan karet gelang dan volatil

(dingin)

115,29 g

4 Massa erlenmeyer dan air 421,126 g

5 Massa air 306,996 g

6 Temperatur air 100C

7 Temperatur air (volatil menguap) 83C

8 Temperatur atmosfir 1 atm

19. Massa labu erlenmeyer kosong 114,13 g

4.2 Perhitungan

Perhitungan untuk etanol (C2H5OH)

Dik : massa air = 306,996 g

air = 1 gr/ cm3

T air dalam labu = 830 C

Massa (C2H5OH) = ( massa labu erlenmeyer + alumunium foil + karet geleng +

cairan terkondensasi ) ( massa labu erlenmeyer + alumunium

foil + karet gelang )


8/14

=115,29 g - 114,79 g

= 0,5 g

T air dalam penangas = 830 C = 83 + 273 = 356 0K

P = 1 atm

Dit : BM(C2H5OH)

Jawab :

Menghitung volume gas :V(erlenmeyer)= Vgas =

=

=0,306996 Liter

Menghitung massa jenis gas:

Menghitung Berat Molekul :

BM =

Secara teoritis adalah:

=12 x 2+5 x 1 +16 +1 =46

Menghitung kesalahan relatif

=

=3,2 %


9/14

Perhitungan Faktor KoreksiDik : mair = 306,996 gr

Suhu kamar = 25

0

C

Vgas=Verlenmeyer = 0,306996 Liter

BM udara = 28,8 gr/mol

Suhu dalam penangas = 830C = 356

0K

Dit : BM C2H5OH

Jawab :

Faktor koreksi

Log P = 6,90328-

= 6,90328-

Log P = 2,2954

P = 197,424 mmHg

= 0,2598 atm

massa udara= 28,8 gr/mol

PV =n RT

PV=


10/14

M =

=

= 9,4 x 10 -2 gram

Menghitung Massa Total UdaraM total = 9,4 x 10

-2+ 0,5 gr

= 0,594 gr

Menghitung massa jenis udara

BM =

V. PEMBAHASAN

Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat

digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil. Dalam hal ini

menyarankan konsep gas ideal, yakni gas yang akan mempunyai sifat sederhana

yang sama dibawah kondisi yang sama. Berdasarkan persamaan gas ideal dapat

diketahui bahwa banyaknya mol gas biasanya dinyatakan sebagai n, juga sama

dengan massa, m dibagi massa molar, M (yang mempunyai satuan) g/mol ) jadi

n = mol/M. Berat molekul (bila tak bedimensi) sama dengan bilangan massa

molar :

PV = nRT

Praktikum kali ini bertujuan untuk dapat menentukan berat molekul

senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan


11/14

persamaan gas ideal. Pada percobaan kali ini dipergunakan sampel berupa

larutan etanol

Pada praktikum kali ini, dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan

massa erlenmeyer kosong agar dapat menentukan massa cairan. Berat labu

erlenmeyer ditambahkan alumium foil dan karet gelang untuk etanol yakni

114,79 gr. Labu erlenmeyer kemudian dimasukan etanol lalu dipanaskan sampai

suhu 100 C. Setelah semua cairan volatil menguap, labu erlenmeyer diangkat,

kemudian diletakkan dalam desikator. Desikator berfungsi sebagai pengering

dan pendingin dari alat laboratorium untuk percobaan. Berat labu erlenmeyer

ditambahkan alumium foil dan karet gelang untuk etanol yang didinginkan yakni

115,29 gr. Oleh karena itu didapatkan berat cairan etanol yakni 0,5 gr .

Dengan menggunakan persamaan gas ideal maka diperoleh BM dari

larutan volatil tersebut. Dalam perhitungan didapatkan nilai BM etanol ialah

47,5 gr/mol, sedangkan BM etanol yang sebenarnya adalah 46g/mol. Hasil yang

didapatkan ini jauh berbeda dengan nilai BM secara teoritis. Kesalahan ini dapat

terjadi karena kekurang telitian praktikun pada saat praktikum. Kesalahan dapat

juga terjadi karena kesalahan pada saat melakukan pemanasan; alat yang

digunakan kurang bersih dan steril; masih terdapatnya udara dalam labu

erlenmeyer hingga mempengaruhi nilai BM yang diperoleh.

Dalam perhitungan berat molekul (BM) dan etanol dapat menggunakan

persamaan gas ideal yaitu dengan adanya volume air dan massa jenisnya, maka

dapat dihitung massa jenis zatnya. Dengan mengetahui nilai massa jenis zat

maka berat molekul juga dapat dihitung. Pada data hasil perhitungan dapat

disimpulkan bahwa nilai massa cairan volatil berpengaruh terhadap berat

molekul (BM). Dengan demikian, semakin besar nilai dari massa cairan volatil

nya maka semakin besar pula nilai berat molekulnya.


12/14

Pertanyaan

1. Kendala dalam mengalami praktikum persamaan gas ideal adalah:

1. Ketidak tepatan pengamatan pada saat cairan telah menguap semua ataubelum dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada

cairan yang belum menguap atau masih ada cairan yang tersisi dalam labu

erlenmeyer, maka dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan

massa jenis gas dan pada akhirnya mengakibatkan kesalahan pada

perhitungan berat molekul.

2. tidak mengetahui dengan pasti titik didih dari suatu sampel senyawa.

Sehingga timbul pertanyaan apakah suhu penangas air yang tercatat sangat

berpengaruh pada nilai berat molekul yang dihasilkan atau tidak. Pertanyaan

ini timbul karena bila labu erlenmeyer dimasukkan dalam penangas air pada

suhu misal 80 0C, maka cairan volatil tersebut akan menguap total pada

suhu sedikit di atas 80 0C. Jika labu erlenmeyer dimasukkan berisi sampel

volatil dimasukkan ke dalam penangas air pada suhu (misal) 90 0C, maka

dalam perhitungan nilai berat molekul yang diperoleh akan pasti berbeda.

Rumus: P.V = n.R.T

3. Metode penentuan berat molekul berdasarkan massa jenis gas ini tidak

cocok untuk senyawa dengan titik didih di atas 100 0C.

2. Tentukan hasil molekul senyawa etanol

Diketahui :

ArC = 12 x 2 = 24

ArH = 1 x 6 = 6


13/14

Ar O= 1 x 16 = 16

Total = 24+6+16 = 46

Kadar :

C=

= 52,2 %

H=

O=

Jawab :

C : H : O

=

:

:

=4,35 : 13 : 2,168

= 2 : 6 : 1

Jadi rumus empiris etanol C2H6O / rumus molekul C2H5-OH

(C2H5OH) n = Mr

ArC n+Ar H n + ArO n = 120

(12 . 2 + 5.1 + 16+1) n = 120

46 . n = 120

n =

= 2,6

Jadi , rumus molekul senyawa tersebut adalah (C2H5OH)2,6


14/14

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini antara lain :

1. Penentuan berat molekul senyawa volatil dapat dilakukan dengan mengukur

massa jenis senyawa dan menggunakan persamaan gas ideal.

2. Nilai BM (berat molekul) yang diperoleh pada percobaan untuk etanol adalah

sebesar 47,5gr/mol, sedangkan nilai BM teoritisnya sebesar 46 gr/mol.

3. Pada perhitungan persen error, diproleh hasil yakni % error BM etanol yakni

3,2 %,

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas, Jilid 1, edisi kelima. Binarupa Aksara.

Jakarta. s

Halliday dan Resnick. 1978. Fisika Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Respati. 1992. Dasar-Dasar Ilmu Kimia Untuk Universitas. Rineka Cipta. Yogyakarta.

laporan praktikum anas

Documents