diagram terner
Post on 14-Jul-2016
24 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
DIAGRAM TERNER (SISTEM TIGA KOMPONEN)
I. PRINSIP
Percobaan kali ini didasari oleh Hukum FASA GIBBS dimana:
Dimana:
F = Derajat Kebebasan
C = Banyaknya Komponen
P = Banyaknya Fasa
Derajat kebebasan (F) menyatakan banyaknya jumlah variable yang
mungkin diperoleh Dario suatu sistem. Variable tersebut dapat berupa
temperatur, tekanan dan konsentrasi. Bila percobaan ilakukan pada fase
Temperatur dan Tekanan tinggi, maka F = C + P
Untuk sistem tiga komponen ini dapat terdiri dari:
Sistem tiga zat cair, dimana salah satu zat cair terlarut sebagian
satu sama lainnya.
Sistem dimana dua dari tiga zat cairan tersebut larut sebagian.
Sistem tiga kompoonen digambarkan dalam suatu segitiga sama sisi ABC,
diimana A, B, dan C menyatakan zat murninya.
C 100 %
II. TUJUAN
1. Untuk menentukkan plat point dari pemisahan antara CH3COOH,
CH3Cl dan H2O dalam corong pemisah.
2. Untuk memisahkan zat dari campurannya.
3. Untuk mendapatkan pelarut yang baik.
III. TEORI
A. Aturan Fasa
Suatu fasa di definisikan sebagai suatu sistem yang seragam atau
homohen yang terpisah dari sistem lain karena adanya bidang batas.
Campuran padatan atau dua cairan yang tidak dapat bercampurdapat
membentuk fase terpisah, sedangkan fase gas – gas adalah satu fase
karena sistemnya yang homogen.
Contoh: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
Dlam pemisahan diatas, dua buah padatan mempunyai struktur
yang berbeda dan dipisahkan oleh batasan yang jelas. Maka
seluruhnya terdapat 3 fase yaitu dua fase padat dan satu fase gas.
Komponen
B 100 %A 100 %
Jumlah komponen dalam suatu sistem didefinisikan sebagai
jumlah minimum dari variable bebas pilihan yang dibutuhkan untuk
menggambarkan komposisi dari tiap fase dari suau sistem.
Contoh: Tiga zat yang berbeda secara kimiawi CaCO3, CaO (s), dan
CO2 (g). tetapi sistem ini berbeda dalam keadaan
kesetimbangan sehingga jumlah komponen menjadi sua
buah. Hal ini disebabkan, komposisi kedua jenis zat adalah
tetap atau tertentu. Maka jenis yang ke tiga secara
otomatis ditentukkan.
Aturan FASA GIBBS
Dimana:
F = Derajat Kebebasan
C = Jumlah Komponen
P = Jumlah Fasa
Derajat kebebasan (F) menyatakan jumlah variable yang
mungkin diperoleh dari suatu sistem. Variable tersebut dapat
berbentuk temperatur, tekanan dan konsentrasi.
Bila percobaan dilakukan pada fasaT konsan dan P tinggi, maka
F = C + P. Untuk sistem 3 komponen akan didapatkan F = 3 – 2.
Jenis sistem 3 komponen ini dapat terdiri dari:
Sistem 3 zat cair, dimana saah satu zat cair terlarut
sebagian satu sama lain.
Sistem dimana dua dari tiga cairan tersebut larut
sebagian.
Contoh derajat kebebasan dari:
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
B. Kesetimbangan Padat – Cair
Diagram fase dalam hal kesetimbangan padat – cair dinyatakan
secara umum sebagai tekanan konstan , jadi derajat kebebasan
diberikan oleh:
F = 3 - P
untuk sau fase, dua derajat kebebasan dibutuhkan untuk
menggambarkan sistem secara sempurna. untuk dua fase, satu fase
satu derajat kebebasan dan untuk tiga fase derajat kebebasannya nol.
Titik ini disebut “titik eutektik”, komposisidan temperatur pada titik ini
dikenal sebagai temperatur eutektik dan komposisi eutektik.
Keterangan Gambar Diagram Fase Secara Umum:
1. Diagram fase ketika dua komponen larut secara sempurna
dalam fase padat dan cair
2. Diagram fase yang menunjukkan dua komponen yang tidak larut
secara sempurna dalam fase padat, tetapi latrut dalam fase cair.
3. Diagram fase yang menunjukkan suatu pmbentukkan senyawa
stabil antara kedua komponen dan fase padat tidak larut dengan
lainnya. Hal ini dikenal sebagai pembentukkan senyawa yang
mempunyai titik didih kongruen.
4. Diagram fase yang menunjukkan dua komponen membentk
senyawa tidak stabil yang disebut pembentukkan senyawa yang
mempunyai titik didih inkongruen.
5. Diagram fase yang menunjukkan diagram untuk dua komponen
yang memperlihatkan kelarutan parsial satu dengan yang
lainnya dalam fase padat.
Diagram untuk kesetimbangan padat – cair ditentukkan oleh
metode kurva pendinginan. Kurva ini dibentuk dengan pengambilan
suatu padatan dari komposisi tertentu, dilelehkan secara sempurna
dalam fase cair dankemudian mencatat temperatur pada berbagai
waktu sampai sistem menjadi sempurna.
C. Diagram Fase Sistem Satu Komponen
Untuk satu komponen, persamaan aturan fasa gibbs menjadi:
F = 1 - P + 2 = 3 – P
Karena sedikitnya harus ada satu fase dalam sistem, maka derajat
kebebasan minimum akan menjadi dua. Hal ini dapat di anggap
sebagai temperatur dan tekanan, dan diagram fase dapat di buat
dengan dua variable.
D. Diagram Fase Sistem Dua Komponen
Daam sistem dua komponen, persamaan aturan fase
disederhakan menjadi:
F = C – P + 2 = 2 – C + 2 = 4 – P
Karena sedikitnya aka nada satu fase, kiita membutuhkan tiga
variable untuk menggambarkan sistem secara sempurna dan hal ini
suulit untuk dimengerti dan dibayangan. Jadi selalu satu variable,
tekanan atau temperatur dianggap konstan dan diagram fase
dinyatakan dalamistilah temperatur dengan komposisi atau tekanan
komposisi.
Aturan Lever
Dalam diagram – diagram fase dua komponen ada daerah
dimana terdapat dua fase. Misalnya cairan – uap, komposisi
seluruh sistem yaitu dari fase cairan dan fase uap dapat
dihitung dengan bantuan aturan lever.
Misalkan “a” dalam daerah dua fase. Gambarlah suatu garis
horizontal yang disebut tie line (garis pengikat) dan biarkan
garis tersebut bertemu kurva kestimbangan cair – uap, cair
pada L dan kurva uap cair pada V.
Kemudian perbandingan jumlah fase cair terhadap fase uap
sebagai berikut:
Diagram Fase Cair – Cair
Cairan dapat membentuk bermacam – macam jenis
campuran dengan cairan lain. Jadi diagram fase yang berbeda
dapat diperoleh.
Diagram fase dua cairan yag bercampur sebagian (tekanan
konstan).
Keterangan:
Gambar di atas adalah suatu diagram untuk dua cairan yang
dapat bercampur sebagian. Bila suatu zat yang terlarut
ditambahkan ke dalam pelarut pada temperatur konstan.
T1 pada permukaan hanya membentuk satu fase. Sesudah
titik a, zat terlarut tidak larut tetapi membentuk lapisan lain
sehingga terbentuk dua fase, sampai komposisi titik b dicapai dan
diperoleh satu fase lagi. Dalam daerah antara a dan ada dua fase
yang disebut larutan konjugat pada waktu bersamaan. Bila
temperatur ditingkatkan, kelarutan juga berubah. Kelarutan
meningkat dengan meningkatnya temperature dan di atas
temperature Tc, cairan – cairan dapat larut dengan sempurna dan
diperoleh satu fase.
Diagram fase dua komponen dibedakan menjadi 3 yaitu:
1. Diagram fase cairan yang tercampur membentuk lapisan ideal
maupun larutan nyata.
2. Diagram fase yang memperlihatkan tingkah laku cairan yang
larut sebagian ketika dilakukan destilasi.
3. Diagram fase untuk carian – cairran yang tercampur sebagian.
E. Diagram Fase Sistem Tiga Komponen
Menurut aturan fase, derajat kebebasan dibrikan oleh:
F = C – p + 2 = 5 – P
Untuk satu fase membutuhkan dua derajat kebebasan untuk
menggambarkan system secara sempurna, dan untuk dua fase dalam
kesetimbangan. Cara terbaik untuk menggambarkan tiga komponen
dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat
dinyatakan dalam persen atau fraksi mol. Puncak dihubungkan ke titik
tengah dari sisi yang berlawanan . Titik nol mulai dari titik – titik a, b, c
dan titik – titik A, B, C menyatakan komposisi adalah 100 % atau satu.
Segitiga sama sisi dengan jumlah jarak – jarak garis tegak lurus dari
sembarang titik dalam segitiga ke sisi – sisi adalah konstan dan sama
dengan panjang garis tegak lurus antara sudut dan pusat dari sisi yang
berlawanan, yaitu 100 % atau 1.
Ekstraksi adalah pemisahan campuran dengan dasar perbedaan
kelarutan dalam medium yang tidak saling bercampur dengan
menggunakan pelarut atau solvent.
Proses ekstraksi terdiri dari tiga cara, yaitu:
pemisahan residu padat
pemisahan zat terlarut dari campuran
pemisahan zat (komponen) ke dalam pelarut.
Syarat – syarat solvent yang baik
kerapatan makin besar perbadaan kerapatan fase extract
dan rafinat.
Kelarutan yaitu solvent mempunyai kemampuan
melarutkan yang besar.
Reaktifitas yaitu solvent tidak menimbulakan reaksi kimia.
Kemudahan pemungutan kembali solvent, solvent yang
telah digunakan dalam proses ekstraksi di ambil untuk
digunakan kembali dalam proses ekstraksi berikutnya.
Selektifitas yaitu kemampuan solvent dalam memisahkan
komponen – komponen yang diingankan.
Koefisien distribusi yaitu perbandingan fraksi berat solute
dalam ekstraksi dan rafinat yang berkesinambungan.
IV. ALAT dan BAHAN
A. Alat:
1. Neraca Analitic
2. Buret 50 mL
3. Statip dan Klem
4. Erlemeyer 250 mL
5. Beaker Glass
6. Corong Kaca
7. Kaca Arloji
8. Corong Pisah
9. Pipet Volume
10.Labu Semprot
11.Gelas Ukur
12.Labu Ukur
13.Filler
14.Picnometer
B. Bahan:
1. Chloroform (CHCl3)
2. Acetic Acid (CH3COOH)
3. Sodium Hydroxide (NaOH)
4. Aquadest
5. Indikator Phenolphthalein (PP)
V. PROSEDUR
1. Ditentukkan berat jenis CHCl3, CH3COOH, dan Air.
2. Dibuat 100 mL larutan 10 % CH3COOH dalam air.
3. Dipipet 25 mL dari larutan ini kemudian dititrasi dengan CHCl3 sebagai
titer. Selama titrasi pada setiap penambahan dilakukan pengocokkan
dengan kuat.
4. Titrasi diakhiri bila ada permukaan timbul kabut.
5. Hal yang sama diakukan untuk larutan 25%, 40%, dan 60%.
6. Di buat larutan 10 % CH3COOH dalam CHCl3, kemudian dititrasi dengan
air sebagai titer hingga timbul kabut.
7. Hal yang sama dillakukan untuk larutan 25%, 40%, dan 60%.
8. Di buat 100 mL larutan yang terdiri dari CH3COOH, CHCl3, dan air dengan
perbadingan secara berturut-turut 10 g : 45 g : 45 g. kemudian dipisahkan
kedua lapisan dengan corong pisah 5 mL dan masing-masing lapisan lalu
di titrasi dengan larutan NaOH 0,2 N. di tentukkan berat jenis lapisan
masing-masing.
9. Buatlah 100 mL larutan seperti di atas, tetapi dengan perbandingan
CH3COOH, CHCl3, dan air secara berturut-turut 20 g : 45 g : 35 g.
10. Dikerjakan seperti langkah Nomor 7.
VI. DATA PENGAMATAN
Titrasi Larutan CH3COOH dan CHCl3 dengan H2O sebagai Penitar.
%Volume
CH3COOH (mL)
Volume
CHCl3 (mL)
Volume
H2O (Titran) (mL)
18 4.29 13.96 0.30
20 4.76 13.60 0.50
23 5.48 13.09 0.65
Tabel. 1 Tabel Titrasi dengan H2O Sebagai Penitar
Titrasi Larutan CH3COOH dan CHCl3 dengan H2O sebagai Penitar.
%Volume
CH3COOH (mL)
Volume
H2O (mL)
Volume
CHCl3 (Titran) (mL)
18 4.29 20.50 0.40
20 4.76 20.00 0.80
23 5.48 19.25 0.90
Tabel. 2 Tabel Titrasi dengan CHCl3 Sebagai Penitar
Diketahui:
ρ CH3COOH = 1.05 gmL
ρ CHCl3 = 1.47 gmL
ρ H2O = 1.00 gmL
VII. DATA PERHITUNGAN
Volume CH3COOH dalam Air
18% ¿18100
×25=4.29mL
20%¿ 20100
×25=4.75mL
23% 23100
×100=5.48mL
Volume Air
18% ¿100−18100
×25=20.50mL
20% ¿100−20100
×25=20.00mL
23% ¿100−23100
×25=19.25mL
Volume CH3COOH dalam CHCl3
18% ¿100−18100
×25= 20.50mLBj As . Asetat (1.47)
=13.96mL
20% ¿100−20100
×25=20.00mL1.47
=13.60mL
23% ¿100−23100
×25=19.25mL1.47
=13.09mL
Berat Jenis Lapisan Bawah:
Bobot picno meter kosong + sample = 33.57 g
Bobot picno meter kosong = 28.41 g –
Bobot sample = 5.16 g
Volume Larutan = 3.8 mL
ρ ¿ MassaVolume
= 5.16 g3.8mL
=1.36 gmL
Berat Jenis Lapisan Atas:
Bobot picno meter kosong + sample = 33.56 g
Bobot picno meter kosong = 28.49 g –
Bobot sample = 5.07 g
Volume Larutan = 5.0 mL
ρ ¿ MassaVolume= 5.07 g5.0mL
=1.01 gmL
Data Standarisasi KOH:
V.KOH = 23 mL
N.KOH = . . . . .
V.(COOH)2 = 25 mL
N.(COOH)2 = 0.1 N
N.KOH ¿ V . (COOH )2×N .(COOH )2V . KOH =
25×0.12.3 =0.1087 N
[Lapisan Bawah]:
V.KOH = 1.48 mL
N.KOH = 0.1087 N
V.Sample = 3.8 mL
N.Sample = . . . . .
N.Sample ¿1.48×0.1087
3.8=0.0423 N
[Lapisan Atas]:
V.KOH = 12.5 mL
N.KOH = 0.1087 N
V.Sample = 5 mL
N.Sample = . . . . .
N.Sample ¿12.5×0.1087
5=0.2718 N
Persentase Berat Larutan CH3COOH dalam CHCl3:
Larutan 18 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = V. CH3COOH x ρ. CH3COOH
= 4.29 x 1.05 = 4.51 g
Bobot CHCl3 = 13.96 x 1.47 = 20.52 g
Bobot H2O = 0.30 x 1.00 = 0.30 g +
Bobot Total = 25.33 g
Persentase Berat Masing – Masing Larutan
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
= 4.5125.33
×100%=17.81%
% Bobot CHCl3 ¿ Bobot ChloroformBobot Total
=20.5225.33
×100%=81.01%
% Bobot Air = 100 – (17.81 + 81.01) = 1.08%
Larutan 20 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = V. CH3COOH x ρ. CH3COOH
= 4.76 x 1.05 = 4.998 g
Bobot CHCl3 = 13.60 x 1.47 = 19.992 g
Bobot H2O = 0.50 x 1.00 = 0.50 g +
Bobot Total = 25.49 g
Persentase Berat Masing – masing Larutan:
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
=4.99825.49
×100%=19.61%
% Bobot CHCl3 ¿ Bobot ChloroformBobot Total
=19.99225.49
×100%=78.43%
% Bobot Air = 100 – (78.43 + 19.61) = 1.96%
Larutan 23 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = V. CH3COOH x ρ. CH3COOH
= 5.48 x 1.05 = 5.75 g
Bobot CHCl3 = 13.09 x 1.47 = 19.24 g
Bobot H2O = 0.65 x 1.00 = 0.65 g +
Bobot Total = 25.64 g
Persentase Berat Masing – masing Larutan:
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
= 5.7525.64
×100%=22.43%
% Bobot CHCl3 ¿ Bobot ChloroformBobot Total
=19.2425.64
×100%=75.04%
% Bobot Air = 100 – (22.43 + 75.04) = 2.53%
Persentase Lartan CH3COOH dalam H2O:
Larutan 18 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = 4.29 x 1.05 = 4.51 g
Bobot H2O = 20.50 x 1.00 = 20.50 g
Bobot CHCl3 = 0.40 x 1.47 = 0.59 g +
Bobot Total = 25.60 g
Persentase Berat Masing – Masing Larutan
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
= 4.5125.60
×100%=17.62%
% Bobot H2O ¿ Bobot AirBobot Total
=20.5025.60
×100%=80.16%
% Bobot CHCl3 = 100 – (17.62 + 80.16) = 2.22%
Larutan 20 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = V. CH3COOH x ρ. CH3COOH
= 4.76 x 1.05 = 4.998 g
Bobot H2O = 20.00 x 1.00 = 20.00 g
Bobot CHCl3 = 0.80 x 1.47 = 1.176 g +
Bobot Total = 26.17 g
Persentase Berat Masing – masing Larutan:
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
=4.99826.17
×100%=19.20%
% Bobot H2O ¿ Bobot AirBobot Total
=20.0026.17
×100%=76 .42%
% Bobot CHCl3 = 100 – (19.20 + 76.42) = 4 .38%
Larutan 23 % CH3COOH dalam H2O:
Bobot CH3COOH = 5.48 x 1.05 = 5.75 g
Bobot H2O = 19.25 x 1.00 = 19.25 g
Bobot CHCl3 = 0.90 x 1.47 = 1.32 g +
Bobot Total = 26.32 g
Persentase Berat Masing – masing Larutan:
% Bobot CH3COOH ¿ Bobot As . AsetatBobot Total
= 5.7526.32
×100%=21.85%
% Bobot H2O ¿ Bobot AirBobot Total
=19.2526.32
×100%=73.14%
% Bobot CHCl3 = 100 – (21.85 + 73.14) = 5.01%
Berat CH3COOH Lapisan Atas
¿ N . Lapisan Atas×V . Lapisan Atas×Mr . Asam Asetat1000
¿ 2.7175×5×601000
=0.8153 g
Berat Lapisan Atas ¿ ρ . lapisanatas×V . lapisanatas
¿1.01×5=5.05 g
Berat H2O ¿berat lapisanatas−berat asamasetat
¿5.05−0.8153=4.24g
Berat CH3COOH lapisan Bawah ¿ N . lapisanbawah×V . lapisanbawah×Mr1000
¿ 0.4243×3.80×601000
=0.0990 g
Berat Lapisan Bawah ¿ ρ . lapisanbawah×V . lapisanbawah
¿1.36×3.80=5.17g
Plat point:
Berat CHCl3 ¿berat lapisanbawah−berat asamasetat
¿5.17−0.0990=5.071 g
Berat Total ¿berat air+berat chloroform
¿4.24+5.071=9.31 g
% Berat H2O ¿ Berat AirBerat Total
=4.249.31
×100=45.54%
% Berat CHCl3 ¿100−%Berat Air=100−45.54=54.46%
VIII. KESIMPULAN
Pada percobaan kali ini didapatkan titrasi untuk Asam Asetat dalam
chloroform dengan air sebagai penitar dengan konsentrasi dan volume air secara
berturut – turut yaitu 18%, 20% dan 23%, 0.30 mL, 0.5 mL dan 0.65 mL.
sedangkan titrasi untuk larutan asam asetat dalam air dengan chloroform
sebagai penitar dengan konsentrasi dan volume titrasi secara berturut – turut
yatu 18% , 20% dan 23%, 0.40 mL, 0.80 mL dan 0.90 mL.
Didapatkan ρ untuk lapisan atas sebesar 1.01gmL dan ρ untuk lapisan bawah
sebesar 1.36 gmL . Berat Chloroform seberat 5.071 g, berat total seberat 9.31 g
dan persentase untuk air sebesar 45.54% serta persentase untuk chloroform
sebesar 54.46%.
DAFTAR PUSTAKA
Pengantar Kimia Analisis II, Sekolah Menengah Analis Kimia YKPI Bogor,
Bogor, 2002.
www.kimiaanalisis.com
top related