diagram tefqdrner

Download Diagram Tefqdrner

Post on 15-Oct-2015

3 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

qfw

TRANSCRIPT

DIAGRAM TERNER

I. TUJUAN PERCOBAAN Membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu

II. DASAR TEORIFasa adalah bagian sistem dengan komposisi kimia dan sifat sifat fisik seragam, yang terpisah dari bagian sistem lain oleh suatu bidang batas. Pemahaman perilaku fasa mulai berkembang dengan adanya aturan fasa Gibbs. Untuk sistem satu komponen, persamaan Clausius dan Clausisus Clapeyron menghubungkan perubahan tekanan kesetimbangan dengan perubahan suhu. Diagram fasa merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dan tekanan. Sebagai contoh khas, diagram fasa air. Dalam diagram fasa, diasumsikan bahwa zat tersebut diisolasi dengan baik dan tidak ada zat lain yang masuk atau keluar sistem. Sedangkan pada sistem dua komponen, larutan ideal mengikuti hukum Raoult. Larutan non elektrolit nyata (real) akan mengikuti hukum Henry.Sistem Satu KomponenAturan Fasa GibbsPada tahun 1876, Gibbs menurunkan hubungan sederhana antara jumlah fasa setimbang, jumlah komponen, dan jumlah besaran intensif bebas yang dapat melukiskan keadaan sistem secara lengkap. Menurut Gibbs,.......................................... (3.1)dimana = derajat kebebasanc = jumlah komponenp = jumlah fasa = jumlah besaran intensif yang mempengaruhi sistem (P, T)Derajat kebebasan suatu sistem adalah bilangan terkecil yang menunjukkan jumlah variabel bebas (suhu, tekanan, konsentrasi komponen komponen) yang harus diketahui untuk menggambarkan keadaan sistem. Untuk zat murni, diperlukan hanya dua variabel untuk menyatakan keadaan, yaitu P dan T, atau P dan V, atau T dan V. Variabel ketiga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gas ideal. Sehingga, sistem yang terdiri dari satu gas atau cairan ideal mempunyai derajat kebebasan dua ( = 2).Bila suatu zat berada dalam kesetimbangan, jumlah komponen yang diperlukan untuk menggambarkan sistem akan berkurang satu karena dapat dihitung dari konstanta kesetimbangan. Misalnya pada reaksi penguraian H2O.H2O(g) H2(g) + O2(g)............................................. (3.2)Dengan menggunakan perbandingan pada persamaan 3.2, salah satu konsentrasi zat akan dapat ditentukan bila nilai konstanta kesetimbangan dan konsentrasi kedua zat lainnya diketahui.Kondisi fasa fasa dalam sistem satu komponen digambarkan dalam diagram fasa yang merupakan plot kurva tekanan terhadap suhu.

Gambar 3.1. Diagram fasa air pada tekanan rendahTitik A pada kurva menunjukkan adanya kesetimbangan antara fasa fasa padat, cair dan gas. Titik ini disebut sebagai titik tripel. Untuk menyatakan keadaan titik tripel hanya dibutuhkan satu variabel saja yaitu suhu atau tekanan. Sehingga derajat kebebasan untuk titik tripel adalah nol. Sistem demikian disebut sebagai sistem invarian.Keberadaan Fasa Fasa dalam Sistem Satu KomponenPerubahan fasa dari padat ke cair dan selanjutnya menjadi gas (pada tekanan tetap) dapat dipahami dengan melihat kurva energi bebas Gibbs terhadap suhu atau potensial kimia terhadap suhu.

Gambar 3.2. Kebergantungan energi Gibbs pada fasa fasa padat, cair dan gas terhadapsuhu pada tekanan tetap

Lereng garis energi Gibbs ketiga fasa pada gambar 3.2. mengikuti persamaan............................................ (3.3)Nilai entropi (S) adalah positif. Tanda negatif muncul karena arah lereng yang turun. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa Sg > Sl > Ss.Sistem Dua KomponenKesetimbangan Uap Cair dari Campuran Ideal Dua KomponenJika campuran dua cairan nyata (real) berada dalam kesetimbangan dengan uapnya pada suhu tetap, potensial kimia dari masing masing komponen adalah sama dalam fasa gas dan cairnya.............................................. (3.4)Jika uap dianggap sebagai gas ideal, maka..................................... (3.5)dimana Po adalah tekanan standar (1 bar). Untuk fasa cair,......................................... (3.6)Persamaan 3.20 dapat ditulis menjadi.................................. (3.7)Dari persamaan 3.23 dapat disimpulkan bahwa........................................... (3.8).................................................. (3.9)Persamaan 3.25 menyatakan bahwa bila uap merupakan gas ideal, maka aktifitas dari komponen i pada larutan adalah perbandingan tekanan parsial zat i di atas larutan (Pi ) dan tekanan uap murni dari zat i (Pio).Pada tahun 1884, Raoult mengemukakan hubungan sederhana yang dapat digunakan untuk memperkirakan tekanan parsial zat i di atas larutan (Pi ) dari suatu komponen dalam larutan. Menurut Raoult,................................................ (3.10)Pernyataan ini disebut sebagai Hukum Raoult, yang akan dipenuhi bila komponen komponen dalam larutan mempunyai sifat yang mirip atau antaraksi antar larutan besarnya sama dengan interaksi di dalam larutan (A B = A A = B B). Campuran yang demikian disebut sebagai campuran ideal.Sistem Tiga Komponen

Gambar 3.14. Diagram fasa sistem tiga komponen air asam asetat vinil asetatBerdasarkan hukum fasa Gibbs, jumlah terkecil variabel bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan diungkapkan sebagai :F = C P + 2dimana,F = jumlah derajat kebebasanC = jumlah komponenP = jumlah fasaDalam ungkapan diatas, kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekaanan dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :F = 3 PJika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka F = 2, berarti untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan,

III. ALAT DAN BAHANAlat alat1. Labu bertutup 100 mL sebanyak 5 buah2. Labu Erlenmeyer 250 mL sebanyak 5 buah3. Buret 10 mL sebanyak 2 buah4. Pipet volume 10 mL5. Gelas ukur 10 mL6. Gelas Beaker 100 mL sebanyak 3 buah7. Termometer 10 1000C sebanyak 1 buahBahan bahan1. Aquadest2. CCl43. Asam Asetat Glasial

IV. CARA KERJA1. Ke dalam labu Erlenmeyer yang bersih dan kering serta bertutup, dibuat 5 macam campuran cairan A dan C yang saling melarut dengan komposisi sebagai berikut:Labu 1 2 3 4 5mL A 1 3 5 7 9mL C 9 7 5 3 1Semua pengukuran volume dilakukan dengan buret. Untuk tiap labu, ditimbang lebih dahulu labu kosong dan tutupnya. Kemudian ditambahkan cairan A (CCl4) dan ditimbang lagi massanya, kemudian ditambahkan cairan C (Asam Asetat Glasial) dan ditimbang sekali lagi. Dengan demikian massa cairan A dan C diketahui untuk setiap labu.2. Tiap campuran dititrasi dalam labu 1 sampai 5 dengan cairan B (Aquades) sampai tepat timbul kekeruhan dan dicatat jumlah volume cairan B yang digunakan. Titrasi dilakukan dengan perlahan-lahan. Setelah titrasi untuk masing-masing labu selesai, sekali lagi ditimbang untuk menentukan massa cairan B dalam setiap labu.3. Tahap 1 dan 2 diulangi lagi dengan penggunaan cairan B (aquades) dan cairan C (asam asetat glacial) dengan penambahan cairan A (CCl4) sebagai titran di buret ketika titrasi percobaan 2.Labu 1 2 3 4 5mL B 1 3 5 7 9mL C 9 7 5 3 14. Suhu kamar sebelum dan sesudah percobaan harus dicatat.

V. DATA PENGAMATANPercobaan IDik: Cairan A = CCl4Cairan B = AquadesCairan C = Asam Asetat GlasialT0= 320C, T1=320CPerbandingan A:CLabu 1 = A:C = 1:9Labu 2 = A:C = 3:7Labu 3 = A:C = 5:5Labu 4 = A:C = 7:3Labu 5 = A:C = 9:1No. Massa Labu+Tutup (g) Massa Labu+Zat A (g) Massa Labu + Zat A + Zat C (g) Vol.Titran (zat B) (ml) Massa setelah titrasi (g)1. 161,30 163,34 172,62 1,95 174,552. 124,37 129,09 136,50 0,55 137,073. 131,71 139,45 144,55 0,25 144,764. 117,45 128,23 131,22 0,15 131,375. 125,40 139,34 140,16 0,05 140,18

Percobaan IIDik: Cairan A = CCl4Cairan B = AquadesCairan C = Asam Asetat GlasialT0= 300C, T1=300CPerbandingan B:CLabu 1 = B:C = 1:9Labu 2 = B:C = 3:7Labu 3 = B:C = 5:5Labu 4 = B:C = 7:3Labu 5 = B:C = 9:1No. Massa Labu+Tutup (g) Massa Labu+Zat B (g) Massa Labu + Zat B + Zat C (g) Vol.Titran (zat A) (ml) Massa setelah titrasi (g)1. 161,53 162,32 171,67 2,80 175,972. 124,52 127,32 134,58 0,90 135,983. 131,88 136,66 141,92 0,50 142,634. 118,43 125,23 128,34 0,35 128,775. 121,50 134,33 135,44 0,30 135,94

VI. PERHITUNGANDiketahui :nA, MA, XA untuk CCl4nB, MB, XB untuk AquadestnC, MC, XC untuk Asam Asetat

Percobaan 1Untuk campuran A : CMA = ( massa Erlenmeyer + zat A ) ( massa Erlenmeyer kosong + tutup )= 163,34 161,30= 2,04 gramMC = ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C ) ( massa Erlenmeyer + zat A )= 172,62 163,34= 9,28 gramMB = ( massa setelah titrasi ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C )= 174,55 172,62= 1,93 gram

Dengan cara yang sama, diperoleh data sebagai berikut :Erlenmeyer Perbandingan A : C Massa A ( gr ) Massa B ( gr ) Massa C ( gr )1 1 : 9 2,04 1,93 9,282 3 : 7 4,72 0,57 7,413 5 : 5 7,74 0,21 5,104 7 : 3 10,78 0,15 2,995 9 : 1 13,94 0,02 0,82

Mol untuk masing masing cairan dalam campuran Erlenmeyer Untuk Erlenmeyer 1 ( A : C = 1 : 9 )

Dengan cara yang sama diperoleh :Erlenmeyer Perbandingan A : C nA (mol ) nB ( mol ) nC ( mol ) nA + nB + nC1 1 : 9 0,013 0,107 0,155 0,2752 3 : 7 0,031 0,032 0,124 0,1873 5 : 5 0,050 0,012 0,090 0,1524 7 : 3 0,070 0,008 0,050 0,1285 9 :1 0,091 0,001 0,014 0,106

Fraksi mol d Erlenmeyer ( pelarut A : C = 1 : 9 )Erlenmeyer 1

Dengan cara yang sama diperoleh :

Erlenmeyer Perbandingan A : C XA ( % ) XB ( % ) XC ( %)1 1 : 9 4,73 38,91 56,362 3 : 7 16,58 17,11 66,313 5 : 5 32,90 7,89 59,214 7 : 3 54,69 6,25 39,065 9 : 1 85,85 0,94 13,21

Percobaan 2Diketahui :nA, MA, XA untuk CCl4nB, MB, XB untuk AquadestnC, MC, XC untuk Asam Asetat

Untuk campuran B : C

MB = ( massa Erlenmeyer + zat B ) - ( massa Erlenmeyer kosong + tutup)= 162,32 161,53= 0,79 gram

MC = ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C ) ( massa Erlenmeyer + zat B )= 171,67 161,53= 10,14 gram

MA = ( massa setelah titrasi) ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C )= 175,97 171,67= 4,3 gram

Dengan cara yan