diagram terner 1

DIAGRAM TERNER

I. TUJUAN PERCOBAANa. Membuat kurva kelarutan suatu zat cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu.b. Mengetahui jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen

II. TEORIKelarutan suatu zat adalah suatu konsentrasi maksimum yang dicapai suatu zatdalam suatu larutan. Partikel-partikel zat terlarut baik berupa molekul maupun berupaion selalu berada dalam keadaan terhidrasi (terikat oleh molekul-molekul pelarut air).Makin banyak partikel zat terlarut makin banyak pula molekul air yang diperlukanuntuk menghindari partikel zat terlarut itu. Setiap pelarut memiliki batas maksimumdalam melarutkan zat. Untuk larutan yang terdiri dari dua jenis larutan elektrolit makadapat membentuk endapan (dalam keadaan jenuh). Pemisahan suatu larutan dalamcampuran dapat dilakukan dengan berbagai cara salah satunya dengan ekstraksi. Ektraksi merupakan suatu metoda yang didasarkan pada perbedaan kelarutan komponen campuran pada pelarut tertentu dimana kedua pelarut tidak salingmelarutkan.Sistem adalah suatu zat yang dapat diisolasikan dari zat-zat lain dalam suatu bejana inert, yang menjadi pusat perhatian dalam mengamati pengaruh perubahan temperatur, tekanan serta konsentrasi zat tersebut.

Sedangkan komponen adalah yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan pelarut dalam senyawa biner. Banyaknya komponen dalam sistem C adalah jumlah minimum spesies bebas yang diperlukan untuk menentukan komposisi semua fase yang ada dalam sistem. Definisi ini mudah diberlakukan jika spesies yang ada dalam system tidak bereaksi sehingga kita dapat menghitung banyaknya.Fasa merupakan keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, tidak hanya dalam komposisi kimianya tetapi juga dalam keadaan fisiknya. Contohnya: dalam sistem terdapat fasa padat, fasa cair dan fasa gas. Banyaknya fasa dalam sistem diberi notasi P. Gas atau campuran gas adalah fasa tunggal ; Kristal adalah fasa tunggal dan dua cairan yang dapat bercampur secara total membentuk fasa tunggal. Campuran dua logam adalah sistem duafasa (P=2), jika logam-logam itu tidak dapat bercampur, tetapi merupakan sistem satu fasa(P=1), jika logam-logamnya dapat dicampur. Pada perhitungan dalam keseluruhan termodinamika kimia, J.W Gibbs menarik kesimpulan tentang aturan fasa yang dikenal dengan Hukum Fasa Gibbs, jumlah terkecil perubahan bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan.Berdasarkan hukum fasa Gibbs, jumlah terkecil variabel bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan diungkapkan sebagai : F = C P + 2.........................................(1)dimana,F = jumlah derajat kebebasanC = jumlah komponenP = jumlah fasaDalam ungkapan diatas, kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekanan dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai : F = 3 P...................................................(2)

Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka V = 2. Berarti, untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan V = 1; berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tentu berdasarkan diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu, sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagram terner dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

XBXAXCCAB

Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan XA + XB + Xc = 1.Titik pada sisi AB: campuran biner A dan BTitik pada sisi BC: campuran biner B dan CTitik pada sisi AC: campuran biner A dan CDiagram fase yang digambarkan sebagai segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis sebab jumlah jarak ke sebuah titik didalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar dengan sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu yang dapat diambil sebagai satuan panjang. Sistem 3 komponen sebenarnya banyak memungkinkan yakni pada percobaan ini digunakan sistem 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian tercampur.Sistem 3 zat cair yang sebagian dibagi menjadi :Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair bercampur sebagianTipe 2 : Pembentukan 2 pasang zat cair bercampur sebagianTipe 3 : Pembentukan 3 pasang zat cair bercampur sebagianDalam percobaan yang dilakukan menggunakan tipe 1.Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair yang bercampur sebagian.

BACa1a2a3a4b1b2b3b4DDiagram : 3 Cairan dengan 1 Binodal

Kalau B bercampur sebagian, maka campuran antara B dan C pada temperatur dan tekanan tertentu membentuk dua lapisanI larutan C dalam BII larutan B dalam C

Penambahan A pada campuran B dan C akan memperbesar daya larut keduanya. C adalah susunan keseluruhan antara B dan C. Pada penambahan A, susunan keseluruhan bergerak sepanjang CA. Susunan masing-masing lapisan dinyatakan dengan garis kesetimbangan dan seterusnya.Pada titik b4 kedua lapisan hilang dan terbentuk lapisan tunggal. Hilangnya kedua lapisan tidak bersama-sama.Kedua lapisan dapat menjadi identik hanya pada satu susunan yaitu d, titik D disebut titik isotermal kritis atau plait point.Semua campuran yang terdapat di daerah a D b selalu terbagi kedalam dua lapisan. Grafik, a D b disebut kurva binodal. Hanya plait point tidak berimpit dengan maksimal grafik binodal. Titik A, B dan C menyatakan kompoenen murni. Titik-titik pada sisi AB, BC dan AC menyatakan fraksi dari dua komponen, sedangkan titik didalam segitiga menyatakan fraksi dari tiga komponen. Titik P menyatakan suatu campuran dengan fraksi dari A, B dan C masing-masing sebanyak x, y dan z.Satu fasa membutuhkan dua derajat kebebasan untuk menggambarkan sistem secara sempurna, dan untuk dua fasa dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. Jadi, dapat digambarkan diagram fasa dalam satu bidang. Cara terbaik untuk menggambarkan sistem tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga.Konsentrasi dapat dinyatakan dalam istilah % berat atau fraksi mol. Bila komposisi masing-masing dinyatakan dalam persen berat masing-masing komponen, maka perlu diketahui massa jenis tiap komponen untuk menghitung beratnya masing-masing. m = X V............................................(3)keterangan :m= massa = massa jenisV = volumeBila berat masing-masing komponen sudah dihitung, hitung persen berat masing-masing komponen (fraksi dari masing-masing komponen). Alas segitiga menggambarkan komposisi campuran air-kloroform. Oleh karena itu, sistem tiga komponen pada temperatur dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan paling banyak dua, maka diagram fasa sistem ini dapat digambarkan dalam fasa bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram Terner.Dengan ini dapat digambarkan diagram fasa yang menyatakan susunan dua komponen. Diagram ini digambarkan sebagai segitiga sama sisi. Air dan asam asetat dapat bercampur seluruhnya, demikian juga dengan kloroform dan asam asetat. Air dan kloroform hanya dapat campur sebagian.Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa aroma dalam makanan. Asam cuka memilih rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH,CH3COOH atau CH3CO2H. Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam formal.Asam asetat lebih suka pada air dibandingkan kepada kloroform oleh karenanya bertambahnya kelarutan kloroform dalam air lebih cepat dibandingkan kelarutan air dalam kloroform. Penambahan asam asetat berlebih lebih lanjut akan membawa sistem bergerak kedaerah satu fase (fase tunggal). Namun demikian, saat komposisi mencapai titik A3, ternyata masih ada dua lapisan walaupun sedikitAdanya suatu zat terlarut mempengaruhi kelarutan zat terlarut lainnya. Efek garam-keluar (setting-out) adalah berkurangnya kelarutan suatu gas (atau zat bukan-ion lainnya) di dalam air jika suatu garam ditambahkan. Efek garam ke dalam (setting-in) juga dapat terjadi, dimana sistem terner lebih pekat (dalam arti mempunyai air lebih sedikit) dari pada sistem biner. Garam juga dapat mempengaruhi kelarutan elektrolit lain, seperti amonium klorida, aluminium sulfat dan air.

III. ALAT DAN BAHAN A. ALAT :1. Corong pemisah2. Labu Erlenmeyer 250 ml3. Buret4. Beaker glass5. Statif dan klem6. Corong kaca7. Botol semprot8. Picnometer9. Gelas ukur

B. BAHAN :1. Asam asetat 100 ml2. Aquadest3. CHCl3 100 ml4. KOH5. Asam oksalat

IV. PROSEDUR KERJA1. Tentukan berat jenis CHCl3, CH3COOH dalam H2O.2. Buat 100 ml larutan 10% CH3COOH dalam H2O (10 gram dalam 90 ml air).3. 25 ml dari larutan ini kemudian di titer dengan CHCl3 di dalam buret. Selama di titrasi pada setiap penambahan harus di kocok secara kuat. Titrasi diakhiri bila pada permukaan timbul kabut.4. Hal yang sama dilakukan untuk larutan 25%, 40%, dan 60%.5. Buat larutan 10% CH3COOH dalam CHCl3 kemudian di titrasi dengan H2O sampai timbul kabut.6. Hal yang sama dilakukan untuk larutan 25%, 40%, dan 60%.7. Buatlah 100 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH, CHCl3, dan H2O dengan perbandingan sebagai berikut 10 gr ; 45 gr ; 45 gr. Kemudian pisahkan kedua lapisan menggunakan corong pemisah. Hitung berat jenis masing-masing lapisan, kemudian ambil 2 ml lapisan bawah untuk di titrasi menggunakan KOH. Ambil lapisan atas 5 ml kemudian di titrasi.

V. DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Pikno kosong = 22.33 gr Pikno CHCl3 = 59.25 gr Pikno CH3COOH = 42.48 gr Pikno H2O = 47.47 gr BJ CHCl3 = = 1.4768 BJ CH3COOH= = 0.806 BJ H2O = = 1.0056

Buat larutan

Asetat dalam air

17% asetat = = = 5.273 ml

83% air = = = 20.634 ml

22% asetat = = = 6.824 ml

78% air = = = 19.391 ml

27% asetat = = = 8.375 ml

73% air = = = 18.148 ml

Titrasi dengan CHCl3

17% = 1.2 ml22% = 3.4 ml27% = 5.8 ml

Asetat dalam CHCl3

17% asetat= = = 5.273 ml

83% CHCl3 = = = 14.050 ml

22% asetat = = = 6.824 ml

78% CHCl3 = = = 13.204 ml

27% asetat = = = 8.375 ml

73% CHCl3 = = = 12.357 ml

Titrasi dengan H2O

17% = 2 ml22% = 5.3 ml27% = 9.8 ml

Lapisan atas dan lapisan bawah

30% CH3COOH = = 37.221 ml

20% CHCl3 = = 13.543 ml

50% H2O = = 49.722 ml

Pikno isi lapisan bawah = 37.23 grVolume lapisan bawah = 9 mlTitrasinya + pp dengan KOH = 0.05 ml

Pikno isi lapisan atas = 47.51 grVolume keseluruhan lapisan atas = 91.4 mlTitrasinya + pp dengan KOH = 0.2 ml

Standarisasi KOH dengan oksalat 0.05 N dalam 20 mlV1 . N1= V2 . N220 ml . 0.05 N = V2 . 0.1 NV2= 10 ml

Titrasi oksalat dengan KOH + PP = 0.1 ml

Titrasi dengan Chloroform

Konsentrasi (%)Vol Asetat (ml)Vol airVol Chloroform (ml)

17%5.273 ml20.634 ml1.2 ml

22%6.824 ml19.391 ml3.4 ml

27%8.375 ml18.148 ml5.8 ml

Menghitung % berat dari masing-masing konsentrasi :Konsentrasi 17% :Berat Asam asetat = Vol Asam asetat BJ Asam asetat = 5.273 ml 0.806 gr = 4,25 grBerat Chlorofrom = Vol Chlorofrom BJ chloroform = 1.2 ml 1,4768 gr = 1.77 grBerat Air= Vol. Air BJ Air = 20.634 ml 1,0056 gr = 20,75 grTotal keseluruhan = 26.77 gr

% Berat CH3COOH = x 100% = 15.87%

% Berat CHCl3 = x 100% = 6.61%

% Berat H2O = x 100% = 77.51%

Konsentrasi 22% :Berat Asam asetat = Vol Asam asetat BJ Asam asetat = 6.824 ml 0.806 gr = 5.5 grBerat Chlorofrom = Vol. Chlorofrom BJ chloroform = 3.4 ml 1,4768 gr = 5.021 grBerat Air= Vol. Air BJ Air = 19.391 ml 1,0056 gr = 19.5 grTotal keseluruhan = 30.021 gr

% Berat CH3COOH = x 100% = 18.32%

% Berat CHCl3 = x 100% = 16.72%

% Berat H2O = x 100% = 64.95%


% Berat CH3COOH = x 100%= 20.11%

% Berat CHCl3 = x 100%= 25.51%

% Berat H2O = x 100%= 54.38%

Titrasi dengan air

Konsentrasi (%)Vol Asetat (ml)Vol airVol Chloroform (ml)

17%5.273 ml2 ml14.050 ml

22%6.824 ml5.3 ml13.204 ml

27%8.375 ml9.8 ml12.357 ml

Menghitung % berat dari masing-masing konsentrasi :Konsentrasi 17% :Berat Asam asetat = Vol Asam asetat BJ Asam asetat = 5.273 ml 0.806 gr = 4,25 grBerat Chlorofrom = Vol. Chlorofrom BJ chloroform = 14.050 ml 1,4768 gr = 20.75 grBerat Air= Vol. Air BJ Air = 2 ml 1,0056 gr = 2.01 grTotal keseluruhan = 27.01 gr

% Berat CH3COOH = x 100% = 15.73%

% Berat CHCl3 = x 100% = 76.82%

% Berat H2O = x 100% = 7.44%

Konsentrasi 22% :Berat Asam asetat = Vol Asam asetat BJ Asam asetat = 6.824 ml 0.806 gr = 5.5 grBerat Chlorofrom = Vol. Chlorofrom BJ chloroform = 13.204 ml 1,4768 gr = 19.5 gr

Berat Air= Vol. Air BJ Air = 5.3 ml 1,0056 gr = 5.33 grTotal keseluruhan = 30.33 gr

% Berat CH3COOH = x 100% = 18.13%

% Berat CHCl3 = x 100% = 64.29%

% Berat H2O = x 100% = 17.57%


% Berat CH3COOH= x 100% = 19.37%

% Berat CHCl3 = x 100% = 52.35%

% Berat H2O= x 100% = 28.27%

Standarisasi KOH dengan oksalat 0.05 N dalam 20 mlV1 . N1= V2 . N220 ml . 0.05 N = V2 . 0.1 NV2= 10 mlV titrasi = 0.1 ml

Berat lapisan atas dan lapisan bawah dengan piknometer :Pikno isi lapisan bawah = 37.23 grVolume lapisan bawah = 9 mlTitrasinya+pp dengan KOH = 0.05 ml

Pikno isi lapisan atas = 47.51 grVolume keseluruhan lapisan atas = 91 mlTitrasinya+pp dengan KOH = 0.2 ml

BJ lapisan atas dan lapisan bawah :BJ lapisan bawah = = 1.65

BJ lapisan atas = = 1.0072

Menghitung berat lapisan atas dan bawah :Untuk lapisan bawah (lb) :Berat CH3COOH pada lb = = = 0.06 gr

Berat lapisan bawah= V lb x BJ lb = 9 x 1.65 = 14.85 gr

Untuk lapisan atas (la) :Berat CH3COOH pada la = = = 0.0603 gr

Berat lapisan atas= V la x BJ la = 91 x 1.0072 = 91.65 gr

VI. PEMBAHASANPada percobaan ini dilakukan percobaan mengenai diagram terner sistem zat cair tiga komponen dengan metode titrasi. Percobaan ini bertujuan untuk membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemisahan suatu campuran dengan ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest), kloroform, asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu kloroform. Selain itu juga digunakan kloroformdan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.Dari hasil perhitungan tersebut dapat dibuat diagram fasa sistem untuk masing masing percobaan yang digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga itu menggambarkan suatu komponen murni. Titik menyatakan campuran terner dengan komposisi x% mol A, y% mol B dan z% mol C. Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut antar zat cair tersebut.Berdasarkan percobaan pertama yang telah dilakukan terlihat bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume kloroform yang digunakan semakin banyak maka volume air yang digunakan semakin sedikit untuk memisahkan larutan tersebut. Sedangkan pada percobaan kedua bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume air yang diperlukan semakin banyak dan kloroformyang digunakan semakin sedikit. Larutan yang mengandung dua komponen yang saling larut sempurna akan membentuk daerah berfase tunggal, sedangkan untuk komponen yang tidak saling larut sempurna akan membentuk daerah fase dua. Semakin kecil perbandingan volume asam asetat maka konsentrasinya makin kecil.reaksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest), kloroform, dan asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu kloroform. Selain itu juga digunakan kloroformdan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.

VII. KESIMPULANa. Asam asetat, kloroform, dan air merupakan sistem 3 komponen yang dapat campur sebagian dan dapat digambarkan dalam diagram terner. b. Asam asetat dan air dapat bercampur seluruhnya begitu juga asam asetat dan kloroform, tetapi air dan kloroform tidak dapat bercampur seluruhnya, hanya bercampur sebagian saja.c. Titik akhir titrasi asam asetat (CH3COOH) dan kloroform (CHCl3) dengan aquadest (H2O) di tandai dengan timbulnya kekeruhan.d. Semakin banyak volume asam asetat dan semakin sedikit volume kloroform maka semakin banyak volume aquadest yang dperlukan untuk menitrasi larutan tersebut. e. Penambahan aquadest pada larutan asam asetat pekat dan kloroform pada komposisi yang berbeda menyebabkan perubahan daya saling larut antara kedua zat tersebut.

VIII. SOAL

1. Apa yang dimksud dengan tie line, plat point, dan kurva binoidal ? Tie line adalah garis yang menghubungkan antara titik puncak dengan titik garis tepi. Plate point adalah garis yang berfungsi sebagai garis pembatas supaya bisa menemukan nilai titik tengah dari kurva bionidal. Kurva bionidal adalah kedua ujung kurva memiliki frekuensi maksimum, dan bisa menentukan titik pusat.

2. Gambarkan kurva binoidal untuk jenis-jenis sistem 3 komponen yang diketahui ?Kurva binoidal sistem 3 komponen

3. Percobaan yang dilakukan diatas termasuk jenis yang mana?Percobaan yang kami lakukan termasuk jenis gambar ke dua, karena nilai kurva bionidalnya sama dengan apa yang telah kami ujikan.

DAFTAR PUSTAKA

1. diagram-terner-i_05.html1. diagram-terner-sistem-zat-cair-3.html

20

diagram terner 1

Documents