diagram terner

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%



= 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 +


Persentase Berat Masing – masing Larutan:


=4.99825.49

×100%=19.61%


=19.99225.49

×100%=78.43%

% Bobot Air = 100 – (78.43 + 19.61) = 1.96%



= 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 +




= 5.7525.64

×100%=22.43%


=19.2425.64

×100%=75.04%

% Bobot Air = 100 – (22.43 + 75.04) = 2.53%

Persentase Lartan 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 +


Persentase Berat Masing – Masing Larutan


= 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%



= 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 +




=4.99826.17

×100%=19.20%


=20.0026.17

×100%=76 .42%

% Bobot CHCl3 = 100 – (19.20 + 76.42) = 4 .38%


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 +




= 5.7526.32

×100%=21.85%


=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

http://www.kimiaanalisis.com/

diagram terner

Documents