Download - Kerapatan N Bobot Jenis
LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA
PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS
NAMA : IMELDA SUNARYO
NIM : H311 08 258
KELOMPOK : IV (EMPAT)
HARI/TANGGAL PERC. : SENIN/15 MARET 2010
ASISTEN : TIUR MAULI
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengidentifikasian suatu zat kimia dapat diketahui berdasarkan sifat-sifat
yang khas dari zat tersebut. Sifat-sifat tersebut dapat dibagi dalam beberapa
bagian yang luas. Salah satunya ialah sifat intensif dan sifat ekstensif. Sifat
ekstensif adalah sifat yang tergantung dari ukuran sampel yang sedang diselidiki.
Sedangkan sifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung dari ukuran sampel.
Kerapatan atau densitas merupakan salah satu dari sifat intensif. Dengan
kata lain, kerapatan suatu zat tidak tergantung dari ukuran sampel. Kerapatan
merupakan perbandingan antara massa dan volume dari suatu senyawa. Makin
besar volume dan massa dari suatu senyawa, makin kecil kerapatannya. Begitu
juga sebaliknya, makin kecil volume dan massa suatu senyawa, kerapatannya
makin besar.
Kebanyakan zat padat dan cairan mengembang sedikit bila dipanaskan dan
menyusut sedikit bila dipengaruhi penambahan tekanan eksternal. Kerapatan
kebanyakan zat padat dan cairan hampir tidak bergantung pada temperatur dan
tekanan. Sebaliknya kerapatan gas sangat bergantung pada temperatur dan
tekanan. Kerapatan gas diberikan pada kondisi standar (tekanan atmosfer pada
ketinggian dan temperatur 0 0C). Kerapatan gas sangat kecil bila dibandingkan
dengan kerapatan zat padat. Kerapatan dan bobot jenis dari tiap senyawa berbeda-
beda. Berdasarkan pada teori ini, maka dilakukanlah percobaan penentuan
kerapatan dan bobot jenis beberapa larutan.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Untuk mengetahui dan mempelajari cara pengukuran kerapatan dan bobot
jenis suatu zat dengan menggunakan beberapa metode pengukuran.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Untuk menentukan kerapatan dan gravitasi spesifik dari aquadest, metanol,
dan gliserol dengan menggunakan neraca Wesphalt dan piknometer.
1.3 Prinsip percobaan
Mengukur dan menghitung kerapatan dan bobot jenis beberapa zat yaitu
akuades, metanol dan gliserol dengan menggunakan neraca Wesphalt dan
piknometer kemudian membandingkannya dengan nilai bobot jenis dan kerapatan
secara teori.
1.4 Manfaat Percobaan
Pengukuran kerapatan dan bobot jenis suatu zat dapat bermanfaat untuk
menentukan daya apung suatu zat dalam cairan serta dapat untuk menentukan
kerapatan suatu zat lain dari zat yang telah diketahui kerapatannya melalui
percobaan ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Volume gas akan berubah dengan adanya perubahan suhu dan tekanan.
Karenanya, berat jenis gas juga akan berubah bila suhu dan tekanan berubah.
Semakin tinggi tekanan suatu jumlah tertentu gas pada suhu yang konstan akan
menyebabkan volume menjadi semakin kecil dan akibatnya berat jenis akan
semakin besar (Bird, 1993).
The density of water is 1.00 g/ml at 4 oC. The metric system of measuring
liquid density is based on this number. When comparing the density of liquids,
generally they can be compared to water. This makes it easier to figure out
whether liquids will mix or not, since two liquids of very different densities don’t
usually combine. There are exceptions. Very dense ionic solutions like salt water
will dissolve in water since both are polar. Oil which is non-polar will not
dissolve in water even if the densities were close to each other. Their failure to
mix is due to their properties, rather than density. For example, the densities of
mercury (13.5 g/ml) and water (1.0 g/ml) are very different relative to each other.
This relative density difference (sometimes called specific gravity) causes
mercury to sink to the bottom of a container filled with water. Relative density
(specific gravity) is the ratio of the density of a sample at 20 oC divided by the
density of water at 4 oC (Williams, 2003).
Kerapatan air adalah 1,00 g/ml pada 4 oC. Sistem perhitungan untuk
kerapatan larutan didasari pada nilai ini. Untuk menghitung nilai kerapatan suatu
larutan, umumnya larutan itu dibandingkan dengan air. Hal ini memudahkan
untuk melihat apakah suatu larutan akan bercampur atau tidak, karena dua larutan
dengan kerapatan yang sangat berbeda biasanya tidak dapat bercampur. Terdapat
pengecualian, dimana larutan ionik seperti larutan garam akan larut dalam air
karena keduanya bersifat polar. Minyak yang nonpolar tidak dapat larut dalam air
meskipun kerapatan keduanya tidak jauh berbeda. Keduanya gagal dicampurkan
lebih disebabkan oleh sifat tersebut, dibandingkan dengan kerapatannya. Contoh,
kerapatan merkuri (13,5 g/ml) dan air (1,0 g/ml) relatif berbeda. Perbedaan
kerapatan relatif ini (kadang disebut Gravitas Spesifik) menyebabkan merkuri
terbenam di dasar wadah yang berisi air. Kerapatan relatif (gravitas spesifik)
adalah rasio dari kerapatan sampel pada 20 oC dibagi dengan kerapatan air pada
4 oC (Williams, 2003).
Rapatan yang merupakan perbandingan antara massa dan volume adalah
sifat intensif. Sifat-sifat intensif umumnya dipilih oleh para ilmuwan untuk
pekerjaan ilmiah karena tidak tergantung pada jumlah bahan yang sedang diteliti.
Karena volume berubah menurut suhu sedangkan massa tetap, maka rapatan
merupakan fungsi suhu (Petrucci, 1999).
Bobot jenis suatu zat menurut definisi lama adalah bilangan yang
menyatakan berapa gram bobot 1 cm3 suatu zat atau berapa kg bobot 1 dm3 air
pada suhu 4 0C. Jadi, bilangan yang menyatakan berapa kali bobot 1 dm3 suatu zat
dengan bobot 1 dm3 air pada suhu 4 0C disebut juga bobot jenis (Taba dkk., 2010).
Bobot jenis, dalam praktek, ditentukan dengan cara membandingkan bobot
zat pada volume tertentu dengan bobot air pada volume yang sama pada suhu
kamar (t 0C) sehingga bobot jenis menurut defenisi lama disebut kerapatan atau
densitas (d) yang didefinisikan sebagai (Taba dkk., 2010):
D =
Dalam industri kimia, pengukuran gravitasi spesifik dinyatakan dalam
bilangan – bilangan tertentu seperti (Taba dkk, 2010):
1. Dalam industri soda digunakan derajat twadel (0Tw)
2. Dalam industri asam sulfat digunakan derajat Baume (0Be)
0Be = 130 - (bila Sg larutan > Sg air)
0Be = - 130 (bila Sg larutan < Sg air)
3. Dalam industri minyak digunakan derajat API (0API)
0API = - 131,5
4. Dalam industri gula digunakan derajat Brix (0Brix)
0Brix = - 400
Bila kerapatan suatu benda lebih besar daripada kerapatan air maka benda
akan tenggelam dalam air. Bila kerapatan lebih kecil maka benda akan
mengapung. Untuk benda-benda yang mengapung bagian volume sebuah benda
tercelup ke dalam cairan. Walaupun kebanyakan zat padat dan cairan
mengembang sedikit bila dipanaskan dan menyusut sedikit bila dipengaruhi
pertambahan eksternal, perubahan dalam volume ini relatif kecil sehingga dapat
dikatakan bahwa kerapatan kebanyakan berasal dari zat padat dan cairan hampir
tidak bergantung pada temperatur dan tekanan. Sebaliknya kerapatan gas sangat
bergantung pada temperatur dan tekanan, sehingga tekanan dan temperatur harus
dinyatakan bila memberikan kerapatan gas (Tipler, 1998).
Untuk menentukan atau mengukur bobot jenis suatu zat dapat
menggunakan alat seperti aerometer, neraca Wesphalt dan piknometer (Taba dkk,
2010).
Berat jenis suatu benda adalah massa jenis benda dibagi dengan massa
jenis standar. Massa jenis udara dipakai sebagai massa jenis standar untuk
keadaan gas. Massa jenis air dipakai sebagai patokan untuk benda cair dan benda
padat. Jadi, berat jenis hanyalah suatu perbandingan dari massa jenis suatu benda
terhadap massa jenis substansi standar (Bresnick, 2002).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, metanol,
gliserol, dan tissue roll.
3.2 Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah 1 set neraca Wesphalt,
piknometer 25 mL, neraca analitik, termometer 100oC, gelas kimia 250 ml, gelas
kimia 100 mL, dan labu semprot.
3.3 Prosedur Kerja
A. Penentuan kerapatan dan bobot jenis dengan neraca Westpalt
Neraca dirangkai. Diisi gelas ukur dengan akuades sampai batas skala atas.
Diukur suhu akuades, lalu dicatat. Penyelam dimasukkan ke dalam gelas ukur
yang berisi akuades. Anting diletakkan pada skala lengan tunggal sedemikian rupa
hingga neraca Westphalt seimbang. Dibaca skala pada anting, dimulai dari anting
yang terbesar hingga terkecil. Isi dari gelas ukur diganti berturut-turut dengan
metanol dan gliserol, dan dilakukan pengerjaan yang sama seperti di atas.
Penyelam dan gelas ukur dibersihkan dan dikeringkan.
B. Penentuan kerapatan dan bobot jenis dengan Piknometer
Piknometer yang telah bersih dan kering ditimbang kosong. Piknometer diisi
dengan akuades sampai penuh, kemudian ditutup dengan penutup yang memiliki
termometer. Diukur suhu akuades dalam piknometer, dan dicatat. Piknometer
yang berisi air, dibersihkan bagian luarnya dengan tissue, ditimbang dan dicatat
bobotnya. Piknometer dibersihkan dan dikeringkan lalu diisi dengan metanol
kemudian dengan gliserol dengan pengerjaan yang sama seperti pada akuades.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1. Neraca Wesphalt
No Contoh
Pembacaan Skala
Suhu (oC) Ia IIa IIb IV
1.
2.
3.
Akuades
Metanol
Gliserol
9
7
9
8
6
9
8
8
9
9
9
9
30,4
30
30,5
1,0609
0,8409
1,0809
Tabel 2. Piknometer
No
.
Contoh Pik. Kosong
(g)
Pik. Kosong +
contoh (g)
Bobot
Contoh
Suhu
(oC)
1.
2.
3.
Akuades
Metanol
Gliserol
41,0694
41,0694
41,0694
62,8255
58,2142
63,5031
21,7561
11,1448
22,4337
30
28,6
31
4.2 Perhitungan
4.2.1 Neraca Westphalt
a. Akuades
Berat anting yang digunakan :
Berat anting I : 9 x 0,1 g = 0,9 g
IIa : 8 x 0,01 g = 0,08 g
IIb : 8 x 0,01 g = 0,08 g
IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g
= 1,0609
(30,4 oC) = 0,9955 g/cm3
= x (30,4 oC)
= 1,0609 x 0,9955 g/cm3
= 1,0561 g/cm3
b. Metanol
Berat anting yang digunakan :
Berat anting I : 7 x 0,1 g = 0,7 g
IIa : 6 x 0,01 g = 0,06 g
IIb : 8 x 0,01 g = 0,08 g
IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g
= 0,8409
(30 oC) = 0,9957 g/cm3
= x (30 oC)
= 0,8409 x 0,9957 g/cm3
= 0,8373 g/cm3
c. Gliserol
Berat anting yang digunakan :
Berat anting I : 9 x 0,1 g = 0,9 g
IIa : 9 x 0,01 g = 0,09 g
IIb : 9 x 0,01 g = 0,09 g
IV : 9 x 0,0001 = 0,0009 g
= 1,0809
(30,5 oC) = 0,9955 g/cm3
= x (30,5 oC)
= 1,0809 x 0,9955 g/cm3
= 1,0760 g/cm3
4.2.2 Piknometer
a. Akuades
Bobot piknometer + akuades = 62,8255 gram
Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram_ _
Bobot akuades = 21,7561 gram
Bobot akuades 21,7561 gram
= = = 1
Bobot akuades 21,7561 gram
Dik (30 oC ) = 0,9956 g/cm3
= x
= 1 x 0,9956 g/cm3
= 0,9956 g/cm3
b. Metanol
Bobot piknometer + metanol = 57,3762 gram
Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram_ _
Bobot metanol = 17,1448 gram
Bobot metanol 17,1448 gram
= = = 0,7880
Bobot akuades 21,7561 gram
Dik (28,6 oC) = 0,9961 g/cm3
= x
= 0,5123 x 0,9961 g/cm3
= 0,5103 g/cm3
c. Gliserol
Bobot piknometer + gliserol = 63,5031 gram
Bobot piknometer kosong = 41,0694 gram___ _
Bobot akuades = 22,4337 gram
Bobot gliserol 22,4337 gram
= = = 1,0311
Bobot akuades 21,7561 gram
Dik (31 oC) = 1,0244 g/cm3
= x
= 1,0311 x 1,0244 g/cm3
= 1,0562 g/cm3
4.3 Pembahasan
Pada percobaan ini, penentuan kerapatan dan bobot jenis dilakukan
melalui dua metode pengukuran, yaitu pengukuran dengan neraca Wesphalt dan
pengukuran dengan piknometer. Sampel yang digunakan ialah aquades, metanol,
dan gliserol.
Pengukuran dengan neraca Wesphalt, sebelum digunakan lengan
timbangan harus diatur sedemikian rupa agar seimbang. Penyeimbangan lengan
neraca dilakukan saat neraca telah siap digunakan, namun tanpa adanya sampel
maupun anting pada lengan neraca. Hal ini digunakan agar pada saat suatu sampel
diukur dengan neraca ini, hasilnya dapat sesuai dengan bobot jenis sampel yang
sebenarnya. Penyelam diatur sedemikian sehingga tidak menyentuh dinding gelas
ukur dan jaraknya 2 cm dari permukaan cairan. Setelah digunakan, penyelam
harus dibersihkan dalam keadaan kering karena akan mempengaruhi bobot contoh
yang akan ditimbang selanjutnya.
Adapun pengukuran dengan menggunakan neraca Wesphalt menggunakan
anting dengan skala sebagai berikut:
Anting I = 0,1 gram
Anting IIb = 0,01 gram
Anting IIa = 0,01 gram
Anting IV = 0,0001 gram
Pengukuran dengan menggunakan piknometer, sebelum digunakan harus
dibersihkan dan dikeringkan hingga tidak ada sedikitpun titik air di dalamnya. Hal
ini bertujuan untuk memperoleh bobot kosong dari alat. Jika masih terdapat titik
air di dalamnya, dapat mempengaruhi hasil yang diperoleh. Pada pengisiannya
dengan sampel, harus diperhatikan baik-baik agar di dalam alat tidak terdapat
gelembung udara, sebab akan mengurangi bobot sampel yang akan diperoleh. Alat
piknometer yang digunakan telah dilengkapi dengan termometer, sehingga
langsung dapat diketahui suhu sampel tersebut. Sama halnya pada neraca
Wesphalt, sebelum piknometer digunakan untuk sampel berikutnya, alat tersebut
harus dibilas terlebih dahulu dengan sampel yang akan dimasukkan untuk
mencegah pengaruh dari sampel sebelumnya terhadap hasil yang diperoleh. Pada
sampel yang mudah menguap seperti metanol, pengukuran harus segera dilakukan
ketika piknometer telah diisi sampel, sebab sampel akan terus berkurang bobotnya
dalam piknometer.
Dari percobaan yang telah dilakukan, dengan metode neraca Wesphalt
diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 1,0561 g/cm3 dan
bobot jenis 1,0609 ; metanol memiliki kerapatan 0,8372 g/cm3 dan bobot jenis
0,8409 ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0760 g/cm3 dan bobot jenis 1,0809.
Sedangkan dengan metode piknometer diperoleh hasil sebagai berikut: akuades
memiliki kerapatan 0,9956 g/cm3 dan bobot jenis 1 ; metanol memiliki kerapatan
0,5103 g/cm3 dan bobot jenis 0,9961 ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0562
g/cm3 dan bobot jenis 1,0311.
Sedangkan jika dibandingkan dengan teori, gliserol memiliki kerapatan
1,1261 g/cm3 pada suhu 25 oC, metanol memiliki kerapatan 0,7913 g/cm3 pada
suhu 20 oC, dan air memiliki kerapatan 1,0000 g.cm-3 pada suhu 4 oC.
Dari hasil yang diperoleh terlihat perbedaan antara nilai yang didapatkan
pada saat praktek baik menggunakan neraca Wesphalt maupun piknometer dengan
nilai secara teoritis. Hal ini mungkin disebabkan kesalahan dalam pengukuran
seperti kesalahan dalam mengkalibrasi, pembacaan skala, kondisi neraca dan
anting yang sudah tidak baik, piknometer yang tidak terlalu kering saat ditimbang
dan sebagainya.
Dilihat dari nilai bobot jenis dan kerapatan yang diperoleh dari
pengukuran dengan piknometer dan neraca Wesphalt terlihat bahwa hasil yang
diperoleh pada neraca Wesphalt lebih mendekati dengan nilai pada teori sehingga
dapat disimpulkan bahwa neraca Wesphalt lebih akurat daripada piknometer.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan ini, dapat diambil kesimpulan yaitu dengan
metode neraca Wesphalt, akuades memiliki kerapatan 1,0561 g/cm3 dan bobot
jenis 1,0609 pada suhu 30,4 °C ; metanol memiliki kerapatan 0,8372 g/cm3 dan
bobot jenis 0,8409 pada suhu 30 °C ; dan gliserol memiliki kerapatan 1,0760
g/cm3 dan bobot jenis 1,0809 pada suhu 30,5 °C. Sedangkan dengan metode
piknometer diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 0,9956
g/cm3 dan bobot jenis 1 pada suhu 30 °C ; metanol memiliki kerapatan 0,5103
g/cm3 dan bobot jenis 0,9961 pada suhu 28,6 °C ; dan gliserol memiliki kerapatan
1,0562 g/cm3 dan bobot jenis 1,0311 pada suhu 31 °C.
5.2 Saran
Sebaiknya semua alat pengukuran yang ada dalam penuntun pada
percobaan ini dilengkapi atau diperbaiki agar semua metode pengukuran dapat
dilakukan.
Adapun saran untuk asisten, tetap mempertahankan cara membimbing.
Cara membimbingnya sudah baik.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, T., 1993, Kimia Fisik untuk Universitas, PT Gramedia, Jakarta.
Bresnick, S., 2002, Intisari Fisika, Hipokrates, Jakarta.
Petrucci, R.H., 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Taba, P., Zakir, M., dan Fauziah, S., 2010, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Tipler, P.A., 1998, Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Williams, L.D., 2003, Chemistry Demystified, McGraw Hill, New York
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 15 Maret 2010
Asisten Praktikan
( TIUR MAULI) (IMELDA SUNARYO)