LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN
PENGUKURAN MASSA JENIS GAS
Oleh:
NI PUTU WIDIASTI (1113031049)/D
NI PUTU MERRY YUNITHASARI (1113031059)/D
I DEWA GEDE ABI DARMA (1113031064)/D
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2014
PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN
PENGUKURAN MASSA JENIS GAS
I. Tujuan
1. Menentukan berat molekul CHCl3 berdasarkan pengukuran massa jenis gas.
2. Menentukan berat molekul senyawa volatile unknown berdasarkan pengukuran
massa jenis gas.
II. Dasar Teori
Setiap zat terdiri atas partikel-partikel yang senantiasa bergerak dengan kecepatan
yang tergantung pada suhu dan keadaan fisik suatu zat (padat, cair, atau gas). Pergerakan
partikel tersebut akibat dari energi kinetik yang dimiliki dengan ukuran yang partikel
sangat kecil (atom, molekul, ion, dan sebagainya). (Suardana, 2001).
Pada keadaan gas, partikel-partikel memiliki jarak yang relatif jauh lebih besar
dari ukuran partikel dengan pergerakan secara acak, mengakibatkan gaya tarik-menarik
antar partikel dapat diabaikan karena gaya yang dihasilkan sangat kecil (Suardana,
2001). Menurut Isana, Yatiman dan Suharto, 2003 Yang dimaksud dengan zat yang
mudah menguap yaitu zat-zat yang mempunyai titik didih normal lebih rendah dari titik
didih normal air. Jadi, titik didih zat < 100 oC. Dimana gas dapat bercampur sempurna
satu sama lain membentuk satu fase yang homogen, karena secara fisik gas satu dengan
yang lain tidak dapat dibedakan.
Gas diperoleh dengan cara memanaskan suatu zat cair, dan umumnya masih
berada dalam keadaan dua fasa, yaitu fasa gas dan fasa cair dalam keadaan seimbang.
Jika tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara luar, maka zat cair akan mendidih
dengan temperatur tetap. Jika tekanan udara luar sama dengan 1 atm, maka zat cair
mendidih pada titik didih normalnya. Secara umum, gas dengan sifat-sifatnya dapat
dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu:
Gas ideal atau gas sempurna dengan sifat-sifat sebagai berikut:
a. Molekul-molekul gas dianggap tidak memiliki volume.
b. Gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul dianggap nol.
c. Tumbukan antar molekul dengan dinding bejana adalah lenting sempurna.
d. Memenuhi hukum gas PV= nRT (Isana, 2003).
Gas real/nyata atau sejati memiliki sifat yang tidak memenuhi sifat dari gas ideal,
melainkan memenuhi sifat gas sejati di antaranya persamaan van der Waals. Semua gas
yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas sejati, sedangkan gas ideal pada
kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sifatnya didekati oleh gas sejati pada
tekanan yang sangat rendah. Jadi pada tekanan mendekati nol semua gas memenuhi sifat
gas ideal, sehingga persamaan PV = nRT dapat diberlakukan. Untuk mendapatkan
tekanan mendekati nol sangat sulit maka dilakukan ekstrapolasi (Isana, 2003).
Persamaan gas ideal dan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat
senyawa yang mudah menguap. Dari persamaan gas ideal didapat
P·V = n R T
atau
PV = (m/BM) RT
dengan mengubah persamaan
P(BM) = (m/V) RT = ρRT
di mana:
BM : Berat molekul
P : Tekanan gas
V : Volume gas
T : Suhu absolut
R : Tetapan gas ideal
ρ : Massa jenis
Densitas fasa uap lebih mudah ditentukan dari pada zat gas, karena uap tersebut
dapat ditimbang dengan teliti jika dikondensasikan menjadi zat cair pada suhu kamar.
Dengan cara ini maka densitas uap dapat ditentukan lebih mudah dan lebih teliti hasilnya
(Isana, 2003). Nilai BM hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi masih
mengandung kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh
dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap
cairan kembali kebentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang
masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini
lebih kecil dari pada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali
kebentuk cairannya. Oleh karena itu massa cairan X sebenarnya harus ditambahkan
dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena
adanya uap cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan
menganggap bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan
uap cairan pada suhu kamar. Nilai ini dapat diketahui dari literature (Basuki dan Bismo,
2003)
Dengan faktor koreksi:
Dimana, P adalah tekanan uap (mmHg) dan t adalah suhu kamar (oC). Jadi dengan
menggunakan rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu dapat diketahui.
Dengan diketahuinya nilai tekanan uap pada suhu kamar, data mengenai volume
labu Erlenmeyer, dan berat molekul udara, yaitu 28,8 gram/mol, maka dapat dihitung
faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan sehingga akan didapat nilai
berat molekul (BM) yang lebih tepat.
III. Alat dan Bahan
- Alat:
Alat Ukuran Jumlah
Labu Erlenmeyer 100 mL 2 buah
Gelas kimia 500 mL 1 buah
Gelas ukur 10 mL 1 buah
Pipet tetes - 2 buah
Penjepit tabung reaksi - 1 buah
Jarum - 1 buah
Termometer 100oC - 1 buah
Heater - 1 buah
Desikator - 1 buah
Neraca analitik - 1 buah
Statif dan klem - 1 pasang
- Bahan:
Bahan Jumlah
Cairan volatile CHCl3 5 mL
Cairan volatile unknown 10 mL
Akuades 100 mL
Karet gelang 4 buah
Aluminium foil 8x8 cm
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03(227 ,4 + t )
IV. Prosedur Kerja dan Hasil Pengamatan
Senyawa CHCl3
No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan
1. Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil
yang bersih dan kering diambil, yang
ditutup dengan aluminium foil serta
dikencangkan dengan menggunakan
karet gelang.
Labu Erlenmeyer yang digunakan adalah
labu Erlenmeyer yang berukuran 100 mL
yang ditutup dengan aluminium foil dan
diikat dengan karet gelang.
2. Labu erlenmeyer beserta aluminium foil
dan karet gelang tersebut ditimbang
dengan menggunakan neraca analitik.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang adalah 63,84 gram.
3. Sebanyak 5 mL senyawa CHCl3
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,
dan ditutup kembali dengan karet gelang
erat-erat sehingga tutup ini bersifat kedap
gas. Kemudian dibuat sebuah lubang
kecil pada aluminium foil dengan
menggunakan jarum, agar uap dapat
5 mL senyawa CHCl3 dimasukkan ke
dalam labu erlenmeyer, dan ditutup
kembali dengan aluminium foil yang
selanjutnya diikat dengan karet gelang.
Sebuah lubang kecil pada aluminium foil
dibuat dengan menggunakan jarum. Massa
labu erlenmeyer + aluminium foil + karet
Gambar 2. Massa labu Erlenmeyer + aluminium + karet gelang
Gambar 1. Labu erlenmeyer yang ditutup dengan aluminium foil
keluar. gelang + senyawa CHCl3 adalah 70,78
gram.
4. Labu erlenmeyer direndam dalam
penangas air bersuhu 100oC sedemikian
rupa sehingga air + 1 cm di bawah
aluminium foil. Labu erlenmeyer
tersebut dibiarkan dalam penangas air
sampai semua senyawa CHCl3 menguap.
Selanjutnya suhu penangas air tersebut
dicatat.
Setelah labu Erlenmeyer tersebut
dimasukkan dalam penangas air yang
bersuhu 100oC, cairan CHCl3 menguap
sampai habis dan suhu penangas air yang
teramati adalah 95oC.
5. Labu erlenmeyer tersebut diangkat dari
penangas air setelah semua senyawa
CHCl3 dalam labu erlenmeyer menguap,
dan bagian luar labu erlenmeyer
dikeringkan dengan lap. Selanjutnya
didinginkan dalam desikator.
Setelah labu Erlenmeyer yang berisi uap
cairan CHCl3 didinginkan, uap tersebut
mengembun menjadi cair kembali.
Gambar 3. Massa labu Erlenmeyer + aluminium + karet gelang + CHCl3
Gambar 4. Pemanasan CHCl3 dalam penangas air
6. Labu erlenmeyer yang telah dingin
ditimbang dengan neraca analitik.
NB: Tutup aluminium foil beserta karet
gelang sebelum ditimbang jangan
dilepaskan.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang + uap cairan CHCl3 yang telah
mengembun adalah 64,41 gram.
7. Volume labu erlenmeyer ditentukan
dengan jalan mengisi labu erlenmeyer
dengan air sampai penuh dan mengukur
massa air yang terdapat dalam labu
erlenmeyer. Suhu air dalam labu
erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air
dapat diketahui, apabila massa jenis air
pada suhu air dalam labu erlenmeyer
diketahui dengan rumus: ρ = m
V
- Massa labu Erlenmeyer = 62,92 gram
- Masa labu Erlenmeyer + air = 209,10
gram
- Suhu air dalam labu elenmeyer adalah
Gambar 5. Pendinginan uap cairan volatile CHCl3
Gambar 6. Massa cairan volatile CHCl3 yang telah mengembun
Gambar 7. Massa labu Erlenmeyer
Gambar 8. Massa labu Erlenmeyer + air
27oC
- Massa air = 209,10 gram - 62,92 gram
= 146,18 gram
8. Tekanan atmosfer diukur dengan
menggunakan barometer.
Tekanan atmosfer setelah diukur dengan
barometer adalah 763 mmHg.
Senyawa Unknown
No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan
1. Diambil sebuah labu erlenmeyer berleher
kecil yang bersih dan kering, yang
ditutup dengan aluminium foil serta
dikencangkan dengan menggunakan
karet gelang.
Labu Erlenmeyer yang digunakan adalah
labu Erlenmeyer yang berukuran 100 mL
yang ditutup dengan aluminium foil dan
diikat dengan karet gelang.
2. Labu erlenmeyer beserta aluminium foil
dan karet gelang tersebut ditimbang
dengan menggunakan neraca analitik.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang yang pertama adalah 69,55
gram dan yang kedua adalah 69,53 gram.
3. Sebanyak 5 mL senyawa CHCl3 5 mL senyawa volatile unknown
Gambar 10. Massa labu Erlenmeyer (2) + aluminium foil + karet gelang
Gambar 9. Massa labu Erlenmeyer (1) + aluminium foil + karet gelang
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,
dan ditutup kembali dengan karet gelang
erat-erat sehingga tutup ini bersifat kedap
gas. Kemudian dibuat sebuah lubang
kecil pada aluminium foil dengan
menggunakan jarum, agar uap dapat
keluar.
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, dan
ditutup kembali dengan aluminium foil
yang selanjutnya diikat dengan karet
gelang. Sebuah lubang kecil pada
aluminium foil dibuat dengan
menggunakan jarum. Massa labu
erlenmeyer + aluminium foil + karet
gelang + senyawa volatile unknown yang
pertama adalah 76,65 gram dan massa yang
kedua adalah 76,67 gram.
4. Labu erlenmeyer direndam dalam
penangas air bersuhu 100oC sedemikian
rupa sehingga air + 1 cm di bawah
aluminium foil. Labu erlenmeyer
tersebut dibiarkan dalam penangas air
sampai semua senyawa CHCl3 menguap.
Selanjutnya suhu penangas air tersebut
Setelah labu Erlenmeyer tersebut
dimasukkan dalam penangas air yang
bersuhu 100oC, cairan volatile unknown
menguap sampai habis dan suhu penangas
air yang teramati adalah 98oC. Untuk
pengulangan ke dua suhu penangas air
yang teramati adalah 99oC.
Gambar 12. Massa labu Erlenmeyer (2) + aluminium foil + karet gelang + senyawa
unknown
Gambar 11. Massa labu Erlenmeyer (1) + aluminium foil + karet gelang + senyawa
unknown
dicatat.
5. Labu erlenmeyer tersebut diangkat dari
penangas air setelah semua senyawa
CHCl3 dalam labu erlenmeyer menguap,
dan bagian luar labu erlenmeyer
dikeringkan dengan lap. Selanjutnya
didinginkan dalam desikator.
Setelah labu Erlenmeyer yang berisi uap
cairan volatile unknown didinginkan, uap
tersebut mengembun menjadi cair kembali.
6. Labu erlenmeyer yang telah dingin
ditimbang dengan neraca analitik.
NB: Tutup aluminium foil beserta karet
gelang sebelum ditimbang jangan
dilepaskan.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil +
karet gelang + uap cairan volatile unknown
yang telah mengembun adalah 70,19 gram
dan untuk pengulangan yang ke dua massa
adalah 70,17 gram.
Gambar 13. Pemanasan cairan volatile unknown dalam penangas air
Gambar 14. Pendinginan uap cairan volatile unknown
Gambar 15. Massa cairan volatile unknown yang telah mengembun (1)
7. Volume labu erlenmeyer ditentukan
dengan jalan mengisi labu erlenmeyer
dengan air sampai penuh dan mengukur
massa air yang terdapat dalam labu
erlenmeyer. Suhu air dalam labu
erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air
dapat diketahui, apabila massa jenis air
pada suhu air dalam labu erlenmeyer
diketahui dengan rumus: ρ = m
V
- Massa labu Erlenmeyer (1) = 68,62 gram
Massa labu Erlenmeyer (2) = 68,57 gram
- Masa labu Erlenmeyer + air (1) = 218,10
gram
Masa labu Erlenmeyer + air (2) = 218,09
gram.
Gambar 16. Massa cairan volatile unknown yang telah mengembun (2)
Gambar 17. Massa labu Erlenmeyer (1)
Gambar 18. Massa labu Erlenmeyer (2)
Gambar 19. Massa labu Erlenmeyer + air (1)
- Suhu air dalam labu elenmeyer (1) dan
(2) = 28oC
- Massa air labu Erlenmeyer 1
= 218,10 gram - 68,62 gram
= 149,48 gram
- Massa air labu Erlenmeyer 1
= 218,09 gram - 68,57 gram
= 149,52 gram
8. Tekanan atmosfer diukur dengan
menggunakan barometer.
Tekanan atmosfer setelah diukur dengan
barometer adalah 763 mmHg.
V. Analisis Data
1. Senyawa CHCl3
Tanpa Faktor Koreksi
Dari hasil percobaan diketahui:
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang = 63,84 gram.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + cairan volatil CHCl3= 70,78
gram.
Massa cairan volatil = 70,78 gram – 63,84 gram = 6,94 gram.
Suhu air pada penangas air = 95oC = 368 K.
Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + uap cairan volatil CHCl3 yang
telah mengembun = 64,41 gram.
Massa kloroform:
= (Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + uap cairan volatil CHCl3
yang telah mengembun) – (Massa labu Erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang)
= 64,41 gram – 63,84 gram = 0,57 gram.
Massa labu Erlenmeyer + air = 209,10gram.
Massa labu Erlenmeyer = 62,92 gram
Suhu air dalam labu elenmeyer adalah 27oC
Massa air = 146,18 gram
Tekanan (P) yang tercatat pada barometer adalah 763 mmHg = 1,0039 atm.
Perhitungan:
Volume labu Erlenmeyer adalah segabai berikut:
Vlabu = Vair = Vgas
Vair = mair
ρair
= 146,18 gram0,9963 gram /cm3=146,72cm3=0,14672 L
Menghitung massa jenis gas
V labu = V air = 0 ,14672 liter
ρgas =massa zat volatil
V gas
= 0 ,57 gram0 , 14672 liter
= 3 , 88 gram/ liter
Berat Molekul CHCl3
BM = ρ R TP
= 3 , 88 g/ L x 0 ,08206 L atm mol−1 K−1 x 368 K1 ,0039 atm
= 116 ,71 g/mol
Berat molekul CHCl3 secara teoritis = [(12 x 1)] + (1) + (35,5 x 3)] = 119,5 g/mol
Menghitung Kesalahan Relatif (KR)
KR = |BM hasil percobaan − BM sec ara teoritisBM sec ara teoritis
| × 100 %
=|116 , 71 − 119 ,5119 ,5
| × 100 %
= 2 , 78 %
Dengan Faktor Koreksi
Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa CHCl3 dengan menggunakan faktor
koreksi :
Diketahui :
BMudara = 28,8 gram/mol
Suhu air = 27ºC = 300K
Suhu penangas air = 95ºC = 368 K
Maka :
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03227 ,4 + t
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03227 , 4 + 27 ° C
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03254 ,4
=−4 , 544
P = 2 ,85 x 10−5 mmHg = 3 , 75 x10−8 atm
Untuk menentukan BM dengan faktor koreksi dapat dilakukan melalui langkah-langkah
berikut :
Penentuan Berat Molekul CHCl3
1. Menentukan massa udara yang tidak dapat masuk
¿ P V =mBM
. R T
m =P . V . BMudara
R T
=3 ,75 x10−8 atm . 0,14672 L . 28 ,8 gr /mol
0 , 08206 L atm mol−1 K−1 . 300 K
= 1, 584 x 10−7 gram24 , 618
¿6 ,436 X 10−9 gr
Ket : BM udara = BM N2 = 28,8 g/mol
T = 27oC = 300 K
2. Menghitung massa jenis gas
¿ ρgas =
m zat + mudara
V gas
= 0 ,57 gr + 6 , 436 x 10−9 gr0,14672 L
= 3 ,8849gr
L
3. Menghitung Berat molekul senyawa volatil
¿ BM = ρ . R . T
P=
3 ,8849gr
L. 0 ,08206 L atm/mol K . 368 K
1,0039 atm= 116 , 86
grmol
¿ Besar Kesalahan :
=|BM − 119 ,5|119 ,5
× 100 % =|116 ,86 − 119 ,5|119 , 5
× 100 %
= 2,2 %
2. Senyawa Unknown
Tanpa Faktor Koreksi
Dari hasil percobaan diketahui:
Massa labu Erlenmeyer 1 + aluminium foil + karet gelang = 69,55 gram.
Massa labu Erlenmeyer 2 + aluminium foil + karet gelang = 69,53 gram.
Massa labu Erlenmeyer 1 + aluminium foil + karet gelang + cairan unknown = 76,65
gram.
Massa labu Erlenmeyer 2 + aluminium foil + karet gelang + cairan unknown = 76,67
gram.
Massa cairan volatile 1 = 76,65 gram – 69,55 gram = 7,1 gram.
Massa cairan volatile 1 = 76,67 gram – 69,53 gram = 7,14 gram.
Suhu air pada penangas air 1 = 98oC = 371 K.
Suhu air pada penangas air 2 = 990C = 372 K.
Massa labu Erlenmeyer 1+ aluminium foil + karet gelang + uap cairan volatile unknown
yang telah mengembun = 70,19 gram.
Massa labu Erlenmeyer 1+ aluminium foil + karet gelang + uap cairan volatile unknown
yang telah mengembun = 70,17 gram.
Massa zat unknown :
Percobaan 1 = (Massa labu Erlenmeyer 1 + aluminium foil + karet gelang + uap cairan
volatil unknown yang telah mengembun) – (Massa labu Erlenmeyer 1 +
aluminium foil + karet gelang) = 70,19 gram – 69,55 gram = 0,64 gram.
Percobaan 2 = (Massa labu Erlenmeyer 2 + aluminium foil + karet gelang + uap cairan
volatil unknown yang telah mengembun) – (Massa labu Erlenmeyer 2 +
aluminium foil + karet gelang) = 70,17 gram – 69,53 gram = 0,64 gram.
Massa labu Erlenmeyer 1 + air = 218,10 gram.
Massa labu Erlenmeyer 2 + air = 218,09 gram.
Massa labu Erlenmeyer 1 = 68,62 gram
Massa labu Erlenmeyer 1 = 68,57 gram
Suhu air dalam labu elenmeyer 1 dan 2 adalah 28oC
Massa air 1 = 218,10 gram – 68,62 gram = 149,48 gram
Massa air 2 = 218,09 gram – 68,57 gram = 149,52 gram
Tekanan (P) yang tercatat pada barometer adalah 763 mmHg = 1,0039 atm.
Perhitungan:
Volume labu Erlenmeyer adalah segabai berikut:
Volume Erlenmeyer 1
Vlabu = Vair = Vgas
Vair = mair
ρair
= 149,48 gram0,9963 gram /cm3=150,03513 cm3=0,15003513 L
Volume Erlenmeyer 2
Vlabu = Vair = Vgas
Vair = mair
ρair
= 149,52 gram0,9963 gram /cm3=150,07528 cm3=0,15007528 L
Menghitung massa jenis gas
Massa jenis gas labu Erlenmeyer 1 :
V labu = V air = 0 ,15003513 liter
ρgas =massa zat volatil
V labu
= 0 ,64 gram0 , 150 03513liter
= 4 , 265667647 gram/ liter
Massa jenis gas labu Erlenmeyer 1 :
V labu = V air = 0 ,15007528 liter
ρgas =massa zat volatil
V gas
= 0 ,64 gram0 , 150 07528liter
= 4 , 264526443 gram/ liter
Berat Molekul Zat Unknown
Berat Molekul Labu Erlenmeyer 1
BM= ρ R TP
= 4 , 265667647 g / L x 0 , 08206 L atm mol−1 K−1 x 371 K1 ,0039 atm
= 129 , 36 g/mol
Berat Molekul Labu Erlenmeyer 2
BM= ρ R TP
= 4 , 264526443 g / L x 0 , 08206 L atm mol−1 K−1 x 372 K1 ,0039 atm
= 129 , 67 g /mol
Dengan Faktor Koreksi
Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa Unknown dengan menggunakan
faktor koreksi :
Diketahui :
BMudara = 28,8 gram/mol
Suhu air labu Erlenmeyer 1 dan 2 = 28ºC = 301K
Suhu penangas air Labu Erlenmeyer 1 = 98ºC = 371 K
Suhu penangas air Labu Erlenmeyer 2 = 99ºC = 372 K
Maka :
Labu Erlenmeyer 1 dan 2 :
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03227 , 4 + t
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03227 ,4 + 28 ° C
log P = 6 ,90328 − 1163 , 03255 , 4
=−4 , 5267
P = 2 , 9735 x 10−5 mmHg = 3 , 9125 x10−8 atm
Untuk menentukan BM dengan faktor koreksi dapat dilakukan melalui langkah-langkah
berikut :
Penentuan Berat Molekul Zat Unknown
4. Menentukan massa udara yang tidak dapat masuk
Labu Erlenmeyer 1
¿ P V =mBM
. R T
m =P . V . BMudara
R T
=3 ,9125 x 10−8 atm . 0,15003513 L . 28 , 8 gr /mol
0 , 08206 L atm mol−1 K−1 . 301 K= 6 , 844540914 x10−9 gram
Labu Erlenmeyer 2
¿ P V =mBM
. R T
m =P . V . BMudara
R T
=3 ,9125 x 10−8 atm . 0,15007528 L . 28 ,8gr /mol
0 , 08206 L atm mol−1 K−1 . 301 K= 6 , 84637254 x10−9 gram
Ket : BM udara = BM N2 = 28,8 g/mol
T = 28oC = 301 K
5. Menghitung massa jenis gas
Labu Erlenmeyer 1
¿ ρgas =m zat + mudara
V gas
= 0 , 64 gr + 6 , 844540914 x 10−9 gr0,15003513 L
= 4 ,265667693gr
L
Labu Erlenmeyer 2
¿ ρgas =m zat + mudara
V gas
= 0 , 64 gr + 6 , 84637254 x 10−9 gr0,15007528 L
= 4 ,264526489gr
L
6. Menghitung Berat molekul senyawa volatile
Labu Erlenmeyer 1
¿ BM = ρ . R . TP
=4 , 265667693
grL
. 0 , 08206 L atm/mol K . 371 K
1,0039 atm= 129 , 36
grmol
Labu erlenmeyer
¿ BM = ρ . R . T
P=
4 , 264526489gr
L. 0 , 08206 L atm/mol K . 372K
1,0039 atm= 129 . 67
grmol
VI.Pembahasan
Pada praktikum ini dilakukan penentuan berat molekul senyawa volatile, yaitu
kloroform (CHCl3) dan senyawa unknown. Pengukuran berat molekul senyawa volatile ini
didasarkan atas pengukuran massa jenis gas dari cairan volatile yang diidentifikasi.
Kloroform merupakan salah satu senyawa volatile yang memiliki titik didih di bawah
100oC, yaitu 61,2oC. Kloroform dan senyawa unknown yang bersifat volatile dengan titik
didih lebih kecil dari 100oC ditempatkan dalam labu Erlenmeyer tertutup yang mempunyai
lubang kecil pada bagian tutupnya dan kemudian labu tersebut dipanaskan sampai suhu
100oC, maka kloroform dan senyawa unknown tersebut akan menguap dan uap tersebut
akan mendorong udara yang terdapat dalam labu keluar melalui lubang kecil. Setelah
semua udara yang ada dalam labu Erlenmeyer keluar, maka uap cairan tersebut akan ikut
keluar sampai pada akhirnya uap berhenti keluar bila keadaan kesetimbangan tercapai.
Pada keadaan kesetimbangan ini tekanan uap cairan dalam labu Erlenmeyer sama dengan
tekanan udara luar. Dalam labu Erlenmeyer hanya berisi uap cairan yang memiliki tekanan
sama dengan tekanan atmosfir, volume sama dengan volume labu Erlenmeyer, dan suhu
sama dengan suhu penangas air. Labu Erlenmeyer yang telah terisi oleh uap dari
kloroform dan senyawa unknown tersebut selanjutnya diangkat dari penangas air dan
didinginkan. Pendinginan ini bertujuan agar udara luar akan masuk kembali ke dalam labu
Erlenmeyer sehingga uap kloroform dan senyawa unknown akan mengembun. Setelah
cairan volatile mengembun selanjutnya dilakukan penimbangan.
Berdasarkan analisis data di atas, berat molekul kloroform yang dihitung dengan
menggunakan persamaan gas ideal tanpa faktor koreksi adalah 116 ,71 g /mol . Secara
teoritis kloroform mempunyai berat molekul 119,5 gram/mol, dari hasil perhitungan berat molekul
kloroform yang didapatkan pada praktikum ini mendekati teoritis. Walaupun mendekati teoritis
masih terdapat kesalahan, karena ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh
dengan udara tetapi setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap
cairan kembali kebentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk
kembali ke dalam labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih
kecil dari pada massa labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali kebentuk
cairannya. Oleh karena itu massa cairan kloroform sebenarnya harus ditambahkan dengan
massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena adanya uap
cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan menganggap
bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan uap cairan pada
suhu kamar. Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan faktor koreksi
didapatkan berat molekul kloroform adalah 116 ,86
grmol . Berat molekul yang didapat
berdasarkan perhitungan dengan faktor koreksi mendekati teoritis. Hal ini menunjukkan
bahwa pada proses pendinginan hampir semua uap cairan kloroform kembali ke bentuk
cairnya.
Sedangkan untuk senyawa unknown berat molekul yang dihitung dengan
menggunakan persamaan gas ideal tanpa faktor koreksi 129,36 g / mol untuk labu
Erlenmeyer 1, sedangkan 129,67 g / mol untuk labu Erlenmeyer 2 dan berat molekul
menggunakan faktor koreksi untuk labu Erlenmeyer 1 sebesar 129,36 g / mol dan labu
Erlenmeyer 2 sebesar 129,67 g / mol . Berdasarkan hal tersebut, baik menggunakan
perhitungan persamaan gas ideal tanpa faktor koreksi maupun dengan faktor koreksi berat
molekul senyawa unknown yang didapatkan sama.
Dari analisis literature senyawa volatile yang memiliki berat molekul mendekati
129,36 g / mol dan 129,67 g / mol adalah Karbon Tetra Klorida (CCl4) yang memiliki berat
molekul 153,84 g/mol dengan titik didih 76,80C. Kecilnya berat molekul yang didapatkan
berdasarkan perhitungan praktikum disebabkan karena penggunaan persamaan gas ideal
dalam perhitungan yang pada kenyataannya, gas cairan volatil yang terbentuk bukan
merupakan gas ideal. Selain itu dapat juga disebabkan karena belum semua uap cairan
yang ada di dalam labu Erlenmeyer yang ditaruh di dalam desikator mengembun.
Sehingga besar kesalahan relatif dapat dihitung sebagai berikut :
¿ Besar Kesalahan LabuErlenmeyer 1 :
=|BM − 153 , 84|153 ,84
× 100 % =|129 ,36 − 153 ,84|153 ,84
× 100 %
= 15 , 91 %
¿ Besar Kesalahan LabuErlenmeyer 2:
=|BM − 153 , 84|153 ,84
× 100 % =|129 ,67 − 153 ,84|153 ,84
× 100 %
= 15 , 71 %
VII. Kesimpulan
Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa berat molekul suatu zat cair volatil
yang memiliki titik didih di bawah 1000C dapat ditentukan dengan pengukuran
massa jenisnya.
Senyawa CHCl3
- Berat Molekul yang dihitung tanpa faktor koreksi adalah 116,71 g/mol
- Berar Molekul yang dihitung dengan faktor koreksi adalah 116,86 g/mol
- Kesalahan relatif Berat Molekul yang dihitung tanpa faktor koreksi adalah
2,78%
- Kesalahan relatif Berat Molekul yang dihitung dengan faktor koreksi
adalah 2,2%
Dengan perhitungan menggunakan faktor koreksi didapatkan Berat
Molekul kloroform lebih besar dibandingkan perhitungan tanpa faktor
koreksi. Sedangkan kesalahan relatif dari perhitungan menggunakan faktor
koreksi lebih kecil dari perhitingan tanpa menggunakan faktor koreksi
Senyawa Unknown
- Berat Molekul labu erlenmeyer 1 yang dihitung tanpa faktor koreksi adalah
129,36 g/mol
- Berat Molekul labu erlenmeyer 2 yang dihitung tanpa faktor koreksi adalah
129,67 g/mol
Dilihat dari berat molekul yang diperoleh dapat disimpulkan senyawa
volatil yang memiliki Berat Molekul mendekati 129,36 g/mol dan 129,67
g/mol adalah CCl4 dengan berat molekul 153,84 g/mol dan titik didih
sebesar 76,80C
- Kesalahan relatif dari berat molekul CCl4 adalah 15,91% untuk Labu
Erlenmeyer 1 dan 15,71% untuk Labu Erlenmeyer 2
VIII. Daftar Pustaka
Basuki, A.S. dan Setijo Bismo, 2003, Buku Petunjuk Laboratorium Kimia Fisika,
Depok: Laboratorium Dasar Proses Kimia, TGP FTUI.
http://staff.ui.ac.id/system/files/users/setijo.bismo/material/panduankimiaf
isika.pdf
Isana, S.Y.L., P. Yatiman dan Suharto, 2003, Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I,
Yogyakarta: Laboratorium Kimia Fisika, FMIPA UNY.
Suardana, I. N., I.M. Kirna, I.N. Retug, 2001, Buku Ajar Kimia Fisika I,
Singaraja: Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA, IKIPN Singaraja.
Retug, Nyoman dan Dewa Sastrawidana. 2004. Penuntun Praktikum Kimia
Fisika. Singaraja: IKIP N Singaraja.