BAB IPENDAHULUAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar belakang

Gas adalah salah satu dari ketiga materi. Gas mempunyai sifat khusus yang tidak dimiliki oleh zat cair maupun zat padat. Salah satu yang menarik dari gas adalah sifat-sifatnya yang tidak tergantung dari komposisi kimianya. Semua gas memperlihatkan sifat-sifat yang hampir sama, bila variabel seperti tekanan dan suhunya diubah.

Gas terdiri dari molekul-molekul yang jaraknya saling berjauhan sehingga gaya tarik-menariknya sangat lemah. Gaya tarik yang lemah mengakibatkan molekul-molekul gas bergerak ke segala arah. Molekul-molekul gas itu bergerak sangat cepat dan terus bertumbukan satu sama lain dan juga dengan dinding wadahnya. Adanya tumbukan ini menghasilkan tekanan.

Berbeda dengan zat padat, gas tidak mempunyai bentuk dan volume tertentu. Ukuran molekul gas sangat kecil dan jaraknya sangat renggang sehingga sangat sensitif terhadap perubahan tekanan dan suhu. Gas mudah sekali dimampatkan dan dikembangkan, serta dapat mengisi semua bagian ruangan yang ditempatinya.

(Yazid, 2005)

Alasan dilakukan percobaan ini karena pengukuran berat molekul suatu cairan volatil berdasarkan viskositas atau konsentrasinya tidak akan akurat karena cairan dapat menguap pada suhu kamar sehingga sebagian zat cair akan menguap dan menyebabkan analisa tidak tepat.1.2Perumusan MasalahRumusan masalah dari percobaan Berat Molekul Senyawa Volatil adalah:

Bagaimana cara menentukan berat molekul senyawa volatil.

Tahap-tahap apa saja yang dibutuhkan untuk menentukan berat molekul senyawa volatil.

Bagaimana cara menggunakan prinsip-prinsip gas ideal dalam menentukan berat molekul dari senyawa volatil.1.3Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

Untuk mengetahui cara menentukan berat molekul senyawa volatil

Untuk mengetahui tahap-tahap yang dibutuhkan untuk menentukan

berat molekul senyawa volatil

Untuk mengetahui cara penggunaan prinsip-prinsip gas ideal dalam

menentukan berat molekul senyawa volatil

1.4Manfaat Percobaan

Manfaat yang diperoleh dari percobaan ini adalah:

Praktikan mengetahui cara menentukan berat molekul senyawa volatil

Praktikan mengetahui tahap-tahap yang dibutuhkan untuk menentukan

berat molekul senyawa volatil

Praktikan dapat mempelajari penentuan berat molekul senyawa volatil

melalui praktikum

1.5Ruang Lingkup PercobaanPelaksanaan percobaan Berat Molekul Volatil ini dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Univeritas Sumatera Utara. Kondisi ruangan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Temperatur

: 30 oC

Tekanan Ruangan: 760mmHg

Dalam percobaan ini bahan yang digunakan adalah kloroform (CHCl3) sebanyak 6 ml, aseton (CH3)2CO sebnayak 5 ml, sedangkan alat yang digunakan adalah labu erlenmeyer, water batch, neraca analitik, desikator, gelas ukur, termometer, aluminium foil, karet gelang, jarum, dan penjepit tabung. Percobaan ini dilakukan sebanyak 3 run untuk setiap senyawa volatil yang digunakan.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Volatilitas

Volatile compound atau lebih dikenal dengan senyawa volatil adalah senyawa yang mengandung karbon yang menguap pada tekanan dan temperatur tertentu atau memiliki tekanan uap yang tinggi di bawah kondisi normal untuk secara signifikan menguap dan masuk ke atmosfer pada temperature ruang, sehingga volatilitas adalah kemampuan suatu senyawa untuk menguap pada tekanan uap tinggi. Kebanyakan senyawa volatil akan berperilaku seperti gas ideal ketika dikonversi ke bentuk uap.

Senyawa volatil yang paling umum dikenal adalah pelarut (solvents), senyawa jenis lainnya seperti monomer dan pewangi (fragrance). Senyawa volatil ada dalam berbagai macam produk industri dan konsumen yang pada saat pemakaian, dilepaskan ke udara secara tidak sengaja sehingga memengang peranan dalam pencemaran. Senyawa volatil sangatberbahayadan menjadi perhatian banyak kalangan salah satu sebabnya adalah karena senyawa volatil bereaksi dengan Nitrogen Oksida (NOx)jika terkena sinar matahari membentuk ground level ozone dan asap atau kabut sehingga banyak negara yang membuat peraturan khusus untukmengurangidampakdari senyawa volatil tersebut.

(Environment Protection Department, 2010)

2.2 Berat Molekul Gas

Pada dasarnya berat molekul atau massa molekul relatif adalah perbandingan massa satu molekul unsur atau senyawa terhadap 1/12 massa satu atom C-12. Massa molekul relatif dapat pula dikatakan sebagai jumlah Ar dari semua atom penyusun suatu molekul. Dalam perhitungan kimia tidak digunakan massa absolut tetapi digunakan massa atom relatif (Ar) (Hardiningtyas, 2012).

Hubungan antara massa atom dan massa makroskopik diberikan oleh bilangan Avogadro (N0), didefinisikan sebagai banyaknya atom dalam 12 g tepat 12C. Nilai bilangan Avogadro tersebut adalah

N0=6.022137 x 1023Bilangan Avogadro didefinisikan relatif terhadap atom 12C sebab isotop tersebut merupakan dasar dalam skala massa atom relatif modern. Massa dari N0 dalam gram, setiap unsur secara numerik sama dengan massa atom relatif unsur itu. Kesimpulan yang sama berlaku untuk molekul (Oxtoby, 1999).

Sehingga dapat disimpulkan bahwa berat molekul gas adalah jumlah dari massa atom relatif atom-atom penyusun gas tersebut. Berat molekul gas dapat pula dikatakan sebagai perbandingan massa satu molekul unsur gas atau senyawa gas terhadap 1/12 massa satu atom C-12.2.3 Sifat dan Hukum Gas

Suatu gas tidak mempunyai bentuk, gas mengambil bentuk wadahnya. Gas tidak mempunyai volume tertentu, melainkan dapat dimampatkan maupun dimuaikan menurut perubahan ukuran wadah. Volume wadahnya adalah volume gas. Senyawa yang biasanya berbentuk gas pada temperatir ruang atau yang berada sebagai gas pada temperatur tinggi, dapat mempunyai molekul yang tediri dari dua atau atom lebih.

Suatu sigat mengesankan dari gas adalah kedapat-mampatannya atau lawannya kedapat-muainya. Udara adalah campuran gas yang berperilaku fisikanya sama dengan oksigen murni, nitrogen murni atau suatu zat berbentuk gas lain. Udara dengan volume awal dua kali atau tiga kali volume suatu ban, dibawah tekanan. Jika ban itu ditusuk hingga berlubang, udara tambahan itu akan bergegas keluar. Perilaku semacam inilah tekanan suatu gas.

(Keenan, dkk., 1996).

2.3.1 Hukum BoyleUntuk sejumlah gas tertentu pada suhu konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan gas

Boyle menemukan bahwa udara dapat dimanfaatkan dan dapat berkembang bila dipanaskan. Boyle menyatakan bahwa semua benda terdiri dari atom. Adanya zat yang beraneka ragam disebabkan karena jumlah atom, kedudukan atom, gerak atom, dan susunan atom.

Dimana :

P = tekanan (N/m2 = Pa)

V = volume (m3)

Hukum Boyle atau hukum tekanan-volume menyatakan bahwa volume jumlah tertentu gas yang diadakan pada suhu konstan berbanding terbalik dengan tekanan yang diterapkan ketika suhu dan massa yang konstan .Sehingga ketika tekanan naik ,maka volume yang turun dan apabila volume naik maka tekanan turun.2.3.2 Hukum Charles

Hubungan antar volume gas dan suhu di kemukakan pada hukum Charles. Hukum Charles berbunyi Volume sejumlah tertentu gas pada tekanan konstan berbanding lurus dengan suhu kelvin (mutlak).

Dalam matematis ditulis :

V T

(2.1)2.3.3 Hukum Avogadro

Gas bereaksi berdasarkan volume dengan rasio berupa bilangan bulat kecil. Kondisi sejumlah massa tertentu dapat dihilangkan dengan bantuan hipotesis Avogadro yang menyatakan bahwa pada kondisi temperatur dan tekanan yang sama, gas gas dengan volume sama akan mengandung jumlah molekul yang sama. Hipotesis Avogadro tentang volune sama-jumlah sama dapat dinyatakan dengan dua cara:

1.Volume yang sama dari gas-gas berbeda yang dibandingkan pada suhu

dan tekanan yang sama akan mengandung jumlah molekul sama.

2.Jumlah molekul yang sama dari gas-gas berbeda yang dibandingkan

pada suhu dan tekanan sama akan menmpati volume sama

Hubungan yang meliputi hipotesis Avogadro, sering disebut hukum

Avogadro adalah sebagai berikut.

Pada suatu suhu dan tekanan tetap, volume gas berbanding lurus

dengan jumlah gas.

(Petrucci, 2007)

2.3.4 Hukum Gas Ideal

Kita mendapatkan dari eksperimen bahwa, pada kerapatan yang cukup rendah maka semua gas bagaimanapun kondisi kimianya cenderung memperlihatkan sebuah hubungan sederhana tertentu diantara variabel-variabel termodinamika P, V, dan T. Hal ini menyarankan konsep mengenai suatu gas ideal, yakni gas mempunyai sifat sederhana yang sama disemua kondisi.

Volume yang ditempati oleh gas pada suatu tekanan dan temperatur yang diberikan adalah sebanding dengan massanya dengan n adalah mol dan R adalah sebuah konstanta yang harus ditentukan setiap bereksperimen dengan gas. R mempunyai nilai yang sama untuk semua gas. R dinamakan konstanta gas universal. Maka persamaan gas ideal adalah sebagai berikut

(Halliday, dkk., 1978)

Berhubung jumlah mol gas (n) sama dengan massa gas (m) dibagi massa molar (M), jika kita mengetahui massa dan jumlah mol gas, kita dapat menyelesaikan n=m/M untuk massa molar. Alternatifnya adalah membuat sustitusi n=m/M ke dalam persamaa gas ideal.

(2.3)

(Petrucci, dkk., 2007)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1Bahan

3.1.1 Aseton (CH3)2CO Fungsi : sebagai sampel dalam percobaan

Tabel 3.1 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Aseton

NoSifat FisikaSifat Kimia

1Tekanan24 kPaMudah larut dalam air dingin dan panas

2Berat molekul58.08 g/moleMudah terbakar

3Titik didih56.2C (133.2F)Berbahaya bagi kulit, mata, pencernaan, dan pernafasan

4Titik lebur-95.35 (-139.6F)Tidak besifat korosif

5Densitas0.79 g/mlReaktif pada zat pengoksidasi dan pereduksi, asam dan alkali

(Sciencelab, 2013a)

3.1.2 Kloroform (CHCl3)Fungsi : sebagai sampel dalam percobaan

Tabel 3.1 Sifat Fisika dan Sifat Kimia KloroformNoSifat FisikaSifat Kimia

1Tekanan21.1 kPaTidak mudah terbakar

2Berat molekul119.38 g/moleTidak korosif

3Titik didih61C (141.8F)Merupakan senyawa yang stabil

4Titik lebur-63.5C (-82.3F)Reaktif pada senyawa logam alkali

5Densitas1.484 g/mlSulit larut dalam air dingin

(Sciencelab, 2013b)

3.2Peralatan dan Fungsi

1.Labu Erlenmayer

Fungsi: sebagai wadah senyawa volatil ketika diuapkan

2.Water Batch

Fungsi: sebagai alat untuk memanaskan air

3.Neraca Elektrik

Fungsi: menimbang berat labu kosong, labu berisi senyawa volatil,

labu berisi uap, dan labu diisi air penuh

4.Desikator

Fungsi: alat untuk mengembunkan kembali senyawa volatil yang telah

menguap

5.Gelas Ukur

Fungsi: mengukur banyak senyawa volatil yang akan dimasukkan ke labu erlenmayer

6.Termometer

Fungsi: mengukur suhu air saat senyawa volatil menguap

7.Aluminium Foil

Fungsi: menutup labu erlenmayer yang berisi senyawa volatil

8.Karet Gelang

Fungsi: mengencangkan aluminium foil pada saat menutup lubang labu erlenmayer

9.Jarum

Fungsi: melubangi aluminium foil saat menguapkan senyawa volatil

10.Penjepit Tabung

Fungsi: sebagai pengangan pada saat menguapkan senyawa volatil

3.3Flowchart Percobaan

Gambar 3.1 Flowchart Percobaan Penentuan Berat Molekul Volatil

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Hasil Percobaan

4.1.1 Data Hasil PercobaanTabel 4.1 Data Hasil Percobaan

SampelKloroform

(CHCl3)Aseton

(CH3)2CO)

RunIIIIIIIIIIII

Massa Labu Erlenmayer (g)43.5729.3043.1433.2843.4543.66

Massa Labu Erlenmayer + Aluminium Foil + Karet Gelang + Cairan Volatil (g)44.1930.0943.934.0944.2644.4

Massa Labu Erlenmayer + Air (g)104.797.23104.40100.53107.77105.9

Massa Air (g)61.1367.9361.2667.2564.3262.24

Massa Cairan Volatil (g)0.150.340.250.230.220.25

Suhu Penangas Air ketika cairan volatil menguap (oC)899292929291

Suhu yang terdapat pada Labu Erlenmayer (oC)3130.831313031

Massa Labu Erlenmayer + Aluminium Foil + Karet Gelang (g)44.0429.7543.6533.8644.0444.15

4.1.2 Data Perbandingan Teori dengan Percobaan

Tabel 4.2 Perbandingan Teori Berat Molekul dengan Percobaan

SampelRunBM Praktek

g/molBM Teori

g/molRalat %

Kloroform (CHCl3)I72.601119.3839.182

II149.37125.122

III121.8022.086

Aseton ((CH3)2CO)IV102.0885876.01

V102.02875.91

VI119.528106.08

4.2PembahasanPada percobaan Berat Molekul Volatil, labu erlenmayer kosong ditimbang terlebih dahulu kemudian cairan volatil dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer sesuai dengan ukuran, 6 ml untuk kloroform dan 5 ml untuk aseton. Setelah itu ditutup dengan aluminium foil dan dikencangkan dengan karet gelang. Setelah ditutup, alumunium foil dilubangi dengan jarum agar uap dapat keluar dari labu. Setelah dilubangi, labu erlenmeyer dipanaskan dalam penangas air hingga seluruh cairan menguap. Uap ini kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit. Cairan yang terbentuk kemudian ditimbang. Massa cairan yang terbentuk selanjutnya dimasukkan dalam persamaan rumus gas ideal yaitu sesuai dengan persamaan (2.3).Pada saat kesetimbangan, tekanan (P) = tekanan udara luar (1 atm), suhu (T) = suhu penangas air, massa (m) = massa cairan volatil, BM = berat molekul, R = 0,08206 liter.atm/mol.Kdan volume (V) = volume erlenmeyer. Dengan demikian berat molekulnya dapat dihitung.

4.2.1 Kloroform (CHCl3) Kloroform merupakan senyawa yang mudah terbakar, cair dalam pada suhu ruang, tidak berwarna, reaktif pada senyawa logam alkali, dan sulit larut dalam air dingin. Kloroform memiliki tekanan 21.1 kPa, berat molekul 119.38 g/mole, titik didih 61C (141.8F), titik lebur -63.5C (-82.3F), dan densitas 1.484 g/ml.

Dari percobaan, didapat berat molekul kloroform pada run I 72, 601 g/mol, pada run II 149.371 g/mol, dan pada run III 121.802 g/mol. Persentase ralat yang didapat pada run I 39.184%, pada run II 25,122%, dan pada run III 2.028%.

Adapun hal-hal yang menjadi sumber kesalahan pada percobaan ini sehingga terdapat perbedaan antara berat molekul hasil praktek dan berat molekul teori adalah sebagai berikut:

Kurangnya ketelitian praktikan pada proses penimbangan massa labu

erlenmayer dan cairan volatilKekurangtelitian praktikan dalam mengamati cairan volatil yang menguap,

sehingga belum semua cairan volatil menguap4.2.2 Aseton (CH3)2CO

Aseton adalah senyawa yang mudah larut dalam air dingin dan air panas, aromanya seperti mint, tidak bewarna, cair dalam suhu ruang, reaktif pada zat pengoksidasi dan pereduksi, asam dan alkali. Aseton memiliki tekanan 24 kPa, berat molekul 58.08 g/mole, titik didih 56.2C (133.2F), titik lebur -95.35 (-139.6F), dan densitas 0.79 g/ml.

Dari percobaan didapat berat molekul aseton pada run I 102.088 g/mol, pada run II 102.028 g/mol, dan pada run III 119.528 g/mol. Persen ralat yang didapat pada run I 76.01%, pada run II 75.91%, dan pada run III 106.08%.

Adapun hal-hal yang menjadi sumber kesalahan pada percobaan ini sehingga terdapat perbedaan antara berat molekul hasil percobaan dan berat molekul teori adalah sebagai berikut:

Kurangnya ketelitian praktikan pada proses penimbangan massa labu

erlenmayer dan cairan volatil

Kekurangtelitian praktikan dalam mengamati cairan volatil yang menguap,

sehingga belum semua cairan volatil menguapBAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan Berat Molekul Volatil adalah:

Berat molekul dari sampel kloroform (CHCl3) pada run I adalah 72.601 g/mol, pada run II adalah 149.371 g/mol, dan pada run III 121.802 g/mol.

Berat molekul dari sampel aseton ((CH3)2CO) pada run I adalah

102.088 g/mol, pada run II 102.028 g/mol, dan pada run III 119.53

g/mol.

Persen ralat dari sampel kloroform (CHCl3) pada run I adalah 39.184%, pada run II 25.122%, dan pada run III 2.028%.

Persen ralat dari sampel aseton ((CH3)2CO) pada run I adalah 76.01%, pada run II 75.91% dan pada run III 106.08%.

Berat molekul senyawa volatil dapat ditentukan dengan menggunakan massa jenis

5.2 Saran

Saran yang diperlu diperhatikan dalam praktikum ini adalah:

Penimbangan sangat berpengaruh pada percobaan sehingga praktikan harus lebih teliti dalam penimbanganPenghitungan volume sampel yang digunakan juga harus teliti agar tidak terjadi untuk mendapatkan suhu penguapan yang sesuaiPada saat pengambilan sampel, sebaiknya wadah sampel segera ditutup rapat karena sampel bersifat volatil.Pada saat pemanasan, sebaiknya erlenmeyer diangkat dari penangas air dengan selang waktu tertentu untuk memastikan apakah larutan sudah menguap semua atau belum.

5.Erlenmeyer harus dipastikan benar-benar kering dengan mengelapnya

sebelum didinginkan di desikator untuk mendapat hasil yang maksimal.P V = n R T (2.2)

EMBED Equation.3 \* MERGEFORMAT

Mulai

Labu erlenmeyer kosong ditimbang dengan neraca digital

Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil, dikencangkan dengan karet gelang

Ditimbang dengan neraca digital

B

Sampel dimasukkan sebanyak 6 ml dan 5 ml ml

Dibuat lubang kecil dengan jarum pada penutup

Labu erlenmeyer direndam dalam penangas air

Tidak

Apakah sampel sudah menguap semua ?

Ya

Diangkat, dikeringkan, dan didinginkan dalam desikator

Apakah pengeringan sudah berlangsung selama 30 menit ?

Tidak

Ya

A

A

Labu erlenmeyer ditimbang

Dicatat suhu dalam desikator

Dicatat suhu dalam labu erlenmeyer

Labu erlenmeyer diisi penuh dengan air

Labu erlenmeyer ditimbang dan ditentukan volume erlenmeyer

B

Apakah masih ada variasi sampel lain ?

Ya

Tidak

Selesai

_1234567890.unknown