LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK IVOLUME MOLAR GAS

Nama : Vivi RuthmianingsihNIM : 131810301018Kelompok/Kelas : 1/AAsisten : Ryan Cahyo

LABORATORIUM KIMIA FISIKJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER

2015

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Menentukan volume satu mol gas O2 dan satu mol gas CO2.

1.2 Latar Belakang

Gas merupakan salah satu jenis materi, dimana materi itu sendiri

terdiri dari tiga jenis yaitu gas, padat, dan cair. Gas mempunyai sifat

khusus yang tidak dimiliki oleh zat cair maupun zat padat. Salah satu yang

menarik dari gas adalah sifat-sifatnya tidak bergantung dari komposisi

kimianya. Menurut Avogadro, setiap gas yang volumenya sama apabila

diukur pada temperatur dan tekanan yang sama akan mengandung

jumlah partikel yang sama, dan setiap gas yang mengandung jumlah

partikel yang sama pada temperatur dan tekanan yang sama akan

memiliki volume yang sama pula. Semua gas memperlihatkan sifat-sifat

yang hampir sama apabila variabel seperti temperatur dan tekanannya

diubah.

Volume molar suatu zat merupakan besarnya ruang yang ditempati

oleh satu mol zat tersebut dalam keadaan STP. Volume molar yang

ditempati oleh suatu zat harus sama untuk semua gas selama temperatur

dan tekanannya sama. Kegunaan mempelajari volume molar gas yaitu

untuk memudahkan pengukuran yang akan dilakukan dengan

menentukan sejumlah volume mol gas agar lebih mudah diukur dengan

berat yang dapat ditimbang dan tekanan yang dapat diukur. Volume

ruang (wadah gas) dapat ditentukan apabila volume molar gas,

temperatur, dan tekanannya telah diketahui. Mempelajari volume molar

gas secara lebih lanjut, nantinya akan mampu menentukan seberapa

banyak suatu zat yang terdapat dalam suatu campuran. Gas yang akan

ditentukan volume molarnya dalam percobaan kali ini adalah gas Oksigen

(O2) dan gas Karbon dioksida (CO2). Oksigen dan karbon dioksida

merupakan gas yang terdapat dalam jumlah banyak dalam kehidupan

sehari-hari. Oleh karena itu untuk mengukur besarnya gas O2 dan CO2

maka dilakukan percobaan volume molar gas ini.

1.3 MSDS (Material Safety Data Sheet)

1.3.1 Kalium Klorat

Kalium klorat mempunyai rumus molekul KClO3, wujudnya berupa padatan kristal

yang tidak berasa, tidak berbau, dan tidak berwarna. KClO3 mempunyai massa molar 122.55

g/mol, massa jenis 2.34 g/cm3, titik leleh 356°C dan titik didih 400°C. Kelarutan KClO3

dalam air sebesar 7.19 g/100 ml pada suhu 20°C dan 57 g/100 mL pada suhu 100°C. Senyawa

ini juga larut dalam aseton dan amonia. KClO3 mempunyai struktur kristal monoklinik.

KClO3 ini bersifat sangat reaktif terhadap bahan yang mudah terbakar dan bahan organik.

KClO3 berbahaya apabila terkena kulit karena bersifat korosif dan dapat menyebabkan iritasi,

kontak dengan mata dapat menyebabkan iritasi pada mata, dan apabila terhirup dapat

menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan. Kasus kontak dengan kulit dapat menyebabkan

peradangan dan rasa panas pada kulit yang ditandai dengan rasa gatal, kulit memerah, dan

biasanya melepuh. Kasus kontak dengan mata dapat mengakibatkan kerusakan kornea atau

kebutaan yang ditandai dengan kemerahan pada mata, berair, dan timbul rasa gatal. KClO3

yang terhirup dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan yang ditandai dengan bersin

dan batuk. KClO3 apabila terjadi kontak dengan mata atau kulit segera dicuci dengan air

bersih, dan apabila terhirup segera mencari udara yang segar. KClO3 dalam beberapa kasus

dapat terbakar atau meledak secara spontan apabila dicampur dengan material yang mudah

terbakar. Campuran KClO3 dapat menyebabkan kebakaran apabila terjadi kontak dengan

asam sulfat dan reagen ini harus dijauhkan dari kalium klorat (Anonim, 2015).

1.3.2 Natrium karbonat

Natrium karbonat mempunyai rumus struktur Na2CO3, berupa padatan seperti padatan

granular, tidak berbau, tidak berasa, dan berwarna putih. Natrium karbonat mempunyai berat

molekul 124 g/mol, larut dalam air panas dan sebagian larut dalam air dingin, alkohol, dan

gliserol. Bahan ini bersifat higroskopis sehingga harus dijauhkan dari asam dan suasana

lembab. Bahan ini mempunyai pH basa sekitar 11,6. Natrium karbonat berbahaya dalam kasus

kontak dengan mata, kulit, tertelan, ataupun terhirup karena dapat menyebabkan iritasi pada

mata atau kulit, iritasi saluran pernafasan dan pencernaan. Kontak dengan mata dapat

menyebabkan kerusakan kornea atau kebutaan dan kontak dengan kulit dapat menyebabkan

peradangan. Tindakan yang dilakukan apabila terkena mata atau kulit yaitu segera disiram

dengan banyak air minimal selama 15 menit, apabila tertelan segera dimuntahkan dan banyak

minum air putih, dan apabila terhirup segera mencari udara bebas yang sejuk. Natrium

karbonat sebaiknya disimpan dalam wadah yang tertutup rapat, di tempat yang kering dan

berventilasi baik. Natrium karbonat mudah menyerap kelembaban dari udara. Dekomposisi

dari natrium karbonat yang berbahaya adalah membentuk oksida dari karbon dan oksida

natrium. Natrium karbonat ini tidak kompatible dengan fluorin, aluminium, pentoksida fosfor,

asam sulfat, seng, lithium, kelembaban, kalsium hidroksida dan 2,4,6-trinitrotoluena. Natrium

karbonat harus dijauhkan dari kelembaban, panas, debu, dan zat-zat yang tidak kompatibel

(Anonim, 2015).

1.3.3 Asam sulfat

Asam sulfat mempunyai rumus struktur H2SO4, berupa cairan pada suhu kamar, berbau

tajam, tidak berwarna, dan mempunyai rasa asam yang sangat kuat. Berat molekul senyawa

ini 98,08 g/mol dengan titik didih 270°C dan titik leleh 10°C. Asam sulfat mempunyai massa

jenis 1,84 g/cm3, tekanan uap 1 mmHg (146°C), pH 0,9 (1% larutan). Asam sulfat kelarutan

dalam air 100% larut, dan larut dalam etil alkohol. Bahan ini juga bersifat higroskopis. Asam

sulfat reaktif dengan agen oksidasi, reduktor, bahan yang mudah meledak, bahan organik,

logam, asam, alkali, dan kelembaban. Asam sulfat juga bersifat korosif terhadap beberapa

logam (Anonim, 2015).

Asam sulfat berbahaya dalam kasus kontak dengan kulit atau mata karena bersifat

korosif sehingga dapat menyebabkan iritasi. Asam sulfat sangat berbahaya apabila tertelan

ataupun menghirup karena dapat menyebabkan kerusakan jaringan terutama pada saluran

pernafasan yang ditandai dengan batuk, tersedak, atau sesak napas. Kontak dengan kulit dapat

menghasilkan luka bakar dan radang kulit yang ditandai dengan rasa gatal, mengelupas,

memerah, ataupun melepuh. Tindakan pertama yang dilakukan apabila terkena mata yaitu

segera dibilas dengan air bersih sebanyak mungkin, apabila terjadi kontak dengan kulit segera

disiram dengan banyak air minimal selama 15 menit dengan menggunakan sabun antisepetik,

apabila tertelan segera dimuntahkan dan banyak minum air putih, dan apabila terhirup segera

mencari udara bebas yang sejuk. Asam sulfat sebaiknya disimpan dalam wadah yang kering

pada suhu 23°C dan biasanya diletakkan di dalam lemari asam karena merupakan asam pekat

agar tidak mempengaruhi zat kimia yang lain (Anonim, 2015).

1.3.4 Akuades

Akuades merupakan air yang molekulnya tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat

secara kovalen. Air memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lain seperti

garam, gula, asam, dan banyak macam molekul organik. Air merupakan jenis senyawa liquid

yang tidak berwarna, tidak berasa, bersifat tidak mudah menguap, dan tidak berbau pada

keadaan standar. Massa molar dari air adalah 18,01528 g/mol. Titik didih air 100°C

(373.15°C) dan titik lelehnya 0°C ( 273,15°C). Massa jenis air sebesar 1000 kg/cm3 dan

viskositasnya 0,001 Pa/s (20°C). Sifat dari air yaitu tidak korosif, tidak menyebabkan iritasi,

dan tidak berbahaya jika di konsumsi (Anonim, 2015).

1.4 Dasar Teori

Gas merupakan kumpulan molekul-molekul dengan gerakan acak dan berkesinambungan

dengan kecepatan yang akan bertambah apabila temperatur dinaikkan. Gas mempunyai sifat

berbeda dengan cairan meskipun molekukul-molekulnya juga bergerak acak, karena molekul-

molekul gas terpisah jauh satu sama lain yang disebabkan gaya tarik antar molekulnya sangat

lemah sehingga jarak antar molekulnya saling berjauhan kecuali selama tabrakan dan

bergerak tidak bergantung satu sama lain. Gaya tarik yang lemah ini mengakibatkan molekul-

molekul gas bergerak bebas ke segala arah. Molekul-molekul gas sering memantul antara satu

dengan yang lain karena adanya penambahan energi kinetis (Alberty, 1987).

Gas dapat dimampatkan dalam tempat tertutup, tetapi apabila dimasukkan ke dalam

tempat yang lebih besar dari volume semula maka dapat mengisi tempat itu secara merata,

dimana gas mempunyai sifat-sifat khusus antara lain peka terhadap perubahan temperatur dan

peka terhadap perubahan tekanan. Gas terdiri atas molekul-molekul yang bergerak ke segala

arah dengan kecepatan yang sangat tinggi, akibatnya molekul-molekul gas bertumbukan satu

sama lain dan juga dengan dinding wadahnya yang akan menghasilkan tekanan. Molekul-

molekul gas cepat sekali berdifusi atau bercampur satu sama lain. Beberapa gas yang tidak

saling bereaksi apabila ditempatkan dalam wadah yang sama, maka gas-gas tersebut akan

segera bercampur membentuk campuran yang homogen. Hal ini dikarenakan di antara

molekul gas terdapat ruang kosong, sehingga molekul tersebut dapat bergerak bebas dan

hanya sedikit yang mengalami halangan (Yazid, 2005).

Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yaitu hukum gas ideal. Gas ideal

dianggap bahwa molekul-molekulnya tidak saling tarik menarik dan volume molekulnya

dapat diabaikan terhadap volume gas itu sendiri ataupun ruang yang ditempati. Namun,

didapatkan bahwa gas yang di jumpai merupakan gas nyata, dimana semakin rendah tekanan

gas pada temperatur tetap maka semakin kecil deviasinya dari perilaku ideal. Tekanan gas

semakin tinggi atau dengan kata lain semakin kecil jarak inter molekulnya, maka semakin

besar deviasinya. Dua hal yang dapat menjelaskan hal ini, yaitu definisi temperatur absolut

yang didasarkan pada asumsi bahwa volume gas ideal sangat kecil sehingga dapat diabaikan

dan molekul gas pasti memiliki volume nyata walaupun sangat kecil. Gas berbeda dengan

cairan atau zat padat, dimana gas tidak mempunyai bentuk dan volume tertentu. Gas mudah

sekali dimampatkan dan dikembangkan serta dapat mengisi semua bagian ruangan yang

ditempatinya, sehingga dapat dikatakan bahwa volume gas merupakan volume wadahnya.

Banyaknya gas biasanya ditetapkan dengan cara mengukur volumenya, namun karena volume

gas berubah-ubah bergantung pada tekanan dan temperatur maka kedua faktor tersebut juga

harus diukur karena dapat mempengaruhi (Atkins, 1999).

Pengukuran gas pada tekanan, volume, temperatur, dan jumlah gas tertentu dihubungkan

dengan pernyataan:

pV=nRT ...................................................(1)

dimana konstanta gas R sama untuk setiap gas pada umumnya yaitu sebesar 8,314 J.mol -1 K-1.

Persamaan ini disebut dengan persamaan keadaan gas sempurna. Rumusan tersebut mengacu

pada hasil penyelidikan Boyle, Charless dan Gay Lussac serta Avogadro yang mengajukan

hipotesis bahwa “Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas mengandung jumlah molekul

(atom) yang sama”. Volume suatu gas sebanding langsung dengan banyaknya mol yang ada.

Jumlah mol n pada temperatur yang mutlak berbanding terbalik dengan temperatur (P). Secara

matematis, gabungan pernyataan dari hukum Boyle, Charless, Gay Lussac dan Avogadro ini

disebut dengan hukum gas ideal (Pudjaatmaka, 1998)

Volume molar suatu unsur merupakan besarnya ruang yang ditempati oleh suatu unsur

dalam keadaan STP. Volume molar juga dapat diartikan bahwa semua gas berada dalam

keadaan yang sama atau memiliki sifat fisik yang sama, karena untuk mengukur ruang yang

ditempati oleh satu mol gas relatif sukar maka untuk memudahkan pengukuran akan

dilakukan dengan menentukan volume sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan

berat yang dapat ditimbang dan tekanan dapat diukur. Volume molar gas ideal pada keadaan

STP dapat dituliskan dalam persamaan berikut ini:

Vm = nRT/P...................................................(2)

(Sukardjo, 1997).

Hukum gas ideal didasarkan pada asumsi bahwa molekul-molekul tidak mengalami gaya

antar molekul dan bahwa molekul-molekul tidak menempati volume. Asumsi ini berlaku pada

tekanan rendah dan temperatur tinggi, karena di bawah kondisi ini kerapatan molekulnya

rendah. Molekul yang terlalu jauh untuk menarik yang diberikan oleh molekul lain. Lebih

jauh lagi, karena molekul-molekul terpisah jauh, volume yang ditempati oleh molekul dapat

diabaikan dibandingkan dengan total volume yang ditempati oleh gas. Volume molar parsial

merupakan kontribusi volume dari suatu komponen dalam sampel terhadap volume. Volume

molar parsial sangat dipengaruhi oleh konsentrasi dari larutan, semakin tinggi konsentrasi

suatu larutan maka volume molar parsialnya akan semakin tinggi. Volume molar dari suatu

komponen larutan dapat diukur dengan membagi total dari larutan dengan jumlah mol

komponen larutannya (Atkins, 1999).

Gas yang memenuhi hukum-hukum gas ideal, maka dapat dihitung volume molarnya

pada keadaan STP yaitu dengan persamaan berikut:

Po . Vo¿ = P .V

TatauVo=P . V

Tx ¿

Po...................................................(3)

dimana:

Po = tekanan keadaan STP (1 atm)

Vo = volume gas keadaan STP

To = temperatur absolute (0 C = 273K)⁰

T = temperatur percobaan

V = volume percobaan

(Tim Kimia Fisik, 2015).

KClO3

BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat dan Bahan

2.1.1 Alat

- Erlenmeyer

- Gelas ukur

- Pipet tetes

- Alat sensor tekanan

- Penjepit

- Selang

2.1.2 Bahan

- KClO3

- Na2CO3

- H2SO4 pekat

- Akuades

2.2 Skema Kerja

2.2.1 Mencari gas O2 yang dihasilkan

- ditimbang sebesar 0,7 gram dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang telah

ditimbang

- dipasang alat yang akan digunakan

- dipanaskan pelan-pelan dalam erlenmeyer

- diamati sampai tekanannya konstan

- dicatat volume O2 yang tertampung

- dicatat temperatur dan tekanan saat percobaan dilakukan

- dilepas alat setelah percobaan selesai bereaksi

- diulangi percobaan tiga kali serta diambil data rata-rata volume gas O2 yang

dilepaskan

Hasil

Na2CO3

2.2.2 Mencari gas CO2 yang dihasilkan

- ditimbang sebesar 0,5 gram dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- ditambahkan 3 mL larutan H2SO4 pekat ke dalam erlenmeyer secara cepat

- dipasang alat yang akan digunakan secara benar

- digoyang-goyangkan erlenmeyer secara perlahan hinga kedua reaktan bereaksi

sempurna dan dicatat volume gas CO2 yang terbentuk

- dicatat temperatur dan tekanan saat percobaan dilakukan

- Diulangi percobaan tiga kali hingga diperoleh harga rata-rata volume gas CO2

Hasil

BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

3.1.1 Data Percobaan

a. Mencari gas O2 yang dihasilkan

Pengulangan

Massa erlenmeyer kosong

Massa erlenmeyer + KClO3 setelah bereaksi

Tekanan (mmHg)

Temperatur (˚C)

1 72,10 g 72,52 g 868,870 48,9582 71,98 g 72,55 g 891,437 61,2913 71,99 g 72,56 g 924,911 57,075

b. Mencari gas O2 yang dihasilkan

Pengulangan

Massa erlenmeyer

kosong

Massa erlenmeyer + Na2CO3 setelah bereaksi

+ H2SO4

Tekanan

(mmHg)

Temperatur

(˚C)

1 71,97 g 78,92 g P1= 1015,071 T1= 30,125P2= 785,603 T2= 31,312

2 71,98 g 79,68 g P1= 1202,823 T1= 31,242 P2= 832,649 T2= 31,562

3 71,98 g 79,78 g P1= 1074,676 T1= 30,984 P2= 949,594 T2= 32,187

3.1.1 Pengolahan Data

Percobaan Massa erlenmeyer kosong

Massa erlenmeyer + KClO3 setelah bereaksi

Tekanan (mmHg)

Temperatur (˚C)

1 72,10 g 72,52 g 868,870 48,9582 71,98 g 72,55 g 891,437 61,2913 71,99 g 72,56 g 924,911 57,075

3.2 Pembahasan

Gas merupakan kumpulan molekul-molekul dengan gerakan acak dan berkesinambungan.

Kecepatan gerakan acak dari gas akan bertambah seiring dengan kenaikan temperatur. Gas

memiliki volume yang sama dengan wadah yang ditempatnya, apabila gas tidak dalam suatu

wadah maka volume gas akan menjadi tak hingga besarnya dan tekanannya akan menjadi tak

hingga kecilnya. Hal ini dikarenakan pada gas yang tidak dalam suatu wadah, gaya tarik

menarik antar molekulnya sangat kecil, susunannya tidak teratur dan saling berjauhan serta

bergerak sangat bebas, sehingga tumbukan antar molekulnya menjadi semakin kecil dan

menyebabkan tekanan pada gas semakin kecil di luar wadah.

Volume molar gas merupakan besarnya ruang yang ditempati oleh suatu gas dalam

keadaan STP. Volume molar dapat diartikan bahwa semua gas berada dalam keadaan yang

sama atau memiliki sifat fisik yang sama. Volume sejumlah mol gas dapat ditentukan dengan

menimbang berat yang dapat ditimbang dan tekanan yang dapat diukur. Percobaan volume

molar gas ini bertujuan untuk menentukan volume molar gas O2 dan gas CO2, dimana volume

molar gas O2 dihasilkan dari pemanasan KClO3 sedangkan gas CO2 dihasilkan dari reaksi

Na2CO3 dengan asam sulfat pekat. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan alat sensor

suhu dan tekanan yang dihubungkan dengan laptop. Pertama alat sensor suhu dan tekanan di

set dan dikosongkan telebih dahulu, kemudian pada laptop dilihat tekanannya sampai konstan,

setelah konstan kemudian di klik tombol stop sehingga akan diketahui P0 yaitu sebesar 0,9951

atm dan T0 dianggap suhu ruangan yaitu sebesar 273,15 K.

Volume molar gas O2 dapat ditentukan dengan cara memanaskan KClO3 sebanyak 0,7 g.

KClO3 dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang telah ditimbang massanya terlebih dahulu

untuk mengetahui massa erlenmeyer kosong yang digunakan untuk mengetahui massa KClO3

yang tersisa setelah pemanasan. Erlenmeyer yang telah berisi KClO3 kemudian ditutup dan

dihubungkan dengan alat sensor suhu dan tekanan yang kemudian dipanaskan. Erlenmeyer

ditutup dengan rapat agar gas O2 yang dihasilkan tidak menguap keluar dan agar tidak terjadi

kebocoran pada tutup erlenmeyer. Volume gas O2 yang dihasilkan akan melalui selang dan

diteruskan menuju alat sensor suhu dan tekanan. Suhu dan tekanan yang dihasilkan pada alat

sensor suhu dan tekanan akan ditampilkan pada layar laptop, dimana ketika tekanan naik

maka suhunya juga akan naik karena tekanan sebanding dengan suhu, tetapi sensor terhadap

tekanan lebih cepat dibandingkan respon terhadap suhu sehingga kenaikan tekanan akan naik

lebih cepat daripada kenaikan suhu. Hal yang perlu diperhatikan ketika pemanasan yaitu

kenaikan tekanan sampai tekanan menjadi konstan. Alat dimatikan dengan mengklik tombol

stop pada layar laptop ketika tekanan konstan, yaitu ketika puncak tertinggi. Data tekanan

konstan yang dihasilkan kemudian di rata-rata dan suhu yang digunakan yaitu suhu rata-rata

ketika tekanan konstan. Reaksi yang terjadi ketika pemanasan KClO3 dapat dituliskan sebagai

berikut:

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

Alat sensor suhu dan tekanan kemudian dilepaskan ketika tekanan telah konstan.

Erlenmeyer yang berisi KClO3 kemudian diambil dan didinginkan yang kemudian ditimbang

massanya, sehingga massa gas O2 yang dihasilkan pada percobaan dapat ditentukan dengan

menghitung selisih antara massa erlenmeyer awal yang masih kosong ditambah massa KClO3

dengan massa erlenmeyer yang berisi KClO3 setelah dipanaskan. Percobaan dengan KClO3 ini

diulangi sebanyak tiga kali dengan perlakuan yang sama. Massa gas O2 yang dihasilkan

digunakan untuk mencari mol O2 yang kemudian digunakan untuk mencari volume O2 dalam

percobaan dengan menggunakan persamaan gas ideal. Volume gas yang dihasilkan akan

semakin bertambah seiring dengan semakin meningkatnya suhu, sedangkan volume gas akan

semakin berkurang apabila tekanannya semakin besar. Volume O2 dalam percobaan setelah

diketahui kemudian dapat digunakan untuk mencari volume gas O2 dalam keadaan standar

(STP). Volume molar gas O2 dapat ditentukan melalui dua cara, yaitu dengan cara mencari

mol gas O2 dari maasa gas O2 yang dihasilkan dalam percobaan dan dengan cara mencari mol

gas O2 dari mol KClO3 yang digunakan dalam percobaan. Hasil volume molar gas O2 yang

dihasilkan berdasarkan percobaan ini hampir sama ketika menggunakan mol gas O2 yang

dihasilkan dari percobaan dengan menggunakan mol gas dari perhitungan mol O2 dari mol

KClO3. Volume molar gas O2 yang dihasilkan mendekati volume molar gas pada keadaan

standar yaitu 22,4 L/mol, dimana volume molar gas O2 yang dihasilkan rata-rata sebesar 22,5

L/mol. Standar deviasi yang diperoleh dari data volume molar gas ini yaitu sebesar 0,0577

L/mol.

Percobaan selanjutnya yaitu menentukan volume molar gas CO2 dengan mereaksikan

Na2CO3 dengan larutan H2SO4 pekat. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut:

Na2CO3 (s) + H2SO4 (aq) → Na2SO4 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Padatan Na2CO3 dimasukkan sebanyak 0,5 g ke dalam erlenmeyer kosong yang telah

ditimbang massanya terlebih dahulu dan kemudian ditambahkan larutan H2SO4 pekat

sebanyak 4 mL sambil dikocok agar natrium karbonat dapat cepat

bereaksi dengan asam sulfat pekat dan agar reaksi yang terjadi sempurna.

Na2CO3 ketika ditambahkan larutan H2SO4 pekat harus dilakukan secara cepat dan

erlenmeyer segera ditutup dan dihubungkan dengan alat sensor suhu dan

tekanan, karena tekanan dalam erlenmeyer akan langsung meningkat

dengan cepat. Selama natrium karbonat bereaksi dengan asam sulfat,

diamati tekanan dan suhunya. Gas CO2 yang dihasilkan dari reaksi

tersebut akan melalui selang menuju alat sensor suhu dan tekanan,

sehingga akan diketahui suhu dan tekanannya. Alat sensor suhu dan

tekanan dihentikan yaitu dengan mengklik tombol stop pada layar laptop

ketika tekanan konstan yaitu ketika tekanan telah mencapai puncak

tertinggi, sehingga akan diperoleh rata-rata tekanan (P1) dan suhu (T2)

yang digunakan yaitu suhu rata-rata ketika tekanan konstan. Selain itu

juga digunakan tekanan dimana tekanan rata-rata yang digunakan yaitu

ketika suhu konstan yang digunakan sebagai (P2) dan suhu yang

digunakan yaitu ketika suhu dalamkeadaan konstan (T2).

Alat sensor suhu dan tekanan dilepas ketika suhu dan tekanan telah

diketahui. Erlenmeyer yang berisi Na2CO3 dan larutan H2SO4 ditimbang massanya

untuk mengetahui massa gas CO2 yaitu dengan mencari selisih massa

erlenmeyer kosong ditambah massa padatan Na2CO3 dan massa 4 mL H2SO4

pekat dengan massa erlenmeyer yang berisi Na2CO3 dan dan massa 4 mL laruatan H2SO4

pekat setelah bereaksi. Volume molar gas CO2 dapat ditentukan dengan

menggunakan dua cara sama seperti pada penentuan volum molar gas

CO2. Volume molar gas CO2 yang dihasilkan dalam percobaan ini terdapat

sedikit perbedaan antara menggunakan mol gas CO2 yang dihasilkan

dalam percobaan dengan menggunakan mol dari mol Na2CO3 yang bereaksi

dengan H2SO4. Adanya selisih atau perbedaan sedikit hasil volume molar ini dikarenakan

ketika menggunakan mol CO2 yang dihasilkan dalam percobaan kemungkinan

masih terdapat padatan Na2CO3 yang belum bereaksi sempurna dengan H2SO4,

sehingga volume gas yang terbentuk lebih kecil.

Volume molar gas CO2 yang dihasilkan dalam percobaan terdapat dua

hasil untuk setiap pengulangan yaitu dengan menggunakan P1T1 dan P2T2.

Hasil yang diperoleh antara menggunakan P1T1 dan P2T2 sama karena

volume ruangan atau tempat yang ditempati oleh 1 mol gas CO2 sama

sehingga volume molar gas yang dihasilkan akan sama. Volume molar gas

CO2 yang dihasilkan berdasarkan percobaan ini mendekati volume molar

gas pada keadaan standar yaitu sebesar 22,4 L/mol pada pengulangan

pertama, 22,5 L/mol pada pengulangan kedua, dan 22,5 L/mol pada

pengulangan ketiga sehingga diperoleh standar deviasi sebesar 0,0577

L/mol, sedangkan volume molar gas CO2 yang dihasilkan dari mencari mol

gas CO2 dari mol Na2CO3 sama pada setiap pengulangan yaitu 22,5 L/mol

sehingga standar deviasinya 0. Nilai standar deviasi yang sangat kecil

menunjukkan bahwa pengukuran yang dilakukan terjadi presisi yang baik

pada setiap pengulangan. Gas yang berbeda seperti pada gas O2 dan CO2

akan mempunyai volume molar yang sama, karena untuk setiap gas akan

mempunyai volume molar yang sama pada keadaan standar.

BAB 4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan volume molar gas ini

adalah:

1. Volume molar gas merupakan besarnya ruang yang ditempati oleh suatu gas dalam

keadaan standar (STP).

2. Volume molar gas O2 dan CO2 yang dihasilkan rata-rata sebesar 22,5 L/mol.

4.2 Saran

Praktikan sebaiknya lebih teliti dan berhati-hati dalam melakukan

percobaan, agar tidak terjadi sesuatu hal yang tidak diinginkan dan agar

hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, R. A. 1987. Kimia Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Anonim. 2015. Aquades. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927321 . [Serial

Online]. Diakses 29 Maret 2015.

Anonim. 2015. Asam Sulfat. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=992 5146 . [ Serial

Online]. Diakses 29 Maret 2015.

Anonim. 2015. Kalium klorat. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927 7 0 4 .

[ Serial Online]. Diakses 29 Maret 2015.

Anonim. 2015. Natrium karbonat. http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=992 3477 .

[ Serial Online]. Diakses 29 Maret 2015.

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika Jilid I Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.

Pudjaatmaka, A. H.1998. Ilmu-Ilmu untuk Universitas. Jakarta: Erlangga

Sukardjo. 1997. Kimia Fisik. Yogyakarta : Rineka Cipta.

Tim Kimia Fisik. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Fisik I. Jember: Universitas Jember.

Yazid, E. 2005. Kimia Fisika untuk Paramedis. Yogyakarta: Andi Offset.

LAMPIRAN

Perhitungan:

1. Menghitung Volum Molar Gas O2 yang dihasilkan dari KClO3

T0= 0˚C = 273,15 K

P0= 756,277 mmHg = 0,9951 atm

a. Mencari massa gas O2

1. massa gas O2= 72,71 g – 72,52 g = 0,19 g

2. massa gas O2= 72,68 g – 72,55 g = 0,13 g

3. massa gas O2= 72,69 g – 72,56 g = 0,13 g

b. Mencari mol gas O2

1. mol O2 = massa

Mr

= 0,19 g

32g

mol = 5,94 × 10-3 mol

2. mol O2 = massa

Mr

= 0,13 g

32g

mol = 4,06 × 10-3 mol

3. mol O2 = massa

Mr

= 0,13 g

32g

mol = 4,06 × 10-3 mol

c. Mencari volum gas O2 pada keadaan gas ideal

PV = nRT

V = nRT

P

1. V = nRT

P = 5,94 ×10−3mol × 0,082 Latm /mol K ×322,108 K

1,143 atm

= 0,137 L

2. V = nRT

P = 4,06 ×10−3 mol ×0,082 L atm/mol K ×334,441 K

1,173 atm

= 0,0949 L

3. V = nRT

P = 4,06 ×10−3 mol ×0,082 L atm/mol K ×330,225 K

1,217 atm

= 0,0903 L

d. Mencari V0 gas O2

1. V o = PVT

¿Po

= 1,143 atm× 0,137 L

322,108 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,133 L

2. V o = PVT

¿Po

= 1,173 atm× 0,0949 L

334,441 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0914 L

3. V o = PVT

¿Po

= 1,217 atm ×0,0903 L

330,225 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0913 L

e. Mencari volum molar (Vm) gas O2

1. V m = V o

mol

= 0,133 L

5,94 ×10−3mol = 22,4 L/mol

2. V m = V o

mol

= 0,0914 L

4,06 ×10−3 mol = 22,5 L/mol

3. V m = V o

mol

= 0,0913 L

4,06 ×10−3 mol = 22,5 L/mol

f. Standar Deviasi

S = √n∑i=1

n

x2−¿¿¿¿

= √3×1514,26−¿¿¿

= 0,0577 L/mol

2. Menghitung Volum Molar Gas O2 yang dihasilkan dari KClO3

T0= 0˚C = 273,15 K

P0= 756,277 mmHg = 0,9951 atm

a. Mencari mol gas KClO3

mol KClO3 = massa

Mr

= 0,7 g

122,5g

mol = 5,714 × 10-3 mol

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

2KClO3 2KCl 3O2

M 5,714.10-3 mol - -R 5,714.10-3 mol 5,714.10-3 mol 8,571.10-3 molS - 5,714.10-3 mol 8,571.10-3 mol

b. Mencari volum gas O2 pada keadaan gas ideal

PV = nRT

V = nRT

P

1. V = nRT

P = 2,857 ×10−3 mol × 0,082 L atm /mol K × 322,108 K

1,143 atm

= 0,0660 L

2. V = nRT

P = 2 ,857 × 10−3 mol ×0,082 L atm/mol K ×334,441 K

1,173 atm

= 0,0668 L

3. V = nRT

P = 2,857 ×10−3 mol × 0,082 L atm /mol K × 330,225 K

1,217 atm

= 0,0636 L

c. Mencari V0 gas O2

1. V o = PVT

¿Po

= 1,143 atm× 0 , 0660 L

322,108 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0643 L

2. V o = PVT

¿Po

= 1,173 atm× 0,0668 L

334,441 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0643 L

3. V o = PVT

¿Po

= 1,217 atm ×0,0636 L

330,225 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0643 L

d. Mencari volum molar (Vm) gas O2

1. V m = V o

mol

= 0,064 3 L

2 ,857 × 10−3 mol = 22,5 L/mol

2. V m = V o

mol

= 0,0643 L

2 ,857 × 10−3 mol = 22,5 L/mol

3. V m = V o

mol

= 0,064 3 L

2 ,857 × 10−3 mol = 22,5 L/mol

e. Standar Deviasi

S = √n∑i=1

n

x2−¿¿¿¿

= √3×1518,75−¿¿¿

= 0

3. Menghitung Volum Molar Gas CO2 yang dihasilkan dari Na2CO3

a. Mencari massa gas CO2

Massa asam sulfat 4 mL

m = ρ × V

= 1,84 g/mL × 4 mL = 7,36 g

Massa gas CO2

1. massa = (71,97 + 0,5 +7,36)g – 78,92 g = 0,91 g

2. massa = (71,98 + 0,5 +7,36)g – 79,68 g = 0,16 g

3. massa = (71,98 + 0,5 +7,36)g – 79,78 g = 0,06 g

b. Mencari mol gas CO2

1. mol CO2 = massa

Mr=

0,91 g

44g

mol = 2,06 × 10-2 mol

2. mol CO2 = massa

Mr =

0,16 g

44g

mol = 3,64 × 10-3 mol

3. mol CO2 = massa

Mr =

0,06 g

44g

mol = 1,36 × 10-3 mol

c. Mencari volum gas CO2 pada keadaan gas ideal

PV = nRT

V = nRT

P

1. V1 = nRTP1

= 2,06.10−2mol × 0,082 Latm /mol K ×303,275 K1,336 atm

= 0,383 L

V2 = nRTP2

= 2,06 ×10−2 mol × 0,082 L atm /mol K × 304,462 K1,034 atm

= 0,497 L

2. V1 = nRTP1

= 3,64 ×10−3mol × 0,082 Latm /mol K ×304,392 K1,583 atm

= 0,0574 L

V2 = nRTP2

= 3,64 ×10−3mol × 0,082 Latm /mol K ×304,712 K1,096 atm

= 0,0830 L

3. V1 = nRTP1

= 1,36 ×10−3 mol × 0,082 L atm /mol K × 304,134 K1,414 atm

= 0,0240 L

V2 = nRTP2

= 1,36 ×10−3 mol × 0,082 L atm /mol K × 305,337 K1,249 atm

= 0,0273 L

d. Mencari V0 gas CO2

1. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,336 atm ×0,383 L

303,275 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,462 L

V o2 =

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,034 atm ×0,497 L

304,462 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,463 L

2. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,583 atm× 0,0574 L

304,392 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0819 L

V o2=

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,096 atm ×0,0830 L

304,712 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0819 L

3. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,414 atm ×0,0240 L

304,134 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0306 L

V o2 =

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,249 atm× 0,0273 L

305,337 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,0306 L

e. Mencari volum molar (Vm) gas CO2

1. V m1= V o1

mol

= 0,462 L

2,06 ×10−2 mol = 22,4 L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,463 L

2,06 ×10−2 mol = 22,4 L/mol

2. V m1= V o1

mol

= 0,0819 L

3,64 ×10−3mol = 22,5 L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,0819 L

3,64 ×10−3mol = 22,5 L/mol

3. V m1=

V o1

mol

= 0,0306 L

1,36 ×10−3 mol = 22,5L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,0306 L

1,36 ×10−3 mol = 22,5

L/mol

f. Standar Deviasi

S = √n∑i=1

n

x2−¿¿¿¿

= √3×1514,26−¿¿¿

= 0,0577 L/mol

4. Menghitung Volum Molar Gas CO2 yang dihasilkan dari Na2CO3

a. Mencari mol NaCO3 dan H2SO4

1. mol NaCO3 = massa

Mr=

0,5 g

108g

mol = 4,63 × 10-3 mol

2. mol H2SO4 = massa

Mr =

7,36 g

98g

mol = 75,1 × 10-3 mol

Na2CO3 (s) + H2SO4 (aq) → Na2SO4 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Na2CO3 H2SO4 Na2SO4H2O CO2

M 4,63 x10-3mol 75,1 x10-3mol - - -

B 4,63 x10-3 mol 4,63 x10-3mol 4,63 x10-3mol 4,63 x10-3mol 4,63 x10-3mol

S - 70,47 x10-3mol 4,63 x10-3mol 4,63 x10-3mol 4,63 x10-3mol

b. Mencari volum gas CO2 pada keadaan gas ideal

PV = nRT

V = nRT

P

1. V1 = nRTP1

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×303,275 K1,336 atm

= 0,0862 L

V2 = nRTP2

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×304,462 K1,034 atm

= 0,112 L

2. V1 = nRTP1

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×304,392 K1,583 atm

= 0,0730 L

V2 = nRTP2

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×304,712 K1,096 atm

= 0,106 L

3. V1 = nRTP1

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×304,134 K1,414 atm

= 0,0817 L

V2 = nRTP2

= 4,63. 10−3 mol × 0,082 L atm/mol K ×305,337 K1,249 atm

= 0,0928 L

c. Mencari V0 gas CO2

1. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,336 atm ×0,0862 L

303,275 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,104 L

V o2 =

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,034 atm ×0,112 L

304,462 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,104 L

2. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,583 atm× 0,0730 L

304,392 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,104 L

V o2=

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,096 atm ×0,106 L

304,712 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,105 L

3. V o1 =

P1V 1

T 1

¿Po

= 1,414 atm ×0,817 L

304,134 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,104 L

V o2 =

P2V 2

T 2

¿Po

= 1,249 atm× 0,0928 L

305,337 K

273,15 K0,9951 atm

= 0,104 L

d. Mencari volum molar (Vm) gas CO2

1. V m1= V o1

mol

= 0,104 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,104 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

2. V m1= V o1

mol

= 0,104 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,105 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

3. V m1=

V o1

mol

= 0,104 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

V m2= V o2

mol

= 0,104 L

4,63 ×10−3mol = 22,5 L/mol

e. Standar Deviasi

S = √n∑i=1

n

x2−¿¿¿¿

= √3×1518,75−¿¿¿

= 0