laporan praktikum n-1 kimia fisik

Percobaan N-1

Penentuan Volum Molar Parsial

I. Tujuan Percobaan

-Menentukan volume molar parsial natrium klorida (NaCl) sebagai fungsi rapat

massa.

II. Teori Dasar

Volume molar adalah volume yang dimiliki setiap mol suatu zat pada temperatur

dan tekanan tertentu. Volume molar parsial suatu zat dalam larutan adalah perubahan

volume yang terjadi apabila satu mol komponen x ditambahkan pada larutan tersebut

dan tidak mengubah komposisi sistem. Volume polar parsial dari komponen x pada

suatu sistem sama dengan kenaikan atau penurunan yang sangat kecil pada volume

dibagi dengan banyaknya mol zat yang ditambahkan, pada saat keadaan suhu,

tekanan, dan jumlah komponen lain yang ada pada sistem tersebut konstan.

Secara matematik, volume molal parsial didefinisikan sebagai :

( ∂ V∂ n i

)T , p ,n j

=V i

Dimana V i adalah volume molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisik V i berarti

kenaikan dalam besaran termodinamik V yang diamati bila satu mol senyawa i

ditambahkan ke suatu sistem yang besar, sehingga komposisinya tetap konstan. Pada

temperatur dan tekanan konstan, persamaan di atas dapat ditulis sebagai

dV =∑i

V i d ni dan dapat diintegrasikan menjadi :

V=∑i

V in i

Faktor – Faktor yang mempengaruhi perubahan volume molar parsial adalah adanya

perbedaan antara gaya intermolekular pada larutan dan pada komponen murni

penyusun larutan tersebut, dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran molekul

suatu larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut.

Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari

komponen-komponen dalam larutan (juga disebut sebagai panas differensial larutan),

(ii) entalpi molal parsial, dan (iii) energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-

sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (i) metode grafik, (ii) menggunakan

hubungan analitik yang menunjukkan V dan ni, dan (iii) menggunakan suatu fungsi

yang disebut besaran molal nyata.

Pada praktikum ini digunakan metode volume molar nyata yang ditentukan sebagai:

ϕ V i=V−¿V i

0

ni

Atau V=¿V i0+¿ϕV i

Dimana V i0 adalah volume molal untuk komponen murni.

Pada praktikum ini, digunakan 2 macam zat, yaitu NaCl dan air, dan etanol dan air.

Maka, persamaan di atas dapat ditulis menjadi:

V=n1V 10+n2 ϕV 2

Dimana n1 adalah jumlah mol air, dan n2 adalah jumlah mol zat terlarut (NaCl atau

etanol).

V 10=

m1

ρair

Dimana m1 adalah massa pelarut, dalam hal ini adalah air, danV=m1+m2

ρlar

,Sehingga,

ϕ V 2=V−n1 V 1

0

n2

ϕ V 2=

m1+m2

ρlar

−m1

ρair

n2

untuk ϕ V 2 pada 1 mol. Sedangkan harga ϕ V 2pada variasi n2 mol adalah

ϕ V 2=m1+m2

ρlar

−m1

ρair

Setelah didapatkan semua harga ϕ V 2dalam masing-masing variasi mol, maka semua

harga ini dapat diplot terhadap n2 mol. Kemiringan yang didapatkan dari grafik ini

adalah ( ∂ ϕV 2

∂ n2), dan dapat digunakan untuk menentukan harga volum molal parsial

(V 2 ), berdasarkan persamaan berikut:

V 2=ϕV 2+n2( ∂ ϕV 2

∂ n2)

III. Data Pengamatan

T ruang : 25.5 °C

ρair saat 25.5oC : 0.9969186 gram/ml

Mr NaCl : 58.45 g/mol

Mr H 2 O : 18.02 g/mol

Massa piknometer kosong tanpa termostat: 21.52 gram

Massa piknometer + air tanpa termostat : 46.04 gram

Massa piknometer kosong dg termostat : 19.24 gram

Massa piknometer + air dg termostat : 45.11 gram

Tabel Pengamatan massa piknometer + zat

Tanpa Termostat Dengan Termostat

IV. Pengolahan Data

Penentuan Volume Piknometer

[NaCl] W pikno + zat

(M) (gram)

0.3 46.32

0.6 46.68

0.9 46.92

1.2 47.23

1.5 47.54

[NaCl] W pikno + zat

(M) (gram)

0.3 45.38

0.6 45.74

0.9 46

1.2 46.33

1.5 46.61

Tanpa Termostat

Vpikno=W ( pikno+air )−Wpikno kosong

ρ air pada T

Vpikno = 46.04 g−21.52 g0,9969186 g /mL

= 24.596 mL

Dengan termostat

Vpikno=W ( pikno+air )−Wpikno kosong

ρ air pada T

Vpikno = 45.11 g−19.24 g0,9969186 g/mL

= 25.95 mL

Penentuan Massa Jenis Zat

Tanpa termostat

ρzat= W ( pikno+zat )−Wpikno kosong

Vpikno

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M

ρzat = 46.32 g−21.52 g

24.596 mL= 1.0083 g/mL

dengan termostat

ρzat= W ( pikno+zat )−Wpi kno kosong

Vpikno


ρzat = 45.38 g−19.24 g

25.95 mL= 1.0073 g/mL

dengan cara yang sama sehingga diperoleh ρzat pada masing-masing kosentrasi antara

lain :

Tabel Massa Jenis Zat

tanpa termostat dengan termostat

Penentuan Jumlah Mol Zat (n zat)

n zat=MxVpikno

n zat=[NaCl] xVpikno


n zat tanpa termostat=0.3 x24.596 mol= 0.0073788 mol

n zat dengan termostat=0.3 x 25.95 mol= 0.007785 mol

Tabel Jumlah Mol Zat

Tanpa termostat dengan termostat

Penentuan Berat Pelarut (Ws)

Wzat = mol zat x Mr zat

Ws = Wpikno+zat – Wpikno kosong – Wzat Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3

M

[NaCl] Massa Jenis Zat

(M) (gram/mL)

0.3 1.0083

0.6 1.0229

0.9 1.0327

1.2 1.0453

1.5 1.0579

[NaCl] Massa Jenis Zat

(M) (gram/mL)

0.3 1.0073

0.6 1.0212

0.9 1.0312

1.2 1.0439

1.5 1.0547

[NaCl] n zat

(M) (mol)

0.3 0.0073788

0.6 0.00147576

0.9 0.00221364

1.2 0.00295152

1.5 0.0036894

[NaCl] n zat

(M) (mol)

0.3 0.007785

0.6 0.01557

0.9 0.023355

1.2 0.03114

1.5 0.038925

Tanpa termostat

Wzat = 0.0073788 mol x 58.45 g/mol = 0.4313 gram

Ws = 46.32 g – 21.52 g – 0.4313 gram = 24.36871 gram

Dengan termostat

Wzat = 0.007485 mol x 58.45 g/mol = 0.4375 gram

Ws = 45.38 g – 19.24 g – 0.4375 gram = 25.7025 gram

Tabel Massa Zat dan Pelarut


Penentuan Jumlah Mol Pelarut (n pelarut)

n pelarut= WsMr pelarut


Tanpa termostat

n pelarut= 24.36871 g18.02 g /mol

=¿1.3523 mol

Dengan termostat

n pelarut= 25.7025 g18.02 g /mol

=1.4254mol

Tabel Jumlah Mol Pelarut


[NaCl] W zat Ws

(M) (gram) (gram)

0.3 0.431291 24.36871

0.6 0.862582 24.29742

0.9 1.293873 24.10613

1.2 1.725163 23.98484

1.5 2.156454 23.86355

[NaCl] W zat Ws

(M) (gram) (gram)

0.3 0.455033 25.685

0.6 0.910067 25.59

0.9 1.3651 25.395

1.2 1.820133 25.27

1.5 2.275166 25.095

Penentuan Volume Molar Nyata

ϕ= 1ρzat (Mr zat−

W ( pikno+zat)−W ( pikno+air)Wpikno+air−Wpikno kosong

n zat )Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M

Tanpa termostat

ϕ= 11.0083 g/mL (58.45 g /mol−

46.32 g−46.04 g46.04 g−21.52 g0.0073788 mol )=56.43402 mL /mol

Dengan termostat

ϕ= 11.0073 g/mL (58.45 g /mol−

45.38 g−45.11 g45.11 g−19.24 g

0.007785 mol )=56.694 mL/mol

Tabel Volume Molar Nyata


[NaCl] n pelarut

(M) (mol)

0.3 1.3523

0.6 1.3484

0.9 1.3377

1.2 1.331

1.5 1.3243

[NaCl] n pelarut

(M) (mol)

0.3 1.4254

0.6 1.4201

0.9 1.4093

1.2 1.4023

1.5 1.3926

[NaCl] ϕ(M) (ml/mol)

0.3 56.694

0.6 55.705

0.9 55.252

1.2 54.54

1.5 54.005

Grafik

Tanpa termostat

[NaCl] ϕ(M) (ml/mol)

0.3 56.43402

0.6 55.4124

0.9 55.02927

1.2 54.34392

1.5 53.6836

Dengan Termostat

keterangan grafik :

y=mx+c

ϕ=−24.892√¿¿) + 58.565 maka,

∂ ϕ∂ √ (nNaCl)

=−24.892 (tanpa termostat)

Penentuan Volume Molar Parsial

V molar parsial zat=ϕ+∛ (n NaCl)

2 xn pelarut∂ ϕ

∂√(n¿NaCl)¿

Vr (volummolar parsial air)= Mr H 2Oρ H 2 O

Va(volum molar nyata air)=Vr+∛ (nNaCl)

2 xn pelarut∂ ϕ

∂√(n¿NaCl)¿

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M tanpa termostat

V zat=56.434+3√0.00737882 x1.3523

(−24.892 )=¿56.428 mL /mol

Vr= 18.02 g /mol0.9969186 g/mL

=18.0757 mL/mol

Va=18.0757+3√0.00737882 x1.3523

(−24.892 )=¿18.0915 mL /mol

Tabel Volume Molar Parsial Zat dan Volume Molar Nyata Pelarut


V. Pembahasan

[NaCl] V NaCl Va

(M) (mL/mol) (mL/mol)

0.3 56.688 18.0924

0.6 55.689 18.1229

0.9 55.222 18.1623

1.2 54.492 18.2091

1.5 53.938 18.2621

[NaCl] V NaCl Va

(M) (mL/mol) (mL/mol)

0.3 56.428 18.0915

0.6 55.396 18.1205

0.9 54.999 18.1579

1.2 54.297 18.2023

1.5 53.617 18.2526

VI. Kesimpulan

Jadi volume molar parsial NaCl pada temperatur 25.5°C untuk beberapa konsentrasi

adalah sebagai berikut:


VII. Daftar Pustaka

-P. W. Atkins. 1978. ”Physical Chemistry”. edisi 7. Oxford University. halaman 161-

168.

-Rao, RR dan Fasad, KR.2003.“Effects of Volume and Partial Molar Volume

variation on Journal Bearings”. India.Vol 46. Hal 143-152.

-Sheemaker.1989.”Experimental in Physical Chemistry”.5 th ed.New York:Mc.Graw

Hill.page 187-194

[NaCl] V NaCl

(M) (mL/mol)

0.3 56.104

0.6 54.946

0.9 54.458

1.2 53.685

1.5 52.947

[NaCl] V NaCl

(M) (mL/mol)

0.3 56.688

0.6 55.689

0.9 55.222

1.2 54.492

1.5 53.938

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Densitas Air dari CRC

laporan praktikum n-1 kimia fisik

Documents