makalah partial molar volume

Download MAKALAH Partial Molar Volume

Post on 08-Oct-2015

203 views

Category:

Documents

9 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

laporan praktikum mengenai partial molar volume

TRANSCRIPT

TUJUANMenghitung parsial molal volume pada larutan natrium klorida dan larutan gula dengan cara mengukur densitas pada masing masing larutan. TEORI PERCOBAANMolal atau molalitas didefinisikan sebagai jumlah mol solute per kg solven. Berarti merupakan perbandingan antara jumlah mol solute dengan massa solven dalam kilogram.

Molal = Jadi, jika ada larutan 1,00 molal maka mengandung 1,00 mol solute tiap 1,00 kg solven (Brady,1990:592). Volum molar parsial adalah kontribusi pada volum, dai satu komponen dalam sample terhadap volum total. Volum molar parsial komponen suatu campurn berubah-ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari a murni ke b murni. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghsilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah (Atkins, 1993:170). Volume molal parsial merupakan volume dimana terdapat perbandingan antara pelarut dengan zat terlarut, yang ditentukan oleh banyaknya zat mol zat terlarut yang terdapat dalam 1000 gram pelarut.Termodinamika terdapat 2 macam larutan, yaitu larutan ideal dan larutan tidak ideal. Suatu larutan dikatakan ideal jika larutan tersebut mengikuti hukum Raoult pada seluruh kisaran komposisi dari system tersebut. Untuk larutan tidak ideal, dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Besaran molal parsial, misalnya volume molal parsial dan entalpi

2. Aktivitas dan koefisien aktifitas.

Secara matematik sifat molal parsial didefinisikan sebagai:

Dimana, adalah sifat molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisik berarti kenaikan dalam besaran termodinamik J yang diamati bila satu mol senyawa I ditambahkan ke suatu sistem yang besar sehingga komposisinya tetap konstan (Dogra,1990:580).

Ada3 sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan, (ii) entalpi molal parsial dan (iii) energi bebas molal parsial. Satu hal yang harus diingat adalah bahwa sifat molal parsial dari suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk senyawa murni adalah sama jika larutan tersebut ideal (Dogra,1990:580).

Volume molal partial komponen I dari system larutan didefinisikan sebagai :Dimana V = volume, n = jumlah mol, T = suhu, dan P = tekanan system. Volume larutan adalah fungsi dari suhu, tekanan, dan jumlah mol dan dapat dinyatakan sebagai :

Pada suhu dan tekanan tetap, dari persamaan (1) dan (3) didapat:

Volum molal partial akan tetap pada kondisi dimana komposisi, suhu, dan tekanan tetap. Integrasi persamaan (4) pada kondisi tersebut memberikan :

V= n1V1 + n1V1 + ..+ tetapan

Jika n1 = n2 maka tetapan akan sama dengan nol. Dimana V adalah volum seluruh larutan, n1 adalah jumlah mol air dengan volum molal partial V1, dan n2 adalah jumlah mol zat terlarut dengan volum molal partial V2. Jika Vo adalah volum molal air murni, dan adalah volum molal nyata untuk zat terlarut, maka :

V = n1V01 + n2

Diketahui pula bahwa,

Dimana M2 adalah berat molekul solute, larutan adalah massa jenis larutan dan a adalah massa jenis air murni. Dari persamaan (8) didapat :

Dimana W adalah massa picnometer yang berisi larutan, We adalah massa picnometer kosong, dan Wo adalah massa picnometer berisi air murni. Dari definisi volum molal partial, dan persamaan (6) dan (7) :

Demikian pula untuk :

Pada umumnya untuk larutan elektrolit sederhana, volum molal partial nyata (apparent molal volum) adalah linier terhadap m. prediksi Debye-Huckel untuk larutan encer sesuai dengan perilaku ini karena :

Persamaan (10) dan (12) dapat di ubah menjadi :

Dari persamaan (13) dapat dibuat grafik vs m yang linier, sehingga didapat gradient d/d(m). pada m = 0 nilai = 0 . selanjutnya dari kedua nilai tersebut dapat dihitung V1 dan V2.SKEMA PERCOBAAN

Alat dan Bahan :

Beaker glass 100 ml dan 250 ml

- Batang pengaduk

Picnometer 10 ml

- Beaker glass plastic 1000 ml Gelas ukur 50 ml

- Kristal Gula Kristal NaCl

- Labu ukur 250 ml

Na2SO4

Air murniDATA HASIL PERCOBAANMassa piknometer kosong (we) : 9,7758 gr

Massa picnometer berisi air murni (Wo) : 20,3232 gr

Volume picnometer : 10 ml Massa piknometer berisi larutan NaCl

No. Konsentrasi Larutan NaCl (M)Massa Picnometer Berisi Larutan NaCl (gram)

1320,8135

20,520,4402

30,2519,2822

40,12520,3929

`50,16720,1715

Massa picnometer berisi larutan gula

No. Konsentrasi Larutan Gula (M)Massa Picnometer Berisi Larutan Gula (gram)

10,520,2339

20,2520,3133

30,12520,3648

40,16720,2944

Massa picnometer berisi larutan Na2SO4No. Konsentrasi Larutan Na2SO4 (M)Massa Picnometer Berisi Larutan Na2SO4 (gram)

1320,4980

20,520,2959

30,2520,1770

40,12520,1708

50,16720,2770

HASIL PERHITUNGAN, PEMBAHASAN dan DISKUSI Massa picnometer kosong = 9,7758 gram Massa picnometer berisi air = 20,3232 gram

Volume picnometer = 10 ml

Density air = 1,0547 gr/ml

a. LARUTAN NaClNo. Konsentrasi Larutan NaCl (M)Massa Picnometer Berisi Larutan NaCl (gram)Massa jenis larutan NaCl (gr/ml)

1320,81351,1308

20,520,44021,0664

30,2519,28220,9506

40,12520,39291,0617

50,16720,17151,0396

b. LARUTAN GULANo. Konsentrasi Larutan gula (M)Massa Picnometer Berisi Larutan gula (gram)Massa jenis larutan gula (gr/ml)

1320,23391,0458

20,520,31331,0538

30,2520,36481,0589

40,12520,29441,0519

50,16720,23391,0458

c. LARUTAN Na2SO4No. Konsentrasi Larutan Na2SO4 (M)Massa Picnometer Berisi Larutan Na2SO4l (gram)Massa jenis larutan Na2SO4 (gr/ml)

1320,49801,0722

20,520,29591,0520

30,2520,17701,0401

40,12520,17081,0395

50,16720,27701,0501

Untuk menghitung density () larutan pada beberapa konsentrasi tersebut kita menggunakan alat picnometer, dimana massa picnometer berisi larutan NaCl, larutan Gula dan larutan Na2SO4 dikurangi dengan massa picnometer kosong dibagi dengan volume picnometernya. Density () referensinya adalah density () air.

Dari tabel diatas diketahui bahwa density () dan massa picnometer yang berisi larutan semakin kecil seiring dengan menurunnya konsentrasi, begitu juga sebaliknya. Density () dan massa picnometer yang berisi larutan juga harus lebih besar dari density () dan massa picnometer yang berisi air yang merupakan referensinya. Hasil perhitungan , m dan m :

a. Larutan NaCl :

Konsentrasi Larutan (M) larutan NaCl (ml/mol)m larutan NaCl (m)m larutan NaCl

348,00627,5092,742

0,553,82491,6691,292

0,2572,46230,050,224

0,12553,74920,2090,457

0,16757,60360,240,489

Pembahasan : dari grafik di atas dapat dinyatakan bahwa harga volum molal di pengaruhi oleh molalitas dan kerapatan larutan dimana pengurangan molalitas menyebabkan bertambahnya volume molal nyata terlarut (). Jika harga molalitas diturunkan dalam jumlah tertentu dan densitas larutan juga diturunkan dalam jumlah tertentu, maka volum molal nyata terlarutnya akan naik. Dari grafik di atas menunjukkan hubungan antara dan m berbanding terbalik dan didapatkan persamaan y = - 0,2687x + 15,998 , sehingga dari persamaan tersebut akan didapatkan nilai dari d/dm = - 0,2687, maka didapatkan pula nilai volume partial solven (V1) dan volume molal partial solute (V2).

Larutan GULA :

Konsentrasi Larutan (M) larutan GULA (ml/mol)m larutan GULA (m)m larutan GULA

3209.52601,0011,0005

0,5421,00621,01201,0059

0,25342,50571,05421,0267

0,125125.55321,04401,0218

0,16727,99431,08911,0436

Pembahasan : dari grafik di atas dapat dinyatakan bahwa harga volum molal di pengaruhi oleh molalitas dan kerapatan larutan dimana pengurangan molalitas menyebabkan berkurangnya volume molal nyata terlarut (). Jika harga molalitas diturunkan dalam jumlah tertentu dan densitas larutan juga diturunkan dalam jumlah tertentu, maka volum molal nyata terlarutnya akan turun pula. Dari grafik di atas menunjukkan hubungan antara dan m berbanding lurus dan didapatkan persamaan y = 0,0028x + 0,1129 , sehingga dari persamaan tersebut akan didapatkan nilai dari d/dm = 0,0028, maka didapatkan pula nilai volume partial solven (V1) dan volume molal partial solute (V2).KESIMPULANDari percobaan ini dapat disimpulakan bahwa, density () larutan NaCl,gula dan Na2SO4 semakin kecil seiring dengan menurunnya konsentrasi, begitu juga sebaliknya. larutan NaCl, gula dan Na2SO4 serta volume parsial pelarut (V1)semakin kecil seiring dengan menurunnya konsentrasi dan volume parsial molal terlarut (V2) semakin besar seiring dengan menurunnya konsentrasisedangkan untuk m dan m semakin kecil seiring dengan menurunnya konsentrasi. Sehingga berbanding terbalik dengan molalitasnya (m dan m). DAFTAR PUSTAKA Modul praktikum kimia fisika

Maron H. Samuel; Lando B. Jerome , 1974, Fundamental of Physical Chemistry, Collion Mac Milan, New York.

The Apparent and Partial Molal Volume of Aqueous Sodium Chloride Solutions at Various Temperaturesby : Frank J.Millero Suwarno Judjono , dkk.2004.LECTURE NOTEKIMIA FISIKA I .Jurusan Teknik Kimia.Fakultas Teknologi Industri.Institut Teknologi Sepuluh November : Surabaya Kennert Denbigh, 1993, Prinsip Prinsip Kesetimbangan Kimia, 4th edition, terjemahan SIT Soedarni, UI Press, hal 295 313.APENDIKS MENGHITUNG DENSITY () LARUTAN AIR

MENGHITUNG DENSITY () LARUTAN NaCl

Untuk konsentrasi 3 M

MENGHITUNG DENSITY () LARUTAN GULA

Untuk konsentrasi 0,25 M

MENGHITUNG DENSITY () LARUTAN Na2SO4Untuk konsentrasi 0,125 M

MENGHITUNG LARUTAN NaCl

Untuk konsentra