polar i meter

38
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR POLARIMETER OLEH : Kelompok 5 OFFERING A 1. DAYU ARDHIYATMITA N.R. (100331404565) 2. DEWI SUPRABA (100331404569) 3. EVIE NURIA HAYATI (100331404568) 4. SETYA IKA LESTARI (100331404561) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Upload: trianaafandi

Post on 02-Jan-2016

254 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

Page 1: Polar i Meter

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

POLARIMETER

OLEH :

Kelompok 5

OFFERING A

1. DAYU ARDHIYATMITA N.R. (100331404565)

2. DEWI SUPRABA (100331404569)

3. EVIE NURIA HAYATI (100331404568)

4. SETYA IKA LESTARI (100331404561)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

MARET 2011

Page 2: Polar i Meter

A. Judul : Polarimeter

B. Tujuan Praktikum

Setelah praktikum ini dilaksanakan mahasiswa diharapkan dapat :

1. Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip kerja set polarimeter.

2. Mahasiswa dapat membuat larutan dengan konsentrasi tertentu.

3. Mahasiswa dapat melakukan pembacaan skala derajat pada set polarimeter.

4. Mahasiswa dapat membuktikan hubungan antar variabel yang mempengaruhi besarnya

sudut putar cahaya yang melalui zat/larutan optis aktif.

5. Mahasiswa dapat menghitung konsentrasi larutan gula.

6. Mahasiswa dapat grafik hubungan antara konsentrasi larutan (Ct) dengan sudut putar (α).

7. Mahasiswa dapat membandingkan antara konsentrasi larutan gula hasil ukur (C1 dengan

menggunakan neraca) dan hasil hitungannya (Ch dengan menggunakan polarimeter) dan

hasil perhitungan persamaan 1.

C. Dasar Teori

Bila cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma Nicol akan diperoleh suatu cahaya

monokromatik dan cahaya ini disebut cahaya terpolarisasi. Suatu isomer optis aktif dapat

berinteraksi dengan cahaya terpolarisasi dan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan suatu

sudut yang dilambangkan dengan dan disebut rotasi optik. Alat yang digunakan untuk

mengukur besaran adalah polarimeter.

Isomer optis merupakan senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi tatanan

atom-atomnya dalam ruang berbeda. Isomer-isomer optis dapat mengalami reaksi yang sama,

mempunyai sifat fisika yang mirip, perbedaan isomer-isomer tersebut terletak pada

interaksinya dengan bidang cahaya terpolarisasi. Bila cahaya terpolarisasi dilewatkan pada

larutan isomer optis, maka isomer aktif ini akan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan

arah tertentu. Isomer optis mengandung atom karbon asimetris (atom karbon yang mengikat

empat atom/gugus yang berbeda) dalam strukturnya.

Molekul dengan satu atom karbon asimetris merupakan molekul kiral (tidak simetris),

molekul demikian dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi. Molekul/senyawa tersebut

dinamakan senyawa/isomer optis aktif. Molekul dengan dua atau lebih atom karbon asimetris,

tidak selalu membentuk molekul kiral. Dengan demikian mungkin saja terdapat molekul yang

mempunyai atom-atom karbon asimetris tetapi tidak optis aktif. Contoh isomer dengan satu

atom karbon asimetris adalah asam laktat.

Page 3: Polar i Meter

Atom C dengan tanda * adalah atom karbon asimetris, atom karbon tersebut mengikat

empat atom/gugus yang berbeda (H, CH3, OH, dan COOH).

Berikut struktur asam laktat dalam bentuk geometri tetrahedral.

Satu isomer asam laktat akan memutar bidang cahaya terpolarisasi kekanan/senyawa

dektpro (d-asam laktat), sedangkan yang lainnya memutar bidang cahaya terpolarisasi ke

kiri/senyawa levo (l-asam laktat).

Contoh isomer optis dengan dua atom karbon asimetris adalah asam tartrat.

Skema dari alat polarimeter dapat dilihat pada gambar berikut.

Page 4: Polar i Meter

Cahaya dari lampu sumber, terpolarisasi setelah melewati prisma Nicol pertama yang

disebut polarisator. Cahaya terpolarisasi kemudian melewati senyawa optis aktif yang akan

memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan arah tertentu. Prisma Nicol ke dua yang disebut

analisator akan membuat cahaya dapat melalui celah secara maksimum.

Rotasi optis yang diamati/diukur dari suatu larutan bergantung kepada jumlah senyawa

dalam tabung sampel, panjang jalan/larutan yang dilalui cahaya, temperatur pengukuran, dan

panjang gelombang cahaya yang digunakan. Untuk mengukur rotasi optik, diperlukan suatu

besaran yang disebut rotasi spesifik yang diartikan suatu rotasi optik yang terjadi bila cahaya

terpolarisasi melewati larutan dengan konsentrasi 1 gram per mililiter sepanjang 1 desimeter.

Rotasi spesifik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Page 5: Polar i Meter

D. Prosedur Percobaan

Persiapan Kegiatan Percobaan

1. Membuat larutan gula dengan konsentrasi (Ct) 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%,

10% dengan cara menimbang gula menggunakan neraca teknis dan melarutkannya dengan

aquades dalam gelas ukur sampai 100 ml. Mengaduk larutan dengan menggunakan

magnetik stirrer sampaigulalarutsemuanya. Masing-masing konsentrasi larutan dipastikan

kebenarannya dengan menggunakan refkraktometer.

2. Membuat larutan garam dan larutan gula dengan konsentrasi sembarang (sekitar 1%). Cara

membuatnya dengan cara 1

3. Mencuci tabung gelas dengan air bersih sampai benar-benar bersih.

a. Menyelidiki Aktivitas Optik Beberapa cairan

1. Menyalakan lampu Natrium.

2. Mengkondisikan ruangan antara polarisator dan analisator (tempat tabung

larutan) dalam keadaan gelap dengan cara menutupnya.

3. Memutar sekrup polarisator sambil mengamati lewat okuler teropong kemudian

mengatur kedudukan analisator sehingga muncul medan pandang yang sama

terang antara tengah dan kedua sisinya (kondisi 2). Mencatat kedudukan

analisator dengan cara membaca skala yang ada(seperti pada jangka sorong).

UNTUK KETELITIAN, DIGUNAKAN KACA PEMBESAR (LOUPE).

4. Mengisi tabung gelas dengan aquades dan meletakkan di antara analisator dan

polisator. Mengusahakan tidak ada gelembung udara di dalam tabung gelas.

5. Mengamati perubahan medan pandang melalui lensa okuler. Jika medan pandang

berubah, maka diatur kedudukan analisator sehingga muncul medan pandang

sama terang seperti semula. Mencatat kedudukan skala analisator dan

menngulangi pembacaan skala sampai 5 kali.

6. Mengulangi langkah ke 4 dan 5 untuk larutan garam dengan konsentrasi

sembarang (sekitar 1%).

7. Mencuci tabung gelas dengan air bersih sehingga benar-benar bersih dan

membilas dengan aquades.

8. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk larutan gula dengan konsentrasi sembarang

(sekitar 1%).

b. Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)

1. Mencuci tabung gelas terlebih dahulu dengan air sampai bersih dan membilas

dengan aquades.

Page 6: Polar i Meter

2. Mengulangi langkah 4 dan 5 pada bagian a untuk masing-masing konsentrasi

larutan gula, dan setiap perubahan konsentrasi.

E. Data dan Analisis Data

1. Data

a. Menyelidiki Aktivitas Optik Beberapa Cairan

Tabel 1. Sebaran data sudut putar beberapa cairan

b.

Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)

Panjang tabung = 21 cm; nst = 0,005 cm

Tabel 2. Sebaran data sudut putar dengan konsentrasi larutan

Konsentrasi Larutan Gula (Ct dalam 1%)

Temperatur Larutan

Gula (0C)

Sudut Putar (α dalam derajat)

1 2 3 4 5

1% 24 34,7 37,1 35,00 35,75 36,22% 23 40,2 41,6 42,2 40,5 42,73% 23 35,2 32,1 26,7 28,2 27,24% 24 50,6 51,8 48,2 49,2 53,85% 23 47,8 54,8 59,2 65,8 71,86% 23 34,4 35,9 40,4 34,4 34,57% 23 63,6 62,2 66,4 65,5 64,78% 23,5 44,6 50,6 41,1 43,8 45,99% 23 52,2 56,6 61,8 54,6 50,4

10%s 23 73,6 73,8 68,2 70,4 78,6

2. Analisis Data

Membandingkan ketiga zat cair pada tabel I yang merupakan zat optis aktif atau tidak

Untuk menentukan zat cair yang merupakan zat optis aktif atau tidak, maka terlebih dahulu

mencari sudut putar cahaya pada masing-masing larutan.

a. Aquades

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

Zat CairSudut Putar (α dalam derajat)

Konsentrasi1 2 3 4 5

Aquades 33,6 24,6 28,8 34,8 24,8 -

Larutan Garam 34,1 35,7 30,5 33,9 35,9 1%

Larutan Gula 34,7 37,1 35,00 35,8 36,2 1%

Page 7: Polar i Meter

α=∑ α

n=

33,6+24,6+28,8+34,8+24,85

=146,6

5=29,32°

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (33,6−29,32 )2+ (24,32−29,32 )2+(28,8−29,32 )2+(34,8−29,32 )2+(24,8−29,32 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (4,28 )2+(−4,72 )2+ (−0,52 )2+(5,48 )2+(−4,52 )2

5 ( 4 )

Sα=√ 18,32+22,28+0,27+30,03+20,4320

Sα=√ 91,3320

Sα=2,14 °

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 2,14

29,32× 100 %=7,30 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (29,3±2,1)°

b. Larutan Garam 1%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

34,1+35,7+30,5+33,9+35,95

=171,9

5=34,38 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (34,1−34,38 )2+(35,7−34,38 )2+(30,5−34,38 )2+ (33,2−34,38 )2+(35,9−34,38 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−0,28 )2+(1,32 )2+(−3,88 )2+(−0,48 )2+ (1,52 )2

5 (4 )

Sα=√ 0,08+1,74+15,05+0,23+2,3120

Sα=√ 19,4120

Sα=0,98°

Page 8: Polar i Meter

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 0,98

34,38×100 %=2,85 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (34,38±0,98)°

c. Larutan Gula 1%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

34,7+37,1+35,0+35,8+36,25

=178,8

5=35,76 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (34,7−35,76 )2+(37,1−35,76 )2+(35,0−35,76 )2+(35,8−35,76 )2+(36,2−35,76 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (1,06 )2+(1,34 )2+(−0,76 )2+(0,04 )2+(−2,58 )2

5 (4 )

Sα=√ 1,1236+1,7956+0,5776+0,0016+6,656420

Sα=√ 10,134820

Sα=0,71°

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 0,71

35,76×100 %=1,99 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (35,76±0,71)°

Membuat grafik hubungan antara konsentrasi larutan (C t) dengan sudut putar (α) dari data

tabel 2. Kemudian menentukan persamaan yang menyatakan hubungan antara konsentrasi

larutan dengan sudut putar. Untuk membuat grafik, terlebih dahulu menentukan sudut putar

rata-rata cahaya larutan gula dengan konsentrasi yang berbeda.

a. Larutan Gula 1 %

Dari data di atas diketahui bahwa α=35,76 °, Sα=0,71°, dengan Rα=1,99 % (3 angka

penting)

Jadi, α=(α ± Sα)=(35,76±0,71)°

Page 9: Polar i Meter

b. Larutan Gula 2%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

40,2+41,6+42,2+40,5+42,75

=207,2

5=41,44 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (40,2−41,44 )2+ (41,6−41,44 )2+ (42,2−41,44 )2+( 40,5−41,44 )2+( 42,7−41,44 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−1,24 )2+(0,16 )2+ (0,76 )2+(−0,94 )2+ (1,26 )2

5 (4 )

Sα=√ 1,5376+0,0256+0,5776+0,8036+1,587620

Sα=√ 4,61220

Sα=0,48°

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 0,48

41,44× 100 %=1,16 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (41,44±1,48)°

c. Larutan Gula 3%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

35,2+32,1+26,7+28,2+27,25

=149,4

5=29,88 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (35,2−29,88 )2+(32,1−29,88 )2+(26,7−29,88 )2+ (28,2−29,88 )2+(27,2−29,88 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (5,34 )2+(2,22 )2+(−3,18 )2+(−1,68 )2+(−2,66 )2

5 ( 4 )

Sα=√ 28,5156+4,9284+10,1124+2,8224+7,075620

Page 10: Polar i Meter

Sα=√ 53,454420

Sα=1,63 °

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 1,63

29,88×100 %=5,45 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (29,88±1,63)°

d. Larutan Gula 4%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

50,6+51,8+48,2+49,2+53,85

=253,6

5=50,72°

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (50,6−50,72 )2+(51,8−50,72 )2+ (48,2−50,72 )2+( 49,2−50,72 )2+(53,8−50,72 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−0,12 )2+(1,08 )2+(−2,52 )2+(−1,52 )2+(3,08 )2

5 (4 )

Sα=√ 0,0144+1,1664+6,3504+2,3104+9,486420

Sα=√ 19,32820

Sα=0,983°

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %=0,983

50,72×100 %=1,94 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (50,72±0,98)°

e. Larutan Gula 5%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

47,8+54,8+59,2+65,8+71,85

=299,4

5=59,88 °

Simpangan baku

Page 11: Polar i Meter

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (47,8−59,88 )2+(54,8−59,88 )2+ (59,2−59,88 )2+(65,8−59,88 )2+ (71,8−59,88 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−12,08 )2+(−5,08 )2+(−0,68 )2+(5,92 )2+(11,92 )2

5 (4 )

Sα=√ 145,9264+25,8064+0,4624+35,0464+142,086420

Sα=√ 349,32820

Sα=4,179 °

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %=4,179

59,88×100 %=6,97 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (59,88±4,18)°

f. Larutan Gula 6%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

34,4+35,9+40,4+34,4+34,45

=179,5

5=35,9 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (34,4−35,9 )2+(35,9−35,9 )2+( 40,4−35,9 )2+ (34,4−35,9 )2+ (34,4−35,9 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−1,5 )2+(0 )2+( 4,5 )2+ (−1,5 )2+(−1,5 )2

5 ( 4 )

Sα=√ 2,25+0+20,25+2,25+2,2520

Sα=√ 2720

Sα=1,162 °

Ralat Relatif

Page 12: Polar i Meter

Rα=Sα

α× 100 %=1,162

35,9× 100 %=3,24 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (35,9±1,16)°

g. Larutan Gula 7%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

63,6+62,2+66,4+65,5+64,75

=322,4

5=64,48 °

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√ (63,3−64,48 )2+ (62,2−64,48 )2+(66,4−64,48 )2+(65,5−64,48 )2+(64,7−64,48 )2

5 (5−1 )

Sα=√ (−0,88 )2+(−2,28 )2+(1,96 )2+ (1,02 )2+(0,22 )2

5 (4 )

Sα=√ 0,7744+5,1984+3,8416+1,0404+0,048420

Sα=√ 10,903220

Sα=0,738°

Ralat Relatif

Rα=Sα

α× 100 %=0,738

64,48×100 %=1,14 %

Jadi, α = (α ± Sα) = (64,48±0,74)°

h. Larutan Gula 8%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

44,6+50,6+41,1+43,8+45,95

=2265

=45,2

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√(44,6−45,2)2+(50,6−45,2)2+(41,1−45,2)2+(43,8−45,2)2+(45,9−45,2)2

5 (5−1 )

Page 13: Polar i Meter

Sα=√(−0,6)2+(5,4)2+(−4,1)2+(−1,4)2+(0,7)2

5 (4 )

Sα=√ 0,36+29,16+16,81+1,96+0,4920

Sα=√ 48,7820

Sα=√2,439

Sα=1,56

Ralat relatif

Rα=Sα

α× 100 %=1,56

45,2×100 %=3,45 %

Jadi, α=( α ± Sα )=(45,2 ±1,56)

i. Larutan Gula 9%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

52,2+56,6+61,8+54,6+50,45

=275,6

5=55,12

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√(52,2−55,12)2+(56,6−55,12)2+(61,8−55,12)2+(54,6−55,12)2+(50,4−55,12)2

5 (5−1 )

Sα=√(−2,62)2+(1,48)2+(−0,52)2+(−4,72)2+(6,68)2

5 (4 )

Sα=√ 6,8644+2,1904+0,2704+22,2784+44,622420

Sα=√ 76,22620

Sα=√3,8113

Sα=1,95

Page 14: Polar i Meter

Ralat relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 1,95

55,12× 100 %=3,54 %

Jadi, α=( α ± Sα )=(55,12± 1,95)

j. Larutan Gula 10%

Sudut putar cahaya (α) rata-rata

α=∑ α

n=

73,6+73,8+68,2+70,4+78,65

=364,6

5=72,92

Simpangan baku

Sα=√∑ (α−α )2

n ( n−1 )

Sα=√(73,6−72,92)2+(73,8−72,92)2+(68,2−72,92)2+(70,4−72,92)2+(78,6−72,92)2

5 (5−1 )

Sα=√(0,68)2+(0,88)2+(−4,72)2+(−2,52)2+(5,68)2

5 (4 )

Sα=√ 0,4624+0,7744+22,2784+6,3504+32,262420

Sα=√ 62,12820

Sα=√3,1064

Sα=1,7625

Ralat relatif

Rα=Sα

α× 100 %= 1,76

72,92× 100 %=2,41 %

Jadi, α=( α ± Sα )=(72,92 ±1,76 )

Tabel Hubungan Antara Konsentrasi Larutan (Ct) dengan Sudut Putar Rata – rata (α )

Page 15: Polar i Meter

Ct (%) ∝ Sα R∝∝( α ± Sα )

1 35,76 0,71 1,99 (35,8 ± 0,7)2 41,44 0,48 1,16 (41,4 ± 0,5)3 29,88 1,63 5,45 (29,9 ± 1,6)4 50,72 0,98 1,94 (50,7 ± 1,0)5 59,88 4,18 6,97 (59,8 ± 4,2)6 35,90 1,16 3,24 (35,9 ± 1,2)7 64,48 0,74 1,14 (64,5 ± 0,7)8 45,20 1,56 3,45 (45,2 ± 1,6)9 55,12 1,96 3,54 (55,1 ± 1,9)10 72,92 1,76 2,41 (72,9 ± 1,8)

Page 16: Polar i Meter

Analisis Grafik

∆x0 = 10 kotak x 0,025

= 0,25

∆x1 = 15 kotak x 0,025

= 0,375

∆x2 = 14 kotak x 0,025

= 0,35

Nilai rata – rata tetapan grafik:

b=tan∝0

b=∆ y1

∆ x0

b=0,1250,25

=0,5

Nilai ralat tetapan grafikb1=tan∝1

b1=∆ y1

∆ x1

=0,1750,375

=0,46

b2=tan∝2

b2=∆ y2

∆ x2

= 0,20,35

=0,57

∆ b1=b−b1=0,5−0,46=0,04

∆ b2=b−b2=0,5−0,57=−0,07

∆ b=Sb=|∆ b1+∆ b2

2 |=|0,04+(−0,07)2 |=|−0,03

2 |=0,015

Ralat Relatif Grafik

Rb=Sb

bx100 %=0,015

0,5x 100 %=3,00 %→ 3 AP

Jadi, b=(b ± Sb )0=(0,500 ± 0,015 )0

Dari grafik didapat persamaan: y = bx + a , yang mana a = 0 ; y = α ; x = Ct sehingga diperoleh

∝=b x Ct

∝=(∝ ) Dt

xL xC100

∆y0 = 5 kotak x 0,025

= 0,125

∆y1 = 7 kotak x 0,025

= 0,175

∆y2 = 8 kotak x 0,025

= 0,2

Page 17: Polar i Meter

Maka,

∝=(∝ ) Dt

xL

100xC t

b=(∝ ) Dt

xL

100

Dari persamaan di atas dapat ditentukan besar sudut putar jenis (∝ ) Dt

yaitu:

(∝ ) Dt=100 b

L=100 x 0,5

2=250

Dengan :

S (∝ ) Dt=√|2 (∝ ) D

t2 L

x23

x ∆ L|2

+|2 (∝ ) Dt

2bx ∆ b|

2

S (∝ ) Dt=√|−100b

L2x

23

x ∆ L|2

+|100L

x ∆ b|2

S (∝ ) Dt=√|(−100 ) (0,5 )

4x

23

x (0,005)|2

+|1002

x (0,015)|2

S (∝ ) Dt=√0,0017361+0,5625

S (∝ ) Dt=0,751

Ralat Relatif

R (∝ ) Dt=

S (∝ ) Dt

(∝ ) Dt

x100%=0,751

25x 100 %=3,00 %→3 AP

Jadi, (∝ ) Dt=(25,0 ± 0,75 )0 dengan ralat relatif sebesar 3,00%

b = 0,5

∆b = 0,015

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

Page 18: Polar i Meter

3. Menghitung konsentrasi larutan (Ch) (konsentrasi terhitung) berdasarkan harga sudut putar

yang diperoleh dari percobaan dan menghitungnya dengan menggunakan persamaan:

(∝ ) Dt=(∝ ) D

20{1−0,000184( t−20) }→ t=230 C

(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (23−20)}

(∝ ) Dt=66,52(0,999448)

(∝ ) Dt=66,480

(∝ ) Dt=(∝ ) D

20{1−0,000184( t−20) }→ t=240 C

(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (24−20)}

(∝ ) Dt=66,52(0,999264 )

(∝ ) Dt=66,470

(∝ ) Dt=(∝ ) D

20{1−0,000184( t−20) }→ t=23,50 C

(∝ ) Dt=66,52 {1−0,000184 (23,4−20)}

(∝ ) Dt=66,52(0,999356)

(∝ ) Dt=66,480

∝=(∝ ) Dt

xL

100xC t

C t=∝ x 100

L (∝ ) Dt

a. Konsentrasi larutan Gula 1%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=35,760

∆∝=0,710

Page 19: Polar i Meter

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=35,76 x1002(25)

=71,52%

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 0,71|2

+|(−100 ) (35,76 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (35,76 )(25 ) (4 )

x23

x0,005|2

Sch=√2,0164+4,60359936+0,01420864

Sch=√6,634208

Sch=2,5757 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %=2,5757 %

71,52 %x 100 %=3,60 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (71,5 ± 2,5)%

b. Konsentrasi larutan Gula 2%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

= 41,44 x1002(25)

=82,88 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 0,48|2

+|(−100 ) ( 41,44 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (41,44 )(25 ) (4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√0,9216+6,1009+0,0190

Sch=√7,0415

Sch=2,65 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %= 2,65 %

82,88 %x 100 %=3,21 %→ 3 AP

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=41,440

∆∝=0,480

Page 20: Polar i Meter

Jadi, Ch = (82,9 ± 2,6)%

c. Konsentrasi larutan Gula 3%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=29,88 x1002(25)

=59,76 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 1,63|2

+|(−100 ) (29,88 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (29,88 )(25 ) (4 )

x23

x0,005|2

Sch=√10,6276+3,2141+0,0099

Sch=√13,8516

Sch=3,7218 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %=3,7218 %

59,76 %x 100 %=6,28 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (59,8 ± 3,7)%

d. Konsentrasi larutan Gula 4%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=50,72 x1002(25)

=101,44 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 0,983|2

+|(−100 ) (50,72 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (50,72 )(25 ) ( 4 )

x23

x 0,005|2

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=29,880

∆∝=1,630

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=50,720

∆∝=0,9830

Page 21: Polar i Meter

Sch=√3,865156+9,26106624+0,028583537

Sch=√13,1548

Sch=3,6269 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %=3,6269 %

101,44 %x100 %=3,58 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (101,44 ± 3,63)%

e. Konsentrasi larutan Gula 5%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=59,88 x1002(25)

=119,76 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 4,179|2

+|(−100 ) (59,88 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (59,88 )(25 ) (4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√69,8562+12,8881+0,0398

Sch=√82,7841

Sch=9,09 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %= 9,09 %

119,76 %x100 %=7,59 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (120 ± 9)%

f. Konsentrasi larutan Gula 6%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=59,880

∆∝=4,1790

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=35,90

∆∝=1,1620

Page 22: Polar i Meter

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=35,9 x1002(25)

=76,8 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 1,162|2

+|(−100 ) (35,9 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (35,9 )(25 ) ( 4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√5,4009+4,6397+0,0143

Sch=√10,0549

Sch=3,1709 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %=3,1709 %

76,8 %x 100 %=4,13 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (76,8 ± 3,2)%

g. Konsentrasi larutan Gula 7%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=64,48 x1002(25)

=128,96 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 0,738|2

+|(−100 ) (64,8 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (64,8 )(25 ) (4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√2,1786+15,1165+0,0466

Sch=√17,3417

Sch=4,1643 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %=4,1643 %

128,96 %x100 %=3,23 %→ 3 AP

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=64,480

∆∝=0,7380

Page 23: Polar i Meter

Jadi, Ch = (129 ± 4)%

h. Konsentrasi larutan Gula 8%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

= 45,2 x 1002(25)

=90,4 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 1,56|2

+|(−100 ) (45,2 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) ( 45,2 )(25 ) (4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√9,7344+7,3549+0,0227

Sch=√17,1120

Sch=4,1 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %= 4,1 %

90,4 %x100%=4,53 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (90,4 ± 4,1)%

i. Konsentrasi larutan Gula 9%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=55,12 x1002(25)

=110,24 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 1,95|2

+|(−100 ) (55,12 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (55,12 )(25 ) (4 )

x23

x 0,005|2

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=45,20

∆∝=1,560

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=55,120

∆∝=1,950

Page 24: Polar i Meter

Sch=√15,21+10,94+0,03

Sch=√26,18

Sch=5,1 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %= 5,1 %

110,24 %x100 %=4,62 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (110 ± 5)%

j. Konsentrasi larutan Gula 10%

Diket: (∝ ) Dt=25

∆ (∝ ) Dt=0,75

Ch=∝ x100

L (∝ ) Dt

=72,92 x1002(25)

=145,84 %

Sch=√|2 Ch2∝

x ∆∝|2

+| 2Ch

2 (∝ ) Dt

x ∆ (∝ ) Dt |

2

+|2Ch2 L

x23

x ∆ L|2

Sch=√| 100(25 ) (2 )

x 1,76|2

+|(−100 ) (72,92 )(25 )2 (2 )

x (0,75 )|2

+|(−100 ) (72,92 )(25 ) ( 4 )

x23

x 0,005|2

Sch=√12,3904+19,1424+0,0591

Sch=√31,5919

Sch=5,62 %

Ralat relatif

Rch=Sch

Chx 100 %= 5,62 %

145,84 %x100 %=3,85 %→ 3 AP

Jadi, Ch = (146 ± 6)%

F. Pembahasan dan Tugas

1. Pembahasan

Berdasarkan hasil percobaan dan analisis data diperoleh:

a. Menyelidiki Aktivitas Optis Beberapa Cairan

Zat Cair Konsentrasi Sudut Putar (α dalam derajat)

L = 2 dm

∆L = 0,005 dm

∝=72,920

∆∝=1,760

Page 25: Polar i Meter

∝ ∆∝ R∝ ∝(∝±∆α)01 2 3 4 5

Aquades 0% 33,6 24,6 28,8 34,8 24,8 29,32 2,14 7,30 (29,3±2,1)0

Larutan Garam 1% 34,1 35,7 30,5 33,9 35,9 34,38 0,98 2,85 (34,4±1,0)0

Larutan Gula 2% 34.7 37,1 35,0 35,8 36,2 35,76 0,71 1,99 (35,8±0,7)0

Berdasarkan teori, akuades bukan merupakan zat optis aktif karena akuades tidak dapat

memutar bidang getar suatu cahaya. Namun berdasarkan hasil percobaan kami, akuades

dapat memutar bidang getar cahaya, diperlihatkan dengan sudut putarnya yang tidak 0o. Hal

ini tidak sesuai dengan teori yang ada. Beberapa faktor menjadi penyebab ketidaksesuaian

ini sehingga data yang diperoleh kurang akurat, antara lain yaitu :

1. Adanya gelembung pada tabung larutan sampel.

2. Kurang teliti dalam melihat cahaya polarisasi dengan bola terang pada tengah dan

kedua sisinya.

3. Kurang teliti dalam pembuatan larutan.

4. Kurang teliti dalam pembacaan skala ukur.

5. Kurang bersih dalam membersihkan tabung larutan dan gelas ukur.

Sedangkan larutan garam dan larutan gula merupakan zat optis aktif karena dapat memutar

bidang getar suatu cahaya sebesar sudut tertentu.

b. Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Larutan (Ct) terhadap Sumbu Putar (α)

Ct (%) Suhu (oC)

Sudut Putar (α dalam derajat)∝ ∆∝ R∝

∝(∝±∆α)0

1 2 3 4 51 24 34,7 37,1 35,00 35,75 36,2 35,76 0,71 1,99 (35,8 ± 0,7)2 23 40,2 41,6 42,2 40,5 42,7 41,44 0,48 1,16 (41,4 ± 0,5)3 23 35,2 32,1 26,7 28,2 27,2 29,88 1,63 5,45 (29,9 ± 1,6)4 24 50,6 51,8 48,2 49,2 53,8 50,72 0,98 1,94 (50,7 ± 1,0)5 24 47,8 54,8 59,2 65,8 71,8 59,88 4,18 6,97 (59,8 ± 4,2)6 23 34,4 35,9 40,4 34,4 34,5 35,90 1,16 3,24 (35,9 ± 1,2)7 23 63,6 62,2 66,4 65,5 64,7 64,48 0,74 1,14 (64,5 ± 0,7)8 23,5 44,6 50,6 41,1 43,8 45,9 45,20 1,56 3,45 (45,2 ± 1,6)9 23 52,2 56,6 61,8 54,6 50,4 55,12 1,96 3,54 (55,1 ± 1,9)10 23 73,6 73,8 68,2 70,4 78,6 72,92 1,76 2,41 (72,9 ± 1,8)

Berdasarkan teori, diketahui bahwa konsentrasi larutan berpengaruh pada besarnya

sumbu putar yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi larutan, semakin besar pula sudut

putar yang dihasilkan. Tetapi, berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh, pola pengaruh

konsentrasi larutan terhadap sumbu putar yang seharusnya semakin besar tidak ditemukan.

Hal ini disebabkan kesalahan-kesalahan yang seperti telah disebutkan diatas.

Page 26: Polar i Meter

c. Tabel Perbandingan Ct dengan Ch

Ct (%) Ch(%) RCH (%)

1 71,5 % 3,60 %2 82,9 % 2,65 %3 59,8 % 3,72 %4 101 % 12 %5 120 % 15 %6 76,8 % 3,17 %7 129 % 4,16 %8 90,4 % 4,53 %9 110 % 4,62 %10 146 % 3,84 %

Berdasarkan data di atas diketahui bahwa antara konsentrasi larutan gula dengan

pengukuran langsung tidak tepat sama dengan konsentrasi hasil hitung. Perbedaan tersebut

antara lain disebabkan oleh hal-hal yang telah dijelaskan di atas.

2. Tugas

a. Jelaskan secara fisis konsep polarisasi!

Jawab: Apabila cahaya yang terpolarisasi dilewatkan pada larutan optis aktif, maka

cahaya tersebut akan dibelokkan. Tetapi bila cahaya dilewatkan pada larutan yang

bukan merupakan zat optis aktif, misalnya air murni, akan cahaya tersebut akan

diteruskan.

Polarisasi terjadi dengan syarat cahaya merupakan gelombang transversal dan

bidang getaran di dalam kedua sinar tersebut haruslah tegak satu sama lain.

b. Apa yang dimaksud dengan zat optis aktif?

Jawab: Adalah suatu zat yang dapat memutar bidang getar setiap cahaya yang

melewatinya, dan memperlihatkan efek fenomena polarisasi (pemutaran bidang

polarisasi dengan sudut tertentu) contohnya larutan gula (C6H22O11)

Page 27: Polar i Meter

c. Jelaskan perbedaan antara polarimeter biasa dengan polarimeter triple shadow!

Jawab: Polarimeter biasa adalah polarimeter yang apabila dilewati cahaya dan

memutar bidang getarnya, maka pola bayangan yang terbentuk adalah gelap saja

atau terang saja. Sedangkan polarimeter triple shadow adalah polarimeter yang

menghasilkan bayangan dengan 3 pola, yaitu:

1. Kedua sisi gelap dan terang di tengah

2. Kedua sisi terang dan gelap di tengah

3. Kedua sisi dan tengah sama terang

d. Jelaskan fungsi refraktometer!

Jawab: Refraktometer berfungsi untuk menguji konsentrasi larutan dengan tepat,

dengan cara meneteskan larutan tersebut pada kaca refraktometer kemudian melihat

kearah sumber cahaya.

G. Kesimpulan dan Sarana. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :

1. Zat optis aktif adalah zat yang dapat memutar arah getar cahaya

2. Besarnya sudut putar (α) cahaya yang melewati larutan bergantung pada :

a. Jenis zat yang dilarutkan

b. Konsentrasi larutan

c. Panjang larutan yang dilalui

d. Jenis zat cair sebagai pelarut

e. Temperatur larutan

f. Panjang gelombang cahaya yang melewati larutan

3. Larutan gula dan larutan garam termasuk zat optis aktif

4. Besarnya sudut putar (α) berbanding lurus dengan konsentrasi larutan (Ct)

5. Konsentrasi larutan dapat dihitung menggunakan persamaan :

α=( α )tD LC

100→ C= α ∙100

(α )tD ∙ L

Page 28: Polar i Meter

6. Grafik hubungan antara Ct dengan α menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi semakin besar pula sudut putarnya, dan sebaliknya.

b. SaranAgar mendapatkan hasil yang maksimal, disarankan agar mahasiswa: Mempelajari petunjuk praktikum dengan baik Teliti dalam pembuatan konsentrasi larutan Teliti dalam pembacaan alat ukur

H. Daftar Pustaka

Alonso, M and Finn E.J. 1992. Dasar-Dasar Fisika Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Dasar, T. F. 2011. Modul Praktikum Fisika Dasar. Malang: UM Press.

Kamajaya, L. S. 1985. Penuntun Pelajaran Fisika Semester 3 dan 4. Bandung: Ganesa Exact.

Supramono, E. 2005. Fisika Dasar 2. Malang: UM Press.

Page 29: Polar i Meter

I. Lampiran