LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA DASAR I

PERCOBAAN III

KESETIMBANGAN HASIL KALI KELARUTAN

NAMA : SITI ROHANI

NIM : J1D110026

KELOMPOK : 3

ASISTEN : RANDY SAPUTRA

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2010

PERCOBAAN III

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

I. TUJUAN PERCOBAAN

Melalui percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat memahami pengaruh

keberadaan suatu zat terlarut dalam sifat fisis larutan, dan menggunakan penurunan

titik didih suatu larutan untuk menentukan massa molekul relatif dari zat terlarut.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Kata koligatif berasal dari bahasa latin (colligare) yang berarti berkumpul

bersama. Sifat koligatif adalah sifat yang disebabkan hanya oleh kebersamaan

(jumlah partikel) - 7,6.10-5 dan bukan oleh ukurannya. Zat terlarut mempengaruhi

sifat larutan, dan besarnya pengaruh itu bergantung pada jumlah partikel tersebut

(Syukri,1999).

Pada penurunan titik beku, air murni membeku pada temperatur 0 oC air

belum membeku. Pada temperatur itu tekanan uap jenuh larutan lebih dari 1 atm.

Agar larutan membeku temperatur larutan harus diturunkan sampai tekanan uap jenuh

larutan menjadi 1 atm. dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (Syukri.

1999).

Selisih antara titik beku dengan titik beku larutan disebut penurunan titik

beku.

.........(1)

Apabila suatu senyawa nonelekrolit terlarut di dalam pelarut. Sifat-sifat

pelarut murni berubah dengan adanya zat terlarut. Sufat-sifat fisika seperti titik didih,

titik beku, tekanan uap berbeda dengan pelarut murni. Adanya perubahan ini

tergantung pada jumlah partikel-partikel pelarut yang terdapat di dalam larutan.

Makin berat larutan, makin rendah titik beku, makin tinggi titik didih. Perubahan

ΔTf = titik beku pelarut - titik beku larutan

hampir sebanding dengan perubahan konsentrasi. Karena fraksi molar zat pelarut x

merupakan fungsi linier fraksi zat terlarut X1 maka X + X1 = 1, sehingga ΔTf dapat

dinyatakan sebagai fungsi X1, yaitu :

………(2)

dimana : ΔTf = panas pencairan pelarut (Brady. 1999)

Apabila melarutkan 1 mol zat terlarut ke dalam 1000 gr air, titik beku turun

sebesar 1,86 oC. Apabila 2 mol zat terlarut di dalam 100 gram air. Titik beku air

turun 2 x 1,86 oC. penurunan titik ini tidak bergantung pada jumlah partikel zat

terlarut di dalam larutan. Tiap pelarut mempunyai tetapan penurunan titik beku molal

(Kf) yang tertentu :

……………….(3)Untuk m mol zat terlarut ditambhakan ke dalam 1000 gram zat terlarut, maka

larutan mempunyai fraksi molar zat terlarut sebsar :

…………….(4)

dimana

M = BM Zat terlarut

Untuk larutan yang sangat encer m ≈ 0, maka :

…………..(5)

R (To)2 . X1

RTf =ΔTf

Mo R To2

Kf =1000 ΔTf

mX1 =

1000/(M + m)

Mm X1 =

1000

Sehingga penurunan titik beku larutan

…..……(6)

Apabila didistribusikan nilai :

…………(7)

Ke dalam persamaan di atas maka didapatkan :

… …………(8)

……………(9)

……………(10)

…………..(11)

dimana : W1 = berat zat terlarut

M1 = BM zat terlarut

W2 = berat pelarut

M2 = MB Pelarut

Untuk larutan encer, maka W1/M1 <<< W/M dapat dijabarkan terhadap

W/M, sehingga :

R (To)2 MmΔTf =

ΔHf 1000

Mo R To

Kf = 1000 ΔHf

ΔTf = Kf . m

MmX1 =

1000

1000 X1

m = M

W1 / M1

X1 =W1 / M1+ W/m

……………(12)

…………..(13)

………….(14)

(Brady. 1999)

Tabel tetapan titik beku molal (Kf)

Pelarut Titik beku (oC) Kf (oC)

Air

Benzena

Fenol

Naftalena

Asam asetat

Kamfer

Nitrobenzena

0

5,4

39

80

16,5

180

5,6

1,86

5,1

7,3

7

3,82

40

6,9

(Oxtoby. 2001)

Penurunan titik beku, ΔTf . bila kebanyakan larutan encer didinginkan,

pelarut murni terkristalisasi lebih dahulu sebelum ada zat terlarut yang

mengkristalisasi suhu dimana kristal-kristal pertama dalam keseimbangan dengan

larutan disebut titik bekularutan. Titik beku larutan demikian selalu lebih rendah dari

titik beku berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut (atau molnya) di

dalam massa tertentu pelarut, jadi penurunan titik beku ΔTf = (titik beku pelarut –

W1 . MX1 =

W . M1

1000 . Kf . W1

ΔTf =M1 W

1000 Kf x W1

M1 = ΔTf W

titik beku larutan) = Kf . m dimana m ialah molaritas larutan. Jika persamaan ini

berlaku sampai konsentrasi 1 molal, penurunan titik beku larutan 1 molal setiap non

elektrolit yang tersebut di dalam pelarut itu ialah Kf yang karena itu dinamakan

tetapan titik beku molal (molal Freezmapoint consatant) pelarut itu. Nilai numerik Kf

adalah khas pelarut itu masing-masing (Petrucci 1987).

III.ALAT DAN BAHAN

A. Alat-alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi : tabung reaksi besar ; gelas

beker besar ( 500 atau 1000 ml) ; pengaduk gelas ; gelas ukur ; neraca analitik ;

termometer.

B. Bahan-bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini meliputi : sikloheksana,

larutan contoh ; es batu.

IV. PROSEDUR KERJA

Dalam percobaaan ini larutan contoh menggunakan sikloheksana sebagai

pelarutnya. Untuk itu pertama-tama ditetapkan titik beku dari sikloheksana sebagai

zat pelarut, kemudian dilakukan pengukuran titik beku larutan contoh.

I. Penentuan Titik Beku Pelarut

a. Keringkan semua peralatan gelas yang akan digunakan menggunakan kain

atau kertas tisu.

b. Timbang dan catat berat tabung reaksi dalam keadaan kosong dengan

menggunakan neraca analitik.

c. Isi tabung reaksi dengan 20 ml sikloheksana. Timbang kembali berat

tabung reaksi yang telah berisi sikloheksana. Tutup tabung reaksi dengan

mengunakan sumbat.

d. Isi gelas beker besar dengan es batu, hingga ketinggian es abut kira-kira

lebih tinggi dibandingkan tinggi larutan dalam tabung reaksi.

e. Masukkan termometer dan pengaduk gelas ke dalam tabung reaksi berisi

sikloheksana. Jika memungkinkan, tutup tabung reaksi dengan sumbat

yang memiliki lubang.

f. Masukkan tabung reaksi ke dalam gelas beker. Catat suhu awal larutan

sebelum tabung reaksi dimasukkan.

g. Aduk perlahan sikloheksana dalam tabung dengan mengunakan pengaduk

gelas.

h. Amati perubahan suhu yang terjadi dan catat suhu setiap 10 detik.

i. Lakukan pengamatan selama 8 menit.

II. Penentuan Titik Beku Larutan Contoh

a. Keringkan semua peralatan gelas yang akan digunakan menggunakan

kain atau kertas tisu.

b. Timbang dan catat berat tabung reaksi dalam keadaan kosong dengan

menggunakan neraca analitik.

c. Isi tabung reaksi dengan 20 ml larutan contoh. Timbang kembali berat

tabung reaksi yang telah berisi larutan contoh. Tutup tabung reaksi

dengan mengunakan sumbat.

d. Isi gelas beker besar dengan es batu, hingga ketinggian es abut kira-

kira lebih tinggi dibandingkan tinggi larutan dalam tabung reaksi.

e. Masukkan termometer dan pengaduk gelas ke dalam tabung reaksi

berisi larutan contoh. Jika memungkinkan, tutup tabung reaksi dengan

sumbat yang memiliki lubang.

f. Masukkan tabung reaksi ke dalam gelas beker. Catat suhu awal larutan

sebelum tabung reaksi dimasukkan.

g. Aduk perlahan larutan contoh dalam tabung dengan mengunakan

pengaduk gelas.

h. Amati perubahan suhu yang terjadi dan catat suhu setiap 10 detik.

i. Lakukan pengamatan selama 8 menit.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil dan Perhitungan

1. Hasil

I. Penentuan Titik Beku Pelarut

Massa tabung reaksi kosong : 55,34 gram

Volume pelarut murni : 10 ml

Massa tabung reksi + larutan : 62,87 gram

Massa pelarut murni : 7,53 gram

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

0 30 130 5 250 4,8 370 3,910 11 140 5 260 4,8 380 3,920 9 150 5 270 4,8 390 3,930 8 160 5 280 4,7 400 3,940 7 170 5 290 4,7 410 3,850 6 180 5 300 4,6 420 3,860 6 190 4,9 310 4,5 430 3,570 6 200 4,9 320 4,4 440 380 5,9 210 4,9 330 4,2 450 390 5,5 220 4,9 340 4,2 460 2,8100 5,3 230 4,9 350 4 470 2,5120 5 240 4,8 360 4 480 2,5

II. Penentuan Titik Beku Larutan Contoh

Massa tabung reaksi kosong : 55,34 gram

Volume pelarut murni : 10 ml

Massa tabung reksi + larutan : 63,03 gram

Massa pelarut murni : 7,69 gram

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

t (de-tik) T(º C)

0 27 130 3 250 0,5 370 010 26 140 2,5 260 0 380 020 23 150 2 270 0 390 030 19 160 2 280 0 400 040 16 170 1,5 290 0 410 050 13 180 1 300 0 420 060 11 190 1 310 0 430 070 9 200 1 320 0 440 -180 7 210 1 330 0 450 -190 6 220 1 340 0 460 -1100 5 230 0,5 350 0 470 -1120 3,9 240 0,5 360 0 480 -1

2. Perhitungan

Berdasarkan grafik

Sikloheksana

y1 = -0,037x + 11,29

y2 = -0,009x + 7,495 -

0 = -0,028x + 3,795

0,028x = 3,795

x = 135,535

y = 6,275 tf1

larutan contoh :

y3 = -0,101x + 19,87

y4 = -0,004x + 1,502 -

0 = -0,097x + 18,368

0,097x = 18,368

x = 189,361

y= 0,745 tf2

Jadi, ∆tf = tf1-tf2=6,275-0,745=5,53 0C

Penentuan massa molekul relatif (Mr)

Dik: Massa larutan sikloheksana = (g tabung reaksi + sikloheksana) –

(g tabung reaksi kosong)

= 62,87 – 55,34

= 7,53

Massa Larutan contoh = (g tabung reaksi + larutan contoh) –

(g tabung reaksi kosong)

= 63,03 – 55,34 g

=7,69 g

Kf sikloheksana = 20,0 0C/molal

Tf sikloheksana = 6,2750C

Tf larutan contoh = 0,7450C

Δ Tf = 5,53 0C

g solute = g larutan contoh - g sikloheksana

= 7,69 g – 7,53 g

= 0,16 g

Ditanya : Mr zat terlarut dalam larutan contoh?

Jawab :

∆Tf =

5,53 =

5,53x7,53=

Mrsolute = 3200/41,64 = 76,84 gram/mol

B. PEMBAHASAN

Penurunan titik beku diukur berdasarkan selisih dari titik beku pelarut dengan

titik beku larutan. Untuk menentukan titik beku pelarut dalam percobaan ini, pertama-

tama menimbang tabung reaksi kosong selanjutnya menimbang tabung reaksi yang

telah dimasukkan 10 ml pelarut. Pelarut yang digunakan pada percobaan ini adalah

sikloheksana. Setelah itu pelarut dimasukkan ke dalam gelas beker yang telah diisi

dengan es batu. Sambil mengaduk perlahan-lahan mencatat perubahan suhu setiap 10

detik selama 8 menit dari pelarut. Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan,

terdapat 23 perubahan suhu selama 8 menit. Perubahan suhu tersebut digunakan

sebagai data untuk membuat kurva antara waktu dan suhu.

Untuk menentukan bobot molekul senyawa pada percobaan ini penurunan titik

beku larutan diperlukan dalam perhitungan. Penurunan titik beku larutan diperoleh

dari perbedaan titik beku pelarut dan titik beku larutannya. Penurunan titik beku dari

suatu larutan (∆Tf) berbanding lurus dengan konsentrasi molal dari larutan (m), hal

ini berarti ∆Tf berbanding terbalik dengan BM. Semakin besar nilai dari ∆Tf maka

semakin kecil nilai BM. Penurunan titik beku analog dengan peningkatan tiitik didih.

Pelarut dalam larutan berada dalam kesetimbangan dengan tekanan tertentu dari uap

pelarut. Jika zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan, tekanan uap pelarut akan

turun dan titik beku juga akan turun.Penurunan titik beku berbanding lurus dengan

perubahan tekanan uap. Untuk konsentrasi zat terlarut yang cukup rendah, penurunan

titik beku berkaitan dengan molalitas. Pengukurannya dapat digunakan untuk

menentukan massa molar zat yang tidak diketahui.

Besarnya massa molekul yamg didapatkan dari hasil percobaan berbeda dengan

massa molekul relatif larutan contoh berdasarkan dari buku referensi yaitu 120

gram/mol, hal ini karenakan es yang digunakan dalam percobaan untuk

mendinginkan larutan sudah mencair. Sehingga titik beku yang didapatkan tidak

sesuai dengan literatur. Hal ini juga disebabkan oleh ketidakcermatan praktikan

dalam melakukan percobaan, terutama dalam proses pengadukkan dan pembacaan

skala temperatur pada termometer yang digunakan dalam percobaan.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah :

1. Sifat koligatif larutan dapat digunakan untuk menentukan massa

molekul relatif dari zat terlarut dengan menggunakan metode

penurunan titik beku larutan.

2. Sifat koligatif larutan dipengaruhi oleh jumlah zat terlarut dan jumlah

zat pelarutnya.

3. Seiring pertambahan waktu, suhu akan mengalami penurunan dari

suhu awal dan jika mencapai penurunan maksimum akan mengalami

pembekuan

4. Mr sikloheksana berdasarkan percobaan sebesar 76,84 gr/mol, Tf

berdasarkan grafik sebesar 5,3C, dan massa sikloheksana sebesar 7,53

gr.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, E. James. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara :

Jakarta.

Oxtoby, David W dkk. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Erlangga: Jakarta.

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, jilid 2. Penerbit

Erlangga: Jakarta.

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 2. ITB : Bandung.

LAMPIRAN

GRAFIK LAPORAN KIMIA DASAR I

KELOMPOK 3