tugas kimia fisika evaluasi soal

27
TUGAS EVALUASI SOAL KIMIA FISIKA OLEH: KELOMPOK 11 ALFIANI GUNTARI MAHA DEWI (1306370871) FAUSTINA PRIMA MARTHA (1306404802) LUKMAN (1306464815) MUH A VINCI KURNIA (1306403390) VINA DAMAYANTI (1306370865)

Upload: vinci-kurnia

Post on 12-Apr-2016

284 views

Category:

Documents


17 download

DESCRIPTION

Membahas seputar soal dalam permasalahan kesetimbangan cair-cair dan cair-uap

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

TUGAS EVALUASI SOAL

KIMIA FISIKA

OLEH:

KELOMPOK 11

ALFIANI GUNTARI MAHA DEWI (1306370871)

FAUSTINA PRIMA MARTHA (1306404802)

LUKMAN (1306464815)

MUH A VINCI KURNIA (1306403390)

VINA DAMAYANTI (1306370865)

TEKNOLOGI BIOPROSES

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK, OKTOBER 2014

Page 2: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

TUGAS KELOMPOK KIMIA FISIK

KELOMPOK 11

Nomor 14.55

Data berikut ini didapat untuk kesetimbangan cair-uap dalam sistem benzena dan CS2

(Karbon disulfida) pada 25 oC.

xCS2 x benzene p CS2, mm p Benzene

1 0 361.1 0

0.9789 0.0211 352.7 3.5

0.9532 0.0468 344.1 7.1

0.8847 0.1153 321.4 16

0.8176 0.1824 299.1 24

0.6998 0.3002 263.6 35.1

0.5014 0.4986 197.4 53.7

0.3698 0.6302 156.6 63.5

0.2337 0.7663 102.5 75.3

0.1286 0.8714 60.2 83.8

0.0551 0.9449 27.9 89.5

0 1 0 94.9

a. Buatlah diagram fase cair-uap terhadap xCS2 serta yCS2 sebagai sumbu x-nya

Jawab :

Page 3: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Komentar :

Tekanan parsial dari komponen larutan ideal berisi dua cairan mudah menguap berkaitan

dengan komposisi dari campuran berdasarkan hukum Raoult

PA=x A pA∗¿ ¿ PB=xB pB∗¿ ¿ (1)

Dimana * menunjukkan tekanan uap dari zat A dan B murni. Total tekanan uap adalah

p=p A+pB=x A pA∗+xB pB∗¿ pB∗+( p A∗− pB∗) xA (2)

Variasi linear dari tekanan uap pada suhu tetap dengan perubahan komposisi

Komposisi dari cairan dan uap dalam kesetimbangan tidak tentu sama, uap harus lebhi

melimpah di komponen yang mudah menguap

Untuk fraksi mol dari gas lebhi melimpah di komponen yang mudah menguap

Dalam kasus soal nomor a kita mengasumsikan p CS2 dan p Benzene sudah tidak murni lagi

sehingga keduanya bukan pA* dan pB*. Dengan demikian kita langsung menghitung nilai total

tekanan uapnya (p)

Untuk fraksi mol dari gas yA dan yB

y A=pA

p y B=

pB

p (3)

Untuk campuran ideal, tekanan parsial dapat diekspresikan dalam fraksi mol dalam cairan

y A=x A

pA∗¿pB∗+( pA∗−pB∗)x A

¿ y B=1− y A (4)

Dengan menggunakan persamaan (2) dan (3) dengan mengasumsikan pA = pCS2 dan pB =

xbenzena, kita memperoleh nilai dari yA pada masing – masing tekanan total, yang dapat dilihat

di table di bawah

xCS2 x benzene

p CS2,

mmp Benzene p, mm yCS2

1 0 361.1 0 361.1 1

0.9789 0.0211 352.7 3.5 356.2 0.99017

Page 4: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

4

0.9532 0.0468 344.1 7.1 351.2

0.97978

4

0.8847 0.1153 321.4 16 337.4

0.95257

9

0.8176 0.1824 299.1 24 323.1 0.92572

0.6998 0.3002 263.6 35.1 298.7

0.88249

1

0.5014 0.4986 197.4 53.7 251.1

0.78614

1

0.3698 0.6302 156.6 63.5 220.1

0.71149

5

0.2337 0.7663 102.5 75.3 177.8 0.57649

0.1286 0.8714 60.2 83.8 144

0.41805

6

0.0551 0.9449 27.9 89.5 117.4

0.23764

9

0 1 0 94.9 94.9 0

Hasil ini kemudian diplot sesuai permintaan soal yaitu kurva yCS2 dan xCS2 vs p yang dapat

dilihat di bawah.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

50

100

150

200

250

300

350

400

xCS2 yCS2

fraksi CS2

p to

tal

Page 5: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Dari grafik di atas terlihat perbedaan antara jawaban grafik penjawab dengan grafik yang

sebenarnya. Hal ini dimungkinkan terjadi karena perbedaan asumsi nilai tekanan CS2 dan

benzenan yang disubstitusikan ke persamaan (2)

b. Hitunglah komposisi dan tekanan azeotropis

Jawab :

Komposisi cair dan uap pada CS2 dapat dinyatakan dalam xCS2 untuk cair dan yCS2 untuk uap.

Seperti yang telah diperoleh di table di atas, kita dapat mengetahui perbandingan

komposisinya. Berikut komposisi cair dan uap tiap kenaikan tekanan total

xCS2 yCS2 p, mm

1 0 361.1

0.9789 0.2376 356.2

0.9532 0.4181 351.2

0.8847 0.5765 337.4

0.8176 0.7115 323.1

0.6998 0.7861 298.7

0.5014 0.8825 251.1

0.3698 0.9257 220.1

0.2337 0.9526 177.8

0.1286 0.9798 144

0.0551 0.9902 117.4

0 1 94.9

Untuk menentukan tekanan yang menyebabkan terjadi fenomena Azerotrop, kita menghitung

dengan persamaan hukum Gibbs yaitu

∆ Gmix=nRT (x A ln xA+ xB ln xB) (5)

Masukkan nilai xCS2 dan xbenzena yang diketahui ke persamaan (5) maka didapat table berikut

xCS2 x benzene

xCS2 ln xCS2 + x benzene

ln x benzene

1 0∞

0.9789 0.0211-0.10229

Page 6: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

0.9532 0.0468-0.18898

0.8847 0.1153-0.35745

0.8176 0.1824-0.47501

0.6998 0.3002-0.61103

0.5014 0.4986-0.69314

0.3698 0.6302-0.65885

0.2337 0.7663-0.54371

0.1286 0.8714-0.38372

0.0551 0.9449-0.21327

0 1∞

Dapat dilihat di table di atas bahwa tidak ada perubahan notasi pada angka xCS2 ln xCS2 + x

benzene ln x benzene sehingga tak ada nilai fungsi Gibbs yang nilainya positif. Cairan campuran

dinyatakan tetap stabil dalam isothermal sehingga interaksi campuran CS2 dan benzene tetap

disukai dalam beberapa variasi tekanan. Fenomena Azerotrop terjadi bila fungsi Gibbs

bernilai positif yang berarti tidak cenderung ke pencampuran ketimbang larutan ideal. Karena

campuran CS2 dan benzene tercampur sempurna, dapat dinyatakan bahwa tidak ada nilai

tekanan Azerotrop.

c. Plotkan pCS2 terhadap XCS2 dan pbenz terhadap Xbenz. Hitung konstanta Henry untuk tiap

zat terlarut dalam pelarut

Jawab :

Page 7: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Komentar :

Apabila diplot ulang kurvanya dengan kurva pCS2 vs xCS2 dan pbenzena vs xbenzena dalam

satu grafik, maka didapatkan hasil sebagai berikut

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

50

100

150

200

250

300

350

400

xCS2 x benzene

xCS2 atau xbenzena

p (t

ekan

an)

Hasil yang didapat cukup berbeda dengan kurva di jawaban.

Untuk menghitung nilai konstanta Henry (K) digunakan persamaan berikut

p=x K (6)

Persamaan (5) kemudian dihitung nilai K dengan menggunakan regresi linear (y = mx)

dimana y = p dan x = x dan garis singgung (m) adalah nilai konstanta Henry. Dari hasil

perhitungan regresi linear didapatkan nilai KCS2 = 350,15 mmHg dan Kbenzena = 92,46 mmHg

Page 8: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

d. Hitunglah jumlah relatif fasa cair dan fasa uap pada PT = 200 mm Hg dan XCS2=0,8.

Jawab :

Untuk menghitung jumlah relative fasa cair dan fasa uap, kita menuliskan n”= n + n’ dan

jumlah keseluruhan A = n”zA. Jumlah keseluruhan A juga adalah jumlahnya dalam kedua

fase :

n”zA = n xA+ n’ yA

Asumsi zCS2 = n” = 1 kemudian kita ambil xCS2 dan yCS2 pada p = 220.1 mmHg yaitu xCS2 =

0.3698 dan yCS2 = 0.711495. Kita juga ambil xCS2 = 0. 8176 dan yCS2 pada tekanan sama

adalah 0.92572. Maka persamaan menjadi

1 = n 0.3698 + n’0.711495

1 = n 0. 8176 + n’0.92572

Dengan sistem persamaan linear dua variable didapat

n (jumlah relative fasa uap) = -0,895

n’ (jumlah relative fasa cair) = 1,871

Nomor 17.8

Diketahui :

Misalkan aseton dan CHCl3 membentuk larutan ideal pada semua kisaran komposisi P0CHCl3 =

143, dan P0(CH3)2CO = 397 mm pada 170C. Plot PT, PCHCl3 dan P(CH3)2CO terhadap xCHCl3. Berikut

ini adalah data eksperimennya.

100 x XCHCl3

PCHCl3

(mm)P(CH3)2CO (mm) PT (mm)

0 0 397 39710 6 354 36020 13 304 31730 22 251 27340 34 196 23050 50 143 19360 71 95 16670 91 60 15180 111 32 14390 129 14 143100 143 0 143

Page 9: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Ditanya :

Plot ini juga pada kertas grafik yang sama. Hitung PCHCl3 jika xCHCl3 = 0,75. Hitung yCHCl3 dan tentukan apakah ada penyimpangan positif atau negatif

JAWAB :

Komentar

Plot PT, PCHCl3 dan P(CH3)2CO sebagai fungsi dari xCHCl3 menunjukkan adanya suatu penyimpangan negatif dari hukum Raoult, karena tekanan uap dari sistem tersebut lebih kecil dari yang diramalkan oleh hukum Raoult

Dalam mekanika fluida, seringkali lebih nyaman untuk bekerja dengan volume kontrol karena sulit untuk mengidentifikasi dan mengikuti sistem partikel fluida. Jadi, ada kebutuhan untuk menghubungkan persamaan sistem dan persamaan kontrol yang sesuai volume. Hubungan antara kedua diberikan oleh teorema transport Reynolds. Teorema ini dinamai Osborne Reynolds (1842-1912).

Bayangkan sebuah sistem dan sebuah volume atur bertepatan dengan permukaan kontrol. Reynolds menyatakan teorema transport bahwa laju perubahan sifat ekstensif N, untuk sistem ini sama dengan tingkat perubahan terhadap waktu dari N dalam volume atur dan tingkat bersih fluks properti N melalui permukaan kontrol. Sebagai contoh, hukum kekekalan massa yang menyatakan laju perubahan properti, massa, sama dengan jumlah dari tingkat akumulasi massa di dalam volume kontrol dan tingkat bersih dari aliran massa di seluruh permukaan kontrol.

Penyelesaian

Berdasar pada Plot PT, PCHCl3 dan P(CH3)2CO sebagai fungsi dari xCHCl3 di bawah :

bila xCHCL3 = 0,75 maka PT = 270 mm dan yCHCl3 = 193 mm

Page 10: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.00

50

100

150

200

250

300

350

400

P(CH3)2COPCHCl3PT

Plot Parsial CHCl3, (CH3)2CO dan PT terhadap fraksi mol CHCl3

Hukum Henry

Hukum Raoult

pT

pCHCl3

p(CH3)2C

O

fraksi mol XCHCl3

p ( m m )

Nomor 14.1

Tekanan uap yang dikeluarkan suatu cairan A, yaitu 5x106 dyne.cm-2. Hitunglah perubahan

titik didih bila panas penguapan adalah 100 kJ.mol-1 dan kerapatan uap serta cairan pada titik

didihnya adalah 3,5x10-4 kg.dm-3 dan 1,25 kg.dm-3. Bobot molekul didihnya adalah 100

g.mol-1 dan titik didihnya 150°C.

JAWAB:

Dik: P1 = 1atm

P2 = 5x106 dyne.cm-2

ΔH = 100 kJ.mol-1

duap = 3,5x10-4 kg.dm-3

duap = 1,25 kg.dm-3

BM = 100 g.mol-1

Td = 150°C = 423K

Dit: ΔT..?

Komentar :

Persamaan ini menggunakan persamaan Cyperon, dimana dasar dari Hubungan Clausius-

Clapeyron dapat digunakan untuk (numerik) menemukan hubungan antara tekanan dan

temperatur untuk batas-batas fase perubahan. Persamaan Clausius-Clapeyron memprediksi

ketergantungan suhu dari tekanan uap murni cairan atau makanan padat.

Rumus dasarnya :

Page 11: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

dPdT

= ∆ S∆V

=Sβ−Sβ

V β−V β

Namun, sebelummenggunakan rumus tersebut kita

harus terlebihdahulu mencarinilaiV β−V β terlebih dahulu,dengan caraberikut :

Penyelesaian :

VL = W .M

d=

(100 gmol ) x (10−3 kg

g )(1,25 kg

dm3 )=0,08 dm3

mol

Vv = W . M

d=

(100 gmol ) x (10−3 kg

g )(3,5 x10−4 kg

dm 3 )=285,71 dm 3

mol

ΔV = VL-Vv = (285,71 dm3/mol) – (0,08 dm3/mol) = 285,63 dm3/mol

P2 = 4,93 atm

P2 – P1 = ∆ H∆ V

. ∆ TTd

(4,93-1)atm = 100

285,63. ∆T

423

ΔT = 481261905

Nomor 18.1

Kerapatan campuran air-metanol dari komposisi yang berbeda adalah sebagai ditabelkan

berikut. Hitung volume molal parsial dari metanol dan air pada larutan molal dengan metode

grafik.

% Berat CH3OH

densitas kgdm-3

X(n2)

n1 n2/n1 WY

(V x 103dm3)0 0.9982 0 5.555556 0 18 18.032458410 0.9815 0.3125 5 0.0625 28 28.527763620 0.9666 0.625 4.444444 0.140625 38 39.313056130 0.9515 0.9375 3.888889 0.241071 48 50.446663240 0.9345 1.25 3.333333 0.375 58 62.0652755

45 0.92451.4062

53.055556 0.460227 63 68.1449432

50 0.9156 1.5625 2.777778 0.5625 68 74.2682394

55 0.90521.7187

52.5 0.6875 73 80.6451613

60 0.8946 1.875 2.222222 0.84375 78 87.1898055

Page 12: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

65 0.88342.0312

51.944444 1.044643 83 93.9551732

70 0.8715 2.1875 1.666667 1.3125 88 100.97533

75 0.85922.3437

51.388889 1.6875 93 108.240223

80 0.8469 2.5 1.111111 2.25 98 115.716141

85 0.8342.6562

50.833333 3.1875 103 123.501199

90 0.8202 2.8125 0.555556 5.0625 108 131.675201

95 0.80622.9687

50.277778 10.6875 113 140.163731

100 0.7917 3.125 0 ~ 118 149.046356

Komentar :

Pada soal diatas, disebutkan untuk mencari besar volume molal parsial, namun solusi

diatas belumlah menjelaskannya secara tuntas dan jawabannya masih terpotong. Sebelum

saya menjawab pertanyaan tersebut, saya menjelaskan terlebih dahulu mengenai volume

molal parsial.

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. Adapun 3 sifat termodinamik molal parsial utama,yakni

volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan

entalpi molal parsial (juga disebut sebagai panas diferensial larutan)

energi bebas molal parsial (disebut potensial kimia)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

20

40

60

80

100

120

140

160

f(x) = 40.9558931400447 x + 13.0857512853601R² = 0.994060424667346

Page 13: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan:

Metode grafik

Dengan menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan J dan ni

Dengan menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata

Volume molal parsial komponen suatu campuran berubah – ubah tergantung pada

komoposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari

A murni ke B murni Perubahan lingkungan molecular dan perubahan gaya – gaya yang

bekerja antar molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran jika

komposisinya berubah. Volum molal parsial komponen I dari sistem larutan didefinisikan

sebagai:

Dimana V adalah volum, n adalah jumlah mol, T adalah suhu dan P adalah tekanan sistem.

Volum larutan adalah fungsi dari suhu, tekanan, dan jumlah mol dan dapat dinyatakan

sebagai:

Apabila menggunakan grafik, volume molal parsial merupakan kemiringan grafik volume

total ketika jumlah J berubah, sedangkan tekanan, temperature, dan jumlah komponen lain

tetap. Nilainya bergantung pada komposisi. Ketika komposisi campuran berubah sebesar

penambahan dnA zat A dan dnB zat B, maka volume total campuran berubah sebesar :

Pada suhu dan tekanan tetap, maka persamaan dapat diubah menjadi:

Volum molal parsial akan tetap pada kondisi dimana komposisi, suhu, dan tekanan tetap.

Integrasi persamaan diatas pada kondisi tersebut memberikan:

Jika n1 = n2 maka tetapan akan sama dengan 0.

Pada data diatas, disebutkan bahwa besar mol dan komposisi tidak tetap sehingga sifat

kemiringan grafik sebagai volume molal parsial tidak berlaku.

Page 14: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Nomor 17.46

Diketahui : Massa campuran = 2 g

BM A = 150 g/mol

BM B = 120 g/mol

Tb = - 0.27oC = 272.73 K

Kb = 1.86 K/molal

Dit : a. komposisi senyawa tidak murni

b. Δ H lebur senyawa A

JAWAB :

Penyelesaian :

a. Perbandingan berat molekul.

A : B

150 : 120

5 : 4

Mol A = (5/9*2g)/(150g/mol) =0.0074 mol

Mol B = (4/9*2g)/(120g/mol)=0.0074 mol

Fraksi mol A = 0.0074/0.0148 =0.5

Fraksi mol B = 0.0074/0.0148 =0.5

Jadi komposisi senyawa tak murninya 1g senyawa A dan 1 g senyawa B.

b. Δ H lebur =( BMA R T) / (m x Kb x 1000)

= (150 g/mol x 8.314 J/k.mol x (272.73 K)2 )/(2g x 1.86

K/molal x 1000)

= 24.94 KJ/molal

Komentar :

Massa campuran merupakan massa A dan B. BM atau yang biasa disebut Mr

merupaka massa molekul relative. Massa molekul relative merupakan perbandingan massa 1

molekul unsure atau senyawa terhadap massa atom C-12.

Komposisi senyawa tak murninya dapat ditemukan dengan cara membandingkan

berat molekulnya terlebih dahulu. Penyelesaian diatas sudah benar. Menggunakan fraksi mol

Page 15: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

untuk menentukan komposisi senyawa tak murninya. Adapun fraksi mol adalah komposisi

campuran dan tidak berdimensi. Jumlah total fraksi mol adalah 1.

Entalpi peleburan merupakan besar entalpi 1 mol zat dari padat ke cair pada titik lebur

standar. Untuk menemukan rumus entalpi peleburan, digunakan prinsip persamaan Clausius –

Clapeyron, yakni :

ln P2P1

=∆ H (T 2−T 1)

R T 1 T 2

Dengan beberapa perubahan didapatkan persamaan,

∆ Tb=−R (Tb)2 Mr

∆ H . m

Dimana ∆ Tb=Kb .m

Maka, persamaan berubah menjadi

∆ H=−R (Tb)2 MrKb . m

∆ H=−R (Tb)2 MrKb . m .1000

Maka besar entalpi peleburan adalah,

∆ H =−8.314 J

k. mol (272.73 K )2 .150 g

mol

1.86 Kmolal

.2.1000

Sehingga besar entalpi peleburan adalah benar

Nomor 14.37

Diket: Tf (Mg) = 651oC

Tf (Zn) = 419.5oC

Tf (MgaZnb)= 590oC

Komposisi = 15% w/w Mg , 85%w/w Zn

Mol Mg = 15/24 = 0.625 mol

Mol Zn = 85/6504 = 1.3 mol

X Mg = 0.625/1.925 = 0.33

Page 16: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

X Zn = 1.3/1.925 = 0.67

Diperoleh : Mg : Zn

0.33 : 0.67

1 : 2

Sehingga Rumus Senyawa Campurannya : MgZn2

Dari hasil pengamatan diperoleh:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2300

400

500

600

700

ZnLinear (Zn)MgLinear (Mg)

Fraksi mol

Tem

pera

ture

Komentar :

Pada soal ini, diketahui titik beku (leleh) dari magnesium murni, zinc murni, dan campuran magnesium-zinc, serta komposisi massa dari campuran tersebut. Yang diinginkan soal ini adalah pembuatan grafik suhu terhadap komposisi dari kedua unsur. Karena zat murni memiliki fraksi mol yang diketahui, yaitu 1, maka pasangan titik beku dan fraksi mol dari kedua zat murni tersebut dapat langsung diplot ke diagram suhu terhadap fraksi mol tersebut, sedangkan campuran yang diketahui fraksi massanya tersebut harus diubah terlebih dahulu ke fraksi mol agar dapat diplot, di mana perhitungannya dapat dilihat pada file yang tersedia, yaitu, pertama, mengambil basis 100 g campuran, sehingga persentase massa dari tiap unsur = massa pada basis tersebut. kemudian massa tersebut dibagi dengan massa molar dari tiap unsur sehingga menghasilkan jumlah mol dari tiap unsur. kemudian, mol tiap unsur tersebut

ToC 347 368 419.5 590 651X Mg 0.26 0.09 - 0.33 1X Zn 0.74 0.91 1 0.67 -

Page 17: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

dijumlah untuk mencari fraksi mol dengan cara membagi mol tiap unsur dengan mol total. dari sini diperoleh komposisi dari campuran yang memiliki titik leleh 590 celcius seperti terlihat pada file yang tersedia. selain itu, dari fraksi mol ini juga dapat ditentukan rumus empiris dari campuran tersebut.

Sampai di titik ini kita telah memiliki 3 titik pada grafik yang akan dibuat. kemudian, dari hasil pengamatan diperoleh dua titik lainnya, sehingga total yang kita miliki pada grafik adalah 5 untuk tiap unsur seperti yang terihat pada grafik yang sudah dibuat pada file yang tersedia. grafik tersebut memperlihatkan kurva untuk kedua unsur, padahal menurut kelompok kami, yang dibutuhkan hanya satu kurva karena nilai komposisi dari kurva satunya lagi dapat ditentukan dari : 1-komposisi kurva pertama.

Nomor 14.18

Tekanan uap cairan A adalah 60 mm pada temperatur 35 0C, dan tekanan uap padat 1 mm kurang dari cairan pada temperatur yang sama. Perbedaan antara tekanan uap padat dan cair (yaitu p1-ps) adalah 2mm ketika temperatur 330C. Bila ΔHuap 40 kJ, maka hitunglah (a) ΔHlebur,

(b) ΔHsub. ?

Diketahui: cairan A

P=60 mm,T=35oC

(p1-ps) =2 mm,T=33oC

ΔHuap 40 kJ

Ditanyakan: (a) ΔHlebur, (b) ΔHsub.

Penyelesaian:

(a) ln P2=ln P1+Δ HR

[¿ 1T 1

1T 1

]¿

ln P2−ln P1=Δ HR

[¿ 1T1

1T1

]¿

ln 1−ln 2= Δ H8,314

[¿ 135

133

]¿

−1,1813= Δ H8,314

(−1,7316 x 10−3)

ΔHlebur = 5,6718 kJ

Page 18: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

(b) ΔHsub = ΔHuap + ΔHlebur

= 40 kJ +5,6718 kJ

= 45,6718 kJ

Komentar :

Seperti yang dilihat pada perhitungan diatas, metode yang digunakan adalah metode gas-

saturation yang diperkenalkan oleh Ramsay dan Young. Pada metoda ini, suatu gas inert

dialirkan melewati cairan yang suhunya dijaga konstan dengan menggunakan termostat.

Volume gas yang dialirkan diukur bersama kandungan uapnya, atau dapat pula yang diukur

adalah penguapan berat cairan. Apabila gas inert yang dialirkan dijenuhkan oleh uap cairan,

tekanan uap cairan akan dengan mudah ditentukan. Untuk memperjelas metoda diatas

(kadang-kadang metoda gas-saturation disebut juga metoda transpirasi).

Nomor 17.39

Suatu senyawa dengan bobot molekul 80 g/mol membentuk polimer bila dilarutkan dalam benzene. Jika titik beku benzene 5,1 oC bila 4 g senyawa A dilarutkan dalam 100 g benzene, hitung bobot molekul nyata dan derajat disasosiasinya. Titik beku benzene 5,45 oC dan konstanta titik beku molal 5,1 K/mol.

Diketahui: senyawa x,Mr=80 g/mol

Tf benzene=5,1 oC

Senyawa A,4 gr

100 gr benzene, Tf benzene=5,45 oC

Kf=5,1 K/mol

Ditanyakan: Mr

Penyelesaian: ΔTf=5,45 oC-5,1 oC

= 0,35 oC

ΔTf= Kf.m2

m2= 0,35/5,1=0,0686

Page 19: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

Mr= W 2 X 1000W 1 X m2

= 4 x1000

100 grx 0,0686

= 582,85 gr/mol

Komentar :

Dengan menggunakan penurunan rumus yang sama dengan yang digunakan dalam kenaikan titik didih, diperoleh bahwa penurunan titik beku juga sebanding dengan konsentrasi zat terlarut (molaritas). Dengan penurunan rumus yang sama dengan pada kenaikan titik didih akan diperoleh persamaan :

∆ T b=−R T0

2 B M 1

1000 ∆ H leburm2

Page 20: Tugas Kimia Fisika Evaluasi Soal

DAFTAR PUSTAKA

Bird, Tony. 1987. “Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas”. Alih bahasa: Kwe

Ie Tjien, Cet. 1. Jakarta: Gramedia.

Castellan, G.W. 1971. “Physical Chemistry”. 2nd ed.

Daniel et al. 1970. “Experimental Physical Chemistry”. 7th ed. McGraw Hill.

Francis, A.W. 1963. “Liquid-Liquid Equilibrium”. New York: Interscience Publisher.

Glasstone, S. 1946. “Text Book of Physical Chemistry”. 2nd ed.