Laporan Percobaan E-2 (Kelarutan Timbal Balik)

5/19/2018 Laporan Percobaan E-2 (Kelarutan Timbal Balik)

1/9

1

PERCOBAAN E-2

KELARUTAN TIMBAL BALIK

I. TUJUAN

a) Menentukan fraksi mol dalam tiap campuran fenol-air

b)

Menentukan suhu rata-rata terjadinya perubahan jumlah fasa pada tiap

campuran fenol-air

c) Menentukan kelarutan timbal balik antara dua cairan

d)

Menentukan hubungan kelarutan dengan suhu dalam suatu diagram fasa

II. DASAR TEORI

Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat

terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan

dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada

kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan

perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air.

Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya

merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang

terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut

seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah

tak larut (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun

sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang

terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk

menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh yang metastabil.

Sistem biner fenol

air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat solubilitastimbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Solubilitas

(kelarutan) adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk

larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat

terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut

larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu

pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris

lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat

berupa zat murni ataupun campuran.


2/9

2

Campuran terdiri dari beberapa jenis. Di lihat dari fasenya, Pada system biner

fenol air, terdapat 2 jenis campuran yang dapat berupah pada kondisi tertentu. Suatu

fase didefenisikan sebagai bagian system yang seragam atau homogeny diantara

keadaan submakroskopiknya, tetapi benar benar terpisah dari bagian system yang

lain oleh batasan yang jelas dan baik. Campuran padatan atau dua cairan yang tidak

saling bercampur dapat membentuk fase terpisah. Sedangkan campuran gas-gas

adalah satu fase karena sistemnya yang homogen. Symbol umum untuk jumlah fase

adalah P (Dogra SK & Dogra S, 2008 ).

Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi

dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida

dalam air. Istilah tak larut (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit

larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada

bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat

dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh yang metastabil

atau mengendap.

Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur

sebagian bila temperaturnya di bawah temperatur kritis. Jika mencapai temperatur

kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika

temperaturnya telah melewati temperatur kritis maka sistem larutan tersebut akan

kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi. Salah satu contoh dari temperatur

timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang

berdasarkan pada bertambahnya % fenol dalam setiap perubahan temperatur baik di

bawah temperatur kritis. Jika temperatur dari dalam kelarutan fenol aquadest

dinaikkan di atas 50C maka komposisi larutan dari sistem larutan tersebut akan

berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan bertambah (lebih dari11,8 %) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari 62,6

%). Pada saat suhu kelarutan mencapai 66C maka komposisi sistem larutan tersebut

menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.

Sistem biner fenol air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan

timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Disebut sistem

biner karena jumlah komponen campuran terdiri dari dua zat yaitu fenol dan air. Fenol

dan air kelarutanya akan berubah apabila dalam campuran itu ditambahan salah satu


3/9

3

komponen penyusunnya yaitu fenol atau air. Jika komposisi campuran fenol air

dilukiskan terhadap suhu akan diperoleh kurva yang ditunjukan pada gambar 1..

Gambar 1. Komposisi campuran fenol air

L1 adalah fenol dalam air, L2adalah air dalam fenol, XAdan XFmasing-masing

adalah mol fraksi air dan mol fraksi fenol, XC adalah mol fraksi komponen pada suhu

kritis (Tc). Sistem ini mempunyai suhu kritis (Tc) pada tekanan tetap, yaitu suhu

minimum pada saat dua zat bercampur secara homogen dengan komposisi Cc. Pada

suhu T1dengan komposisi di antara A1 dan B1 atau pada suhu T2dengan komposisi

di antara A2 dan B2, sistem berada pada dua fase (keruh). Sedangkan di luar

daerah kurva (atau diatas suhu kritisnya, Tc), sistem berada pada satu fase (jernih).

Temperatur kritis atas Tc adalah batas atas temperatur dimana nterjadi

pemisahan fase.Diatas temperatur batas atas, kedua komponen benar-benar

bercampur.Temperatur ini ada gerakan termal yang lebih besar menghasilkan

kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen, (Atkins PW, 1999).

Beberapa system memperlihatkan temperatur kritis Tc . dimana dibawah

temperatur itu kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan diatas

temperatur itu kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah

air-trietilamina. Dalam hal ini pada temperatur rendah kedua komponen lebih dapat

campur karena komponen-komponen itu membentuk kompleks yang lemah, pada

T

T 0

L1

L2

A2

A1

B2

B1

XA = XC

Mol

XF =

T1

T2


4/9

4

temperatur lebih lebih tinggi kompleks itu terurai dan kedua komponen kurang dapat

bercampur, ( Atkins PW ,1999).

IV. DATA PENGAMATAN

TRuangan= 26oC

Massa piknometer kosong=26,85gram

Massa piknometer penuh air=51,87gram

Massa piknomet er penuh NaCl 1%=52,04gram

Massa piknometer penuh metanol 1%=51,84gram

LARUTAN (mL) TBENING

(OC)

TKERUH

(OC)

AIR FENOL

4 4 66 64,5

5 4 65 63

6 4 67 65

8 4 67,5 64

10 5 68 66,5

6,5 6 65 64

8,5 7 64 62,5

10,5 8 67 66


5/9

5

FENOL + NaCl 79 74

FENOL + CH3OH 64 62

V. PENGOLAHAN DATA

1.

Penentuan Volume Piknometer

VPIKNO=[ (Wpikno+air)-Wpikno kosong] / [massa jenis air pada Truang]

=[51,87gram-26,85gram]/[1gram/ml]

=25,02 ml

2. Penentuan massa jenis zat

a. Massa jenis NaCl

Massa jenis NaCl =[ (Wpikno+NaCl)-Wpikno kosong] / [VPIKNO]

=[52,04gram-26,85gram] / 25,02ml

= 1,0067 gram/ml

b. Massa jenis metanol

Massa jenis metanol =[ (Wpikno+metanol)-Wpikno kosong] / [VPIKNO]

=[51,84gram-26,85gram] / 25,02 ml

= 0,9988 gram/ml

c. Massa jenis air

Massa jenis air =[ (Wpikno+air)-Wpikno kosong] / [VPIKNO]

=[51,87gram-26,85gram] / 25,02 ml

= 1gram/ml

3. Penentuan Trata-rata

TRata-rata=[TKERUH+TBENING] / 2


6/9

6

LARUTAN (mL) TBENING

(OC)

TKERUH

(OC)

TRATA-RATA

(OC)

AIR FENOL

4 4 66 64,5 62,5

5 4 65 63 64

6 4 67 65 66

8 4 67,5 64 65,75

10 5 68 66,5 67,25

6,5 6 65 64 64,5

8,5 7 64 62,5 63,25

10,5 8 67 66 66,5

FENOL + NaCl 79 74 76,5

FENOL + CH3OH 64 62 63

4. Penentuan fraksi mol dalam sistem fenol : air

Mol fenol =

= 0,0425 mol

Mol air =[ ] = 0,2222 mol

Xf enol= = 0,1605


7/9

7

Xa ir= 1 0,16 = 0,8395

Dengan cara yang sama maka akan didapatkan nilai fraksi

mol air dan fenol seperti dalam tabel di bawah ini:

FRAKSI MOL

FENOL

(Xf)

AIR

(Xa)

0,1605 0,8345

0,1327 0,8673

0,1130 0,8870

0,0873 0,9127

0,0872

0,9128

0,1499 0,8501

0,1361 0,8639

0,1272 0,8728


8/9

8

5. Penentuan fraksi mol fenol (sistem fenol-air-NaCl)

WNaCl=[ 1 gram / 100 ml larutan] x 6ml NaCl 1%

=0,06gram

Mol NaCl= [WNaCl/ Mr NaCl]

= [0,06gram / 58,44gram mol-1]

=0,001026mol

Mol fenol = [gram/Mr fenol]

=[6gram / 94,11gram mol-1

= 0,0637

VNaCl=[WNaCl/Massa jenis NaCl]

=[0,06gram / 1,0067gram/ml]

=0,0596 ml

Vair=VNaCl1%-VNaCl

= 6 ml 0,0596

= 5,9404 ml

Jadi, mol air adalah:

nair=[Vair x massa jenis air] / Mr air

=[5,9404ml x 1g/ml] / 18gram/mol

= 0,33 mol

sehingga fraksi mol fenol nya:

Xfenol=[nfenol] / [nfenol+nair+nNaCl]

=[0,0637mol] / [0,0637mol+0,33mol+0,001026mol]=0,16137

Xair= 1-0,16137

= 0,83863

6. Penentuan fraksi mol fenol (sistem fenol air-metanol)

VMETANOL={[1ml metanol]/100ml larutan} x Vmetanol1%

=0,06 ml


9/9

9

Massa metanol=Vmetanol x massa jenis metanol

=0,06mlx0,9988gram/ml

=0,059928gram

Mol metanol = [gram/Mr metanol]

=[0,059928gram ]/ [32gram/mol]

=1,87275 x 10-3 mol

Mol fenol = [gram/Mr fenol]

=[4gram] / [94,11gram/mol]

=0,0425mol

Vair = Vmetanol 1% - Vmetanol

= 6ml 0,06ml

= 5,94 ml

Jadi, mol air adalah:

nair=[Vair x massa jenis air] / Mr air

=[5,94ml x 1g/ml] / [18gram/mol]

= 0,33 mol

sehingga fraksi fenol nya:

Xfenol=[nfenol] / [nfenol+nair+nmetanol]

=[0,0425mol] / [0,0425mol+0,33mol+0,00187275mol]

=0,1135

Xair=1-0,1135

= 0,8865

Laporan Percobaan E-2 (Kelarutan Timbal Balik)

Documents

Transcript of Laporan Percobaan E-2 (Kelarutan Timbal Balik)