I.
TUJUAN
Tujuan dari percobaan ini adalah
membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam dua cairan tertentu.
II.
DASAR
TEORI
Sistem merupakan suatu zat yang
dapat diisolasikan dari zat – zat lain dalam suatu bejana inert, yang menjadi
pusat perhatian dalam mengamati pengaruh perubahan temperatur, tekanan serta
konsentrasi zat tersebut. Sedangkan komponen adalah yang ada dalam sistem.
Banyaknya komponen dalam sistem adalah jumlah minimum dari spesies bebas yang
diperlukan untuk menentukan komposisi semua fase yang ada dalam sistem. Fasa
adalah bagian sistem dengan komposisi kimia dan sifat – sifat fisik seragam,
yang terpisah dari bagian sistem lain oleh suatu bidang batas. Pada tahun 1876,
Gibbs menurunkan hubungan sederhana antara jumlah fasa setimbang, jumlah
komponen, dan jumlah besaran intensif bebas yang dapat melukiskan keadaan
sistem secara lengkap.
Aturan
fase Gibb memberikan suatu hubungan antar derajat kebebasan dalam suatu system
dengan C komponen dan P fase. Hubungan tersebut dapat dinyatakan ke dalam
sebuah rumus umum, yaitu:
F =
C – P + 2
dimana,
F = jumlah derajat kebebasan
C = jumlah komponen
P = jumlah fasa
Di
dalam buku S.Dogra rumus untuk derajat kebebasan Gibb dinyatakan ke
dalam: F = C – P + 2. Menurut aturan fase, derajat kebebasan untuk
system 3 komponen diberikan dengan rumus:
F
= C – P + 2
= 5 – P
Derajat kebebasan suatu sistem adalah bilangan terkecil yang
menunjukkan jumlah variabel bebas (suhu, tekanan, konsentrasi komponen –
komponen) yang harus diketahui untuk menggambarkan keadaan sistem.Kondisi fasa
– fasa dalam sistem satu komponen digambarkan dalam diagram fasa yang merupakan
plot kurva tekanan terhadap suhu.Kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekanan,
dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada
suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :
F = 3 – P
Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa maka F = 2 berarti
untuk menyatakan suatu sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari
dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam
kesetimbangan, F = 1; berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan
konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tertentu berdasarkan
diagram fasa untuk diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu sistem tiga
komponen pada suhu dan tekanan tetap punya derajat kebebasan maksimum = 2
(jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa sistem ini dapat digambarkan dalam
satu bidang datar berupa suatu segitiga yang dapat menggambarkan suatu komponen
murni.
Konsentrasi
dapat dinyatakan dengan istilah persen berat atau fraksi mol. Fraksi mol tiga
komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan: XA + XB + XC = 1.
Konsentrasi dapat dinyatakan dalam istilah % berat atau fraksi mol. sistem tiga
komponen pada temperatur dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan
paling banyak.Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada
daya saling larut antar zat cair tersebut dan temperatur.Dalam eksperimen ini,
metode titrasi digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan
yang saling melarut sempurna.
Jumlah
fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut
antara zat cair tersebut dan suhu percobaan. Apabila pada suhu dan tekanan yang
tetap digunakan kurva binodal untuk menentukan kelarutan C dalam berbagai
komposisi A dan B. Untuk menentukan kurva bimodal yaitu dengan menambahkan zat
B ke dalam campuran A dan C. Titik dimana terjadi kesetimbangan antara wujud
satu fasa dengan dua fasa dari campuran ketiga komponen tersebut, apabila
dihubungkan akan membentuk suatu diagram yang menunjukkan batas-batas antara
daerah (region) satu fasa dengan daerah (region) dua fasa. Oleh karena itu
sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap punya derajat kebebasan
maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa sistem ini dapat
digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga tersebut
menggambarkan suatu komponen murni.
C
x
P
z
A
(y) B
Titik
A, B dan C menyatakan kompoenen murni. Titik-titik pada sisi Ab, BC dan Ac
menyatakan fraksi dari dua komponen, sedangkan titik didalam segitiga
menyatakan fraksi dari tiga komponen. Titik P menyatakan suatu campuran dengan
fraksi dari A, B dan C masing-masing sebanyak x, y dan z. Titik X menyatakan
suatu campuran dengan fraksi A = 25%, B = 25%, dan C = 50%. Titik-titik pada
garis BP dan BQ menyatakan campuran dengan perbandingan dengan jumlah A dan C
yang tetap, tetapi dengan jumlah B yang berubah. Hal yang sama berlaku bagi
garis-garis yang ditarik dari salah satu sudut segitiga kesisi yang ada
dihadapannya. Daerah didalam lengkungan
Merupakan
daerah dua fasa. Salah satu cara untuk menentukan garis binoidal atau kurva
kelarutan ini ialah dengan cara menambah zat B ke dalam berbagai komposisi
campuran A dan C. Titik-titik pada lengkungan menggambarkan komposisi sistem
pada saat terjadi perubahan dari jernih menjadi keruh. Kekeruhan timbul karena
larutan tiga komponen yang homogen pecah menjadi dua larutan konjugat terner.
III.
CARA
KERJA
3.1 Alat
dan Bahan
3.1.1
Alat
Adapun alat alat
yang digunakan dalam percobaan ini adalah
1. Labu
tertutup 100 ml 9 buah
2. Gelas
piala 250 ml 3 buah
3. Buret
50 ml 3
buah
4. Statif
dan klem 3
buah
5. Corong
3
buah
6. Neraca
piknometer
7. Labu
remprot
8. Terometer
3.1.2
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan
dalam percobaan ini adalah
1. Etanol
(larutan A)
2. Heksana
(Larutan B)
3. Aquades
(LarutanC)
IV.
CARA
KERJA
1.
Dalam labu erlenmeyer yang bersi, kering
dan tertutup, buatlah 9 macam lcampuran cairan A dan C yang saling larut
sempurna dengan komposisi sebagai berikut :
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(ml)
A 2 4 6 8 10 12 14 16 18
(ml)
C 18 16 14 12 10 8 6 4 2
(ml)
Semua pengukuran
dilakukan dengan buret
2. Titrasi
tiap campuran dalam labu 1 s/d
9 dengan zat B sampai tepat
timbul kekeruhan, dan catat julah volume zat B yang digunakan. Lakukan titrasi
dengan perlahan lahan
3. Tentukan
masa jenis masing masing cairan murni
A,B, dan C
4. Catat
suhu kamar sebelum dan sesudah percobaan.
V.
DATA
HASIL PENGAMATAN
Tabel 5.1
|
Labu
(mL)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
A
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
|
C
|
18
|
16
|
14
|
12
|
10
|
8
|
6
|
4
|
2
|
|
B
|
8,7
|
2
|
3,4
|
3,6
|
3
|
4,3
|
3
|
2,4
|
3,8
|
Tabel 5.2
|
Larutan
Labu
|
A
|
B
|
C
|
|||
|
na
|
xi
|
nb
|
xi
|
nc
|
xi
|
|
|
1
|
2
|
|
8,7
|
|
18
|
|
|
2
|
4
|
|
2
|
|
16
|
|
|
3
|
6
|
|
3,4
|
|
14
|
|
|
4
|
8
|
|
3,6
|
|
12
|
|
|
5
|
10
|
|
3
|
|
10
|
|
|
6
|
12
|
|
4,3
|
|
8
|
|
|
7
|
14
|
|
3
|
|
6
|
|
|
8
|
16
|
|
2,4
|
|
4
|
|
|
9
|
18
|
|
3,8
|
|
2
|
|
VI.
HASIL
PERHITUNGAN
belum dapat sobat
VII.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Pada praktikum ini dilakukan
percobaan mengenai sistem zat cair tiga komponen. Praktikum ini bertujuan untuk
membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua zat cair
tertentu. Prinsip dasar dari praktikum ini adalah pemisahan suatu campuran
dengan ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan
sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut
dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen
(solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam praktikum ini
adalah air, etanol dan heksana.
Dalam system tiga komponen
digunakan tiga jenis larutan yang mempunyai sifat yang berbeda-beda, air
(polar), etanol (nonpolar), dan heksana yang bersifat semipolar. Penggunaan
ketiga zat ini karena hanya akan bercampur sebagian (menurut teori) sehingga
digunakan bahan ini untuk membuktikan teori tersebut. heksana sebagai zat B,
air sebagai zat C, sedangkan etanol digunakan sebagai titran (zat A).Penambahan
air dilakukan dengan menggunakan buret agar dapat dilakukan dengan teliti.
Setelah larutan dicampur terbentuk dua lapisan yaitu heksana yang sifatnya
semipolar pada bagian atas karena memiliki massa jenis yang lebih rendah (1,05
g/mL) sedangkan etanol yang bersifat nonpolar berada pada bagian bawah karena
massa jenisnya lebih besar dari air. Campuran ini kemudian dititrasi dengan air
agar larutan ini menjadi satu fasa, karena air
bersifat polar sehingga dapat mencampurkan dua jenis larutan yang
berbeda sifat menjadi satu fasa. Titrasi dihentikan saat larutan telah menjadi
keruh dan membentuk dua lapisan gelembung minyak.
Volume yang digunakan untuk membuat larutan
menjadi keruh itulah banyaknya larutan etanol yang dapat larut dalam air dan
heksana. Untuk titrasi ini dilakukan dengan sembilan buah labu erlenmeyer
dimana masing masing labu dimasukkan air dan heksana dengan fraksi mol yang
berbeda, fraksi mol heksana meningkat dengan naiknya nomor labu erlenmeyer,
sedangkan fraksi mol air turun dengan naiknya nomor labu erlenmeyer. Dari
percobaan didapat bahwa untuk mengeruhkan larutan heksana diperlukan etanol
makin banyak dengan naiknya nomor labu erlenmeyer. Metode titrasi ini dapat
digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut
sempurna yaitu air dan heksana dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan
campuran tersebut yaitu etanol. Dari percobaan yang dilakukan proses
percampuran tiga komponen terjadi pada suhu konstan, suhu awal dan suhu akhir
pada kedua tahap percobaan tidak mengalami perubahandan tetap pada suhu 25oC
ini membuktikan bahwa sistem tiga komponen terjadi padatemperatur dan tekanan
tetap. Dari perhitungan dapat disimpulkan bahwa etanol lebih banyak larut dalam
heksana,karena banyaknya etanol yang dibutuhkan untuk mengeruhkan larutan titer
sebanding dengan banyaknya heksana yang terdapat dalamlarutan titer sehingga
berdasarkan data yang diperoleh dapat diketahui bahwa harga fraksi mol
rata-rata untuk zat A (etanol) adalah sebesar 23,44; zat B (heksana) sebesar 21,90;
zat C (air) sebesar 24,95 sehingga dapat
dibuat diagram fasa sistem untuk
masing – masing praktikum yang digambarkan dalam satu bidang datar
berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner.
VIII.
KESIMPULAN
DAN SARAN
8.1
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan
yang telah dilaksanakan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Siagram
fasa sistem zat cair tiga komponen dapat digambarkan dalam satu bidang datar
berupa suatu segitiga yang dapat menggambarkan suatu komponen murni.
2. Semakin
banyak jumlah volume zat A yang digunakan, maka semakin sedikit jumlah volume
dari zat B yang diperlukan untuk mentitrasi campuran antara zat A dan zat C
tercapai kesetimbangannya.
3. Kesetimbangan
dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan
untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap.
8.2
Saran
Saran yang dapat
disampaikan pratikan yaitu ,
IX.
DAFTAR PUSTAKA
Khairiah, Hanifah.
2015. Modul Praktikum Kimia Fisika,Politeknik Kampar,Bangkinang.
di akses 24 maret 2015
di akses 24 maret 2015
Tidak ada komentar:
Posting Komentar