Laporan Praktikum Dinamika Kimia Tegangan Permukaan Cara Cincin DuNouy

Laporan Praktikum KI-3141 Dinamika Kimia Percobaan G3 TEGANGAN PERMUKAAN CAIRAN CARA CINCIN DUNOUY

 Nama

: Galih Dyah Kurniawati

 NIM

: 10515055

Kelompok/ Shift

: III/ Kamis Pagi

Tanggal Percobaan

: 02 November 2017

Tanggal Pengumpulan

: 09 November 2017

Asisten

: Didi

LABORATORIUM KIMIA FISIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2017

TEGANGAN PERMUKAAN CAIRAN CARA CINCIN DUNOUY

I.

TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan tegangan permukaan air, etanol, kloroform, aseton, toluena, NaCl, dan MgCl 2. 2. Menentukan tegangan antar muka dari campuran air kloroform dan campuran air toluena.

II.

DASAR TEORI

Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya persatuan panjang yang bekerja  pada permukaan untuk melawan pembesaran permukaan atau sebagai energi per satuan luas yang diperlukan untuk memperluas permukaan sebagai energi pada suhu, tekanan dan komposisi tetap. Tegangan permukaan ditentukan salah satunya dengan Metode Cincin Du Nouy:

 1. 6 79   =0.7250 √ 0.0 (1452 0. 0 4534 )  Dengan Fr faktor koreksi; r jari-jari kawat; R jari-jari cincin; D tegangan permukaan tekanan fasa di bawah; d tegangan permukaan tekanan fasa di atas; dan C keliling cincin. Sedangkan tegangan antar muka yaitu gaya persatuan panjang yang terdapat  pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. Tengangan antar muka selalu le bih kecil daripada tegangan permukaan. Salah satu cara pengukuran baik pada tegangan antar muka maupun tegangan permukaan, ialah dengan menggunakan cincin Du Nuoy. Metode tersebut didasarkan atas penentuan gaya yang diperlukan untuk menarik cincin Pt-Ir dari permukaan cairan.

III.

DATA PENGAMATAN

T ruang

= 27 oC

air 

= 0.996512 g/mL

udara

= 0.001893 g/mL = 5.992 cm

Keliling cincin (C)



= 53.6

1. Massa Piknometer

Piknometer 1 Massa pikno kosong Massa pikno + air

= 19.06 g = 44.93 g

Tabel 1. Massa pikno+larutan pada pikno 1

Larutan Piknometer + Toluena Piknometer + Aseton Piknometer + NaCl Piknometer + MgCl 2 

Massa (g) 40.81 39.40 45.93 46.79

Piknometer 2 Massa pikno kosong Massa pikno + air

= 18.96 g = 45.56 g

Tabel 2. Massa pikno+larutan pada pikno 2

Larutan

Massa (g)

Piknometer + Etanol Piknometer + Klorofom

40.88 57.98

2. Tegangan Permukaan Cairan Tabel 3. Data pengamatan tegangan permukaan cairan

Zat

Air  NaCl MgCl 2 Toluena Etanol Kloroform Aseton

P1 (dyne/cm) 77.5 78.0 72.9 31.9 23.7 26.1 20.5

P2 (dyne/cm) 77.0 79.5 74.1 35.5 23.9 26.1 20.2

P3 (dyne/cm) 77.0 78.0 73.7 32.6 24.0 25.8 20.2

P (dyne/cm) 77.1667 78.5000 73.5667 33.3333 23.8667 26.0000 20.3000

3. Tegangan Antar Muka Tabel 4. Data pengamatan tegangan antarmuka

Zat

Kloroform + Air Toluena + Air

P1 (dyne/cm) 22.1 11.3

P2 (dyne/cm) 22.1 10.5

P3 (dyne/cm) 20.5 10.9

P (dyne/cm) 21.5667 10.9000

IV.

PENGOLAHAN DATA A. Penentuan V Piknometer

V piknometer(/) = W+ ρaiWr  sg

Pada piknometer 1,

V piknometer = ..−.

= 25.9605504 mL

Dengan menggunakan cara yang sama dengan perhitungan di atas, maka : Tabel 5. Data volume piknometer 1 dan 2

Piknometer

V Pikno (mL)

1

25.9605504

2

26.6931055

B. Penentuan ρ larutan

m larutan (g) = m larutan –  m pikno1/2 kosong Pada pikno 1, m larutan (g) = m larutan –  m pikno1/2 kosong Dengan perhitungan yang sama dengan cara di atas dan menggunakan masing  –  masing piknometer yang digunakan, didapat data sebagai berikut : Tabel 6. Massa berbagai larutan

Larutan

m pikno + larutan (g)

Air pikno1  Air pikno2   NaCl MgCl2 Etanol

m pikno kosong (g)

44.93 45.56 45.93 46.79

19.06 18.96 19.06 19.06 18.96 18.96 19.06 19.06

40.88 57.98

Kloroform Toluen

40.81

Aseton

39.40

m larutan (g) 25.87

26.60 26.87 27.73 21.92 39.02 21.75 20.34

 ρ larutan =   Dengan perhitungan yang sama untuk masing  –   masing larutan, maka diperoleh Hasil perhitungan sebagai berikut : Tabel 7. Massa jenis larutan

Larutan Air pikno1  Air pikno2   NaCl MgCl2 Etanol Kloroform

m larutan (g) 44.93 45.56 45.93 46.79 40.88 57.98

V piknometer (mL) 25.9605504 26.6931055 25.9605504 25.9605504 26.6931055 26.6931055

ρ larutan (g/mL) 0.996512 0.996512 1.035032 1.068159 0.821186 1.461801

Toluen Aseton

40.81 39.40

25.9605504 25.9605504

0.837810 0.783496

C. Penentuan faktor koreksi (Fr)

 1. 6 79   =0.7250 √ 0.0 (1452 0. 0 4534 ) 

Diketahui : R/r = 53.6 → r/R  = 0.0186567 C cincin = 5.992 cm

D = rapat massa fasa di bawah antar muka d = rapat massa fasa di atas antar muka Pada air,

(77. 1 667)  =0.7250 √ 5.9920. (00.1452 9965120.001839) 0,04534 1.679 (0.0186567) = 0.957657

Dengan cara perhitungan yang sama dengan di atas, didapat faktor koreksi untuk setiap 1 jenis larutan adalah : Tabel 8. Hasil perhitungan faktor koreksi untuk tiap zat

Larutan

Air  NaCl MgCl2 Etanol Kloroform Toluen Aseton Kloroform + Air Toluena + Air

P

Fr

77.1667

0.957657

78.5000

0.959142

73.5667

0.953600

33.3333

0.902040

23.8667

0.887549

26.0000

0.890925

20.3000

0.881742

21.5667

0.883829

10.9000

0.865291

D. Penentuan Tegangan Permukaan (γ)

 =   

γ

Pada air, γ = P x Fr = 77.1667 x 0.957657 = Dengan cara perhitungan yang sama dengan di atas, diperoleh nilai masing – masing tegangan permukaan dan tegangan antarmuka sebagai berikut : Tabel 9. Hasil perhitungan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka nyata

Larutan

Air  NaCl MgCl2

P

Fr

γ (mN/m)

77.1667

0.957657

73.8992

78.5000

0.959142

75.2926

73.5667

0.953600

70.1532

Etanol Kloroform Toluen Aseton Kloroform + Air Toluena + Air

33.3333

0.902040

30.0680

23.8667

0.887549

21.1829

26.0000

0.890925

23.1641

20.3000

0.881742

17.8994

21.5667

0.883829

19.0613

10.9000

0.865291

9.4317

 = γff  γff γhg   100%  = |.−..|   100%

E. Penentuan Galat

Pada air,

= 2.652035 %

Dengan perhitungan yang sama dengan cara di atas, maka galat yang diperoleh sebagai berikut : Tabel 10. Hasil perhitungan galat tegangan permukaan dan tegangan antarmuka

Larutan

Air  NaCl MgCl 2 Etanol Kloroform Toluen Aseton

γ reff  (mN/m)

γ (mN/m)

Galat (%)

71.99

73.8992

2.6520

114

75.2926

33.9539

-

70.1532

-

21.97

30.0680

36.8594

26.67

21.1829

20.5741

27.93

23.1641

17.0637

20.83

17.8994

14.0691

VI.

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh nilai

tegangan

 permukaan Air, NaCl, MgCl2, Etanol, Kloroform, Toluen dan Aseton ,  berturut turut adalah  73.8992, 75.2926, 70.1532, 30.0680, 21.1829, 23.1641, dan 17.8994 mN/m. Sedangkan nilai tegangan antarmuka dua cairan yang terdiri dari campuran Kloroform + Air yaitu 19.0613 mN/m, sedangkan campuran Toluena + Air sebesar 9.4317 mN/m.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Atkins, PW. 1999. Kimia Fisika. Jilid 2. Jakarta : PT Erlangga. Hal. 102-103 F.Daniels, et al. 1970.  Experimental Physical Chemistry ed. 7. New York: Mc GrawHill. Hal. 357-365 Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. PT. Rineka Cipta. Jakarta. Hal. 62-64

VIII. LAMPIRAN 

Data pengamatan



Massa jenis air



Massa jens udara