Laporan Praktikum Kimia Fisik N-1 Penentuan Volum Molar Parsial

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KI-2142 PRAKTIKUM N-1 PENENTUAN VOLUM MOLAR PARSIAL

Nama

: Catia Julie Aulia

NIM

: 13714035

Kelompok

: II

Shift

: Rabu Siang Minggu ke-2

Tanggal Percobaan

: 4 November 2015

Tanggal Laporan

: 11 November 2015

Asisten

: Nurul Fatimah (20515014)

LABORATORIUM KIMIA FISIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2015

I.

JUDUL PERCOBAAN Penentuan Volum Molar Parsial.

II.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan Volum Molar Parsial larutan NaCl sebagai fungsi rapat massa. 2. Menentukan pengaruh konsentrasi zat terlarut terhadap nilai Volume Molar Parsial Zat.

III.

DASAR TEORI Variabel termodinamika dibedakan menjadi dua jenis, yaitu besaran intensif dan besaran ekstensif. Besaran intensif adalah besaran yang nilainya tidak dipengaruhi oleh faktor luar, contohnya tekanan dan temperatur. Sedangkan besaran ekstensif adalah besaran yang dipengaruhi oleh faktor luar, contohnya massa, volume, dan energi kinetik. Kedua besaran tersebut secara matematis dapat dinyatakan sebagai fungsi homogen berderajat n dalam suatu fungsi : f (N1, N2, . . . , Ni) = n f (N1, N2, . . ., Ni) dengan  dan N = tetapan; dan Ni = banyaknya mol komponen i dalam suatu sistem. Diferensiasi fungsi tersebut menghasilkan : N1 (

)

N2(

)

+ . . . = n n-1 f (N1, N2, . . . , Ni)

Persamaan ini dikenal sebagai teorema Euler untuk fungsi homogen berderajat n. Terdapat tiga sifat termodinamika molar parsial, yakni volum molar parsial dari komponen-komponen dalam larutan, entalpi parsial, dan energi bebas parsial. Sifat-sifat molar parsial ini dapat ditentukan dengan cara metoda grafik, metoda analitik, metoda molar nyata, dan metoda intersep. Namun pada percobaan ini yang ditentukan adalah volume molar parsial larutan NaCl sebagai fungsi konsentrasi parsial yang didefinisikan sebagai : (

̅̅̅

)

dengan Q = kuantitas ekstensif; Ni = banyaknya mol komponen i; dan Qi = sifat molar parsial komponen i. Pada praktikum ini, metode yang digunakan adalah metode volum molar nyata yang ditentukan sebagai : ̅

atau

̅

dengan  = volum molar nyata; dan ̅ = volum molar parsial komponen murni.

Pada praktikum ini, digunakan 2 macam zat, yaitu NaCl dan air. Maka, persamaan di atas dapat ditulis menjadi : ̅ dimana n1 adalah jumlah mol air, dan n2 adalah jumlah mol zat terlarut NaCl. ̅ dimana m1 adalah massa pelarut, dalam hal ini adalah air; dan

, sehingga

: ̅ untuk

pada 1 mol. Sedangkan harga

pada variasi

Setelah didapatkan semua harga maka semua harga ini dapat diplot terhadap

mol adalah

dalam masing-masing variasi mol, mol. Kemiringan yang didapatkan

dari grafik ini adalah ( ), dan dapat digunakan untuk menentukan harga volum molal parsial (̅ ), berdasarkan persamaan berikut: ̅

IV.

(

)

DATA PENGAMATAN T MassaPikno Kosong MassaPikno + Aqua DM Konsentrasi NaCl

= 27,5o C = 18,97 gram = 45,15 gram =3M

Tabel 1. Data Hasil Pengamatan

No.

Konsentrasi Larutan (M)

MassaPikno + Zat (gram)

1

0,3

45,45

2

0,6

45,77

3

0,9

46,08

4

1,2

46,36

5

1,5

46,65

V.

PENGOLAHAN DATA 1. Penentuan Volume Piknometer Vpikno

= =

Vpikno

–

= 26,27 mL

2. Penentuan Massa Jenis Zat WPikno Kosong = 18,97 gram Vpikno = 26,27 mL

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M

ρZat = 1,0079 gram/mL

Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 2. Massa Jenis NaCl dalam berbagai konsentrasi Zat (gram/mL)

[NaCl] (M)

Wpikno + zat (gram)

0,3

45,45

1,0079

0,6

45,77

1,0201

0,9

46,08

1,0319

1,2

46,36

1,0426

1,5

46,65

1,0536

3. Penentuan Mol Zat

nzat

Vpikno = 26,27 mL

=

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M nzat

=

nzat

= 0,007881 mol

Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 3. Jumlah Mol NaCl dalam berbagai konsentrasi [NaCl] (M)

nzat (mol)

0,3

0,007881

0,6

0,015762

0,9

0,023630

1,2

0,031524

1,5

0,039405

4. Penentuan Massa Zat Pelarut Mrzat

Wzat

= nzat x Mrzat

Wpelarut

= Wpikno + zat – Wpikno kosong - Wzat

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M Wzat = 0,007881 mol x 58,44 gram/mol Wzat = 0,46 gram

Wpelarut

= 45,45 gram – 18,97 gram – 0,46 gram

Wpelarut

= 26,02 gram

Wpikno kosong

= MrNaCl = 58,44 gram/mol = 18,97 gram

Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 4. Massa Zat Pelarut dalam berbagai konsentrasi

[NaCl] (M)

Wpikno + zat (gram)

nzat (mol)

Wzat (gram)

Wpelarut (gram)

0,3

45,45

0,007881

0,46

26,02

0,6

45,77

0,015762

0,92

25,88

0,9

46,08

0,023630

1,38

25,73

1,2

46,36

0,031524

1,84

25,55

1,5

46,65

0,039405

2,30

25,38

5. Penentuan Jumlah Mol Pelarut

Mrpelarut = Mrair = 18 gram/mol

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M

npelarut = 1,4455 mol Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 5. Jumlah Mol Pelarut dalam berbagai konsentrasi.

[NaCl] (M)

Wpelarut (gram)

npelarut (mol)

0,3

26,02

1,4455

0,6

25,88

1,4377

0,9

25,73

1,4294

1,2

25,55

1,4194

1,5

25,38

1,4100

6. Penentuan Volum Molar Nyata

(

Mrzat

)

= MrNaCl = 58,44 gram/mol

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M (

–

)

= 56,5393 mL/mol

Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 6. Volum Molar Nyata Larutan dalam berbagai konsentrasi

[NaCl] (M)

Zat

(gram/mL)

nzat (mol)

Wpikno + zat (gram)

(mL/mol)

0,3

1,0079

0,007881

45,45

56,5393

0,6

1,0201

0,015762

45,77

55,8156

0,9

1,0319

0,023630

46,08

55,1765

1,2

1,0426

0,031524

46,36

54,6459

1,5

1,0536

0,039405

46,65

54,0869

7. Grafik Data Pengolahan

Tabel 7. Data pada Grafik

(mL/mol)

nzat (mol)

√nzat

0,3

56,5393

0,007881

0,088774

0,6

55,8156

0,015762

0,125546

0,9

55,1765

0,023630

0,153720

1,2

54,6459

0,031524

0,177549

1,5

54,0869

0,039405

0,198506

[NaCl] (M)

Grafik 1. Grafik Hubungan Ø dengan √nzat 57 56,5 y = -22,248x + 58,564 R² = 0,9972

56

Ø

55,5 Series1

55

Linear (Series1)

54,5 54 53,5 0

0,05

0,1

0,15

√n zat

Dari hasil regresi diperoleh : Y = mx + c y = -22,248x + 58,564 = -22,248 x √nzat + 58,564 (

)

0,2

0,25

8. Penentuan Volum Molar Parsial (

) (

*

)

= (

Vpelarut =

) (

)

Perhitungan pada [NaCl] = 0,3 M (

)

VZat = 56,5339 mL

V* = V* = 18,0546 mL VPelarut = 18,06 mL +

(

)

VPelarut = 18,0546 mL

Dengan melakukan perhitungan yang sama pada molaritas yang berikutnya, diperoleh data massa jenis zat sebagai berikut.

Tabel 8. Volume Molar Parsial Zat dan Pelarut

[NaCl] (M)

VNaCl (mL)

VPelarut (mL)

0,3

56,5339

18,0546

0,6

55,8002

18,0392

0,9

55,1482

18,0263

1,2

54,6020

18,0107

1,5

54,0251

17,9928

VI.

PEMBAHASAN

VII.

SIMPULAN Berdasarkan data hasil pengolahan, didapatkan nilai Volume Molar Nyata larutan NaCl pada temperatur 27,5oC untuk beberapa konsentrasi adalah sebagai berikut; pada konsentrasi 0,3M sebesar 56,5339 mL; pada konsentrasi 0,6 M sebesar 55,8002 mL; pada konsentrasi 0,9 M sebesar 55,1482; pada konsentrasi 1,2 M sebesar 54,6020 mL; dan pada konsentrasi 1,5 M sebesar 54,0251 mL. Hubungan antara konsentrasi dengan Volume Molar Parsial adalah berbanding terbalik, dimana jika nilai konsentrasi zat semakin besar, maka nilai Volume Molar Parsialnya akan semakin kecil, begitupun sebaliknya.

VIII.

DAFTAR PUSTAKA Bird, T. 1994. Kimia Fisik untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Atkins, P.W . 1999. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi Empat. Jakarta : Erlangga. Diakses : 6 Oktober 2015 http://faculty.nwfsc.edu/web/science/struckl/ABSOLUTE%20DENSITY%20OF% 20WATER%20TABLE.pdf Diakses : 3 November 2015 http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927593 Diakses : 3 November 2015 https://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927321

IX.

LAMPIRAN 1. Massa Jenis Air Berbagai Suhu (CRC)

2. MSDS NaCl 3. MSDS Air 4. Data Pengamatan Praktikum