Laporan Praktikum N-1 kimia fisik

Percobaan N-1 Penentuan Volum Molar Parsial

I.

Tujuan Percobaan -Menentukan volume molar parsial natrium klorida (NaCl) sebagai fungsi rapat massa.

II.

Teori Dasar Volume molar adalah volume yang dimiliki setiap mol suatu zat pada temperatur dan tekanan tertentu. Volume molar parsial suatu zat dalam larutan adalah perubahan volume yang terjadi apabila satu mol komponen x ditambahkan pada larutan tersebut dan tidak mengubah komposisi sistem. Volume polar parsial dari komponen x pada suatu sistem sama dengan kenaikan atau penurunan yang sangat kecil pada volume dibagi dengan banyaknya mol zat yang ditambahkan, pada saat keadaan suhu, tekanan, dan jumlah komponen lain yang ada pada sistem tersebut konstan. Secara matematik, volume molal parsial didefinisikan sebagai : (

)

̅

Dimana ̅ adalah volume molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisik ̅ berarti kenaikan dalam besaran termodinamik V yang diamati bila satu mol senyawa i ditambahkan ke suatu sistem yang besar, sehingga komposisinya tetap konstan. Pada temperatur dan tekanan konstan, persamaan di atas dapat ditulis sebagai ∑ ̅

dan dapat diintegrasikan menjadi : ∑ ̅

Faktor – Faktor yang mempengaruhi perubahan volume molar parsial adalah adanya perbedaan antara gaya intermolekular pada larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut, dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran molekul suatu larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut. Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan (juga disebut sebagai panas differensial larutan), (ii) entalpi molal parsial, dan (iii) energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-

sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (i) metode grafik, (ii) menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan V dan ni, dan (iii) menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata. Pada praktikum ini digunakan metode volume molar nyata yang ditentukan sebagai: ̅

̅

Atau

Dimana ̅ adalah volume molal untuk komponen murni. Pada praktikum ini, digunakan 2 macam zat, yaitu NaCl dan air, dan etanol dan air. Maka, persamaan di atas dapat ditulis menjadi: ̅ Dimana

adalah jumlah mol air, dan

adalah jumlah mol zat terlarut (NaCl atau

etanol). ̅ Dimana

adalah massa pelarut, dalam hal ini adalah air, dan

Sehingga,

̅

untuk

pada 1 mol. Sedangkan harga

Setelah didapatkan semua harga harga ini dapat diplot terhadap adalah (

pada variasi

mol adalah

dalam masing-masing variasi mol, maka semua mol. Kemiringan yang didapatkan dari grafik ini

), dan dapat digunakan untuk menentukan harga volum molal parsial

( ̅ ), berdasarkan persamaan berikut: ̅

(

)

III.

Data Pengamatan T ruang

: 25.5 °C

ρair saat 25.5oC

: 0.9969186 gram/ml

Mr NaCl

: 58.45 g/mol

Mr

: 18.02 g/mol

Massa piknometer kosong tanpa termostat: 21.52 gram Massa piknometer + air tanpa termostat : 46.04 gram Massa piknometer kosong dg termostat : 19.24 gram Massa piknometer + air dg termostat

: 45.11 gram

Tabel Pengamatan massa piknometer + zat Tanpa Termostat

IV.

Dengan Termostat

[NaCl]

W pikno + zat

[NaCl]

W pikno + zat

(M)

(gram)

(M)

(gram)

0.3

46.32

0.3

45.38

0.6

46.68

0.6

45.74

0.9

46.92

0.9

46

1.2

47.23

1.2

46.33

1.5

47.54

1.5

46.61

Pengolahan Data Penentuan Volume Piknometer Tanpa Termostat (

)

= 24.596 mL

Vpikno = Dengan termostat (

Vpikno =

)

= 25.95 mL

Penentuan Massa Jenis Zat Tanpa termostat ρzat=

(

)

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M ρzat =

= 1.0083 g/mL

dengan termostat ρzat=

(

)

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M ρzat =

= 1.0073 g/mL

dengan cara yang sama sehingga diperoleh ρzat pada masing-masing kosentrasi antara lain : Tabel Massa Jenis Zat tanpa termostat

dengan termostat

[NaCl]

Massa Jenis Zat

[NaCl]

Massa Jenis Zat

(M)

(gram/mL)

(M)

(gram/mL)

0.3

1.0083

0.3

1.0073

0.6

1.0229

0.6

1.0212

0.9

1.0327

0.9

1.0312

1.2

1.0453

1.2

1.0439

1.5

1.0579

1.5

1.0547

Penentuan Jumlah Mol Zat (n zat)

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M = 0.0073788 mol = 0.007785 mol

Tabel Jumlah Mol Zat Tanpa termostat

dengan termostat

[NaCl]

n zat

[NaCl]

n zat

(M)

(mol)

(M)

(mol)

0.3

0.0073788

0.3

0.007785

0.6

0.00147576

0.6

0.01557

0.9

0.00221364

0.9

0.023355

1.2

0.00295152

1.2

0.03114

1.5

0.0036894

1.5

0.038925

Penentuan Berat Pelarut (Ws) Wzat = mol zat x Mr zat Ws

= Wpikno+zat – Wpikno kosong – Wzat

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M Tanpa termostat Wzat = 0.0073788 mol x 58.45 g/mol = 0.4313 gram Ws

= 46.32 g – 21.52 g – 0.4313 gram = 24.36871 gram

Dengan termostat Wzat = 0.007485 mol x 58.45 g/mol = 0.4375 gram Ws

= 45.38 g – 19.24 g – 0.4375 gram = 25.7025 gram

Tabel Massa Zat dan Pelarut Tanpa termostat

dengan termostat

[NaCl]

W zat

Ws

[NaCl]

W zat

Ws

(M)

(gram)

(gram)

(M)

(gram)

(gram)

0.3

0.431291

24.36871

0.3

0.455033

25.685

0.6

0.862582

24.29742

0.6

0.910067

25.59

0.9

1.293873

24.10613

0.9

1.3651

25.395

1.2

1.725163

23.98484

1.2

1.820133

25.27

1.5

2.156454

23.86355

1.5

2.275166

25.095

Penentuan Jumlah Mol Pelarut (n pelarut)

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M Tanpa termostat 1.3523 mol Dengan termostat mol Tabel Jumlah Mol Pelarut Tanpa termostat

dengan termostat

[NaCl]

n pelarut

[NaCl]

n pelarut

(M)

(mol)

(M)

(mol)

0.3

1.3523

0.3

1.4254

0.6

1.3484

0.6

1.4201

0.9

1.3377

0.9

1.4093

1.2

1.331

1.2

1.4023

1.5

1.3243

1.5

1.3926

Penentuan Volume Molar Nyata (

)

(

)

(

)

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M Tanpa termostat (

)

Dengan termostat (

)

Tabel Volume Molar Nyata Tanpa termostat

dengan termostat

[NaCl]

ϕ

[NaCl]

ϕ

(M)

(ml/mol)

(M)

(ml/mol)

0.3

56.43402

0.3

56.694

0.6

55.4124

0.6

55.705

0.9

55.02927

0.9

55.252

1.2

54.34392

1.2

54.54

1.5

53.6836

1.5

54.005

Grafik Tanpa termostat

Dengan Termostat

keterangan grafik :

√( (

)

) + 58.565 maka, (tanpa termostat)

Penentuan Volume Molar Parsial (

) )

√( (

)

(

(

)

) √(

Contoh perhitungan jika [NaCl] = 0.3 M tanpa termostat (

)

(

56.428

)

18.0915

)

Tabel Volume Molar Parsial Zat dan Volume Molar Nyata Pelarut Tanpa termostat

V.

dengan termostat

[NaCl]

V NaCl

Va

[NaCl]

V NaCl

Va

(M)

(mL/mol)

(mL/mol)

(M)

(mL/mol)

(mL/mol)

0.3

56.428

18.0915

0.3

56.688

18.0924

0.6

55.396

18.1205

0.6

55.689

18.1229

0.9

54.999

18.1579

0.9

55.222

18.1623

1.2

54.297

18.2023

1.2

54.492

18.2091

1.5

53.617

18.2526

1.5

53.938

18.2621

Pembahasan

VI.

Kesimpulan Jadi volume molar parsial NaCl pada temperatur 25.5°C untuk beberapa konsentrasi adalah sebagai berikut: Tanpa termostat

VII.

dengan termostat

[NaCl]

V NaCl

[NaCl]

V NaCl

(M)

(mL/mol)

(M)

(mL/mol)

0.3

56.104

0.3

56.688

0.6

54.946

0.6

55.689

0.9

54.458

0.9

55.222

1.2

53.685

1.2

54.492

1.5

52.947

1.5

53.938

Daftar Pustaka -P. W. Atkins. 1978. ”Physical Chemistry”. edisi 7. Oxford University. halaman 161168. -Rao, RR dan Fasad, KR.2003.“Effects of

Volume and Partial Molar Volume

variation on Journal Bearings”. India.Vol 46. Hal 143-152. -Sheemaker.1989.”Experimental in Physical Chemistry”.5 th ed.New York:Mc.Graw Hill.page 187-194

LAMPIRAN-LAMPIRAN Densitas Air dari CRC