baru

Dasa Haryuwibawa / 110405057Kenaikan Titik Didih

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sifat koligatif merupakan sifat yang mengacu pada jumlah partikel. Sifat ini

tergolong sifat fisis, yaitu meliputi penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,

penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Larutan yang dianmati sifat

koligatifnya adalah larutan yang sangat encer dan zat terlarutnya tergolong non-

volatil, yaitu tidak mudah menguap. Diharapkan zat terlarut tidak mengganggu

molekul-molekul air yang akan menguap atau membeku. Zat terlarut dapat

menghambat gerakan molekul-molekul air. Makin banyak jumlah zat terlarut,

makin banyak hambatannya, makin besar sifat koligatif larutan (Rufiati, 2011).

Adanya perbedaan titik didih antara aquadest dengan larutan lainnya yang

melatarbelakangi percobaan ini dimana akan dicari seberapa besar kenaikan titik

didih untuk setiap run sampel percobaan.

1.2. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dari percobaan ini adalah bagaimana menentukan titik

didih beberapa sampel dengan metode Landsberger dan bagaimana membuat

grafik konsentrasi versus kenaikan titik didih.

1.3. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan kenaikan titik didih

dengan metode Landsberger dan membuat grafik konsentrasi versus titik didih.

1.4. Manfaat Percobaan

Manfaat dari percobaan ini yaitu untuk mengetahui faktor-faktor yang

mempengaruhi kenaikan titik didih dan mengetahui kenaikan titik didih pelarut

aquadest dengan menggunakan metode Landsberger.

Laboratorium Kimia FisikaDepartemen Teknik Kimia USU

1


1.5. Ruang Lingkup Percobaan

Pratikum Kimia Fisika modul “Kenaikan Titik Didih” ini dilaksanakan di

Laboratorium Kimia Fisika Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara dengan kondisi ruangan:

Tekanan Udara : 760 mmHg

Suhu : 30 oC

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sampel sukrosa

(C12H22O11), kalium klorida (KCl), dan aquadest (H2O). Adapaun alat yang

digunakan adalah pipa kapiler, pipa bengkok, labu destilasi, gelas ukur,

erlenmeyer, dan gabus.


2


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sifat-Sifat Koligatif Larutan

Sifat-sifat koligatif adalah sifat-sifat yang hanya tergantung pada banyaknya

molekul zat terlarut relative terhadap jumlah total molekul yang ada, tetapi bukan

pada sifat alami partikel-partikel zat tersebut (Dogra dan Dogra, 1990).

Sifat koligatif yang akan dipertimbangkan adalah:

1. Penurunan tekanan uap dan kenaikan titik didih

2. Penurunan titik beku

3. Tekanan osmotik

Sifat koligatif larutan non-elektrolit yang cukup teratur. 0,1 solusi molar dari

non-elektrolit menghasilkan sekitar efek koligatif sama seperti solusi non-

elektrolit lain dari konsentrasi yang sama. Di sisi lain, solusi elektrolit

menunjukkan penyimpangan jelas. Artinya, larutan tersebut menghasilkan

penurunan titik beku dan kenaikan titik didih jauh lebih besar daripada non-

elektrolit konsentrasi yang sama.

Sifat koligatif non-elektrolitik solusi layak pertimbangan serius karena

mereka merupakan metode yang berharga untuk memperkirakan berat molekul

zat terlarut dan untuk mengevaluasi sejumlah kuantitas termodinamika yang

sangat penting. Metode penentuan berat molekul tergantung pada fakta bahwa

tiap sifat koligatif diubah dengan jumlah yang konstan, ketika sejumlah tertentu

molekul zat terlarut yang ditambahkan ke pelarut. Salah satu aplikasi farmasi

penting dari sifat koligatif dalam prepatation intravena isotonik dan isotonik

lacrimal solusi. Aplikasi lain juga ditemukan dalam fisiologi eksperimental

(Arnikar dkk, 1992).

2.2. Kenaikan Titik Didih

Titik didih larutan adalah suhu di mana tekanan uap adalah sama dengan

tekanan eksternal. Untuk larutan yang mengandung zat terlarut nonvolatil,

kenaikan titik didih berasal dari perubahan potensial kimia pelarut karena adanya


3


zat terlarut. Karena zat terlarut adalah nonvolatil, larutan tersebut tidak menguap.

Oleh karena itu, kurva untuk fasa uap adalah sama dengan yang untuk uap murni.

Di sisi lain, karena cairan mengandung zat terlarut, potensi kimia berkurang

pelarut (lihat kurva putus-putus). Titik-titik di mana kurva untuk uap memotong

kurva untuk cairan murni dan zat terlarut sesuai dengan titik didih pelarut murni

dan larutan, masing-masing. Kita melihat bahwa titik didih larutan (T`b) lebih

tinggi dibandingkan dengan pelarut murni (Tb).

Gambar 2.1. Plot Potensi Kimia versus Suhu untuk Menggambarkan Sifat

Koligatif.

(Chang, 2004)

Garis merah putus-putus menunjukkan tahap solusi. Tb dan T`b adalah titik

didih dari pelarut dan solusi, dan Tf dan T’f adalah pembekuan poin dari pelarut

dan solusi masing-masing.

Gambar 2.2 menunjukkan diagram fasa air murni dan larutan berair. Setelah

penambahan zat terlarut nonvolatil, tekanan uap larutan menurun pada suhu

setiap. Akibatnya. titik didih larutan pada 1 atm akan lebih besar dari 373,15 K

(Chang, 2004).


4


Gambar 2.2. Diagram Fasa Air Murni dan Air Dalam Larutan Berair yang

Mengandung Zat Terlarut Non Volatil (garis merah terputus).

(Chang, 2004)

Keterangan gambar:

Garis merah solid: Air murni

Garis merah terputus: Air dalam larutan berair yang mengandung zat terlarut

non volatil

Titik didih cairan adalah suhu di mana tekanan uap yang menjadi sama

dengan tekanan atmosfer. Tapi tekanan uap larutan selalu diturunkan karena

penambahan non-volatile zat terlarut. Oleh karena itu, solusinya harus

dipanaskan sampai suhu tinggi sehingga tekanan uap yang menjadi sama dengan

tekanan atmosfer. Oleh karena itu, titik didih larutan memiliki zat terlarut non-

volatile lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Dengan kata lain, titik didih

larutan dikatakan tinggi. Perbedaan antara titik didih larutan dan pelarut murni

pada tekanan konstan tertentu dikenal sebagai elevasi titik didih larutan (Goel,

2006).


5


2.3. Aplikasi Percobaan Kenaikan Titik Didih “Pembuatan Biodiesel dari

Minyak Ikan dengan Radiasi Gelombang Mikro”

Lemak dan minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan

lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi

larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), kloroform

(CHCl3), benzene dan hidrokarbon lainnya. Lemak dan minyak dapat larut dalam

pelarut tersebut karena mempunyai polaritas yang sama dengan pelarut tersebut.

Lemak dan minyak adalah trigliserida dan triasilgliserol. Trigliserida alami adalah

trimester dari asam lemak berantai panjang (C12 sampai C24) dan gliserol,

merupakan penyusun utama lemak hewan dan minyak nabati. Trigliserida melalui

reaksi transesterifikasi dengan gliserol diubah menjadi monogliserida dan digliserida

dengan bantuan katalis seperti natrium metoksida dan basa lewis lainnya. Hanya saja

proses ini menghasilkan campuran yang terdiri atas 40-80% monogliserida, 30-40%

digliserida, 5-10% trigliserida, 0,2-9% asam lemak bebas dan 4-8% gliserol.

Minyak ikan mengandung asam lemak yang beragam. Kandungan asam

lemak jenuh rendah sedangkan asam lemak tak jenuhnya tinggi terutama asam lemak

tak jenuh rantai panjang yang mengandung 20 atau 22 atom C atau lebih. Beberapa

asam ini termasuk EPA dan DHA.

Biodiesel disintesis dari ester asam lemak dengan rantai karbon antara C6-

C22 dengan reaksi transesterifikasi. Biodiesel bisa digunakan dengan mudah karena

dapat bercampur dengan segala komposisi dengan minyak solar, mempunyai sifat-

sifat fisik yang mirip dengan solar biasa sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk

mesin-mesin diesel yang ada hampir tanpa modifikasi (Handayani, 2010).


6



7

Minyak ikan dipanaskanpada suhu 45 oC

Minyak ikan disaring dengan menggunakan saringan kopi

Minyak ikan dipanaskan pada suhu 30 – 35 oC

Mulai

Ditambahkan metanol 30% berat minyak dan katalis H2SO4 0,5% berat

minyak

Minyak ikan dicuci dengan akuades untuk menetralkan pH H2SO4 dalam minyak

Campuran direfluks pada suhu 52 oC selama 1 jam

Ditambahkan metanol dengan perbandingan antara metanol dengan minyak ikan 6:1, 12:1, 18:1, dan 24:1

Ditambahkan Natrium sulfat dan diaduk selama 10 menit

A


Gambar 2.3 Flowchart Pembuatan Biodiesel dari Minyak Ikan

(Handayani, 2010)


8

A

Direaksikan denganradiasi gelombang mikro

Dicuci dengan akuades secara berulang-ulang

Ditambahkan asam sulfat hingga pH campurn menjadi 4

Dialiri dengan gas N2

Diperoleh biodiesel murni

Ditambahkan natrium sulfat anhidrat

Selesai


BAB III

METODELOGI PERCOBAAN

3.1. Bahan dan Peralatan.

3.1.1 Bahan dan Fungsi.

1. Aquadest (H2O).

Fungsi : sebagai cairan yang akan dipanaskan dan digunakan uapnya.

2. Sukrosa (C12H22O11).

Fungsi : sebagai bahan dalam percobaan.

3. Kalium Klorida (KCl).

Fungsi : sebagai bahan dalam percobaan.

3.1.2 Peralatan dan Fungsi

1. Labu Distilasi.

Fungsi : sebagai tempat air dipanaskan.

2. Termometer.

Fungsi : sebagai alat pengukur suhu larutan.

3. Gelas ukur.

Fungsi : sebagai alat mengukur volume zat cair.

4. Pipa bengkok.

Fungsi : sebagai penghubung aliran uap dari labu distilasi ke beaker gelas.

5. Pipa kapiler.

Fungsi : saluran penghubung aliran uap pada labu distilasi dengan udara

luar.

6. Labu erlenmeyer.

Fungsi : sebagai tempat larutan.

7. Bunsen.

Fungsi : sumber panas untuk mendidihkan air.

8. Statif dan klem.

Fungsi : sebagai alat penahan labu destilasi.

9. Neraca elektrik.

Fungsi : sebagai alat untuk menimbang sampel.


9


3.2. Rangkaian Peralatan

Gambar 3.1 Rangkaian Landsberger.

Keterangan:

1. Gabus

2. Statif dan Klem

3. Pipa Bengkok

4. Gelas Ukur

5. Labu Destilasi

6. Kawat Kasa

7. Bunsen

8. Kaki Tiga


10

1

3

6

4

7

2

5

8


3.3. Prosedur Percobaan

3.3.1. Prosedur Kalibrasi

a. Dirangkai alat yang akan digunakan.

b. Labu destilasi diisi dengan air hingga 2/3 bagian volumenya, lalu

ditutup dengan gabus yang dilengkapi dengan pipa kapiler..

c. Air dalam labu destilasi dipanaskan sampai mendidih, dan uapnya

digunakan untuk mendidihkan aquadest dalam gelas ukur sebanyak

12,5 ml.

d. Kemudian diukur suhu saat mendidihnya sebagai suhu kalibrasi.

3.3.2. Prosedur Kenaikan Titik Didih Metode Landsberger

a. Dirangkai alat yang akan digunakan.

b. Labu destilasi diisi dengan air hingga 2/3 bagian volumenya, lalu

ditutup dengan gabus yang dilengkapi pipa kapiler.

c. Gelas ukur diisi dengan air sebanyak 12,5 ml dan ditambahkan sampel

kalium klorida (KCl) dan sukrosa (C12H22O11).

d. Diaduk dan kemudian diukur volumenya sebagai V1.

e. Air dalam labu destilasi dipanaskan sampai mendidih, dan uapnya

digunakan untuk mendidihkan larutan dalam gelas ukur.

f. Suhu pada saat larutan mendidih dicatat.

g. Diukur volume larutan sebagai V2.

h. Percobaan diulangi untuk run berikutnya.


11


3.4. Flowchart Percobaan

3.4.1. Flowchart Percobaan Kalibrasi

Tidak

Gambar 3.2 Flowchart Percobaan Kalibrasi


12

Apakah uap air dari labu destilasi sudah mendidihkan aquadest pada gelas ukur ?

Suhunya dicatat

Bunsen dimatikan dan volume aquadest dalam gelas ukur dicatat

Labu destilasi dipanaskan

Labu destilasi diisi dengan aquadest sampai 2/3 bagian volumenya

Gelas ukur diisi dengan 12,5 ml aquadest

Tidak

Mulai

Selesai

Ya


3.4.2. Flowchart Percobaan Kenaikan Titik Didih dengan Metode

Landsberger

Tidak

Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Kenaikan Titik Didih dengan Metode Landsberger


13

Labu destilasi dipanaskan

Apakah uap air dari labu destilasi sudah mendidihkan aquadest pada gelas ukur ?

Suhunya dicacat

Bunsen dimatikan dan volume aquadest dalam gelas ukur dicatat

Lakukan untuk sampel yang lain

Sebanyak x gram sampel KCl dilarutkan ke dalam 12,5 ml air dalam gelas ukur

Mulai

Selesai

Tidak

Ya


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Kalibrasi Pelarut

Pelarut yang dipakai : Aquadest (H2O)

V pelarut awal (V0) : 12,5 ml

Titik didih kalibrasi : 96 oC

4.2 Penentuan Titik Didih Dengan Metode Landsberger

4.2.1 Sampel Kalium Klorida (KCl)

Tabel 4.1 Hasil Percobaan untuk Sampel Kalium Klorida

Run W (gr) V1 (ml) V2 (ml) m1 m2 Td (oC) ∆Td (oC)

I 0,1 12,5 19 0,112 0,073 97,3 1,3

II 0,3 12,5 19,5 0,335 0,215 97,4 1,4

III 0,4 12,5 17,5 0,447 0,294 98,2 2,2

Kdteori = 7,646 oC/molal

Kdpercobaan = 2,260 oC/molal

4.2.2 Sampel Sukrosa (C12H22O11)

Tabel 4.2 Hasil Percobaan untuk Sampel Sukrosa

Run W (gr) V1 (ml) V2 (ml) m1 m2 Td (oC) ∆Td (oC)

I 0,2 12,5 20 0,049 0,030 96,2 0,2

II 0,4 12,5 19,2 0,073 0,047 96,3 0,3

III 0,5 12,5 19 0,122 0,080 97,5 1,5


14

100%xKd

KdKdralat%

teori

percobaanteori

100%x7,646

260,2646,7ralat%

70,44%ralat%


Kdteori = 7,102 oC/molal

Kdpercobaan = 4,437 oC/molal

4.3 Pembahasan

4.3.1 Pengaruh Molalitas Kalium Klorida (m) Terhadap Kenaikan Titik

Didih Larutan Kalium Klorida (∆Td)

Gambar 4.1 adalah grafik yang menyatakan pengaruh molalitas Kalium

Klorida (m) terhadap kenaikan titik didih larutan Kalium Klorida (ΔTd) yang

dinyatakan sebagai berikut :

Gambar 4.1 Pengaruh Molalitas Kalium Klorida (m) Terhadap Kenaikan

Titik Didih Larutan Kalium Klorida (∆Td)

Dari gambar ditunjukkan bahwa molalitas Kalium Klorida (m) berbanding

lurus dengan kenaikan titik didih larutan Kalium Klorida (∆Td). Pada run I


15

100%xKd

KdKdralat%

teori

percobaanteori

100%x7,646

469,13646,7ralat%

%94,65ralat%


dengan konsentrasi 0,073 molal diperoleh kenaikan titik didih (∆Td) 1,3 oC,

pada run II dengan konsentrasi 0,215 molal diperoleh kenaikan titik didih (∆Td)

1,4 oC dan pada run III dengan konsentrasi 0,294 molal diperoleh kenaikan titik

didih (∆Td) 2,2 oC.

Secara teori larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan

arus listik. Sifat koligatif larutan elektolit menyimpang dari sifat koligatif larutan

non elektrolit. Secara umum sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar daripada

larutan non elektrolit untuk konsentrasi larutan yang sama. Larutan elektrolit

yang mengalami ionisasi sempurna ( derajat ionisasi = 1) maka nilai i mendekati

jumlah partikel ion yang diuraikan. Dengan mengukur i, maka pengukuran sifat

koligatif larutan elektrolit dapat ditentukan dengan hubungan berikut :

ΔTd = Kd . m. i (Laksono, 2004)

Keterangan:

∆Td= kenaikan titik didih (oC)

Td = titik didih (oC)

m = molalitas (molal)

Kd = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/molal)

i = faktor Van’t Hoff

Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu

semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa

elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari

0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion (Suryani, 2011).

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan hasil

percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori.

4.3.2 Pengaruh Molalitas Sukrosa (m) Terhadap Kenaikan Titik Didih

Larutan Sukrosa (∆Td)

Gambar 4.2 adalah grafik yang menyatakan pengaruh molalitas Sukrosa

(m) terhadap kenaikan titik didih larutan Sukrosa (ΔTd) yang dinyatakan sebagai

berikut :


16


Gambar 4.2 Pengaruh Molalitas Sukrosa (m) Terhadap Kenaikan Titik

Didih Larutan Sukrosa (∆Td)

Dari gambar ditunjukkan bahwa molalitas Sukrosa (m) berbanding lurus

dengan kenaikan titik didih larutan Sukrosa (∆Td). Pada run I dengan

konsentrasi 0,030 molal diperoleh kenaikan titik didih (∆Td) 0,2 oC, pada run II

dengan konsentrasi 0,047 molal diperoleh kenaikan titik didih (∆Td) 0,3 oC dan

pada run III dengan konsentrasi 0,080 molal diperoleh kenaikan titik didih (∆Td)

1,5 oC.

Secara teori larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan

arus listik. Sifat koligatif larutan elektolit menyimpang dari sifat koligatif larutan

non elektrolit. Secara umum sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar daripada

larutan non elektrolit untuk konsentrasi larutan yang sama. Faktor Van’t Hoff

untuk non elektrolit α = 0 dan n adalah 1, Raoult menyederhanakan ke dalam

persamaan :

ΔTb = Kd . m (Laksono, 2004)

dimana: ΔTb = kenaikan titik didih larutan

Kd = tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (kenaikan titik didih

untuk 1 mol zat dalam 1000 gram pelarut)

m = molal larutan (mol/100 gram pelarut)


17


Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu

semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa

elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari

0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion (Suryani, 2011).

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan hasil

percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori.


18


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa

kesimpulan yaitu:

1. Kenaikan titik didih (ΔTd) baik untuk ΔTd regresi, ΔTd praktek, maupun

ΔTd teori larutan Kalium Klorida (KCl) dan Sukrosa (C12H22O11) berbanding

lurus dengan molalitasnya (m).

2. Dari hasil percobaan, persen ralat kenaikan titik didih (ΔTd) yang didapat

dengan metode Landsberger adalah 70,44 % untuk Kalium Klorida (KCl) dan

65,94 % untuk Sukrosa (C12H22O11).

3. Kenaikan titik didih bergantung pada zat pelarut dan konsentrasi larutan.

4. Titik didih larutan lebih besar dari titik didih pelarut murninya, selisih

keduanya disebut kenaikan titik didih (Td).

5. Dari hasil percobaan, kenaikan titik didih larutan elektrolit (Kalium Klorida)

lebih tinggi dibandingkan dengan larutan non elektrolit (Glukosa).

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat diberikan untuk percobaan ini adalah :

1. Ditambahkan jumlah run pada setiap sampel agar memperoleh banyak

perbandingan.

2. Sumber panas yang digunakan sebaiknya konstan dan merata, contohnya

menggunakan heating mantle.

3. Termometer hendaknya tidak menyentuh dinding gelas ukur atau bagian

bawah gelas ukur sehingga suhu yang didapat merupakan suhu larutan.

4. Ujung pipa kapiler hendaknya berada tepat pada permukaan larutan dalam

labu distilasi sehingga uap air yang terbentuk tidak hilang terlalu banyak.

5. Digantinya larutan sampel yang akan diuji dengan larutan lainnya, misalnya

larutan asam oksalat untuk memvariasikan hasil percobaan.


19


DAFTAR PUSTAKA

Rufiati, Etna. 2011. Penalaran Sifat Koligatif Larutan. Surabaya: Universitas

Airlangga.

Dogra, S dan Dogra, S.K. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta: Penerbit

Universitas Indonesia.

Arnikar, J; Kadam, S.S; dan Gujar, K.N. 1992. Essential of Physical Chemistry and

Pharmacy. Bombay: Bindu Art

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Yogyakarta: Bineka Cipta

Chang, Raymond. 2004. Physical Chemistry for the Biosciences. USA: University

Science Books.

Goel, A. 2006. Conceps of Physical Chemistry. New Delhi: Discovery Publishing

Home.

Handayani, Septi Puji. 2010. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Ikan dengan Radiasi

Gelombang Mikro. Surakarta: Universitas Sebelas Maret


20

Documents

baru