LAPORAN PRAKTIKUM

FARMASI FISIKA

PERCOBAAN I

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN

PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

Nama : M. Alfian Noor

NIM : J0B111235

Kelompok : 2

Asisten : Lilik Nofianti

PROGRAM STUDI D3 ANALIS FARMASI DAN MAKANAN

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2012

PERCOBAAN I

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN

PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan berat molekul

senyawa volatil berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan

menggunakan persamaan gas ideal.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Suhu suatu zat padat naik karena berbagai kondisi. Volumenya bisa

saja dikonstankan atau tekanannya dikonstankan, atau keduanya dibiarkan

berubah akibat sesuatu. Tiap keadaan ini jumlah panas permol yang

diperlukan per satuan kenaikan suhu berbeda-beda. Perkataan lain suatu zat

mempunyai banyak macam kapasitas panas mol. Hanya dua praktis yang

dipakai yaitu kapasitas panas pada volume konstan dan kapasitas panas pada

tekanan konstan. Antara kedua panas mol gas sempurna ini terdapat hubungan

sederhana (Zemansky, 1982).

Gas terdiri dari atas molekul-molekul yang bergerak menurut jalan-

jalan yang lurus ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. Molekul-

molekul gas ini selalu bertumbukan dengan molekul-molekul yang lain atau

dengan dinding bejana. Tumbukan terhadap dinding bejana ini yang

menyebabkan adanya tekanan. Volume dari molekul-molekul gas sangat kecil

bila dibandingkan dengan volume yang ditempati oleh gas tersebut sehingga

sebenarnya banyak ruang kosong antara molekul-molekulnya

(Sukardjo, 1990).

Hal ini yang menyebabkan gas mempunyai rapat yang lebih kecil

daripada cairan atau padatan. Hal ini juga menyebabkan gas bersifat

kompersibel atau mudah ditekan. Gas mempunyai sifat bahwa molekul-

molekulnya berjauhan satu sama lain. Hamper tidak ada gaya tarik-menarik

atau tolak-menolak diantara molekul-molekulnya. Gas akan mengembang dan

mengisi seluruh ruang-ruang yang ditempatinya, bagaimanapun besar dan

bentuknya (Sukardjo, 1990).

Mempelajari sifat-sifat gas agar mudah dapat dibayangkan adanya

suatu gas ideal yang mempunyai sifat-sifat antara lain :

a) Tidak ada gaya tarik-menarik diantara molekul-molekulnya.

b) Volume dari molekul-molekul gas sendiri diabaikan.

c) Tidak ada perubahan energi dalam (internal energy : E) pada

pengembangan.

(Atkins, 1994).

Sifat-sifat ini didekati oleh gas inert (He, Ne, Ar, dan lain-lain) dan

uap Hg dalam keadaan yang sangat encer. Gas yang umumnya terdapat di

alam (gas sejati) missal N2, CO2, NH3, dan lain-lain sifat-sifatnya agak

menyimpang dari gas ideal. Gas ideal berlaku hubungan antara volume,

tekanan, dan temperature sebagai berikut :

P V = n R T

Keterangan :

P : tekanan (atm)

V : volume (L)

R : konstanta gas (0,08206 atm liter mol-1 K-1)

n : jumlah mole (berat/volume)

Dimana konstanta gas R sama untuk setiap gas. Persamaan itu

merupakan hubungan antara dua variable sampel suatu zat dan disebut

persamaan keadaan gas sempurna. Persamaan tersebut cukup dipenuhi oleh

kebanyakan gas pada temperature dan tekanan suhu kamar (mendekati 250C

dan 1 atm). Semua gas semakin mematuhi persamaan itu ketika tekanan

berkurang. Dengan demikian persamaan tersebut adalah hukum pembatas

dengan pengertian bahwa semua gas mematuhinya pada batas tekanan nol.

Gas yang mematuhi persamaan tersebut secara tepat disebut gas sempurna

atau gas ideal (Atkins, 1994).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah desikator,

erlenmeyer, gelas piala, jarum, neraca analitik, aluminium foil, dan karet

gelang.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah cairan volatil

(kloroform).

IV. PROSEDUR KERJA

Prosedur kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Erlenmeyer kosong ditimbang.

2. Erlenmeyer kosong yang ditutup dengan aluminium foil ditimbang dan

dikencangkan tutup dengan karet gelang.

3. Cairan volatil (kloroform) dimasukkan dalam erlenmeyer.

4. Erlenmeyer dan cairan volatil ditimbang dengan keadaan tertutup.

5. Diatas aluminium foil dibuat lubang kecil dengan jarum.

6. Erlenmeyer direndam dalam penangas air dengan temperatur 970C dan

dibiarkan sampai semua cairan volatil menguap.

7. Erlenmeyer diangkat, dikeringkan air pada bagian luar erlenmeyer dan

didiamkan beberapa menit.

8. Erlenmeyer dimasukkan dalam desikator , didiamkan sampai terbentuk

cairan dari uap cairan volatil dan ditimbang erlenmeyer yang telah

didinginkan.

9. Volume erlenmeyer ditentukan, diukur massa air dalam erlenmeyer dan

diukur temperatur air.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Dan Perhitungan

1. Hasil

No. Massa, temperatur, atau tekanan yang diukur Jumlah

1. Massa labu erlenmeyer 54,53 gram

2. Massa labu erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil 54,87 gram

3. Massa labu erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil + cairan

x

60,60 gram

4. Massa cairan x (kloroform) 0,573 gram

5. Temperatur air dalam penangas 90oC

6. Massa labu erlenmeyer + karet gelang + aluminium foil + dan

cairan x setelah didinginkan

55,39 gram

7. Massa labu erlenmeyer II untuk air 50,62 gram

8. Massa labu erlenmeyer II + air 175,92 gram

9. Massa air 125,3 gram

10. Temperatur air yang terdapat dalam labu erlenmeyer 30oC

11. Tekanan atmosfir 1atm

2. Perhitungan

Perhitungan cairan volatil

Diketahui:massa air = 125,3 gram

ρair = 0,9960 gram/ml

T air dalam labu = 30oC

Massa kloroform = 5,73 gram

T dalam penangas air = 97oC = 370oK

P = 1 atm

Ditanya: BM kloroform = ?

Jawab: V air = mairρ air

= 125,3 gram0,9960 gram /ml

=125,8 x10−3 L

V air = V kloroform = 125,8 x10-3 L

ρ kloroform = mkloroformv kloroform

= 0,573 gram

125,8 x 10−3 L=4,55 gram /L

BM = ρ R T

P=4,55 ×0,08206 × 370

1 = 138,1 gram/mol

Perhitungan Persen Eror

Diketahui: BM Praktek = 138,1 gram/mol

BM Teori = 119,5

Ditanya: Persen eror = ?

Jawab: % eror = BM Praktek−BM Teori

BM Teorix100 %

= 138,1 – 119,5

119,5x 100 % = 15,56%

Perhitungan Faktor Koreksi

Diketahui: Massa kloroform = 0,573 gram

T = 30oC = 303oK

Verlenmeyer = Vudara = 125,8 x10-3 L

BM udara = 28,8 gram/mol

T dalam penangas = 370oK

Ditanya: BM kloroform = ?

Jawab: log P = 6,90328−1163,03

227,4+T=

6,90328−1163,03227,4+25

log P = 2,2954

P = 197,424 mmHg = 0,2598 atm

Massa udara

P x BM = mv

x R xT

m udara= P x BM x V

R xT

= 0,2598 .28,8 . 125,8 x10−3 L0,08206 .303

=0,038 gram

M total = m udara + m kloroform

= 0,038 + 0,573

= 0,611 gram

ρudara = m

v udara= 0,611

125,8 x 10−3=4,86 gram /L

BM kloroform = ρ R T

P

= 4,86 .0,08206 . 370

1=147,6 gram /mol

B. Pembahasan

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan cairan volatil yaitu

kloroform. Cairan volatil adalah cairan yang mudah menguapdan titik

didihnya tidak lebih dari 100oC. Hasil dari percobaan berupa gas di dalam

wadah tertutup yang awalnya dalam bentuk cairan. Suatu cairan volatil

dengan titik didih kurang dari 1000C ditempatkan dalam labu erlenmeyer

yang tertutup dengan aluminium foil dan dibuat lubang kecil diatas,

kemudian dipanaskan sampai temperatur 970C maka cairan kloroform

tersebut akan menguap.

Uap air yang terbentuk akan mendorong udara yang terdapat pada

labu erlenmeyer keluar melalui lubang kecil. Saat semua udara yang

terdapat pada labu erlenmeyer keluar pada akhirnya uap cairan itu sendiri

yang akan keluar. Uap cairan tersebut akan berhenti keluar saat keadaan

mencapai kesetimbangan. Keadaan mencapai kesetimbangan apabila

tekanan uap cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan uap udara

luar. Pada kondisi kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap

cairan dengan volume sama dengan volume labu erlenmeyer dan

temperatur sama dengan titik didih air dalam penangas air.

Labu erlenmeyer yang dipanaskan pada penangas air dipengaruhi

oleh suhu. Suhu pemanasan yang terlalu tinggi dapat mempengaruhi

tekanan. Semakin tinggi suhu semakin tinggi pula tekanannya, dan

tekanan sangat berpengaruh dengan berat molekul senyawa volatil yang

diperoleh. saat pendinginana dalam desikator akan timbul cairan

didalamnya artinya uap cairan yang hilang tadi kembali setelah

didinginkan. Kemudian labu erlenmeyer tadi ditimbang sehingga massa

gas yang terdapat didalamnya dapat diketahui dan berat senyawanya pun

dapat diketahui. Dalam hal ini volume juga berpengaruh, semakin besar

volume pada labu erlenmeyer tekanan uap cairan akan semakin besar pula.

Berdasarkan perhitungan, didapatkan hasil volume air 0,125 L

kemudian ρ kloroform yaitu 4,55 gr L-1 dan berat molekul kloroform

sebesar 138,1 gr mol-1. Hasil perhitungan menggunakan faktor koreksi

didapatkan nilai berat molekul kloroform sebesar 147,6 gr mol-1.

Sedangkan berat molekul kloroform menurut teori sebesar 119,5 gr mol-1.

Hasil ini menunjukkan bahwa terjadi selisih nilai yang cukup besar

antara BM kloroform saat praktik dengan teori. Hal tersebut mungkin

terjadi karena kesalahan praktikan saat praktikum. Oleh karena itu dalam

percobaan ini dihitung persen error karena terdapat kesalahan dalam

praktikum. Persen error kloroform sebesar 15,56 %.

Pada percobaan ini didapatkan hasil yang kurang tepat atau tidak

sesuai dengan teori dikarenakan kesalahan praktikan diantaranya kurang

akurat pada saat menimbang terlalu besar atau terlalu kecil, membuat

lubang , kesalahan pada saat pemanasan dan pendinginan, lambatnya

menutup erlenmeyer dengan aluminium foil sehingga mempengaruhi

tekanan dan suhu saat pemanasan.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai

berikut:

1. Penentuan berat molekul senyawa volatil kloroform pada percobaan ini

berdasarkan pengukuran massa jenis gas dengan menggunakan persamaan

gas ideal adalah sebesar 138,1 gr mol-1.

2. Berat molekul kloroform berdasarkan perhitungan menggunakan faktor

koreksi diperoleh nilai sebesar 147,6 gr mol-1.

3. Berat molekul kloroform berdasarkan teori sebesar 119,5 gr mol-1.

4. Persen error pada percobaan ini sebesar15,56 %.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W. 1994. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Sukardjo. 1990. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta.

Zemansky, S. 1982. Fisika untuk Universitas 1 Seri Mekanika, Panas, Bunyi. Bina Cipta. Bandung.