LEMBAR PENGESAHAN

Laporan lengkap praktikum Kimia Fisik I dengan judul percobaan Penentuan Berat Molekul (Mr) Berdasarkan Penurunan Titik Beku Larutan disusun oleh: Nama NIM Kelas / Klp : Sarifa : 091314024 : B / VI

Telah diperiksa dan diterima oleh Asisten dan Koordinator Asisten dan dinyatakan diterima.

Makassar, Koordinator Asisten

Juni 2011

Asisten

(Fandi Ahmad S.Pd)

(Akhwani Mutiara Dewi)

Mengetahui Dosen Penanggung Jawab

(Diana Eka Pratiwi, S.Si, M.Si)

A. Judul Percobaan Penentuan Berat Molekul (Mr) Berdasarkan Penurunan Titik Beku Larutan B. Tujuan Percobaan Tujuan percobaan ini adalah menentukan berat molekul (Mr) naftalena berdasarkan penurunan titik beku larutannya dalam pelarut benzene murni. C. Landasan Teori Setiap zat mempunyai massa dan menempati ruang. Massa zat berbeda dengan bobot zat. Massa zat adalah jumlah zat yang ada dalam zat itu. Karena itu, massa suatu zat tetap di mana pun ia berada. Sedangkan bobot zat dapat berubahubah tergantung pada tempatnya. Zat yang berada jauh dari permukaan bumi berbeda bobotnya dengan zat yang berada di permukaan bumi. Perbedaan ini disebabkan perbedaan gaya tarik bumi, makin ringan zat itu. Atom dan molekul mempunyai massa yang sangat kecil. Satuan yang lazim digunakan untuk menyatakan jumlah zat (seperti gram atau kilogram) terlalu besar bila digunakan untuk menyatakan jumlah atom dan molekul. Molekul terbentuk karena gabungan beberapa atom, maka bobot molekul (disebut juga bobot molekul nisbi) merupakan bilangan yang menyatakan jumlah bobot atom semua atom yang tercantum dalam rumus molekulnya (Rivai, 1995). Massa atom relatif (Ar) suatu unsur X dapat diperoleh melalui persamaan berikut: Ar X =( )

Selain mengandung massa atom relatif (Ar) suatu unsur, kita dapat juga menentukan massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa. Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa dapat diperoleh melalui persamaan berikut: Mr X =( )

Bobot (massa) setiap atom dapat ditemukan dalam tabel periodik, sehingga massa suatu molekul dapat diperoleh dengan cara menambahkan massa setiap atom di dalam senyawa tersebut (Adam, 2011).

Titik leleh (atau titik beku) suatu zat ialah temperatur pada mana fase padat dan cair ada dalam kesetimbangan. Jika kesetimbangan semacam itu diganggu dengan menambahkan atau menarik energi panas, sistem akan berubah dengan membentuk lebih banyak zat cair atau lebih banyak zat padat. Namun temperatur akan tetap pada titik selama kedua fase itu masih ada. Titik didih suatu cairan berubah secara nyata dengan berubahnya tekanan luar. Tetapi, selisih tekanan yang kecil, seperti berubahnya tekanan udara, mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan pada titik beku suatu cairan. Pertambahan tekanan yang besar memang menyebabkan fase yang volumenya lebih sukai, lebih disukai. Untuk kebanyakan zat, keadaan padat lebih rapat (volume lebih kecil untuk bobot tertentu) daripada keadaan cair. Beberapa zat, misalnya air dan bismuth, keadaan cairnya lebih banyak (Keenan, 1984). Seseorang yang bukan ilmuwan mungkin tidak akan pernah menyadari fenomena kenaikan titik didih, tetapai seorang pengamat yang jeli yang hidup di iklim dingin terbiasa dengan penurunan titik beku. Es di jalanan dan trotoar yang beku akan meleleh bial ditaburi garam seperti NaCl dan CaCl2. Cara pelelehan semacam ini berhasil karena dapat menurunkan titik beku air. Penurunan titik beku, Tb, didefinisikan sebagai: Tb = Tbo - Tb Di mana Tbo adalah titik beku pelarut murni, dan Tb adalah titik beku larutan. Sekali lagi, Tb berbanding lurus dengan konsentrasi larutan: Tb m Tb = Kb m Di mana dalam persamaan ini m adalah konsentrasi dari zat terlarut dalam satuan molaritas, dan Kb adalah konstanta peurunan titik beku molal. Seperti halnya Kd, Kb mempunyai satuan oC/m (Chang, 2007). Bila zat terlarut yang tidak menguap dilarutkan dalam suatu pelarut, titik beku pelarut berkurang. Berkurangnya Tf ditentukan sebagai : Tf = (RT . f2 ln x2 ) / ( H peleburan) Jika Tf tidak besar sekali dan larutan tersebut ideal. H peleburan adalah panas peleburan molar dari pelarut, X2 adalah fraksi mol zat terlarut dan Tf adalah titik

beku sebenarnya. Untuk larutan sangat encer dan yang bersifat ideal, persamaan di atas menjadi lebih sederhana yaitu : Tf = Kf .m (Dogra, 2009). Hubungan antara massa, massa molar (Ar ataupun Mr), dan jumlah partikel zat, dapat ditunjukkan melalui beberapa persamaan: Mol = massa unsur / Ar unsur Mol = massa senyawa / Mr senyawa Mol = jumlah partikel / bilangan Avogadro dengan mengetahui massa atom relatif (Ar) unsur-unsur penyusun senyawa, kita dapat menentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut. Massa molar senyawa (dalam satuan gram) sama dengan massa molekul relatifnya (dalam satuan amu) (Adam, 2011). D. Alat dan Bahan 1. Alat: a. Tabung reaksi besar 1 buah b. Batang pengaduk 1 buah c. Gelas kimia 500 mL 1 buah d. Gelas ukur 50 mL 1 buah e. Termometer -10 sampai 1000C 2 buah f. Stopwatch 1 buah g. Neraca analitik 1 buah h. Botol semprot 1 buah i. Pipet tetes 6 buah j. Mortar dan lumpang 1 buah k. Statif dan klem 1 buah l. Piknometer 1 buah m. Penjepit tabung 1 buah n. Spatula 1 buahoven 1 buah o. Eksikator 1 buah

2. Bahan a. Benzena (C6H6) b. Naftalena (C8H10) c. Es batu d. Aquadest e. Tissue E. Prosedur Kerja 1. Penentuan titik beku pelarut a. Mengukur 30 mL benzena dan memasukkan ke dalam tabung reaksi besar, menghitung volume benzena ke dalam satuan massa (gram). b. Menempatkan termometer dan batang pengaduk ke dalam tabung berisi pelarut. c. Meletakkan tabung beserta isinya dalam gelas kimia 500 mL, taburkan pecahan es batu di sekitar tabung dan menjalankan stopwatch. Melakukan pengadukan secara perlahan, merata dan kontinyu. d. Melakukan pembacaan dan pencatatan setiap 30 detik. e. Menghentikan percobaan dengan mengeluarkan tabung dari gelas jika skala termometer relatif tetap. 2. Penentuan titik beku larutan a. Menggerus sampel zat yang akan dilarutkan, lalu menimbang zat tersebut dengan jumlah tertentu sehingga jika dilarutkan ke dalam 30 mL benzena akan membentuk larutan dengan konsentrasi 0,25 molal. b. Memasukkan zat hasil penimbangan ke dalam tabung reaksi berisi dengan hati-hati dan diaduk sampai melarut. c. Meletakkan tabung di tengah gelas kimia, menaburi dengan pecahan es, menjalankan stopwatch dan selanjutnya memulai percobaan. Melakukan pencatatan seperti yang diterapkan pada pelarut. d. Menimbang lagi dengan teliti sejumlah zat terlarut dengan konsentrasi larutan menjadi 0.5 molal. e. Melakukan langkah serupa dengan langkah b dan c.

F. Hasil Pengamatan massa piknometer kosong massa piknometer isi Volume piknometer benzena = =

= 22,439 gram = 67,178 gram = 50 mL

= 0,8947 gram/mL 1. Data fisik dan pengukuran suhu pelarut per 30 detik Volume 30 mL Suhu 40C Massa jenis (handbook) 0,8786 gram/mL Massa jenis (terkoreksi) 0,8947 gram/mL massa pelarut 26,358 gram

Waktu keSuhu

1 14oC

2 12oC

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

10oC 9oC 7,5oC 6oC 5,8oC 5oC 4,5oC 4oC 4oC 4oC

2. Data konsentrasi dan pengukuran suhu larutan per 30 detik Massa benzena 26,358 gram 26,358 gram 1 0,25 molal 0,5 molal 6,5oC 10oC 2 5oC 7,9oC 3 4oC 7oC Massa naftalena 0,843 gram 1,687 gram 4 3,1oC 6oC 5 3oC 5oC 6 2,6oC 4,8oC Molalitas pelarut 0,25 molal 0,5 molal 7 4oC 8 4oC 9 2oC 4oC 10 2oC 4oC

2,1oC 2oC

G. Analisis Data 1. Penentuan massa pelarut benzena Diketahui : benzena Volume benzena = 0,8786 gram/mL = 30 mL

Ditanyakan : massa benzena = ......?

Penyelesaian: m=V = 0,8786 gram/mL 30 mL = 26,358 gram 2. Penentuan massa naftalena Diketahui : Mm naftalena Massa benzena Molal naftalena = 128 gram/mol = 26,358 gram = 0,25 molal dan 0,5 molal

Ditanyakan : a.Massa naftalena 0,25 molal = ......? b.Massa naftalena 0,5 molal = ......? Penyelesaian : a. Massa naftalena 0,25 molal molal = 0,25 molal = massa = = 0,843 gram b. Massa naftalena 0,5 molal molal = 0,5 molal = massa = = 1,687 gram c. Penentuan Mr naftalena berdasarkan titik beku larutan Diketahui : Tf benzena = 40C Tf larutan 0,25 molal = 20C Tf larutan 0,5 molal = 40C massa benzena Ditanyakan : Mr naftalena Penyelesaian: = 26,358 gram = ......?

a.

Konsentrasi larutan 0,25 molal Tf = Kf molal Kf = Tf = Tf benzena -Tf naftalena = 40C 20C = 20C Maka, Kf = = 180C/molal Sehingga, Tf = Kf Mr = Kf = 80C/molal x = 127,93 gram/mol

b.

Konsentrasi larutan 0,25 molal Tf = Kf molal Kf = Tf = Tf benzena - Tf naftalena = 40C 40C = 0oC Maka, Kf = = 00C/molal Sehingga, Mr = Kf x = 00C/molal x =0

H. Pembahasan Percobaan ini pada dasarnya bertujuan untuk menentukan berat molekul (Mr) dari naftalena berdasarkan penurunan titik beku larutan menggunakan pelarut benzena. Langkah pertama yang dilakukan yaitu menentukan titik beku pelarut murni (benzena) dengan cara mendinginkan benzena dala air es sambil mengaduk larutan. Pada percobaan ini digunakan pelarut benzena karena naftalena memiliki titik beku yang lebih rendah dari benzena, sehingga titik beku naftalena dapat diamati. Adapun fungsi pengadukan adalah agar suhu larutan merata. Suhu konstan benzena yang diperoleh yaitu 4oC, suhu ini dikatakan sebagai suhu titik beku benzena. Hal ini tidak sesuai dengan teori di mana suhu benzena yaitu 6oC. Tahap selanjutnya yaitu menentukan titik beku larutan. Dalam percobaan ini digunakan larutan naftalena dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 0,25 molal dan 0,5 molal. Hal ini bertujuan untuk mengetaui pengaruh penambahan jumlah zat terlarut terhadap penurunan titik beku. Pada larutan dengan konsentrasi 0,25 molal digunakan naftalena sebanyak 0,843 gram. Naftalena ini kemudian dilarutkan ke dalam benzena dan diaduk agar larutan selalu homogen. Pada larutan dengan konsentrasi 0,25 molal diperoleh titik beku larutan sebesar 2oC dengan penurunan titik beku sebesar 2oC. Dari hasil analisis data diperoleh Mr naftalena pada larutan 0,25 molal sebesar 127,93 gram/mol. Hasil yang diperoleh hampir sama dengan Mr naftalena secara teori yaitu 128 gram/mol. Larutan dengan konsentrasi 0,5 molal digunakan naftalena sebanyak 1,687 gram. Naftalena kemudian dilarutkan dalam pelarut benzena. Pada larutan ini diperoleh titik beku sebesar 4oC. Hal ini tidak sesuai dengan teori di mana titik beku larutan akan semakin berkurang jika molalitasnya bertambah. Keadaan ini menyebabkan Mr dari naftalena dengan konsentrasi 0,5 molal tidak dapat diketahui karena penurunan titik bekunya yaitu 0oC. Kesalahan ini disebabkan karena kurangnya pengadukan terhadap larutan sehingga larutan tidak homogen.

I. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa: a. Mr naftalena pada larutan 0,25 molal yaitu 127 gram/mol. b. Konsentrasi larutan berbanding lurus dengan penurunan titik beku larutan. 2. Saran a. Sebaiknya melakukan pengadukan secara merata. b. Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam pembacaan skala termometer.

DAFTAR PUSTAKA

Adam, Andy. 2011. Massa Atom Relatif, Massa Molekul Relatif dan Mol. http://andykimia03.wordpress.com/2009/08/20/massa-atom-relatif-massamolekul-relatif-dan-mol/

Chang, Raymond. 2007. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga

Dogra, S.K. 2009. Kimia Fisika dan Soal-soal. Jakarta: UI- Press

Keenan. 1984. Ilmu Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga

Rivai, Harrizul. 1995. Asas Pemeriksaan Kimia. Jakarta: UI-Press