PERCOBAAN I

PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN

PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

I. Tujuan

1. Menentukan berat molekul senyawa CHCl3 dan zat unknown X

berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen

2. Menerapkan persamaan gas ideal dalam menentukan berat

molekul senyawa CHCl3 dan zat unknown X secara eksperimen

3. Menentukan zat unknown X berdasarkan berat molekul hasil

eksperimen

II. Dasar Teori

Gas adalah zat yang selalu dapat bercampur sempurna satu sama lain membentuk satu

fase yang homogen. Jika dicampurkan gas-gas O2, N2, dan CO2 di dalam ruang tertutup, maka

akan diperoleh suatu campuran yang homogen karena tidak terdapat perbedaan secara fisik

gas satu dengan yang lain.

Secara umum gas dapat dikelompokkan menjadi dua macam golongan, yaitu gas ideal

atau gas sempurna dan gas nyata atau sejati.

Gas ideal adalah gas yang mempunyai sifat-sifat yaitu sebagai berikut:

Molekul-molekul gas merupakan materi bermassa yang dianggap tidak mempunyai

volum.

Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antar molekul dianggap nol.

Tumbukan antar molekul dan antar molekul dengan dinding bejana adalah lenting

sempurna.

Memenuhi hukum gas PV = nRT

Gas nyata akan menyimpang dari sifat gas ideal. Pada tekanan yang relatif rendah

termasuk pada tekanan atmosfer serta suhu yang tinggi, semua gas akan menempati keadaan

ideal sehingga hukum gas gabungan dapat dipakai untuk segala macam gas yang digunakan

(Brady, 1999). Semua gas yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas sejati, sedangkan gas

ideal pada kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sfatnya didekati oleh gas sejati pada

tekanan yang sangat rendah.

Massa molekul relatif merupakan angka banding massa suatu molekul zat terhadap

massa karbon-12. Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul dan massa atom

relatifnya tidak berubah sehingga massa molekul relatif merupakan jumlah massa atom relatif

dari atom-atom di dalam rumusnya. Massa atom relatif dapat ditentukan dengan berbagai

cara berdasarkan pada jenis zat, apakah zat itu berupa gas, cairan, padatan yang menguap, zat

terlarut yang menguap, atau bisa juga untuk suatu zat terlarut yang tidak menguap dan

melarut dalam suatu pelarut.

Massa molekul relatif atau berat molekul (BM) senyawa volatil dapat ditentukan

dengan cara Dumas, Regnault, dan cara Victor Meyer. Berat molekul senyawa volatil dapat

ditentukan dari persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas, dengan asumsi

bahwa persamaan gas ideal diikuti oleh gas nyata pada tekanan rendah. Untuk menentukan

berat molekul ini maka ditimbang sejumlah gas tertentu kemudian diukur PV dan T-nya.

Sifat-sifat gas sejati hanya dapat dinyatakan dengan persamaan, yang lebih kompleks pada

tekanan yang tinggi dan temperatur yang rendah. Bila diinginkan penentuan berat molekul

suatu gas secara teliti maka hukum-hukum gas ideal dipergunakan pada tekanan yang rendah.

Tetapi akan terjadi kesukaran bila tekanan rendah maka suatu berat tertentu dari gas akan

mempunyai volume yang sangat besar. Untuk suatu berat tertentu bila tekanan berkurang

volume bertambah dan berat per liter berkurang. Dari persamaan gas ideal didapat:

(1)

Persamaan 1 dapat diubah menjadi: P ( BM )= ( m

Vx RT )

(2)

(3)

Dimana, BM adalah berat molekul, P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, T adalah

suhu mutlak, dan R adalah konstanta gas. Agar satuan yang dipergunakan pada persamaan 3

sesuai, maka dipergunakan patokan bahwa volume dinyatakan dalam liter, suhu dalam kelvin,

tekanan dalam atmosfir, ρ dinyatakan dalam gram per liter dan konstanta gas (R) adalah

0,08206 liter atm mol-1K-1 (Retug & Sastrawidana, 2003).

Bila suatu zat cair yang bersifat volatil dengan titik didih lebih kecil dari 100 oC

ditempatkan dalam labu erlenmeyer bertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian

tutupnya, dan kemudian labu erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai suhu 100oC, maka

cairan tersebut akan menguap. Uap yang dihasilkan akan mendorong udara yang terdapat

pada labu erlenmeyer dan keluar melalui lubang-lubang kecil. Setelah semua udara yang

keluar, pada akhirnya uap ini berhenti keluar. Hal ini terjadi apabila keadaan kesetimbangan

dicapai, yaitu tekanan uap cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar.

Pada keadaan kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan

sama dengan tekanan atmosfer, volume sama dengan volume labu erlenmeyer, dan suhu sama

PV = nRT atau P V = mBM

x RT

P ( BM )= ρ R T

dengan titik didih air dalam penangas air (kira-kira 100oC). Labu erlenmeyer ini kemudian

diambil dari penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat di

dalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan 3, maka berat

molekul senyawa tersebut dapat diketahui (Tony Bird, 1987).

Kloroform

Kloroform adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl3). Kloroform dikenal

karena sering digunakan sebagai bahan pembius, meskipun kebanyakan digunakan sebagai

pelarut nonpolar di laboratorium atau industri. Wujudnya pada suhu ruang berupa cairan,

namun mudah menguap. (Wikipedia, 2013)

Pada suhu normal dan tekanan, kloroform adalah cairan yang sangat mudahmenguap,

jernih, tidak berwarna, berat, sangat bias, tidak mudah terbakar. massa molar secara teoritis

sebesar119,38 g/mol. Densitas senyawa ini sebesar 1,48 g/cm3 dengan titik lebur sebesar -

63,5 °C dan titik didih sebesar 61,2 °C. Kelarutan dalam air 0,8 g/100 ml pada 20°C dengan

bentuk molekul tetrahedral (Anonim, 2013).

Faktor Koreksi

Nilai berat molekul (BM) hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi

juga terkadang terdapat kesalahan. Ketika labu erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh

dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tidak semua uap cairan

ke bentuk cairannya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang masuk kembali ke dalam

labu erlenmeyer. Jadi massa labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil daripada massa

labu erlenmeyer dalam keadaan semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya. Oleh karena

itu, massa cairan yang sebenarnya harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat

masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak mengembun.

Massa udara tersebut di atas dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial

udara yang tidak dapat masuk sama dengan tekanan uap cairan pada suhu kamar, dengan

faktor koreksi:

Dimana, P adalah tekanan uap (mmHg) dan t adalah suhu (oC). Jadi dengan menggunakan

rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu dapat diketahui.

Dengan menggunakan nilai tekanan uap pada suhu kamar, bersama-sama dengan data

mengenai volume labu erlenmeyer dan berat molekul udara (28,8 gram/mol) dapat dihitung

faktor koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan. Dengan menggunakan faktor

koreksi akan dapat diperoleh nilai berat molekul (BM) yang lebih tepat (Bird, 1987).

log P = 6 ,90328 − 1163 , 03(227 ,4 + t )

III. ALAT DAN BAHAN

Tabel alat

No. Nama alat Ukuran Jumlah

1 Labu erlenmeyer 100 mL 2 buah

2 Gelas kimia 500 mL 1 buah

3 Pipet tetes - 2 buah

4 Karet gelang - 4 buah

5 Jarum - 1 buah

6 Neraca analitik - 1 buah

7 Desikator - 1 buah

8 Gelas ukur 5 mL 1 buah

9 Aluminium foil 10 cm x 10 cm 2 lembar

10 Statif dan klem - 1 buah

11 Termometer - 1 buah

Tabel bahan

No. Nama bahan Konsentrasi Jumlah

1 Cairan volatil yaitu

kloroform (CHCl3)

- 5 mL

2 Sampel unknown - 5 mL

IV. PROSEDUR KERJA DAN HASIL PENGAMATAN

No

.

PROSEDUR KERJA HASIL PENGAMATAN

Senyawa Kloroform

1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil

diambil yang bersih dan kering, kemudian

ditutup dengan aluminium foil, serta

dikencangkan dengan menggunakan karet

gelang.

Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran

100 mL dengan massa labu erlenmeyer

adalah 66,37 gram. Labu erlenmeyer ditutup

dengan aluminium foil, serta dikencangkan

dengan menggunakan karet gelang.

2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil

dan karet gelang tersebut ditimbang

dengan menggunakan neraca analitik.

Setelah ditimbang, diperoleh massa labu

erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet

gelang adalah 66,64 gram.

3 Sebanyak ± 5 mL larutan CHCl3,

dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,

ditutup kembali dengan kertas aluminium

foil dan dikencangkkan lagi dengan karet

gelang, sehingga tutup ini bersifat kedap

gas. Kemudian dibuat sebuah lubang kecil

pada aluminium foil dengan menggunakan

jarum, agar uap dapat keluar.

Cairan volatil yang digunakan adalah

senyawa CHCl3 berupa larutan bening tak

berwarna.

Sebanyak 5 mL larutan kloroform

(CHCl3) tersebut dimasukkan ke dalam

labu erlenmeyer, kemudian labu ditutup

kembali dengan aluminium foil,

dikencangkkan lagi dengan karet gelang,

dan dibuat lubang kecil pada aluminium

foil.

4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam

penangas air bersuhu ± 100oC dengan

ketinggian air ± 1 cm di bawah aluminium

foil. Labu erlenmeyer tersebut dibiarkan

dalam penangas air sampai semua larutan

kloroform (CHCl3) menguap. Selanjutnya

Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam

penangas air bersuhu ± 950C sedemikian

rupa, sehingga air ± 1 cm di bawah

aluminium foil

suhu penangas air tersebut dicatat.

Labu direndam sampai semua larutan

kloroform (CHCl3) menguap.

5 Setelah semua larutan kloroform (CHCl3)

dalam labu erlenmeyer menguap, labu

erlenmeyer tersebut diangkat dan bagian

luar labu erlenmeyer dikeringkan dengan

lap. Selanjutnya labu didinginkan dalam

desikator.

Setelah semua larutan kloroform (CHCl3)

dalam labu erlenmeyer menguap, labu

erlenmeyer tersebut dikeringkan dengan lap

dan didinginkan dalam desikator, sehingga

udara masuk kembali ke dalam labu

erlenmeyer melalui lubang kecil dan uap

senyawa CHCl3 yang terdapat dalam labu

erlenmeyer akan mengembun kembali

menjadi cairan.

6 Labu erlenmeyer yang telah dingin

ditimbang dengan neraca analitik(tutup

aluminium foil beserta karet gelang tidak

dilepaskan saat ditimbang).

Labu erlenmeyer yang telah dingin,

kemudian ditimbang dan diperoleh massa

hasil penimbangan yaitu 67,14 gram.

7 Volume labu erlenmeyer ditentukan

dengan jalan mengisi labu erlenmeyer

dengan air sampai penuh dan mengukur

massa air yang terdapat dalam labu

erlenmeyer. Suhu air dalam labu

erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air

dapat diketahui, apabila massa jenis air

pada suhu air dalam labu erlenmeyer

diketahui dengan rumus: ρ = m

V

Labu erlenmeyer diisi dengan air sampai

penuh dan massa air + labu erlenmeyer

adalah 209,70 gram. Massa labu

erlenmeyer 66,37 gram. Massa air

(209,70 -66,37) gram = 143,33 gram.

Suhu air dalam labu erlenmeyer adalah

28oC (ρ air = 0,9963 gram/mL)

8 Tekanan atmosfer diukur dengan

menggunakan barometer.

Tekanan atmosfer setelah diukur dengan

barometer adalah 763 mmHg.

Zat Unknown X

1 Sebuah labu erlenmeyer berleher kecil

diambil yang bersih dan kering, kemudian

ditutup dengan aluminium foil, serta

dikencangkan dengan menggunakan karet

gelang.

Labu erlenmeyer yang digunakan berukuran

125 mL dengan massa labu erlenmeyer

adalah 78,83 gram.

Labu erlenmeyer ditutup dengan aluminium

foil, serta dikencangkan dengan

menggunakan karet gelang.

2 Labu erlenmeyer beserta aluminium foil

dan karet gelang tersebut ditimbang

dengan menggunakan neraca analitik.

Setelah ditimbang, diperoleh massa labu

erlenmeyer beserta aluminium foil dan karet

gelang adalah 79,14 gram.

3 Sebanyak ± 5 mL zat unknown,

dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,

ditutup kembali dengan kertas aluminium

foil dan dikencangkkan lagi dengan karet

gelang, sehingga tutup ini bersifat kedap

gas. Kemudian dibuat sebuah lubang kecil

pada aluminium foil dengan menggunakan

jarum, agar uap dapat keluar.

Cairan volatil yang digunakan adalah zat

unknown berupa larutan bening tak

berwarna.

Sebanyak 5 mL zat unknown tersebut

dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer,

kemudian labu ditutup kembali dengan

aluminium foil, dikencangkkan lagi

dengan karet gelang, dan dibuat lubang

kecil pada aluminium foil.

4 Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam

penangas air bersuhu ± 100oC dengan

ketinggian air ± 1 cm di bawah aluminium

foil. Labu erlenmeyer tersebut dibiarkan

Labu erlenmeyer tersebut direndam dalam

penangas air sedemikian rupa, sehingga air

± 1 cm di bawah aluminium foil.

dalam penangas air sampai semua larutan

zat unknown menguap. Selanjutnya suhu

penangas air tersebut dicatat.

Labu direndam sampai semua larutan zat

unknown menguap suhu penangas air saat

itu 690C.

5 Setelah semua larutan zat unknown dalam

labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer

tersebut diangkat dan bagian luar labu

erlenmeyer dikeringkan dengan lap.

Selanjutnya labu didinginkan dalam

desikator.

Setelah semua larutan zat unknown dalam

labu erlenmeyer menguap, labu erlenmeyer

tersebut dikeringkan dengan lap dan

didinginkan dalam desikator, sehingga udara

masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer

melalui lubang kecil dan uap zat unknown

yang terdapat dalam labu erlenmeyer akan

mengembun kembali menjadi cairan.

6 Labu erlenmeyer yang telah dingin

ditimbang dengan neraca analitik (tutup

aluminium foil beserta karet gelang tidak

dilepaskan saat ditimbang).

Labu erlenmeyer yang telah dingin,

kemudian ditimbang dan diperoleh massa

hasil penimbangan yaitu 79,405 gram.

7 Volume labu erlenmeyer ditentukan

dengan jalan mengisi labu erlenmeyer

dengan air sampai penuh dan mengukur

massa air yang terdapat dalam labu

erlenmeyer. Suhu air dalam labu

erlenmeyer diukur pula. Jadi volume air

Labu erlenmeyer diisi dengan air sampai

penuh dan massa air + labu erlenmeyer

adalah 227,79 gram. Massa labu

erlenmeyer 78,83 gram. Massa air

(227,79 -78,83) gram = 148,96 gram.

Suhu air dalam labu erlenmeyer adalah

dapat diketahui, apabila massa jenis air

pada suhu air dalam labu erlenmeyer

diketahui dengan rumus: ρ = m

V

29oC (ρ air = 0,996 gram/mL)

.

8 Tekanan atmosfer diukur dengan

menggunakan barometer.

Tekanan atmosfer setelah diukur dengan

barometer adalah 763 mmHg.

V. PEMBAHASAN

a. Penentuan Berat Molekul CH3Cl (Kloroform)

Praktikum penentuan berat molekul senyawa volatil CHCl3 berdasarkan pengukuran

massa jenis gas CHCl3 telah dilakukan. Adapun untuk penentuan berat molekul senyawa

volatil CHCl3 didapatkan data sebagai berikut:

Pengamatan Data Hasil Percobaan

Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan

pengembunan uap kloroform

67,14 gram

Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang 66,64 gram

Massa cairan kloroform 0,5 gram

Massa labu Erlenmeyer dan air 209,70 gram

Massa labu erlenmeyar 66,37 gram

Massa air 143,33 gram

Suhu air yang terdapat dalam labu erlenmeyer 28oC (=0,9963 g/ml)

Suhu penangas air 80oC

Tekanan atmosfer 763 mmHg = 1,003 atm

Perhitungan berat molekul CHCl3 dari data yang diperoleh di atas dapat dilakukan dengan

perhitungan langsung tanpa faktor koreksi dan dengan faktor koreksi, untuk tanpa faktor

koreksi adalah sebagai berikut:

Massa zat volatil (CHCl3) = (Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan

pengembunan uap kloroform) - (Massa labu Erlenmeyer,

aluminium foil dan karet gelang)

= 67,14 gram - 66,64 gram

= 0,50 gram

Tekanan udara di ruangan setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmHg

763 mmHg760 mmHg

x 1 atm = 1 ,003 atm

Volume labu erlenmeyer dihitung dengan menggunakan massa jenis air

Massa air = (massa labu erlenmeyer + air) – (massa labu erlenmeyer)

Massa air = 209,70 gram- 66,37 gram

Massa air = 143,33 gram

Karena suhu air saat itu adalah 280C maka massa jenis air saat itu adalah 0,9963

g/mL

¿ massa airvolume air

volumeair=massa air❑

volumeair= 143,33 gram0,9963 gram /mL

volumeair=143,86 mL

volumeair=0 , 14386 L

Menghitung massa jenis gas kloroform

volume labu=volume gas=volume air=0,14386 L

¿ massa senyawavolatilvolume labu erlenmeyer

¿ 0 ,5 gram0,14386 L

¿3 ,476gram

L

Berat molekul (BM) CHCl3

Karena suhu penangas air 950C maka T = 386K

PV=nRT

PV=( mBM

)RT

P BM=( mV

)RT

P BM=RT

BM=RTP

BM=3 , 476

gramL

×0,08206 L .atm . mol−1 K−1 ×36 8 K

1,003 atm

BM=104 ,7grammol

Dengan Faktor Koreksi

Berat molekul hasil perhitungan di atas masih memiliki beberapa kesalahan. Ditinjau

ketika labu erlenmeyer ditimbang, labu erlenmeyar tersebut telah terisi udara. Setelah

pemanasan dan pendinginan dengan desikator tidak semua uap cairan kembali ke bentuk

cairnya, sehingga tidak ada udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena

adanya uap dari larutan volatile yang memenuhi ruang erlenmeyer. Dengan demikian, massa

labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu erlenmeyer ketika ditimbang

pertama kali, karena adanya massa udara yang ikut tertimbang saat penimbangan erlenmeyer

dalam kondisi kosong sedangkan penimbangan Erlenmeyer setelah dilakukan pendinginan di

desikator tidak ada udara yang masuk. Sehingga, dalam perhitungan pencarian berat molekul

seharusnya massa cairan CHCl3 ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk

kembali ke dalam labu erlenmeyer sebanyak massa udara pada Erlenmeyer ketika pertama

kali ditimbang sebagai massa CHCl3 yang digunakan dalam perhitungan. Massa udara

tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat

masuk tadi sama dengan tekanan uap cairan CHCl3 pada suhu kamar (280C) dengan rumus:

Log P = 6,90328 – 1163,03/(227,4+t)

Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa CHCl3 dengan menggunakan

faktor koreksi.

Diketahui:

Karena sebagian besar penyusun udara di atmosfer adalah gas nitrogen, maka :

BMudara adalah 28,8 gram/mol

Suhu air adalah 28ºC = 301 K

Suhu penangas air adalah 95ºC = 368 K

Maka,

log P=6,90328− 1163,03(227,4+t)

log P=6,90328− 1163,03

(227,4+28o C)

log P=6,90328− 1163,03

(227,4+28o C)

log P=6,90328−¿ 4,55375¿

log P=¿2,34953¿

P=223,63 mmHg

223,63 mmHg760 mmHg

×1 atm=0 , 294 atm

Menghitung massa udara yang tidak masuk :

massaudara=PV BM

RT

massaudara=0 ,294 atm ×0,14386 L ×28,8 gram /mol

0,08206 Latm mol−1 K−1 ×301 K

massaudara=0,0 494 gram

Menghitung massa total

Massa total = massa udara + massa senyawa volatil (CHCl3)

Massa total = 0,0 494 gram+0,5 gram

Massa total = 0,5 494 gram

Menghitung berat molekul

BM=m × R ×TP × V

BM=0,5 494 gram× 0,08206 Latm mol−1 K−1× 3 6 8 K1,003 a tm ×0,14386 L

BM=114 ,89 gram /mol

Berdasarkan data hasil percobaan berat molekul CHCl3 yang diperoleh sebesar 114,89

gram/mol. Dimana berbeda dengan berat molekul CHCl3 secara teoritisnya yaitu sebesar

119,5 gram/mol. Perbedaan tersebut diduga disebabkan oleh sebagai berikut :

1. Kurang telitinya praktikan dalam mengamati keadaan kesetimbangan,

kemungkinan saja labu erlenmeyer dipindahkan ke desikator setelah titik

kesetimbangan. Setelah titik kesetimbangan tekanan di dalam tabung erlenmeyer

semakin besar, dan menyebabkan uap terus keluar selama pemindahan ke

desikator yang berada di ruang laboratorium yang terpisah, selama pendinginan di

desikator dan selama penimbangan dilakukan, sehingga hal tersebut mengurangi

massa CHCl3 yang seharusnya didapatkan.

2. Kurang tepatnya pengukuran tekanan di tempat praktikum, hal ini disebabkan

tidak adanya barometer di laboratorium tempat dilaksanakannya praktikum, dan

tekanan udara yang digunakan berdasarkan angka yang ditunjukkan barometer di

laboratorium lain yang memiliki ketinggian berbeda, sehingga mempengaruhi

perhitungan berat molekul.

3. Adanya kebocoran uap CHCl3 yang tidak mengembun ketika penimbangan

dilakukan, karena pada saat penimbangan karet yang digunakan untuk mengikat

aluminium foil putus dan terlepas, sehingga aluminium foil sedikit terbuka

walaupun segera ditutup sehingga memungkinkan massa yang terukur menjadi

berkurang.

4. Perhitungan yang digunakan untuk menghitung berat molekul CHCl3 merupakan

perhitungan untuk mencari berat molekul suatu gas ideal, padahal pada praktikum

yang digunakan adalah suatu gas nyata yaitu uap dari CHCl3. Hal ini mungkin

berpengaruh dalam perhitungan pencarian berat molekul, seharusnya dilakukan

perhitungan dengan adanya koreksi-koreksi pada gaya tarik menarik antara

molekul-molekul, dan koreksi untuk ukuran efektif molekul-molekul. Dalam

perhitungan mungkin bisa digunakan persamaan van der Waals yang telah berisi

koreksi terhadap hal-hal yang telah disebutkan di atas yaitu persamaannya

( p+ n2 aV 2 ) (V−nb )=nRT

dimana a = koreksi gaya tarik-menarik antara molekul-molekul, b= koreksi untuk

ukuran efektif molekul-molekul

b. Penentuan Berat Molekul Unknown X

Praktikum penentuan berat molekul senyawa volatil unknown X berdasarkan

pengukuran massa jenis gas unknown X telah dilakukan. Adapun untuk penentuan berat

molekul senyawa volatil unknown X adalah sebagai berikut didapatkan data sebagai berikut:

Pengamatan Data Hasil

Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil, karet gelang dan

pengembunan cairan X

79,405 gram

Massa labu Erlenmeyer, aluminium foil dan karet gelang 79,14 gram

Massa cairan X 0,265 gram

Massa labu Erlenmeyer dan air 227,79 gram

Massa labu erlenmeyar 78,83gram

Massa air 148,96 gram

Suhu air yang terdapat dalam labu erlenmeyer 29oC ( =0,996 g/ml)

Suhu penangas air 69oC

Tekanan atmosfer 763 mmHg=1,003 atm

Perhitungan berat molekul senyawa unknown dari data yang diperoleh di atas dapat dilakukan

dengan perhitungan tanpa faktor koreksi dan dengan faktor koreksi, yaitu sebagai berikut:

Tanpa Faktor Koreksi

Perhitungannya adalah sebagai berikut:

Massa zat unkown = (massa labu erlenmeyer + aluminium foil + karet gelang + zat

volatil) - (massa labu erlenmeyer + aluminium foil+ karet gelang)

= 79,405 gram – 79,14 gram

= 0,265 gram

Tekanan udara di ruangan setelah diukur dengan barometer adalah 763 mmHg

763 mmHg760 mmHg

x 1 atm = 1 ,003 atm

Volume labu erlenmeyer dihitung dengan menggunakan massa jenis air

Massa air = (massa labu erlenmeyer + air) – (massa labu erlenmeyer)

Massa air = 227,79 gram - 78,83 gram

Massa air = 148,96 gram

Karena suhu air=29oC maka air = 0,9963 g/mL

¿ massa airvol ume air

volumeair=massa air❑

volumeair= 148,96 gram0,9963 gram /m L

volumeair=147,5 mL

vo lumeair=0 , 147 5 L

Menghitung massa jenis gas

volume labu=volume gas=volume air=0,1475 L

¿ massa senyawaunknownvolumelabu erlenmeyer

¿ 0 ,265 gram0,1475 L

¿1,797gra m

L

Berat molekul (BM) unknown

Suhu penangas air=690C maka T= 342

PV=nRT

PV=( mBM

)RT

P BM=( mV

)RT

P B M=RT

BM=RTP

BM=1,797

gramL

×0,08206 Latm mol−1 K−1×342 K

1,003 atm

BM=50,23g rammol

Dengan Faktor Koreksi

Berat molekul hasil perhitungan di atas masih memiliki beberapa kesalahan. Ditinjau

ketika labu erlenmeyer ditimbang, labu erlenmeyar tersebut telah terisi udara. Setelah

pemanasan dan pendinginan dengan desikator tidak semua uap cairan kembali ke bentuk

cairnya, sehingga tidak ada udara yang masuk kembali ke dalam labu erlenmeyer karena

adanya uap dari larutan volatile yang memenuhi ruang erlenmeyer. Dengan demikian, massa

labu erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu erlenmeyer ketika ditimbang

pertama kali, karena adanya massa udara yang ikut tertimbang saat penimbangan erlenmeyer

dalam kondisi kosong sedangkan penimbangan Erlenmeyer setelah dilakukan pendinginan di

desikator tidak ada udara yang masuk. Sehingga, dalam perhitungan pencarian berat molekul

seharusnya massa cairan CHCl3 ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk

kembali ke dalam labu erlenmeyer sebanyak massa udara pada Erlenmeyer ketika pertama

kali ditimbang sebagai massa CHCl3 yang digunakan dalam perhitungan. Massa udara

tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang tidak dapat

masuk tadi sama dengan tekanan uap larutan unknown pada suhu kamar (280C) dengan

rumus:

Log P = 6,90328 – 1163,03/(227,4+t)

Berikut merupakan perhitungan berat molekul senyawa unknown dengan

menggunakan faktor koreksi.

Diketahui:

BMudara adalah 28,8 gram/mol

Suhu air adalah 29ºC = 302 K

Suhu penangas air adalah 69ºC = 342 K

Maka,

log P=6,90328− 1163,03(227,4+t)

log P=6,90328− 1163,03

(227,4+2 9o C)

log P=6,90328− 1163,03

(2 56,4oC )

log P=6,90328−¿ 4,53 6¿

log P=¿2,36728¿

P=232,96 mmHg

232,96 mmHg760mmHg

×1atm=0 , 30 atm

Menghitung massa udara yang tidak masuk

mas saudara=PV BM

RT

massaudara=0 ,30 atm × 0,1475 L ×28,8 gram /mol

0,08206 Latm mol−1 K−1× 302K

massaudara=0,0515 gram

Menghitung massa total

Massa total = massa udara + massa senyawa unknown X

Massa total = 0,0515+0,265 gram

Massa total = 0,31645 gram

Menghitung berat molekul

BM=m × R ×TP × V

BM=0,31645 gram ×0,08206 Latm mol−1 K−1 ×342 K1,003 atm× 0,1475 L

BM=59 , 98 gram /mol

Dari hasil perhitungan di atas, diperoleh bahwa berat molekul senyawa unknown

dengan memperhatikan factor koreksi adalah 59,98 gram/ mol.

Mengidentifikasi Senyawa Unknown X

Senyawa unknown X dapat ditentukan dengan cara mencocokkan massa jenis dari

senyawa unknown X, berat molekul hasil percobaan senyawa X, dan cirri-ciri fisik dari

senyawa unknown X dengan senyawa-senyawa yang menyerupai sifat fisik, massa jenis dan

terutama berat molekul senyawa X. Setelah mencari diberbagai sumber, maka senyawa yang

memiliki ciri-ciri mendekati senyawa unknown X tersebut adalah aseton, komparasi antara

unknown X dan aseton dapat dilihat di dalam table di bawah ini.

Aspek Senyawa Unknown X Aseton

Berat molekul 59,98 g/mol 58,08 g/mol

Massa Jenis 1,797 g/L 0,7 g/L

Wujud Cair Cair

Titik didih 69 0C < 710C

Warna Bening Bening

Bau Ada Ada

Perbedaan massa jenis yang diperoleh dari hasil praktikum jika dibandingkan dengan

massa jenis teoritisnya, hal tersebut mungkin di dalam ruang Erlenmeyer masih

terkandung udara selain uap air dari gas senyawa volatile. Adanya udara di dalam

Erlenmeyer kemungkinan terjadi ketika perpindahan Erlenmeyer dari desikator ke ruang

timbang. Adanya udara dalam tabung Erlenmeyer kemungkinan menyebabkan massa

jenis dari senyawa volatil yang terhitung berdasarkan hasil percobaan menjadi lebih besar

dibandingkan massa jenis dari tinjauan teoritis. Namun karena aspek utamanya sudah

mendekati yaitu berat molekul zat unknown X 59,98 g/mol maka dapat ditentukan bahwa

senyawa unknown X adalah aseton.

VI. SIMPULAN

Berdasarkan data hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Berat molekul senyawa kloroform berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara

eksperimen yaitu 114,89 g/mol sedangkan berat molekul zat unknown adalah 59,98

g/mol

2. Zat unknown X adalah aseton, karena berat molekulnya hampir sama dengan aseton

(BM teoritis aseton = 58,8 g/mol)

VII. JAWABAN PERTANYAAN

1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini?

Jawab:

Sumber kesalahan utama, yaitu setelah pemanasan dan pendinginan dengan

desikator, tidak semua uap cairan kembali ke bentuk cairnya, sehingga akan mengurangi

jumlah udara yang masuk kembali ke dalam labu Erlenmeyer. Jadi, massa labu

Erlenmeyer dalam keadaan ini lebih kecil dari massa labu Erlenmeyer dalam keadaan

semua uap cairnya kembali ke bentuk cairnya. Oleh karena itu, massa volatil sebenarnya

harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu

Erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak mengembun.

2. Dari hasil analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil diperoleh

nilai = 120 gram/mol.

Hasil analisis menunjukkan bahwa unsur tersebut mengandung:

Karbon : 10%

Klor : 89,0%

Hidrogen : 1,0%

Tentukan rumus molekul senyawa ini!

Jawab:

massa karbon =10100

x 100 g = 10 gram

massa klor = 89100

x 100 g = 89 gram

massa hidrogen = 1100

x 100 g = 1 gram

Perbandingan mol C : mol H : mol Cl

=10 g12

: 1 g1

:89 g35,5

= 0,83 : 1 : 2,5= 1 : 1 : 3

Rumus molekul = (Rumus empiris)n

120 = (12 + 1 + 106,5 )n

120 = (119,5)n

n = 1

Rumus molekul = (CHCl3)1

= CHCl3

Jadi, rumus molekul X yaitu CHCl3 yang merupakan senyawa kloroform..

VIII. DAFTAR RUJUKAN

Anonim, Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Pengukuran Massa Jenis gas.

http://staff.uny.ac.id/system/files/pendidikan/Isana%20Supiah%20YL.,%20Dra.,

%20M.Si./PKF1.pdf, diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013

Anonim,Massa Jernis Gas. http://www.scribd.com/doc/123443346/Laporan-Praktikum-

Masa-Jenis-Gas, diunduh pada tanggal 24 Pebruari 2013

Anonim, Kloform. http://id.wikipedia.org/wiki/Kloroform, diunduh pada tanggal 24 Pebruari

2013

Anonim, Kloform. http://www.scribd.com/doc/71875513/Kloroform, diunduh pada tanggal

24 Pebruari 2013

Bird, Tony. 1987. Penuntun Praktikum Kimia Universitas. Jakarta: PT Gramedia.

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Jilid 1 edisi kelima. Jakarta: Binarupa Aksara.

Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., dan Wood, J.H. 1980. Ilmu Kimia Untuk Universitas.

Jakarta: Erlangga

Retug & Sastrawidana. 2003. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Singaraja: Jurusan

Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan MIPA, IKIP Negeri Singaraja.