do tHe rigHt think anD do iT righT…

I. PENDAHULUAN

1.1  Tujuan Percobaan

-   Membuat kurva kelarutan suatu zat cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu.

-   Mengetahui jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen.

1.2  Latar Belakang

Sistem adalah suatu zat yang dapat diisolasikan dari zat – zat lain dalam suatu bejana inert, yang menjadi pusat perhatian dalam mengamati pengaruh perubahan temperature, tekanan serta konsentrasi zat tersebut. Sedangkan komponen adalah yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan pelarut dalam senyawa biner. Banyaknya komponen dalam sistem C adalah jumlah minimum spesies bebas yang diperlukan untuk menentukan komposisi semua fase yang ada dalam sistem. Definisi ini mudah diberlakukan jika spesies yang ada dalam sistem tidak bereaksi sehingga kita dapat menghitung banyaknya.

Fasa merupakan keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, tidak hanya dalam komposisi kimianya tetapi juga dalam keadaan fisiknya. Contohnya: dalam sistem terdapat fasa padat, fasa cair dan fasa gas. Banyaknya fasa dalam sistem diberi notasi P. Gas atau campuran gas adalah fasa tunggal ; Kristal adalah fasa tunggal dan dua cairan yang dapat bercampur secara total membentuk fasa tunggal. Campuran dua logam adalah sistem dua fasa (P=2), jika logam – logam itu tidak dapat bercampur, tetapi merupakan sistem satu fasa (P=1), jika logam-logamnya dapat dicampur.

Pada perhitungan dalam keseluruhan termodinamika kimia, J.W Gibbs menarik kesimpulan tentang aturan fasa yang dikenal dengan Hukum Fasa Gibbs, jumlah terkecil perubahan bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan diungkapkan sebagai:

V = C – P + 2

Dengan :

V = jumlah derajat kebebasan

C = jumlah komponen

P = jumlah fasa

Kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :

V = 3 – P

Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa maka V = 2 berarti untuk menyatakan suatu sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan, V = 1; berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tertentu berdasarkan diagram fasa untuk diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap punya derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa sistem ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni.

Cara terbaik untuk menggambarkan sistem tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat dinyatakan dengan istilah persen berat atau fraksi mol. Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan: XA + XB + XC = 1. Diagram fasa yang digambarkan segitiga sama sisi, menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis, sebab jumlah jarak ke sebuah titik di dalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar denga sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu, yang dapat diambil sebagai satuan panjang. Puncak – puncak dihubungi ke titik tengah dari sisi yang berlawanan yaitu : Aa, Bb, Cc. Titik nol mulai dari titik a,b,c dan A,B,C menyatakan komposisi adalah 100% atau 1, jadi garis Aa, Bb, Cc merupakan konsentrasi A,B,C  merupakan konsentrasi A,B,C.

Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut antara zat cair tersebut dan suhu percobaan. Apabila pada suhu dan tekanan yang tetap digunakan kurva bimodal untuk menentukan kelarutan C dalam berbagai komposisi A dan B. Pada daerah di dalam kurva merupakan daerah dua fasa, sedangkan yang di luarnya adalah daerah satu fasa. Untuk menentukan kurva bimodal yaitu dengan menambahkan zat B ke dalam campuran A dan C.

II. ALAT DAN BAHAN

1.1  Alat – alat:

  1. Labu bertutup 100 ml
  2. Labu erlemeyer 250 ml
  3. Buret
  4. Neraca
  5. Statif dan klem
  6. Corong plastic

1.2  Bahan – bahan :

  1. Asam asetat 100 ml
  2. Aquadest
  3. CCl4 100 m

III. CARA KERJA

1. Di dalam erlemeyer yang bersih dan kering serta bertutup, dibuat lima macam cairan A dan C yang saling larut dengan komposisi sebagai berikut:

Labu          1          2          3          4          5

ml A          1          3          5          7          9

ml B          9          7          5          3          1

Semua pengukuran volume dilakukan dengan buret. Tiap labu kosong ditimbang terlebih dahulu. Kemudian ditambahkan cairan A dan ditimbanglagi, kemudian ditambahkan cairan C dan ditimbang sekali lagi. Dengan demikian massa cairan A dan C diketahui untuk setiap labu.

2. Setiap campuran dititrasi dalam labu 1-5 zat B sampai tepat timbul kekeruhan dan dicatat jumlah volume zat B yang digunakan. Titrasi dilakukan dengan perlahan-lahan. Setiap labu ditimbang sekali lagi untuk menentukan massa cairan B dalam labu.

3.Tahap 1 dan 2 diulang lagi dengan menggunakan cairan B dan C dengan penambahan cairan A.

4.Suhu kamar sebelum dan sesudah percobaan dicatat.

VI.   DATA PENGAMATAN

Percobaan 1 ( Aquades sebagai titran ) suhu 320C

Data ke- Erlenmeyer kosong + tutup      ( gr ) Erlenmeyer + zat A ( gr ) Erlenmeyer + zat A + zat C ( gr ) Erlenmeyer + zat A + zat C + zat B
Titrasi Massa ( mL )
I 131,44 134,42 134,42 2,55 146,21
II 135,46 140,35 140,35 1,10 149,01
III 117,12 125,20 125,20 0,60 130,63
IV 114,74 126,24 126,24 0,50 129,86
V 154,92 169,14 169,14 2,40 172,70

Percobaan 2 ( CCl4 sebagai titran ) suhu 300C

Data ke- Erlenmeyer kosong + tutup      ( gr ) Erlenmeyer + zat B ( gr ) Erlenmeyer + zat B + zat C ( gr ) Erlenmeyer + zat B + zat C + zat A
Titrasi Massa ( mL )
I 131,44 133,75 143,16 2,70 147,01
II 135,46 138,97 146,32 1,20 147,74
III 117,12 123,25 128,21 0,25 128,88
IV 114,74 123,01 126,11 0,55 126,88
V 154,92 164,45 165,46 1,50 165,81

Ket :

Zat A = CCl4

Zat B = Aquadest

Zat C = Asam Asetat

  1. V. PERHITUNGAN

Diketahui :

nA, MA, XA untuk CCl4

nB, MB, XB untuk Aquadest

nC, MC, XC untuk  Asam Asetat

Percobaan 1

Untuk campuran A : C

MA = ( massa Erlenmeyer + zat A ) – ( massa Erlenmeyer kosong + tutup )

=  134,42 – 131,44

=  2,98 gram

MC = ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C ) – ( massa Erlenmeyer + zat C )

=  143,83 – 134,42

= 9,41 gram

MB = ( massa setelah titrasi – ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C )

=  146,21 – 143,83

=  2,38 gram

Dengan cara yang sama, diperoleh  data sebagai berikut :

Erlenmeyer Perbandingan A : C Massa A ( gr ) Massa C ( gr ) Massa B ( gr )
1 1 : 9 2,98 9,41 2,38
2 3 : 7 4,89 7,56 1,10
3 5 : 5 8,08 5,04 0,39
4 7 : 3 11,50 3,28 0,34
5 9 : ! 14,22 1,14 2,42

Mol untuk masing – masing cairan dalam campuran Erlenmeyer

  • Untuk Erlenmeyer 1 ( A : C = 1 : 9 )
Erlenmeyer Perbandingan A : C nA (mol ) nB ( mol ) nC ( mol ) nA + nB + nC
1 1 : 9 0,02 0,13 0,16 0, 31
2 3 : 7 0,03 0,06 0,13 0,22
3 5 : 5 0,05 0,022 0,084 0,156
4 7 : 3 0,075 1,019 0,055 0,149
5 9 :1 0,09 0,13 0,019 0,239

Fraksi mol d Erlenmeyer  ( pelarut A : C = 1 : 9 )

Erlenmeyer Perbandingan A : C XA ( % ) XB ( % ) XC ( %)
1 1 : 9 6,45 41,90 51,65
2 3 : 7 13,64 27,30 59,06
3 5 : 5 32,05 14,10 53,85
4 7 : 3 50,34 12,75 36,91
5 9 : 1 37,66 54,39 7,95

Percobaan 2

Diketahui :

nA, MA, XA untuk CCl4

nB, MB, XB untuk Aquadest

nC, MC, XC untuk  Asam Asetat

Untuk campuran B : C

MB = ( massa Erlenmeyer kosong + tutup + zat B )  - ( massa Erlenmeyer)

=  133,75– 131,44

=  2,31 gram

MC = ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C ) – ( massa Erlenmeyer + zat B )

=  143,83 – 133,75

= 9,41 gram

MA = ( massa setelah titrasi) – ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C )

=  147,01 – 143,16

=  3,85 gram

Dengan cara yang sama, diperoleh  data sebagai berikut :

Erlenmeyer Perbandingan B : C Massa B ( gr ) Massa C ( gr ) Massa A ( gr )
1 1 : 9 2,31 9,41 3,85
2 3 : 7 3,51 7,35 1,42
3 5 : 5 6,13 4,96 0,59
4 7 : 3 8,27 3,10 0,77
5 9 : ! 9,53 1,01 0,35

Mol untuk masing – masing cairan dalam campuran Erlenmeyer

Erlenmeyer Perbandingan B : C nA (mol ) nB ( mol ) nC ( mol ) nA + nB + nC
1 1 : 9 0,0250 0,128 0,157 0, 3100
2 3 : 7 0,0092 0,195 0,123 0,3272
3 5 : 5 0,0038 0,341 0,083 0,4278
4 7 : 3 0,0050 0,459 0,052 0,5160
5 9 :1 0,0023 0,529 0,017 0,5483
Erlenmeyer Perbandingan A : C XA ( % ) XB ( % ) XC ( %)
1 1 : 9 8,06 41,29 50,65
2 3 : 7 2,81 59.60 37,59
3 5 : 5 0,89 79,71 19,40
4 7 : 3 0,97 88,95 10,08
5 9 : 1 0,42 96,48 3,10

V. PEMBAHASAN

Pada percobaan ini dilakukan percobaan mengenai diagram terner sistem zat cair tiga komponen dengan metode titrasi. Percobaan ini bertujuan untuk membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemisahan suatu campuran dengan ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl4- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl4. Selain itu juga digunakan CCl4 dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.

Dari hasil perhitungan tersebut dapat  dibuat diagram fasa sistem untuk masing – masing percobaan yang digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga itu menggambarkan suatu komponen murni. Titik menyatakan campuran terner dengan komposisi x% mol A, y% mol B dan z% mol C. Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut antar zat cair tersebut.

Berdasarkan percobaan pertama yang telah dilakukan terlihat bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume kloroform yang digunakan semakin banyak maka volume air yang digunakan  semakin sedikit untuk memisahkan larutan tersebut. Sedangkan pada percobaan kedua bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume air yang diperlukan semakin banyak dan CCl4 yang digunakan semakin sedikit. Larutan yang mengandung dua komponen yang saling larut sempurna akan membentuk daerah berfase tunggal, sedangkan untuk komponen yang tidak saling larut sempurna akan membentuk daerah fase dua. Semakin kecil perbandingan volume asam asetat maka konsentrasinya makin kecil.

pu-� dnX��P��aksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl4- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl4. Selain itu juga digunakan CCl4 dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Tag Cloud

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: