Hukum Raoult nxd

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK PERCOBAAN II HUKUM RAOULT

OLEH :

NAMA

: MAUHAMAD IQBAL

STAMBUK

: F1C1 13 043

KELOMPOK

: V (LIMA)

ASISTEN

: SUSANTI

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2014

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang Istilah larutan sudah sering didengar dalam kehidupan sehari- hari. Larutan didefinisikan sebagai campuran homogen yaitu campuran yang memiliki komposisi serba sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan terdiri dari satu atau beberapa macam zat terlarut dan satu pelarut. Secara umum zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya sedikit sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam jumlah banyak. Larutan yang mengandung dua komponen yaitu zat terlarut dan pelarut disebut sebagai larutan biner. Larutan didefinisikan sebagai campuran homogen yaitu campuran yang memiliki komposisi serba sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan terdiri dari satu atau beberapa macam zat terlarut dan satu pelarut. Secara umum zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya sedikit sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam jumlah banyak. Larutan yang mengandung dua komponen yaitu zat terlarut dan pelarut disebut sebagai larutan biner. Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dan partikel pelarut tersusun sembarang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Untuk larutan biner, proses pencampuran tidak terjadi efek kalor bila energi interaksi antara partikel zat terlarut dan partikel pelarut sama dengan energi interaksi antara sesama partikel zat terlarut maupun sesama partikel pelarut. Secara umum larutan ideal akan memenuhi hukum Raoult. Dalam semua larutan encer yang tak mempunyai interaksi kimia di

antara komponen-komponennya, hukum Raoult berlaku bagi pelarut, baik ideal maupun tak ideal. Tetapi hukum Raoult tak berlaku pada zat terlarut pada larutan tak ideal encer. Perbedaan ini bersumber pada kenyataan: molekul-molekul pelarut yang luar biasa banyaknya. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul terlarut sangat berbeda dalam lingkungan pelarut murni. Zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti hukum Henry, bukan hukum Raoult. Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukanlah percobaan yang berjudul ”Hukum Raoult” yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh komposisi terhadap titik didih campuran dan pengaruh gaya antarmolekul terhadap tekanan uap campuran. A. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada percobaan ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh komposisi terhadap titik didih larutan? 2. Bagaimana pengaruh gaya antar molekul terhadap tekanan uap larutan? B. Tujuan Tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut : 1. Memperlihatkan pengaruh komposisi terhadap titik didih larutan. 2. Memperlihatkan pengaruh gaya antar molekul terhadap tekanan uap larutan. C. Manfaat Manfaat yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat mengetahui pengaruh komposisi terhadap titik didih larutan. 2. Dapat mengetahui pengaruh gaya antar molekul terhadap tekanan uap larutan. II. TINJAUAN PUSTAKA

Larutan yang mengikuti Hukum Raoult disebut larutan ideal. Larutan yang menyimpang dari prilaku garis lurus disebut larutan nonideal. Larutan ideal adalah

larutan yang daya tarik antara molekul-molekulnya sama, artinya daya tarik antara molekul pelarut dan molekul terlarut, sama dengan daya tarik molekul pelarutnya atau molekul zat terlarutnya. Definisi larutan ideal dapat diambil sebagai pernyataan Raoult yaitu, tekanan uap parsial dari tiap-tiap komponen dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni hasil kali fraksi mol dalam larutan (Sukardjo, 1985). Larutan tak ideal kadang-kadang diklasifikasikan berdasarkan apakah tekanan uap komponen larutan dan tekanan uap totalnya lebih tinggi atau lebih rendah dari yang diharapkan apabila larutan campuran tersebut ideal. Dalam larutan aseton dan kloroform, tekanan uapnya lebih rendah dibandingkan ketentuan hukum Raoult. Campurannya dikatakan menunjukkan penyimpangan negatif dari hukum Raoult (Jim Clark, 2007). Francois M Raoult (1830-1901) mempelajari sifat-sifat tekanan uap larutan yang mengandung zat pelarut yang bersifat nonvolatile. Secara terperinci dia menyatakan bahwa “tekanan uap larutan ideal dipengaruhi oleh tekanan uap pelarut dan fraksi mol zat terlarut yang terkandung dalam larutan tersebut” Secara matematis ditulis sebagai: Plarutan= Xterlarut . Ppelarut, Dimana Plarutan = tekanan uap larutan, Xterlarut = fraksi mol zat terlarut dan Ppelarut = tekanan uap pelarut murni Persamaan Raoult diatas apabila kita perhatikan merupakan persamaan linear dalam bentuk y = mx, dimana y = Plarutan, m = Ppelarut, dan x = Xterlarut, sehingga apabila kita membuat grafik persamaan Raoult antara tekanan uap larutan dengan fraksi mol zat terlarut akan diperoleh garis lurus (Perdana M., 2010).

Hukum Raoult adalah salah satu penaksiran dasar dari kimia fisika. Banyak persamaan mendasar, termasuk sifat koligatif larutan adalah berdasarkan pada batasan hukum ini yang mana pertama kali ditunjukkan oleh Raoult pada 1887. Hukum ini diberikan dalam hubungannya dari pengurangan tekanan uap suatu pelarut volatil oleh suatu zat terlarut non-volatil.:Yang mana P adalah tekanan kesetimbangan uap dari larutan, Po adalah tekanan uap dari pelarut murni pada temperatur konstan, dan XS adalah fraksi mol zat terlarut Jika m’ mol dari suatu non-elektrolit dilarutkan dalam m mol air, hubungan antara tekanan uap e’ dari larutan dan tekanan uap e dari air murni diperlihatkan dengan hukum Raoult yaitu : (e’ – e) / e = - m’ / (m’ + m), (1) Yang bisa ditulis sebagai : e’ / e = m / (m’ + m), (2) Persamaan (2) menunjukan bahwa perbandingan tekanan uap larutan dengan tekanan uap pelarut murni sama dengan fraksi mol pelarut yang ada dalam larutan (McDonald, 1952). Penyimpangan Hukum Raoult terjadi karena perbedaan interakasi antara partikel sejenis dengan yang tak sejenis. Misalnya campuran A dan B, jika daya tarik A- B lebih besar dari A-A atau B-B, maka kecenderungan bercampur lebih besar, akibatnya jumlah tekanan uap kedua kedua zat lebih kecil daripada larutan ideal disebut penyimpangan negatif. Penyimpangan positif terjadi bila daya tarik A-B lebih kecil daripada daya tarik A-A dan B-B, akibatnya tekanan uapnya menjadi lebih besar dari larutan ideal. Sifat suatu larutan mendekati sifat pelarutnya jika jumlahnya lebih

besar. Akan tetapi larutan dua macam cairan dapat berkomposisi tanpa batas, karena saling melarutkan. Kedua cairan dapat sebagai pelarut atau sebagai zat terlarut tergantung pada komposisinya ( Syarif, 2009).

III. METEDOLOGI PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilakukan pada Jumat, 8 November 2014 Pukul 13.0015.30 WITA bertempat di Laboratorium Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Halu Oleo, Kendari. B. Alat Dan Bahan 1. Alat Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah alat refluks satu set, thermometer (0-100 oC), pemanas (Electromantle), statif dan klem, batu didih, pipet ukur, dan filler. 2.Bahan Bahan-bahan yang digunakan adalah kloroform (CHCl3), aseton, dan alumunium foil.

C. Prosedur Kerja 1. Kloroform Sebagai Pelarut dan Aseton Sebagai Zat Terlarut 10 mL kloroform - dimasukkan ke dalam labu refluks yang telah dirangkai

-

dipanaskan sampai mendidih dicatat suhunya didinginkan ditambahkan 2 mL aseton dipanaskan sampai mendidih dicatat suhunya yang konstan didinginkan diulangi terus penambahan aseton hingga volumenya mencapai 10 mL setiap kali sesudah penambahan, campuran dipanaskan dan dicatat titik didihnya dihitung fraksi mol untuk masing-masing perbandingan volum

Hasil Pengamatan 2. Aseton Sebagai Pelarut dan Klorofor Sebagai Zat Terlarut 10 mL aseton - dimasukkan ke dalam labu refluks yang telah dirangkai - dipanaskan sampai mendidih - dicatat suhunya - didinginkan - ditambahkan 2 mL kloroform - dipanaskan sampai mendidih - dicatat suhunya yang konstan - didinginkan - diulangi terus penambahan kloroform hingga volumenya mencapai 10 mL - setiap kali sesudah penambahan, campuran dipanaskan dan dicatat titik didihnya - dihitung fraksi mol untuk masing-masing perbandingan volume IV. HASIL Hasil Pengamatan DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengamatan 1. Rangkaian Alat

2.

Data Pengamatan

No

Campuran CHCl3 : (CH3)2CO

Fraksi mol CHCl3 : (CH3)2CO 1:0

1.

10 : 0

2.

10 : 2

0,7189 : 0,2011

64

3.

10 : 4

0,5612 : 0,4388

73

4.

10 : 6

0,4602 : 0,5398

95

5.

10 : 8

0,3901 : 0,6099

97

6.

10 : 10

0,3384 : 0,6618

101

7.

10 : 10

0,3384 : 0,6618

77

8.

8 : 10

0,2903 : 0,7906

71

9.

6 : 10

0,2348 : 0,7851

68

10.

4 : 10

0,1698 : 0,8301

64

11.

2 : 10

0,0928 : 0,9071

60

12.

0 : 10

0:1

56

3. Analisis data 

Untuk menghitung 10 mL larutan CHCl3 1. Menghitung massa m CHCl3 = ρ x V = 1,49 g/cm3 x 10 mL = 14,9 g m ( CH3)2CO= 0,79 g/cm3 x 10 mL = 7,9 g 2. Menghitung jumlah mol (n)

Titik didih ( ℃¿ 62

Mol CHCl3

m Mr 14,9 g = 119,4 g/mol = 0,12479 mol m Mol ( CH3)2CO = Mr 7,9 g = 58,1 g/mol = 0,13597 mol n CHCl3

=

 Data jumlah mol (n) kloroform sebagai pelarut No Volume ( mL) M (gr) .

n CH3OH (mol)

1

10

14,9

0,12479

2

8

11,92

0,09983

3

6

8,94

0,07487

4

4

5,96

0,04991



Data jumlah mol ( n) aseton sebagai pelarut

No .

Volume ( mL)

M (gr)

n CH3OH (mol)

1

10

7,8

0,24375

2

8

6,23

0,1975

3

6

4,74

0,1481

4

4

3,16

0,0987

5

2

1,58

0,0493

3. Menghitung fraksi mol 

CHCl3 ( pelarut ), (CH3)2CO (zat terlarut) X CHCl3

n CHCl 3 nCHCl+n ( CH 3 ) 2 CO

=

0,12479 mol ( 0,12479+ 0 ) mol

= =1 X (CH3)2CO

=

n ( CH 3 ) 2CO nCHCl 3+n ( CH 3 ) 2 CO

=

0 0,12479+ 0

=0 

Data fraksimol kloroform sebagai pelarut

No

Volume(mL)

nCHCl3 (mol)

n(CH3)2CO (mol)

X CHCl3

. 1

10

0,02494

0,03721

0,40129

2

8

0,04991

0,03721

0,57288

3

6

0,07487

0,03721

0,66800

4

4

0,09983

0,03721

0,72847

5

2

0,12479

0,03721

0,77030

 No .

Data fraksi mol aseton sebagai pelarut Volume(mL)

nCHCl3 (mol)

n(CH3)2CO (mol)

X CHCl3

1

10

0,02719

0,12479

0,17981

2

8

0,05439

0,12479

0,30355

3

6

0,08158

0,12479

0,39531

4

4

0,10878

0,12479

0,46573

5

2

0,13597

0,12479

0,52144

3. Grafik

B.Pembahasan Hukum Raoult sangat penting untuk mempelajari sifat karakteristik fisik dari larutan seperti menghitung jumlah molekul dan memprediksi masa molar suatu zat (Mr). Untuk larutan yang mengikuti hukum Raoult, interaksi antara molekul individual kedua komponen sama dengan interaksi antara molekul dalam tiap komponen. Larutan

semacam

ini

disebut

larutan

ideal Tekanan

total

campuran gas adalah jumlah tekanan parsial masing-masing komponen sesuai dengan hukum Raoult.Hukum Raoult merupakan salah satu penaksiran dasar dari kimia fisika dimana banyak persamaan mendasar, termasuk sifat koligatif larutan adalah berdasarkan pada batasan hukum ini yang mana pertama kali ditunjukkan oleh Raoult pada 1887. Secara terperinci Raoult menyatakan bahwa tekanan uap larutan ideal

dipengaruhi oleh tekanan uap pelarut dan fraksi mol zat terlarut yang terkandung dalam larutan tersebut. Menurut definisi suatu campuran atau zat dikatakan mengikuti Hukum raoult jika kedua zat (cairan) pelarut dan zat terlarut mempunyai sifat kimia yang amat serupa. Tarikan antramolekul pelarut dan antarmolekul zat terlarut tidak banyak berbeda dengan saling tarik menarik antara molekul pelarut dan molekul zat terlarut. Dalam percobaan ini digunakan kloroform dan aseton, dengan menitik beratkan pengaruh komposisi larutan terhadap titik didih campuran serta pengaruh gaya antarmolekul terhadap tekanan uap campuran dimana untuk proses ini tekanan dijaga tetap sedangkan suhu berubah-ubah. Pada percobaan ini kita melakukan dua perlakuan yaitu dengan kloroform sebagai pelarut dan aseton sebagai pelarut. Percobaan ini didasarkan atas hukum Raoult, dimana campuran yang mengikuti hukum ini merupakan suatu larutan ideal. Dalam percobaan ini dilakukan pencampuran larutan kloroform dengan aseton dengan perbandingan volume yang berbeda-beda dan mengukur titik didih dari tiap perbandingan volume tersebut untuk mengetahui pengaruh komposisi terhadap titik didih. Dan dapat diperlihatkan pengaruh gaya antar molekul terhadap tekanan uap campuran. Apabila larutan zat B dalam A bersifat ideal, maka gaya tarik antara molekul A dan B sama dengan gaya tarik antara molekul A dan A atau antara B dan B. Dalam percobaan ini digunakan sebuah alat reflux yang biasa digunakan dalam penerapan hukum Raoult. Kloroform dan aseton merupakan suatu senyawa organik yang bersifat non polar, yang mudah menguap dan memiliki titik didih yang rendah, oleh karena itu dalam percobaan ini

digunakan larutan kloroform dan aseton. Komposisi suatu zat terlarut dalam suatu larutan akan mempengaruhi titik didih dari larutan tersebut. Semakin besar komposisi zat terlarut dalam larutan maka semakin besar pula titik didih larutan tersebut. Namun dari hasil pengamatan didapatkan kecenderungan titik didih tersebut untuk semakin besar dengan bertambahnya komposisi zat terlarut, karena ada beberapa titik yang menunjukkam penurunan titik didih dengan penambahan zat terlarut. Hal ini dikarenakan pembacaan suhu yang kurang teliti dan juga karena proses pemanasan yang kurang baik dan di dalam percobaan ini sangat sulit untuk menentukan titik didih setiap penambahan volume yang ditentukan untuk sampel aseton, sedangkan untuk sampel kloroform penentuan titik didihnya jelas terlihat hasilnya. Menurut literatur titik didih yang paling tinggi akan dicapai pada saat volume larutan memiliki perbandingan yang sama, namun pada saat volume aseton 10 ml dan kloroform 10 ml terlihat titik didih yang paling tinggi, yaitu 101°C. Hal ini dapat disebabkan karena gaya tarik antara molekul-molekul kloroform dan aseton yang semakin kuat ketika hampir mendekati titik kesetimbangan volume antara aseton dan kloroform.

V. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa : 1.

Peningkatan komposisi campuran menyebabkan peningkatan titik didih.

2.

Gaya tarik antara molekul pelarut dengan molekul zat terlarut lebih besar dari gaya tarik – menarik antara molekul pelarut dan antara molekul zat terlarut, akan menyebabkan tekanan uap sampai dibawah nilai idealnya.

DAFTAR PUSTAKA Clark, Jim, 2007, Hukum Raoult dan Campuran Larutan Ideal, Erlangga, Jakarta. Isayana, 2013, ” Sifat Termodinamik Sistem Biner Etanor-Air” Jurnal Fisika Indonesia, Vol.2, No.1. Kasmiyatun,M., dan Bos B., 2008, ”Ekstraksi Asam Sitrat dan asam Asam Oksalat: Pengaruh Tryocylamine sebagai Extracting Power dalam Berbagai Solven Campuran terhadap Koefisien Distribusi”, Jurnal Reaktor, Vol.12, No.2. Kasmiyatun,M., 2010,”Ekstraksi Asam Sitrat dan Asam Oksalat: Pengaruh Konsentrasi Solut terhadap Koefisien Distribusi”Jurnal Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN: 1411-4216. Sukardjo, 1985, Kimia Fisika Jilid I, Bina Aksara, Yogyakarta. Suprihatin,S.Ketaren,S. Ngudiwaluyo, dan A.Friyadi,2013,”Isolasi Miristisin dari Minyak Pala (Myristica fragrans) dengan Metode Penyulingan Uap”, Jurnal Teknologi Industri Pertanian, Vol.17, No.1.