Laporan berat molekul

I. JUDUL PERCOBAAN
“Penentuan Berat Molekul (Mr) Berdasarkan Penurunan Titik Beku Larutan”
II. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan berat molekul (Mr) Naftalena berdasarkan penurunan titik beku larutannya dalam pelarut murni.
III. LANDASAN TEORI
Solut yang tak menguap akan merendahkan tekanan uap larutan. Fenomena ini juga mempengaruhi sifat fisika lain dari larutan, terutama titik beku dan titik didihnya. Titik didih normal aalah suhu di mana tekanan uap dari cairan sama dengan 1 atm. Sedanngkan titik beku normal adalah suhu di mana garis kesetimbangan padat-cair akan berpotongan garis tekanan 1 atm (Hiskia, 2005 : 40)
Dalam menggambarkan pengaruh zat terlarut pada penurunan tekanan uap larutan, kenaikan titik didih dan penurunan titik beku, satu-satunya pembahasan yang kita berikan ialah bahwa zat terlarut harus takarsiri, susunan kimia zat terlarut tidak menjadi masalah, tetapi konsentrasi partikel zat terlarutnya yang penting. Karena itu, kita dapat menggunakan gejala-gejala ini untuk menghitung massa molekul zat. Untuk mendapatkan massa molekul suatu zat dengan cara percobaan harus ditentukan ddua macam nilai yaitu, massa dari zat dan jumlah molnya. Sesudah diketahui maka perbandingan antara jumlah gram dan molnya merupakan harga dari massa molekul zat (BM). Drai harga penurunan titik beku ∆Tb, serta konstanta penurunan titik beku maka dapat dihitung molalitasnya zat dalam larutan dengan menggunakan persamaan :
m= ∆Tb/Kb
Dari molalitas akan didapat jumlah mol solut per kg solven. Dengan mengalikan harga perbandingan ini dengan jumlah kilogram solvenyang sebenarnya ada dalam larutan akan didapat jumlah mol solut dalam larutan yang kita cari tersebut. Akhirnya massa molekul atau berat molekul (Mr) adalah perbandingan gram solut dan mol solut (Brady, 1999 : 681)
Bila suatu zat terlarut yang tidak menguap dilarutkan dalam suatu pelarut, titik beku pelarut berkurang. Berkurangnya ∆Tf ditentukan sebagai :
∆Tf =(RTf2 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
Di mana Kf adalah konstanta penurunan titik beku dan dinyatakan sebagai :
Kf = (MRT^2)/(∆H lebur 1000)
Di mana M adalah bobot molekul pelarut, dan m adalah molalitas zat terlarut. Dengan bantuan penurunan titik beku, kuantitas seperti bobot molekulzat terlarut, aktivitas dan koefisien Aaktivitas, konstanta disosiasi dari elektrolit lemah dan faktor vant hoff dapat ditentukan (Dogra, 2008 : 552-553).
Perhitungan massa molekul relatif, yaitu :
∆Tb = Kb.m
m = mol/(kg pelarut)
W1 = berat pelarut dalam gram
W2 = berat zat terlarut dalam gram
M1 = massa molekul relatif pelarut
M2 = massa molekul relatif zat terlarut
Mol = W2/M2
m = 1000/w1 X W2/M2
∆Tb = Kb X 1000/w1 X W2/M2
Dengan cara yang mirip dapat ditentukan
∆Tf = Kf.m
∆Tf = penurunan titik beku
Kf = tetapan penurunan titik beku molal atau tetapan krioskopik
m = kemolalan
dapat disimpulkan bahwa :
Pada tekanan tetap, kenaikan titik didih dan penurunan titik beku suatu larutan encer berbanding lurus dengan konsentrasi massa.
Larutan encer semua zat terlarut yang tidak mengion, dalam pelarut yang sama, dengan konsentrasi molal yang sama, mempunyai titik didih atau titik beku yang sama, pada tekanan yang sama.
Kf dan Kb diperoleh dari
Penurunan data termodinamika
Eksperimen
Dari data termodinamika
K = (RT^2)/1000L
(Hiskia,2005 : 40).
Selisih antara titik beku dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku. ∆Tf = titik beku pelarut – titik beku larutan. Penurunan titik beku , ∆Tf bila kebanyakan larutan encer didinginkan, pelarut murni terkristalisasi lebih dahulu sebelum ada zat terlarut yang mengkristalisasi suhu di mana kristal-kristal pertama dalam keseimbangan dengan larutan disebut titik beku larutan. Titik beku larutan demikian selalu lebih rendah dari titik beku berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut (atau molnya) di dalam massa tertentu pelarut. Jadi penurunan titik beku ∆Tf = (titik beku pelarut – titik beku larutan) = Kf.m. Di mana m adalah molallitas larutan. Jika persamaan ini berlaku sampai konsentrasi 1 molal, perubahan titik beku larutan 1 molal setiap non elektrolit yang tersebut di dalamnya pelarut itu ialah Kf yang karena itu dinamakan tetapan titik beku molal (Anonim, 2010).
Tekanan uap suatu zat cair menentukan titik beku (dan juga titik didih) dari zat cair itu sendiri. Adanya zat terlarut di dalam suatu pelarut dapat menyebabkan perubahan tekanan uap, dan berarti menyebabkan perubahan titik beku (tim Dosen Kimia Fisik, 2010 : 29)





IV. ALAT DAN BAHAN
Alat
Tabung reaksi besar 2 buah
Batang pengaduk 2 buah
Gelas kimia 500 ml 1 buah
Gelas ukur 50 ml 1 buah
Termometer 110 oC 2 buah
Mortar dan pastel 1 pasang
Botol semprot 1 buah
Neraca analitik 1 buah
Stopwatch 1 buah
Bahan
Benzena
Naftalena
Es batu
Tissue
Aquades
V. PROSEDUR KERJA
a. Penetapan titik beku larutan
1. Menyusun alat
2. mengukur 20 ml benzena dan memasukkan ke dalam tabung rekasi besar, menghitung volume benzena ini ke dalam satuan massa (gram).
3. Menempatkan pula ke dalam tabung reaksi berisi pelarut, termometer beserta pengaduk.
4. Meletakkan tabung beserta isinya dalam gelas kimia 500 ml, menaburkan pecahan-pecahan es batu di sekitar tabung dan segera menjalankan stopwatch. Melakukan pengadukan secara perlahan, merata, dan kontinyu.
5. Melakukan pembacaan dan pencatatan skala termometer setiap 30 detik
6. Jika skala termometer memperlihatkan relatif tetap (selama 4-5 kali pembacaan terakhir). Menghentikan percobaan dengan mengeluarkan tabung dari penangas es dan membiarkan tabung dan isinya kembali ke keadaan suhu kamar.
b. Penetapan titik beku larutan
1. Menggerus sampel zat yang akan dilarutkan, lalu timbang zat terlarut dengan jumlah tertentu (0,843 gram) sehingga jika dilarutkan ke dalam 30 ml benzena akan membentuk larutan dengan konsentrasi 0,25 molal.
2. Selanjutnya melakukan langkah berikut :
a. memasukkan zat hasil penimbangan ke dalam tabung berisi pelarut dengan hati- hati dan mengaduk sampai melarut.
b. Meletakkan tabung di tengah gelas kimia, menaburi dengan pecahan es, menjalankan stopwatch dan selanjutnya mulailah percobaan. Melakukan pencatatan seperti yang ditetapkan pada pelarut.
3. Menimbang lagi denga teliti 1,687 gram zat terlarut
4. Selanjutnya melakukan langkah serupa dengan langkah 2.



VI. HASIL PENGAMATAN
Data fisik dan pengukuran suhu pelarut per 30 detik
volume Suhu kamar Massa jenis Massa pelarut
30,0 ml 28,0 oC 0,8786 g/ml 26,36 gram
Waktu ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Suhu (oC) 18 18 14 14 11 9 9 8 7 7 6 6 6 6 6


Data konsentrasi dari pengukuran suhu per 30 detik
Konsentrasi 0,25 molal
M benzena M naftalena Molalitas larutan Suhu campuran
(benzena + naftalena)
26,3400 g 0,8428 g 0,25 molal 27,0 oC
Waktu ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Suhu (oC) 19 15 11 9 6 4 4 3 3 3 3 3



Konsentrasi 0,5 molal
M benzena M naftalena Molalitas larutan Suhu campuran
(benzena + naftalena)
26,3400 g 1,6857 g 0,5 molal 27,0 oC
Waktu ke- 1 2 3 4 5 6 7 8
Suhu (oC) 13 7 3 2 2 2 2 2



VII. ANALISIS DATA
Penentuan massa dari pelarut
Dik : volume benzena = 30 ml
Ρ benzena = 0,878 g/ml
Dit : massa benzena = ….?
Penyelesaian :
Massa benzena = ρ X V
= 0,878 g/ml X 30 ml
= 26,3400 gram
Penentuan massa naftalena pada konsentrasi 0,25 molal
Dik : molal = 0,25 molal
P = 26,3400 gram
Mr = 128 g/mol
Dit : m naftalena =….?
Penyelesaian :
m = massa/Mr X 1000/P
massa = (m X Mr X P)/1000
=(0,25 mol/g X 128 g/mol X 26,3400 gram )/1000
=0,8428 gram
Penentuan massa naftalena pada konsentrasi 0,5 molal
Dik : molal = 0,5 molal
P = 26,3400 gram
Mr = 128 g/mol
Dit : m naftalena =….?
Penyelesaian :
m = massa/Mr X 1000/P
massa = (m X Mr X P)/1000
=(0,5 mol/g X 128 g/mol X 26,3400 gram )/1000
=1,6857 gram
Penentuan perubahan titik beku larutan (∆Tf)
Nilai ∆Tf pada 0,25 molal
Dik : Tfpelarut = 6,0 oC
Tf larutan = 3,0 oC
Dit : ∆Tf = …?
Penyelesaian :
∆Tf = Tf pelarut – Tf larutan
= (6,0 – 3,0) oC
= 3,0 oC =3,0 K
Penentuan harga Kf
Untuk konsentrasi 0,25 molal
Dik : ∆Tf = 3,0 K
M = 0,25 molal
Dit : Kf =…..?
Penyelesaian :
∆Tf = Kf X m
Kf =∆Tf/m
= (3 K)/( 0,25 molal)
= 12 K/molal

Penentuan berat molekul
Untuk konsentrasi 0,25 molal
Dik : ∆Tf = 3 K
Kf = 12 K/molal
WB = 0,8428 gram
Wpelarut = 26,3400 gram
Dit : M = …..?
Penyelesaian :
M = Kf X (1000 X WB)/(Wpelarut X ∆Tf)
=12 K.mol.g-1 X (1000 X 0,8428 g)/(26,3400 g X 3 K)
= 127,9878 g/mol


VIII. PEMBAHASAN
Pada percobaan ini untuk menentukan berat molekul (Mr) naftalena dilakukan dengan cara berdasarkan penurunan titik beku laruutan. Oleh karena itu, hal pertama yang harus dilakukan yaitu menentukan titik beku pelarut dan titik beku larutan larutan untuk mengetahui penurunan titik bekunya. Pelarut yang digunakan yaitu benzena dan zat terlarut yang digunakan yaitu naftalena. Mula-mula pelarut benzena ditentukan titik bekunya dengan cara mendinginkan pada air es dan dilakukan pengukuran suhu sampai konstan. Dari hasil percobaan diperoleh titik beku benzena yang konstan yaitu 6,0 oC. untuk titik beku larutan digunakan dua macamkonsentrasi zat terlarut yaitu 0,25 molal dan 0,5 molal. Dari hasil analisis data, pada konsentrasi 0,25 molal digunakan massa zat terlarut (naftalena) sebesar 0,8428 gram, sedangkan pada konsentrasi 0,5 molal digunakan massa zat terlarut (naftalena) sebesar 1,6875 gram. Penentuan titik beku larutan sama perlakuannya dengan menentukan titik beku pelarut. Tetapi pada titik beku larutan digunakan camppuran benzena dengan naftalena. Dari hasil percobaan diperoleh titik beku larutan pada larutan pada 0,25 molal yang konstan yaitu 3,0 K. sedangkan titik beku larutan pada 0,5 molal yang konstan yaitu 2,0 K.
Dari hasil analisis data, diperoleh ∆Tf untuk konsentrasi 0,25 molal yaitu 3,0 K dan ∆Tf utnuk konsentrasi 0,5 molal yaitu 4,0 K. dari harga ∆Tf tersebut dapat ditentukan harga tetapan krioskopik menggunakan persamaan ∆Tf = Kf X m. dari persamaan diperoleh harga Kf untuk konsentrasi 0,25 molal yaitu 12 K/molal dan Kf untuk konsentrasi 0,5 molal yaitu 8 K/molal. Pada penurunan titik beku larutan terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi dari naftalena maka penurunan titik bekunya semakin rendah. Hal ini telah sesui dengan teori yang menyatakan bahwa semakin bannyak atau semakin tinggi konsentrasi naftalena yang dilarutkan maka penurunan titik bekunya semakin rendah.
Berdasarkan hasil percobaan ini, dipeoleh berat molekul untuk zat terlarut naftalena pada konsentrasi 0,25 molal yaitu 127,9878 g/mol. Sedangkan berat molekul zat terlarut neftalena pada konsentrasi 0,5 molal yaitu 127,9954 g/mol. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa hasil percobaan ini telah sesuai dengan teori. Menurut teori berat molekul (Mr) naftalena yaitu 127,9 g/mol.
IX. KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
Titik beku pelarut benzena yaitu 6,0 oC
Titik beku larutan pada konsentrasi 0,25 molal yaitu 3,0 oC
Titik bekku larutan pada konsentrasi 0,5 molal yaitu 2,0 oC
Perubahan titik beku larutan (∆Tf) pada konsentrasi 0,25 molal yaitu 3,0 oC atau 3,0 K
Perubahan titik beku larutan (∆Tf) pada konsentrasi 0,5 molal yaitu 4,0 oC atau 4,0 K
Berat molekul (Mr) naftalena pada konsentrasi 0,25 molal yaitu 127,9889 g/mol
Berat molekul (Mr) naftalena pada konsentrasi 0,5 molal yaitu 127,9954 g/mol
Saran
Diharapkan kepada praktikan selanjutnya untuk memperhatikandengan baik pembacaan skalatermometer, dehingga tidak mempengaruhi keakuratan data.
Pada proses pencampuran antara zat terlarut dengan zat pelarut dilakukan pengocokan secara kontinyu dan merata sehingga larutan dapat bercampur dengan sempurna.















DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Sifat Koligatif Larutan. http://annisanphusie.wordpress.com/ diakses pada tanggal 13 April 2010.
Brady, James. 1999. Asas dan struktur. Jakarta : Bumi Aksara.
Dogra, S.K. 2008. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta : UI Press
Hiskia, Ahmad. 2005. Kimia Larutan. Jakarta : Bumi Aksara.
Tim Dosen kimia Fisik. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Fisik I. Makassar : Jurusan kimia FMIPA UNM.


klau mau liat dalam bentuk wordnya, silahkan klik di sini