I. JUDUL PERCOBAAN
Sistem Tiga Komponen Diagram Fase Sistem Terner
II. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menggambarkan diagram fase system terner. System terner yang dimaksud adalah system yang membentuk sepasang zat cair yang bercampur sebagian yaitu campuran klorofom-air dan asam asetat.
2. Memperhatikan menentukan letak “ pleit point “ atau titik jalin pada diagram fasenya.
III. LANDASAN TEORI
Untuk sitem tiga komponen, derajat kebebasan, F = 3 – P + 2 = 5 – P. Untuk P = 1, ada 4 derajat kebebsan. Tak mungkin menyatakan system seperti ini dalam bentuk grafik yang lengkap dalam tiga dimensi,apalagi dalam dua dimensi. Oleh karena itu biasanya system dinyatakan pada sugu dan tekanan yang tetap, dan derajat kebebasan menjadi F = 3 – P, jadi derajat kebebasannya paling banyak adalah dua, dan dapat dinyatakan dalam suatu bidang. Pada suhu dan tekanan tetap, variable yang dapat digunakan unutk menyatakan keadaan system tinggal yaitu Xa, Xb dan Xc yang dihubungkan melalui Xa + Xb + Xc =1. Komposisi salah satu komponen sudah tertentu jika dua komponen lainnya diketahui(Mulyani.2001.404)
Untuk fasa tunggal bagi system tiga komponen terdapat 4 derajat kebebasan.
F = C - D + 2
= 3 - 1 + 2
= 4(tempeatur dan tekanan susunan 2 dan 3 komponen)
System tiga komponen sebenarnya banyak kemungkinannya dan yang paling umum.
System 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian saling campur
System tiga komponen yang terdiri atas dua komponene padat dan satu komponen cair (Sukardjo.1997.,274)
Cara terbaik untuk menggambarkan system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat dapat dinyatakan dengan istilah % berat atau fraksi mol. Puncak-puncak dihubungkan dengan titik tengah dari sisi yang berlawanan yaitu Aa, Bb, Cc. titik nol dimulai dari a, b ,c dan titk tengah A, B, C menyatakan komposisi adalah 100% atau 1. Jadi garis-garis Aa, Bb, Cc merupakan konsentrasi komponen A, B, dan C. Lebih lanjut segitiga adalah samasisi jumlah jarak-jarak garis tegak lurus dari sembarang titik dengan segitiga ke sisi-sisi adalah konstan dan sama dengan panjang garis tegak lurus antara sudut dan pusat dari sisi yang berlawanan, yaitu 100% atau satu(Dogra.2008.473).
Pada ekstraksi dimana eluen maupun solven sedikit larut maka baik komponen dieluen maupun solven terdapat dikedua fase, yaitu fase ekstrak dan rafinat. Oleh karena itu data kesetimbangan harus menunjukkan hubungan ketiga komponen dikedua fase tersebut, atau dikenal dengan diagram terner(Anonim.2010).
Dua fase dalam kesetimbangan harus selalu bertemperatur sama. Lebih dari itu harus bertekanan sama, asalkan tidak terpisah oleh dinding keras atau oleh suatu antar permukaan yang memiliki lengkung berarti. Akhirnya sembarang zat yang dapat lalu-lalang dengan bebas diantara kedua fase itu harus memiliki potensial kimia yang sama didalamnya. Kriteria penting bagi kesetimbangan ini yang dinyatakan oleh sifat-sifat intensip T, p dan ยต, langsung menuju kepada aturan fase wiiliard gibbs (Konnerth.1993.157)
Diagram fase merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dan tekanan. Contoh khas diagram fase tiga komponen air, kloroform dan asam asetat. Dalam diagram fase bahwa zat tersebut diisolasi dengan baik dan tidak ada zat lain yang masuk maupun keluar dari system ini (Anonim.2010).
Asam asetat lebih suka pada air dibandingkan kloroform oleh karenanya bertambahnya kelarutan kloroform dalam air lebih cepat dibandingkan kelarutan air dalam kloroform. Penambahan asam asetat berlebih lebih lanjut akan membawa system bergerak kedaerah atau satu fase (fase tunggal). Namun demikian saat komposisi mencapai titik a3, ternyata masih ada dua lapisan maupun sedikit. Setelah penambahan asam asetat diteruskan, pada saat akan menjadi satu fase yaitu pada titik P. titik P disebut pleit point atau titik jalin yaitu semacam titik kritis (Tim Dosen.2010.14-15).
IV. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
a. Buret 50 mL 2 buah
b. Statif dan klem 2 buah
c. Erlenmeyer 250 mL 5 buah
d. Gelas ukur 5 mL
e. Botol semprot
f. Batang pengaduk
g. Neraca analitik
h. Bunsen.
i. Piknometer 100 mL
2. Bahan
a) Kloroform (CH3COOH)
b) Asam asetat glacial (CH3COOH)
c) Aquades
d) Tissue
V. PROSEDUR KERJA
a. Pengukuran massa jenis
1. Membersihkan piknometer dan mengeringkannya dalam oven
2. Mengukur berat kosong piknometer.
3. Memasukkan air dalam piknometer sampai penuh dan kemudian menimbangnya.
4. Mengulangi kegiatan diatas dengan mengganti air dengan kloroform dan asam asetat glassial.
b. System tiga komponen
1. Menyediakan buret yang bersih dan mongering (2 buah), mengisi masing-masing dengan aquades dan asam asetat glasial.
2. Menyediakan labu Erlenmeyer 5 buah, masing-masing diisi dengan 3 mL, 4 mL, 6 mL, dan 7 mL kloroform mengerjakan satu persatu mengingat kloroform menguap dan toksik.
3. Menambahkan masing-masing 5 mL aquades, mengocok sebentar, campuran akan membentuk dua lapisan.
4. Menitrasi dengan asam asetat glacial sampai ke-2 lapisan membentuk satu fasa. Mencatat volume asam asetat glasial yang ditambahkan “ Menitrasi sebanyak 3 kali “.
5. Mengulangi untuk laba erlenmenyer kedua dan seterusnya.
6. Membuat diagram fasa terner .
VI. HASIL PENGAMATAN
Suhu kamar 30o C = 303 K
Massa jenis air = 0,9991 g/mL
Massa jenis kloroform = 1,4474
Massa jenis as-asetat = 1,0463
Zat Cair Volume (mL)
I II III IV V
Kloroform 3 4 5 6 7
Aquades 5 5 5 5 5
CH3COOH 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0
VII. ANALISIS DATA
Dik Bj air = 0,9991 g/mL
Bj kloroform = 1,4474 g/mL
Bj as-asetat = 1,0463 g/mL
Mm air = 18 g/mol
Mm kloroform = 119,5 g/mol
Mm as-asetat = 60 g/mol
n=
Xn=
n air =
= 0,2775 mol
1. Titrasi 1 (V kloro=3 mL dan V asam asetat =9,0 mL)
n kloro= = 0,0363 mol
n asetat= = 0,1569 mol
ntot= 0,2775 mol + 0,0363 mol + 0,1569 mol = 0,4707 mol
X air = = 0,5895
X kloro = = 0,0770
X asetat = = 0,3335
2. Titrasi II (V kloro=4 mL dan V asam asetat =10,0 mL)
n kloro= = 0,0484 mol
n asetat= = 0,1744 mol
ntot= 0,2775 mol + 0,0484 mol + 0,1744 mol = 0,5003 mol
X air = = 0,5547
X kloro = = 0,0967
X asetat = = 0,3486
3. Titrasi III (V kloro=5 mL dan V asam asetat =11,0 mL)
n kloro= = 0,0616 mol
n asetat= = 0,1900 mol
ntot= 0,2775 mol + 0,0616 mol + 0,1900 mol = 0,5291mol
X air = = 0, 5245
X kloro = = 0, 1164
X asetat = = 0, 3591
4. Titrasi 1 (V kloro=6 mL dan V asam asetat =12,0 mL)
n kloro= = 0,0727 mol
n asetat= = 0,2072 mol
ntot= 0,2775 mol + 0,0727 mol + 0,2072 mol = 0,5574 mol
X air = = 0,4974
X kloro = = 0,1304
X asetat = = 0,3717
5. Titrasi 1 (V kloro=7 mL dan V asam asetat =13,0 mL)
n kloro= = 0,0847 mol
n asetat= = 0,2267 mol
ntot= 0,2775 mol + 0,0847 mol + 0,2267 mol = 0,5889 mol
X air = = 0,4710
X kloro = = 0,1438
X asetat = = 0,3850
Table fraksi mol
Titrasi X air X kloro X asetat
1 0,5895 0,0770 0,3374
2 0,5547 0,0967 0,3486
3 0,5245 0,1164 0,3501
4 0,4974 0,1304 0,3717
5 0.4710 0,1438 0,3850
VIII. PEMBAHASAN
a. Penentuan massa jenis
Alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis dari larutan adalah piknometer. Piknometer ini dikeringkan untuk menghilangkan semua zat yang masih terdapat dalam piknometer. Apabila sudah benar-benar kering dan kosong, ditimbang berat kosongnya dan larutan yang akan diukur massa jenisnya dimasukkan dalam piknometer dan ditimbang massanya. Massa jenis dapat dihitung dari selisih massa setelah pengisian larutan dengan sebelum pengisisan larutan dibagi dengan volume piknometer. Dari hasil pengamatan diperoleh massa jenis air=0,991 g/mL, kloroform=1,4474 g/mL, asam asetat= 1,046 g/mL. dan suhu kamar pada saat itu 303 K. sedangakn menurut teori massa jenis air=0,0998 g/mL, kloroform= 1,4479, asam asetat= 1,047 pada suhu 298 K. perbedaan ini dapat disebabkan oleh suhu tempat mengukur dan kurang ketelitian dalam mengukur massa dari piknometer yang telah diisi larutan.
b. System tiga komponen
Dalam system tiga komponen digunakan tiga jenis larutan yang mempunyai sifat yang berbeda-beda, air(polar), Kloroform (nonpolar), dan asam asetat yang bersifat semipolar.ketiga zat ini digunakan karena hanya akan bercampur sebagian (menurut teori) sehingga digunakan bahan ini untuk membuktikan teori tersebut. Kloroform diukur dengan menggunakan pipet volume karena apabila menggunakan buret maka sebagian dari kloroform akan menguap, karena sifat dari kloroform yang sangat mudah menguap. Penambahan air dilakukan dengan menggunakan buret agar dapat dilakukan dengan teliti. Setelah larutan dicampur terbentuk dua lapisan yaitu air yang sifatnya polar pada bagian atas karena memiliki massa jenis yang lebih rendah (0,9991 g/mL) sedangkan kloroform yang bersifat nonpolar berada pada bagian bawah karena massa jenisnya lebih besar dari air yaitu 1,4474 g/mL.
Campuran ini kemudian dititrasi dengan asam asetat glassial agar larutan ini menjadi satu fasa, karena asam asetat glassial bersifat semipolar sehingga dapat mencampurkan dua jenis larutan yang berbeda sifat menjadi satu fasa. Titrasi dihentikan saat larutan telah menjadi satu fase yang ditandai dengan dua lapisan tadi telah menjadfi satu/saling menyatu.
Dari hasil analisis data diperoleh fraksi mol air,kloroform dan asam asetat dengan volume masing masing:
Titrasi X air
Volume X kloro
volume X asetat
volume
1 0,5895(5mL) 0,0770(3mL) 0,3374(9mL)
2 0,5547(5mL) 0,0967(4mL) 0,3486(10mL)
3 0,5245(5mL) 0,1164(5mL) 0,3501(11mL)
4 0,4974(5mL) 0,1304(6mL) 0,3717(12mL)
5 0.4710(5mL) 0,1438(7mL) 0,3850(13mL)
Dari grafik terlihat bahwa fraksi mol aior menurun dengan meningkatnya volume kloroform yang digunakan dan berakibat pula pada penggunaan asam asetat yang semakin banyak. Hal ini menyebabkan fraksi mol Dario asam asetat dan kloroform yang semakin meningkat. Dari grafik terlihat bahwa titik plat point terdapat pada fraksi mol air 0,4710 kloroform 0,3850 dan air 0,1438 pada labu ke-5 (titrasi ke-5).
IX. SIMPULAN DAN SARAN
1. Simpulan
1) Titik plat point terjadi pada labu ke-5 dengan fraksi mol air 0,4710 kloroform 0,3850 dan air 0,1438
2) Massa jenis air pada suhu 303 K=0,9991g/ml
3) Massa jenis kloroform pada suhu 303 K=1,4474g/ml
4) Massa jenis asam asetat pada suhu 303 K=1,0364g/ml
2. Saran
Sebaiknya mahasiswa harus teliti dalam mengukur massa piknometer dan menitrasi dan menitrasi larutan asam asetat glassial.
Daftar pustaka
Anonin.2010.Kesetimbangan Fasa dan Diagram Fasa.http://chem-is-try.com
Dogra.2008.Kimia Fisik Dan Soal-Soal.Erlangga.Bandung.
Konneth.1993.Prinsip-Prisip Kesetimbangan Kimia Edisi Keempat.UI-press Jakarta.
Mulyani,Sri.2004.Kimia Fisik I.UPI.Jakarta
Sukardjo.1997.Kimia Fisika.Bineka Cipta.Jogyakarta
Tim Dosen.2010.Penuntun praktikum Kimia Fisika I. FMIPA UNM.Makassar.
klik di sini untuk liat dokumen aslinya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar