PERCOBAAN III diagram terner
PERCOBAAN III
Judul Percobaan : DIAGRAM TERNERTujuan : Membuat Kurva Kelarutan Suatu Cairan yang terdapat
dalam campuran dua cairan tertentu. Hari / tanggal : Senin / 27 Oktober 2008 Tempat : Laboratorium Kimia PMIPA FKIP Unlam Banjarmasin.I. DASAR TEORI
Berdasarkan hukum fase Gibbs jumlah terkecil peubah bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan dilengkapkan sebagai :
V = C – P + 2 dengan V = jumlah derajat kebebasan, C = jumlah komponen, dan P = jumlah fasa. Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan mempengaruhi 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 keadaan 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 tentu berdasarkan diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu, sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagram terner dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
C
X C A
X A
B
X B Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan X +
A X + Xc = 1. B
Titik pada sisi AB : campuran biner A dan B BC : campuran biner B dan C AC : campuran biner A dan C
Diagram fase yang digambarkan sebagai segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis sebab jumlah jarak ke sebuah titik didalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar dengan sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu yang dapat diambil sebagai satuan panjang.
Sistem 3 komponen sebenarnya banyak memungkinkan yakni pada percobaan ini digunakan sistem 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian tercampur. Sistem 3 zat cair yang sebagian dibagi menjadi : Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair bercampur sebagian Tipe 2 : Pembentukan 2 pasang zat cair bercampur sebagian Tipe 3 : Pembentukan 3 pasang zat cair bercampur sebagian Dalam percobaan yang dilakukan menggunakan tipe 1. Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair yang bercampur sebagian.
C Kalau B bercampur sebagian, maka campuran antara B dan C pada temperatur dan tekanan tertentu membentuk dua lapisan I larutan C dalam B
II larutan B dalam C
b 4 D b 3 a 1 b a 2 2 a 3 b 1 a
B 4 A Diagram : 3 Cairan dengan 1 Binodal
Penambahan A pada campuran B dan C akan memperbesar daya larut keduanya. C adalah susunan keseluruhan antara B dan C. Pada penambahan A, susunan keseluruhan bergerak sepanjang CA. Susunan masing-masing lapisan
, dinyatakan dengan garis kesetimbangan 1 1 2 2 dan seterusnya.
Pada titik b kedua lapisan hilang dan terbentuk lapisan tunggal.
4 Hilangnya kedua lapisan tidak bersama-sama.
Kedua lapisan dapat menjadi identik hanya pada satu susunan yaitu d, titik D disebut titik isotermal kritis atau plait point. Semua campuran yang terdapat di daerah a D b selalu terbagi kedalam dua lapisan. Grafik, a D b disebut kurva binodal. Hanya plait point tidak berimpit dengan maksimal grafik binodal.
II. ALAT DAN BAHAN
Alat – alat yang digunakan yaitu : Erlenmeyer : 5 buah Buret 50 mL : 1 buah Statif dan Klem : 1 buah
- Gelas Ukur 10 ml : 3 buah >Pipet tetes : 3 buah
- Corong : 3 buah
- Gelas kimia : 2 buah
- Asam Asetat pekat (zat A)
- Aquadest (zat B)
- Kloroform (zat C)
III. PROSEDUR KERJA
1
8
7
6
5
4
3
2
2. Menitrasi tiap campuran dalam erlenmeyer 1 sampai 9 dengan zat B sampai tepat timbul kekeruhan dan mencatat jumlah volume zat B yang digunakan.
9 Zat C (mL)
Perhitungan :
Menghitung konsentrasi ketiga komponen dalam % mol untuk tiap-tiap campuran ketiga perubahan jumlah fasa dengan rumus :
X
i
% 100 x n n n n C B A i
Menggambarkan kesembilan titik itu pada kertas grafik dan membuat kurva binodal sampai memotong sisi AB dari segitiga.
9
8
Bahan - bahan yang digunakan yaitu :
6
1. Ke dalam labu erlenmeyer yang bersih dan kering, membuat 9 macam campuran cairan A dan C yang saling larut dalam komposisi sebagai berikut :
Labu
1
2
3
4
5
7
7
8
9 Zat A (mL)
1
2
3
4
5
6
3. Menentukan rapat massa masing–masing cairan murni A, B dan C.
IV. HASIL PENGAMATAN
No. Variabel yang diamati Hasil pengamatan Perbandingan asam asetat dan kloroform:
Aquades yang dititrasikan sampai tepat timbul kekeruhan :
1. Labu 1 ( 1ml : 9 ml) 0,5 ml
2. Labu 2 (2 ml : 8 ml) 0,7 ml
3. Labu 3 (3 ml : 7 ml) 0,9 ml
4. Labu 4 (4 ml : 6 ml) 0,95 ml
5. Labu 5 (5 ml : 5 ml) 1 ml
6. Labu 6 (6 ml : 4 ml) 2,2 ml
7. Labu 7 (7 ml : 3 ml) 4,2 ml
8. Labu 8 (8 ml : 2 ml) 6,6 ml
9. Labu 9 (9 ml : 1 ml) 7,2 ml
V. ANALISIS DATA
1
9 Kloroform
Dalam percobaan ini, dilakukan pencampuran tiga komponen, yaitu asam asetat (zat A), kloroform (zat B) dan aquadest (zat C). Ketiga komponen tersebut bercampur dengan volume yang berbeda–beda sehingga pencapaian titik akhirnya juga berbeda. Titik akhir titrasi tersebut ditandai dengan tepat timbulnya kekeruhan pada larutan. Dari percobaan didapatkan hasil:
aquadest. Pada volume 0,5 mL aquadest, tepat muncul kekeruhan pada larutan yang menandakan bahwa titik akhir titrasi telah tercapai. Perlakuan yang kedua
3 COOH) dengan 9 mL kloroform (CHCl 3 ) dan dititrasi menggunakan
(CH
1 Aquadest 0,5 0,7 0,9 0,95 1 2,2 4,2 6,6 7,2 Pada perlakuan yang pertama yaitu mencampurkan 1 mL asam asetat
2
3
4
5
6
7
8
9
8
2
7
6
5
4
3
2
Labu
9 Asam asetat
8
7
6
5
4
3
1 mencampurkan 2 mL CH COOH dengan 8 mL CHCl yang kemudian dititrasi
3
3
dengan aquadest. Pada saat dititrasi aquadest yang diperlukan sebanyak 0,7 mL agar didapatkan kekeruhan pada larutan. Untuk perlakuan – perlakuan selanjutnya seperti mencampurkan 3 mL, 4 mL, 5 mL, 6 mL, 7 mL, 8 mL dan 9 mL asam asetat dengan 7 mL, 6 mL, 5 mL, 4 mL, 3 mL, 2 mL dan 1 mL kloroform, di mana terlihat jelas volume asam asetat yang dicampurkan bertambah sedang kloroform yang dicampurkan semakin berkurang. Ini dapat disimpulkan bahwa persentase kloroform (zat B) yang ditampilkan dalam kurva semakin kecil seiring dengan berkurangnya volumenya( lihat lampiran diagram terner). Hal ini disebabkan karena semakin bertambahnya volume asam asetat yng dicampurkan, sehingga diperlukan lebih banyak air pula untuk dapat melarutkan larutan tersebut. Kekeruhan pada akhir titrasi terjadi karena air dapat campur seluruhnya dengan asam asetat , sedangkan kloroform dan air hanya campur sebagian. Campur sebagian antara air dan kloroform ini akan membentuk suatu lapisan yang menyebabkan timbulnya kekeruhan.
Dari perhitungan yang diperoleh dari data hasil pengamatan diperoleh sembilan titik diagram terner, di mana masing–masing titik menggambarkan komposisi–komposisi masing–masing zat pada tiap campuran (dapat dilihat pada lampiran) . Perbedaan persentase pada setiap zat ( larutan ) disebabkan oleh volum dari masing-masing komponen berbeda, sehingga terjadi perubahan daya saling larut antara komponen-komponen larutan tersebut. Setiap penambahan aquadest pada campuran tersebut menyebabkan perubahan daya larut antar larutan, hal ini kemudian digambarkan dalam diagram terner. Dari setiap perlakuan berarti diperoleh sembilan diagram terner yang berarti ada sembilan titik dalam kesembilan diagram terner tersebut.. Dengan menggabungkan kesembilan titik tersebut, diperoleh sebuah garis lengkung yang disebut kurva binodal. Kurva binodal yang telah dibuat tersebut diperoleh dengan cara menghubungkan titik- titik dari 1 sampai 9 dengan menarik sebuah garis kesetimbangan dari susunan masing-masing larutan
Kurva Binodalnya sebagai berikut:
C(CH Cl) 3
10
90
20
80
30
70
40
60 X
X A C
50
50
40
60
30
70
20
80
10
90 B
A
10
30
40
50
60
70
90
20
80
(H O) (CH3COOH) 2 X B
Ketidakteraturan garis dalam menggambar pada kurva binodal mungkin disebabkan akibat adanya penurunan volume aquadest digunakan untuk mencapai kekeruhan pada saat menitrasi.
VI. KESIMPULAN
1. Asam asetat,kloroform, dan air merupakan sistem 3 komponen yang dapat campur sebagian dan dapat digambarkan dalam diagram terner
2. asam asetat dan air dapat campur seluruhnya begitu juga asam asetat dan kloroform, tetapi air dan kloroform tidak dapat campur seluruhnya,hanya campur sebagian saja
3. Titik akhir titrasi asam asetat (CH
3 COOH) dan kloroform (CHCl 3 )
dengan aquadest (H O) di tandai dengan timbulnya kekeruhan
2
4. Semakin banyak volume asam asetat dan semakin sedikit volume kloroform maka semakin banyak volume aquadest yang dperlukan untuk menitrasi larutan tersebut
5. Penambahan aquadest pada larutan asam asetat pekat dan kloroform pada komposisi yang berbeda menyebabkan perubahan daya saling larut antara kedua zat tersebut
VII. DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Hiskia. 1999. Penuntun Dasar Praktikum Kimia. Jakarta: Depdikbud. Alberty,Robert. A.1992. Kimia Fisika I. Jakarta : Erlangga P.W.Atkins. 1999. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: Rineka Cipta Tim Dosen Kimia Fisika. 2008. Panduan Praktikum Kimia Fisika.
Banjarmasin: FKIP UNLAM. (Tidak dipublikasikan)
LAMPIRAN PERHITUNGAN
1. Diketahui :
g
05
CH COOH 3 = 1 ,
mL g
Mr CH COOH 3
60
=
mol
g H 2 O
1
=
mL g Mr H 2 O
18
=
mol g Kloroform
1 ,
47
=
mL
g
Mr Kloroform119 ,
5
=
mol Ditanya: n =.......? i
X = .......?
i
Diagram terner = .......? Kurva Binodal = ........?
Jawab:
Rumus umum yang digunakan untuk perhitungan, sebagai berikut :
V . n i i i x 100 %
n = ; X
i i Mr n n n i A B C
Data yang Diperoleh Labu
1
2
3
4
5
6
7
8
9 Asam asetat (A)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 Kloroform (C)
9
8
7
6
5
4
3
2
1 Aquadest (B) 0,5 0,7 0,9 0,95 1 2,2 4,2 6,6 7,2
Labu 1
g mL n , 0175 mol
A g
60 mol g
0,5 m L .
1 mL n , 0278 mol
B g
1
8 mol g
9 mL . 1 ,
4
7 mL n , 1107 mol
C g
119 ,
5 mol
Fraksi Mol :
, 0175 mol X x 100 % 11 , 22 % A
, 0175 , 1107 , 0278 mol
, 0278 mol X x 100 % B 17 , 82 %
, 0175 , 1107 , 0278 mol
, 1107 mol X x 100 % C
70 , 96 % , 0175 , 1107 , 0278 mol
Kurvanya :
C(CH Cl) 3
10
90
20
80
30
70
40
60 X
X A C
50
50
40
60
30
70
20
80
10
90 B
A
10
30
40
50
60
70
90
20
80
(H O) (CH3COOH) 2 X B Labu 2
g mL n , 035 mol
A g
60 mol g
0,7 m L .
1 mL n , 039 mol
B g
1
8 mol g
8 mL . 1 ,
4
7 mL n , 098 mol
C g
119 ,
5 mol
Fraksi Mol :
, 035 mol X x 100 % 20 , 35 % A
, 035 , 098 , 039 mol
, 039 mol X x 100 % B 22 , 67 %
, 035 , 098 , 039 mol
, 098 mol X x 100 % C 56 , 98 %
, 035 , 098 , 039 mol
Kurvanya :
C(CH Cl) 3
10
90
20
80
30
70
40
60 X
X A C
50
50
40
60
30
70
20
80
10
90 B
A
10
30
40
50
60
70
90
20
80
(H O) (CH COOH) 3 2 X B Labu 3
mol mol g mL g n
20
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
10
50
90
80
70
60
50
40
30
20
10 X C SsS
X A
40
60
A 0525 ,
x mol mol60 ` mol mol g mL g L n
B 05 ,
8
1 0,9 1 . m mol mol g mL g mL n
C
0861 ,
119 5 ,7 4 , 1 .
7
Fraksi Mol :
% 84 ,100 27 % , 0861 05 , 0525 , 0525 ,
X A
70
% 51 , 100 26 % , 0861 05 , 0525 ,
05 ,
x
mol molX B
% 65 , 100 45 % , 0861 05 , 0525 ,
0861 ,
x
mol molX C
Kurvanya :
Labu 4 C ( CH 3 Cl)
90 A
(asam asetat) B (Air)
80
X B
mol mol g mL g n
20
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
10
50
90
80
70
60
50
40
30
20
10 X C SsS
X A
40
60
A 070 ,
X A
60 mol mol g mL g L n
B 053 ,
8
1 0,95 1 . m mol mol g mL g mL n
C
074 ,
119 5 ,7 4 , 1 .
6
Fraksi Mol :
% 53 . 100 35 % , 074 053 , 070 ,070 ,
x mol mol% 90 . 100 26 % , 074 053 , 070 ,
70
053 ,
x mol molX B
% 56 , 100 37 % , 074 053 , 070 ,
074 ,
x mol molX C
Kurvanya :
Labu 5 C ( CH 3 Cl)
90 A
(asam asetat) B (Air)
80
X B
mol mol g mL g n
20
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
10
50
90
80
70
60
50
40
30
20
10 X C SsS
X A
40
60
A 0875 ,
x mol mol
60 mol mol g mL g L n
B 0556 ,
8
1 1 . m 1 mol mol g mL g mL n
C
0615 ,
119 5 ,7 4 , 1 .
5
Fraksi Mol :
% 77 ,
100 42 %
, 0615 0556 , 0875 ,
0875 ,
X A
70
% 17 , 100 27 %
, 0615 0556 , 0875 ,
0556 ,
x mol molX B
% 06 . 100 30 %
, 0615 0556 , 0875 ,
0615 ,
x mol molX C
Kurvanya :
Labu 6 C ( CH 3 Cl)
90 A
(asam asetat) B (Air)
80
X B
g mL n , 105 mol
A g
60 mol g
2,2 m L .
1 mL n , 122 mol
B g
1
8 mol g
4 mL . 1 ,
4
7 mL n , 049 mol
C g
119 ,
5 mol
Fraksi Mol :
, 105 mol X x 100 % 38 , 04 % A
, 105 , 049 , 122 mol
, 122 mol X x 100 % 44 , 20 % B
, 105 , 049 , 122 mol
, 049 mol X x 100 % C 17 , 75 %
, 105 , 049 , 122 mol
Kurvanya :
C ( CH Cl) 3
10
90
20
80
30
70
40
60 X
X A C
50
50 SsS
40
60
30
70
20
80
10
90 B
A
10
30
40
50
60
70
90
20
80
(Air) (asam asetat)
X B
Labu 7
mol mol g mL g n
20
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
10
50
90
80
70
60
50
40
30
20
10 X C SsS
X A
40
60
A 1225 ,
x mol mol
60 mol mol g mL g L n
B
2333 ,
8
1 4,2 1 . m mol mol g mL g mL n
C 0369 , 119 5 ,
7 4 , 1 .
3
Fraksi Mol :
% 19 ,
100 31 %
, 0369 2333 , 1225 ,
1225 ,
X A
70
% 41 , 100 59 %
, 0369 2333 , 1225 ,
2333 ,
x mol molX B
% 40 , 100 9 %
, 0369 2333 , 1225 ,
0369 ,
x mol molX C
Kurvanya :
Labu 8 C ( CH 3 Cl)
90 A
(asam asetat) B (Air)
80
X B
mol mol g mL g n
30
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
20
60
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10 X C SsS
X A
50
70
A 140 ,
X A
60 mol mol g mL g L n
B
367 ,
8
1 6,6 1 . m mol mol g mL g mL n
C
024 ,
119 5 ,7 4 , 1 .
2
Fraksi Mol :
% 37 ,100 26 % , 024 367 , 140 , 140 ,
x mol mol% 11 , 100 69 % , 024 367 , 140 ,
80
367 ,
x mol molX B
`
% 52 ,100 4 % , 024 367 , 140 , 024 ,
x mol molX C
Kurvanya :
Labu 9 C ( CH 3 Cl)
90 A
(asam asetat) B (Air)
X B
mol mol g mL g n
70
10 X C SsS
20
30
40
50
60
80
X B
90
10
20
30
40
50
60
X A
C ( CH 3 Cl)
80
70
X A
10 X C SsS
20
30
40
50
60
80
90
20
30
40
50
60
70
80
70
90
A 1575 ,
% 20 , 100 70 %
X A
mol mol
x
, 0123 4 , 1575 , 1575 ,
% 64 , 100 27 %
Fraksi Mol :
1
7 4 , 1 .
C 0123 , 119 5 ,
1 7,2 1 . m mol mol g mL g mL n
8
B
4 ,
60 mol mol g mL g L n
, 0123 4 , 1575 , 4 ,
x mol mol
10
(asam asetat) B (Air)
20
30
40
50
60
70
80
90 A
X B
C ( CH 3 Cl)
Kurvanya :
X C
x mol mol
, 0123 4 , 1575 , 0123 ,
% 15 , 100 2 %
KURVA BINODAL
Diagram untuk semua data (labu 1 – labu 9)
FLOWCHART
PERCOBAAN III
DIAGRAM TERNER
Campuran CH
3 COOH + CHCl
3
Memasukkan dalam labu erlenmeyer yang bersih dan kering 1 sampai 9 komposisi. Menitrasi tiap campuran dalam - erlenmeyer 1 sampai 9 dengan aquadest sampai tepat timbul kekeruhan. Mencatat jumlah volume aquades - yang digunakan. Menentukan rapat massa masing- - masing cairan murni asam asetat, kloroform dan aquades. Larutan
Labu
1
2
3
4
5
6
7
8
9 Zat A (mL)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 Zat C (mL)
9
8
7
6
5
4
3
2
1 Keterangan : Zat A = asam asetat Zat B = aquadest Zat C = kloroform