LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I PENENTU
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
PENENTUAN MASSA MOLEKUL RELATIF
BERDASARKAN MASSA JENIS GAS
Dosen Pengampu Matakuliah
Ibu Nazriati
Ibu Fauziatul Fajaroh
Oleh:
Kelompok 4
Nur ‘Aini
150331603666
Rini Suswantini R.
150331602827
Vevina Dyahsasi N.
150331602415
LABORATURIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2017
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB I
PENDAHULUAN
A. Tujuan Percobaan
Mahasiswa dapat menentukan berat molekul suatu senyawa yang mudah menguap
dengan cara mengukur massa jenis uap dari senyawa tersebut.
B. Dasar Teori
Gas terdiri dari banyak partikel. Partikel-partikel tersebut senantiasa
bergerak dengan kecepatan dan arah yang beraneka ragam. Partikel-partikel gas
tersebar secara merata di semua bagian ruangan yang ditempati. Gaya atau
interaksi antar partikel- partikelnya sangat kecil.
Senyawa volatil merupakan senyawa yang mudah menguap menjadi gas
bila terjadi peningkatan suhu (umumnya 100oC). Jika senyawa-senyawa volatil ini
menguap, komponennya akan mengalami penurunan mutu. Berat molekul
senyawa volatil dapat diukur berdasarkan pengukuran massa jenis gas yang
menguap. Hal ini perlu dilakukan agar dalam tiap proses yang membutuhkan
panas dapat diantisipasi jumlah senyawa volatil yang menguap, sehingga aroma
dan cita rasa komponen dapat dipertahankan.
Namun pada kenyataannya diketahui bahwa suatu gas selalu dipengaruhi
oleh perubahan tekanan dan suhu lingkungan. Berbagai hukum yang dikenal
sebagai hukum-hukum gas menyatakan ketergantungan sejumlah tertentu gas
terhadap tekanan, suhu, dan volume. Hukum-hukum gas ini diperoleh dari
pengamatan-pengamatan eksperimental. Maka dari sini berat molekul senyawaa
volatil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gas ideal yang
berdasarkan pengukuran massa jenis gas.
Persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul senyawa volatil
didapatkan dari turunan rumus persamaan gas ideal yaitu :
Diturunkan menjadi :
=
=
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Kerapatan padatan dan cairan sering dibandingkan dengan kerapatan air.
Zat yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) dari air akan mengapung, dan
zat yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) dari air akan tenggelam dalam air.
Dengan jalan yang saama. kerapatan gas dibandingkan dengan kerapatan udara.
gas yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) akan naik dalam udara, dan gas
yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) akan turun dalam udara.
Persamaan keadaan atau gas ideal adalah persamaan termodinamika yang
menggambarkan keadaan materi di bawah seperangkat kondisi fisika. Persamaan
gas ideal adalah sebuah persamaan konstitutif yang menyediakan hubungan
matematik antara dua atau lebih fungsi keadaan yang berhubungan dengan materi,
seperti temperatur, tekanan, volume dan energi dalam.
Gas yang terdiri atas molekul yang bergerak menurut jalannya yang lurus
ke segala arah, dengan kecepatan yang sangat tinggi. Molekul-molekul gas ini
selalu bertumbukkan dengan molekul-molekul lainnya atau dengan dinding
bejana. Tumbukan terhadap dinding bejana ini yang menyebabkan adanya
tekanan. Karena molekul gas selalu bergerak ke segala rah, maka gas yang satu
mudah bercampur dengan gas yang lain (diffusi), asal keduanya tidak bereaksi.
Misal: N2 dan O2, CO2 dan H2 dan sebagainya.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB II
METODOLOGI PERCOBAAN
A. Alat Percobaan
1. Labu Erlenmeyer (150 mL)
2. Beaker Glass (600 mL)
3. Aluminium Foil
4. Karet Gelang
5. Jarum
6. Neraca Analitik
7. Desikator
8. Barometer
B. Bahan Percobaan
1. Cairan Volatil (misalnya CHCl3 atau aseton)
C. Prosedur Percobaan
1. Diambil sebuah labu Erlenmeyer berleher kecil yang bersih dan kering,
ditutup dengan menggunakan aluminium foil dan karet gelang.
2. Labu Erlenmeyer ditimbang beserta aluminium foil dan karet gelang dengan
menggunakan neraca analitik.
3. Dimasukkan kurang lebih 5 mL cairan volatil ke dalam labu Erlemeyer,
kemudian ditutup kembali dengan menggunakan karet gelang erat-erat
sehingga tutup ini bersifat kedap udara. Dengan menggunakan jarum, dibuat
lubang kecil pada aluminium foil agar uap dapat keluar.
4. Labu Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100oC
sedemikian sehingga air kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil. Labu
Erlenmeyer dibiarkan dalam penangas
air sampai semua cairan volatil
menguap. Dicatatat suhu penangas air tersebut.
5. Labu Erlenmeyer diangkat dari penangas setelah semua cairan volatil dalam
labu Erlenmeyer menguap. Air yang terdapat pada bagian luar labu
Erlenmeyer dikeringkap dengan lap, lalu labu Erlenmeyer ditempatkan dalam
desikator.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
6. Labu Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang dengan neraca analitik. Tutup
aluminium foil dan karet gelang jangan dilepas.
7. Labu Erlenmeyer diisi dengan air sampai penuh dan ditimbang massa air yang
terdapat dalam Erlenmeyer. Volume air bisa diketahui bila massa jenis air
yang terdapat dalam Erlenmeyer diketahui dengan menggunakan rumus
ρ=m/V.
8. Diukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer.
9. Dihitung berat molekul sampel dengan menggunakan faktor koreksi.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
D. Diagram Alir Percobaan
Mulai
5 mL cairan volatil dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang sudah ditimbang
massanya.
Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan karet gelang.
Dibuat lubang kecil pada aluminium foil dengan jarum.
Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100oC hingga
kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil.
Dibiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap
Erlenmeyer diangkat dari penangas, saat semua cairan volatil menguap
Air pada bagian luar labu dikeringkan.
Erlenmeyer ditempatkan dalam desikator.
Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang
Ditentukan volume Erlenmeyer dengan diisi dengan air sampai penuh dan
ditimbang massa air pada Erlenmeyer
Diukur tekanan atmosfer dengan barometer
Dihitung berat molekul menggunakan faktor koreksi
Selesai
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan
No
Objek Pengamatan
Hasil Pengamatan
1
Massa Erlenmeyer kosong
74,72 gram
2
Massa erlenmeyer + aluminium foil + karet
gelang
75,62 gram
3
Tekanan ruangan
738 mmHg = 0,97 atm
4
Suhu penangas air
75oC = 348 K
5
Suhu lingkungan
28oC = 301 K
6
Massa Erlenmeyer + Aluminium Foil + Karet
Gelang + Sampel Cairan Volatil (setelah
masuk desikator)
76,04 gram
7
Massa erlenmeyer + air
217, 84 gram
8
Massa air
217,84 gram – 74,72 gram
= 143,12 gram
9
Massa sampel cairan volatil
76,04 gram – 75,62 gram
=0,42 gram
B. Pembahasan
Pada percobaan “Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Massa Jenis Gas”,
digunakan cairan kloroform (CHCl3) sebagai sampel. Langkah awal percobaan
adalah menimbang massa Erlenmeyer kosong (dalam percobaan ini 74,72 gram),
lalu menimbang massa Erlenmeyer beserta penutup aluminium foil dan karet
gelang (dalam percobaan ini 75,62 gram). Tujuan Erlenmeyer ditutup dengan
aluminium foil adalah agar Erlenmeyer kedap udara, sehingga Erlenmeyer mampu
menampung uap kloroform yang dihasilkan dari proses pemanasan.
Selanjutnya, Erlenmeyer diisi dengan 5 mL cairan sampel (kloroform) dan
dibuat sebuah lubang kecil menggunakan jarum di penutup aluminium foil,
tujuannya sebagai saluran keluar uap. Langkah selanjutnya, Erlenmeyer direndam
dalam penangas air (dalam percobaan ini suhu penangas air 75oC) dan Erlenmeyer
dibiarkan sampai seluruh cairan sampel (kloroform) menguap.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Setelah semua cairan sampel volatil menguap, uap cairan volatil
(kloroform) akan menempati seluruh penjuru ruangan dalam Erlenmeyer dan ada
sebagian uap cairan yang keluar. Uap sampel berhenti keluar saat keadaan
kesetimbangan tercapai, yakni saat tekanan uadara cairan dalam Erlenmeyer sama
dengan tekanan tekanan udara luar (dalam percobaan ini tekanan udara luar 0,97
atm), volume sama dengan volume Erlenmeyer dan suhu sama dengan suhu dalam
penangas air.
Untuk mengetahui volume Erlenmeyer, labu Erlenmeyer diisi air sampai
penuh lalu ditimbang massanya (dalam percobaan ini 217,84 gram). Lalu dihitung
volume air menggunakan rumus massa jenis air pada suhu 28oC dan didapat hasil
volume Erlenmeyer sebesar 0,144 L
Langkah selanjutnya adalah menempatkan Erlenmeyer dalam desikator
yang berfungsi untuk menurunkan suhu Erlenmeyer sehingga uap cairan volatil
terkondensasi dan kembali berwujud cair. Lalu, ditimbang kembali massa
Erlenmeyer beserta cairan volatil di dalamnya dan didapat hasil massa cairan
volatil dalam Erlenmeyer sebesar 0,42 gram.
Setelah diketahui massa dan volume sampel (kloroform) dalam
Erlenmeyer, maka dapat ditentukan massa jenis uap kloroform dalam Erlenmeyer.
Untuk mengetehui massa molekul relatif sampel, dibutuhkan data tambahan,
yakni tetapan R (0,082 L atm mol-1 K-1), berdasarkan rumus persamaan gas ideal,
P.V=n.R.T
Berdasarkan
hasil
perhitungan,
massa
molekul
relatif
kloroform
berdasarkan percobaan adalah 95,917 gram/mol , sedangkan massa molekul relatif
kloroform berdasarkan teori adalah 119,5 gram/mol, sehingga didapatkan persen
kesalahan dalam percobaan ini adalah sebesar 19,73%. Perbedaan hasil antara
percobaan dan teori ini dikarenakan adanya beberapa kesalahan yang terjadi
selama proses praktikum dilakukan, yakni pada saat proses pendinginan dalam
desikator, ada sejumlah uap kloroform yang belum berubah wujud menjadi cair
massa sampel sabenarnya harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak
dapat masuk kembali ke dalam Erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak
mengembun. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa
tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
cairan kloroform pada suhu kamar. Untuk menghitung tekanan uap kloroform
pada suhu tertentu, digunakan rumus :
Log P = 6,90328 – 1163,03/(227,4+T)
T = suhu senyawa (oC)
P = tekanan uap (mmHg)
Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan massa molekul relatif
percobaan kloroform 95,917 gram/mol, sedangkan massa molekul relatif teori
kloroform adalah 119,5 gram/mol, sehingga diperoleh persen kesalahan sebesar
19,73%.
Saat proses percobaan ini, terdapat kesalahan teknis atau human error
yang mungkin terjadi sehingga hasil yang didapat tidak sesuai dengan hasil
teoritis dan terdapat persentase yang cukup besar. Kesalahan-kesalahan tersebut
diantaranya :
Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat
pengukuran suhu penangas air.
Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat
Erlenmeyer di dalam desikator.
Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air,
cairan volatil belum menguap seluruhnya
Ketidaktelitian praktikan dalam membaca skala yang ditunjukkan neraca
analitik saat pengukuran massa
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan, yakni :
1. Penentuan berat molekul suatu senyawa berdasarkan massa jenis gas dilakukan
berdasarkan rumus persamaan gas ideal dengan menggunakan kloroform (CHCl3)
sebagai sampel.
2. Volume uap kloroform yang menempati Erlenmeyer adalah sebesar 0,144 L
3. Massa jenis kloroform adalah sebesar 2,917 gram/L
4. Berat molekul kloroform secara teori adalah 119,5 gram/mol, sedangkan berat
molekul kloroform hasil percobaan adalah 85,814 gram/mol
5. Berat molekul kloroform setelah penambahan faktor koreksi adalah 95,917 gram/mol
dengan persen kesalahan sebesar 19,73%
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
DAFTAR PUSTAKA
Daniels et al. 1970. Experimental Physical Chemistry 7th Ed. New York : Mc Graw Hill
Shoemaker et al. Experimental in Physical Chemistry 3rd Ed. New York : Mc Graw Hill
Tony Bird. 1987. Penuntun Praktikum untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
PERTANYAAN
1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini?
2. Dari analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil, diperoleh
nilai = 120 gram/mol. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa tersebut
mengandung unsur karbon 10% , klor 89% , dan hidrogen 1%. Tentukan rumus
molekul senyawa tersebut!
JAWABAN
1. Sumber kesalahan :
Ketidaktepatan pengamatan saat cairan telah menguap semua atau belum,
dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan
yang belum menguap atau masih ada cairan yang terisi dalam Erlenmeyer,
maka dapat mengakibatkan kesalahan perihitungan massa jenis gas dan pada
akhirnya mengakibatkan kesalahan pada perhitungan berat molekul.\
Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat
pengukuran suhu penangas air.
Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat
Erlenmeyer di dalam desikator.
Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air,
cairan volatil belum menguap seluruhnya
Ketidaktelitian praktikan dalam membaca skala yang ditunjukkan neraca
analitik saat pengukuran massa
2. Penentuan rumus molekul senyawa
Mr Karbon
10
x 120
100
Jumlah Atom Karbon
= 12
=
= 1 atom C
Mr Klor
89
x 120
100
= 106,8
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Jumlah Atom Klor
=
,
,
= 3,008 = 3 atom Cl
Mr Hidrogen
1
x 120
100
= 1,2
Jumlah Atom Hidrogen
=
,
= 1,2 = 1 atom H
Rumus Molekul Senyawa = CHCl3
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
LAMPIRAN
1. Volume Sampel (CHCl3)
Massa Air
= 143,12 gram
ρ air pada suhu 28oC = 0,9963
Volume air
=
=
Volume sampel
,
,
= 143,65 mL = 0,144 L
= Volume air
= 0,144 L
2. Massa Jenis Sampel
Massa sampel (CHCl3)
= 0,42 gram
Volume sampel (CHCl3)
= 0,144 L
ρ sampel (CHCl3)
=
=
,
,
= 2,917
3. Berat Molekul Sampel (CHCl3)
ρ sampel (CHCl3)
= 2,917
R
= 0,082 L atm mol-1 K-1
Suhu (T)
= 348 K
Tekanan (P)
= 0,97 atm
Mr
=
=
,
= 85,814
,
,
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
4. Faktor Koreksi
5. Massa Udara
6. Massa Sampel (CHCl3) Total
Massa total
= Massa sampel + Massa udara
= 0,42 gram + 0,0495 gram
= 0,4695 gram
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
7. Mr Sampel (CHCl3) Hasil Percobaan
8. Persen Kesalahan
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PENENTUAN MASSA MOLEKUL RELATIF
BERDASARKAN MASSA JENIS GAS
Dosen Pengampu Matakuliah
Ibu Nazriati
Ibu Fauziatul Fajaroh
Oleh:
Kelompok 4
Nur ‘Aini
150331603666
Rini Suswantini R.
150331602827
Vevina Dyahsasi N.
150331602415
LABORATURIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2017
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB I
PENDAHULUAN
A. Tujuan Percobaan
Mahasiswa dapat menentukan berat molekul suatu senyawa yang mudah menguap
dengan cara mengukur massa jenis uap dari senyawa tersebut.
B. Dasar Teori
Gas terdiri dari banyak partikel. Partikel-partikel tersebut senantiasa
bergerak dengan kecepatan dan arah yang beraneka ragam. Partikel-partikel gas
tersebar secara merata di semua bagian ruangan yang ditempati. Gaya atau
interaksi antar partikel- partikelnya sangat kecil.
Senyawa volatil merupakan senyawa yang mudah menguap menjadi gas
bila terjadi peningkatan suhu (umumnya 100oC). Jika senyawa-senyawa volatil ini
menguap, komponennya akan mengalami penurunan mutu. Berat molekul
senyawa volatil dapat diukur berdasarkan pengukuran massa jenis gas yang
menguap. Hal ini perlu dilakukan agar dalam tiap proses yang membutuhkan
panas dapat diantisipasi jumlah senyawa volatil yang menguap, sehingga aroma
dan cita rasa komponen dapat dipertahankan.
Namun pada kenyataannya diketahui bahwa suatu gas selalu dipengaruhi
oleh perubahan tekanan dan suhu lingkungan. Berbagai hukum yang dikenal
sebagai hukum-hukum gas menyatakan ketergantungan sejumlah tertentu gas
terhadap tekanan, suhu, dan volume. Hukum-hukum gas ini diperoleh dari
pengamatan-pengamatan eksperimental. Maka dari sini berat molekul senyawaa
volatil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gas ideal yang
berdasarkan pengukuran massa jenis gas.
Persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul senyawa volatil
didapatkan dari turunan rumus persamaan gas ideal yaitu :
Diturunkan menjadi :
=
=
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Kerapatan padatan dan cairan sering dibandingkan dengan kerapatan air.
Zat yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) dari air akan mengapung, dan
zat yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) dari air akan tenggelam dalam air.
Dengan jalan yang saama. kerapatan gas dibandingkan dengan kerapatan udara.
gas yang kerapatannya lebih rendah (lebih ringan) akan naik dalam udara, dan gas
yang kerapatannya lebih besar (lebih berat) akan turun dalam udara.
Persamaan keadaan atau gas ideal adalah persamaan termodinamika yang
menggambarkan keadaan materi di bawah seperangkat kondisi fisika. Persamaan
gas ideal adalah sebuah persamaan konstitutif yang menyediakan hubungan
matematik antara dua atau lebih fungsi keadaan yang berhubungan dengan materi,
seperti temperatur, tekanan, volume dan energi dalam.
Gas yang terdiri atas molekul yang bergerak menurut jalannya yang lurus
ke segala arah, dengan kecepatan yang sangat tinggi. Molekul-molekul gas ini
selalu bertumbukkan dengan molekul-molekul lainnya atau dengan dinding
bejana. Tumbukan terhadap dinding bejana ini yang menyebabkan adanya
tekanan. Karena molekul gas selalu bergerak ke segala rah, maka gas yang satu
mudah bercampur dengan gas yang lain (diffusi), asal keduanya tidak bereaksi.
Misal: N2 dan O2, CO2 dan H2 dan sebagainya.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB II
METODOLOGI PERCOBAAN
A. Alat Percobaan
1. Labu Erlenmeyer (150 mL)
2. Beaker Glass (600 mL)
3. Aluminium Foil
4. Karet Gelang
5. Jarum
6. Neraca Analitik
7. Desikator
8. Barometer
B. Bahan Percobaan
1. Cairan Volatil (misalnya CHCl3 atau aseton)
C. Prosedur Percobaan
1. Diambil sebuah labu Erlenmeyer berleher kecil yang bersih dan kering,
ditutup dengan menggunakan aluminium foil dan karet gelang.
2. Labu Erlenmeyer ditimbang beserta aluminium foil dan karet gelang dengan
menggunakan neraca analitik.
3. Dimasukkan kurang lebih 5 mL cairan volatil ke dalam labu Erlemeyer,
kemudian ditutup kembali dengan menggunakan karet gelang erat-erat
sehingga tutup ini bersifat kedap udara. Dengan menggunakan jarum, dibuat
lubang kecil pada aluminium foil agar uap dapat keluar.
4. Labu Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100oC
sedemikian sehingga air kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil. Labu
Erlenmeyer dibiarkan dalam penangas
air sampai semua cairan volatil
menguap. Dicatatat suhu penangas air tersebut.
5. Labu Erlenmeyer diangkat dari penangas setelah semua cairan volatil dalam
labu Erlenmeyer menguap. Air yang terdapat pada bagian luar labu
Erlenmeyer dikeringkap dengan lap, lalu labu Erlenmeyer ditempatkan dalam
desikator.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
6. Labu Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang dengan neraca analitik. Tutup
aluminium foil dan karet gelang jangan dilepas.
7. Labu Erlenmeyer diisi dengan air sampai penuh dan ditimbang massa air yang
terdapat dalam Erlenmeyer. Volume air bisa diketahui bila massa jenis air
yang terdapat dalam Erlenmeyer diketahui dengan menggunakan rumus
ρ=m/V.
8. Diukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer.
9. Dihitung berat molekul sampel dengan menggunakan faktor koreksi.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
D. Diagram Alir Percobaan
Mulai
5 mL cairan volatil dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang sudah ditimbang
massanya.
Erlenmeyer ditutup dengan aluminium foil dan karet gelang.
Dibuat lubang kecil pada aluminium foil dengan jarum.
Erlenmeyer direndam dalam penangas air bersuhu kurang lebih 100oC hingga
kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil.
Dibiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap
Erlenmeyer diangkat dari penangas, saat semua cairan volatil menguap
Air pada bagian luar labu dikeringkan.
Erlenmeyer ditempatkan dalam desikator.
Erlenmeyer yang sudah dingin ditimbang
Ditentukan volume Erlenmeyer dengan diisi dengan air sampai penuh dan
ditimbang massa air pada Erlenmeyer
Diukur tekanan atmosfer dengan barometer
Dihitung berat molekul menggunakan faktor koreksi
Selesai
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan
No
Objek Pengamatan
Hasil Pengamatan
1
Massa Erlenmeyer kosong
74,72 gram
2
Massa erlenmeyer + aluminium foil + karet
gelang
75,62 gram
3
Tekanan ruangan
738 mmHg = 0,97 atm
4
Suhu penangas air
75oC = 348 K
5
Suhu lingkungan
28oC = 301 K
6
Massa Erlenmeyer + Aluminium Foil + Karet
Gelang + Sampel Cairan Volatil (setelah
masuk desikator)
76,04 gram
7
Massa erlenmeyer + air
217, 84 gram
8
Massa air
217,84 gram – 74,72 gram
= 143,12 gram
9
Massa sampel cairan volatil
76,04 gram – 75,62 gram
=0,42 gram
B. Pembahasan
Pada percobaan “Penentuan Berat Molekul Berdasarkan Massa Jenis Gas”,
digunakan cairan kloroform (CHCl3) sebagai sampel. Langkah awal percobaan
adalah menimbang massa Erlenmeyer kosong (dalam percobaan ini 74,72 gram),
lalu menimbang massa Erlenmeyer beserta penutup aluminium foil dan karet
gelang (dalam percobaan ini 75,62 gram). Tujuan Erlenmeyer ditutup dengan
aluminium foil adalah agar Erlenmeyer kedap udara, sehingga Erlenmeyer mampu
menampung uap kloroform yang dihasilkan dari proses pemanasan.
Selanjutnya, Erlenmeyer diisi dengan 5 mL cairan sampel (kloroform) dan
dibuat sebuah lubang kecil menggunakan jarum di penutup aluminium foil,
tujuannya sebagai saluran keluar uap. Langkah selanjutnya, Erlenmeyer direndam
dalam penangas air (dalam percobaan ini suhu penangas air 75oC) dan Erlenmeyer
dibiarkan sampai seluruh cairan sampel (kloroform) menguap.
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Setelah semua cairan sampel volatil menguap, uap cairan volatil
(kloroform) akan menempati seluruh penjuru ruangan dalam Erlenmeyer dan ada
sebagian uap cairan yang keluar. Uap sampel berhenti keluar saat keadaan
kesetimbangan tercapai, yakni saat tekanan uadara cairan dalam Erlenmeyer sama
dengan tekanan tekanan udara luar (dalam percobaan ini tekanan udara luar 0,97
atm), volume sama dengan volume Erlenmeyer dan suhu sama dengan suhu dalam
penangas air.
Untuk mengetahui volume Erlenmeyer, labu Erlenmeyer diisi air sampai
penuh lalu ditimbang massanya (dalam percobaan ini 217,84 gram). Lalu dihitung
volume air menggunakan rumus massa jenis air pada suhu 28oC dan didapat hasil
volume Erlenmeyer sebesar 0,144 L
Langkah selanjutnya adalah menempatkan Erlenmeyer dalam desikator
yang berfungsi untuk menurunkan suhu Erlenmeyer sehingga uap cairan volatil
terkondensasi dan kembali berwujud cair. Lalu, ditimbang kembali massa
Erlenmeyer beserta cairan volatil di dalamnya dan didapat hasil massa cairan
volatil dalam Erlenmeyer sebesar 0,42 gram.
Setelah diketahui massa dan volume sampel (kloroform) dalam
Erlenmeyer, maka dapat ditentukan massa jenis uap kloroform dalam Erlenmeyer.
Untuk mengetehui massa molekul relatif sampel, dibutuhkan data tambahan,
yakni tetapan R (0,082 L atm mol-1 K-1), berdasarkan rumus persamaan gas ideal,
P.V=n.R.T
Berdasarkan
hasil
perhitungan,
massa
molekul
relatif
kloroform
berdasarkan percobaan adalah 95,917 gram/mol , sedangkan massa molekul relatif
kloroform berdasarkan teori adalah 119,5 gram/mol, sehingga didapatkan persen
kesalahan dalam percobaan ini adalah sebesar 19,73%. Perbedaan hasil antara
percobaan dan teori ini dikarenakan adanya beberapa kesalahan yang terjadi
selama proses praktikum dilakukan, yakni pada saat proses pendinginan dalam
desikator, ada sejumlah uap kloroform yang belum berubah wujud menjadi cair
massa sampel sabenarnya harus ditambahkan dengan massa udara yang tidak
dapat masuk kembali ke dalam Erlenmeyer karena adanya uap cairan yang tidak
mengembun. Massa udara tersebut dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa
tekanan parsial udara yang tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
cairan kloroform pada suhu kamar. Untuk menghitung tekanan uap kloroform
pada suhu tertentu, digunakan rumus :
Log P = 6,90328 – 1163,03/(227,4+T)
T = suhu senyawa (oC)
P = tekanan uap (mmHg)
Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan massa molekul relatif
percobaan kloroform 95,917 gram/mol, sedangkan massa molekul relatif teori
kloroform adalah 119,5 gram/mol, sehingga diperoleh persen kesalahan sebesar
19,73%.
Saat proses percobaan ini, terdapat kesalahan teknis atau human error
yang mungkin terjadi sehingga hasil yang didapat tidak sesuai dengan hasil
teoritis dan terdapat persentase yang cukup besar. Kesalahan-kesalahan tersebut
diantaranya :
Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat
pengukuran suhu penangas air.
Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat
Erlenmeyer di dalam desikator.
Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air,
cairan volatil belum menguap seluruhnya
Ketidaktelitian praktikan dalam membaca skala yang ditunjukkan neraca
analitik saat pengukuran massa
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan, yakni :
1. Penentuan berat molekul suatu senyawa berdasarkan massa jenis gas dilakukan
berdasarkan rumus persamaan gas ideal dengan menggunakan kloroform (CHCl3)
sebagai sampel.
2. Volume uap kloroform yang menempati Erlenmeyer adalah sebesar 0,144 L
3. Massa jenis kloroform adalah sebesar 2,917 gram/L
4. Berat molekul kloroform secara teori adalah 119,5 gram/mol, sedangkan berat
molekul kloroform hasil percobaan adalah 85,814 gram/mol
5. Berat molekul kloroform setelah penambahan faktor koreksi adalah 95,917 gram/mol
dengan persen kesalahan sebesar 19,73%
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
DAFTAR PUSTAKA
Daniels et al. 1970. Experimental Physical Chemistry 7th Ed. New York : Mc Graw Hill
Shoemaker et al. Experimental in Physical Chemistry 3rd Ed. New York : Mc Graw Hill
Tony Bird. 1987. Penuntun Praktikum untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
PERTANYAAN
1. Apakah yang menjadi sumber kesalahan utama dalam percobaan ini?
2. Dari analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat volatil, diperoleh
nilai = 120 gram/mol. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa tersebut
mengandung unsur karbon 10% , klor 89% , dan hidrogen 1%. Tentukan rumus
molekul senyawa tersebut!
JAWABAN
1. Sumber kesalahan :
Ketidaktepatan pengamatan saat cairan telah menguap semua atau belum,
dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan
yang belum menguap atau masih ada cairan yang terisi dalam Erlenmeyer,
maka dapat mengakibatkan kesalahan perihitungan massa jenis gas dan pada
akhirnya mengakibatkan kesalahan pada perhitungan berat molekul.\
Kurang telitinya praktikan dalam mengamati skala termometer saat
pengukuran suhu penangas air.
Kesalahan praktikan saat memperkirakan uap yang terkondensasi saat
Erlenmeyer di dalam desikator.
Kemungkinan saat Erlenmeyer mengalami pemanasan dalam penangas air,
cairan volatil belum menguap seluruhnya
Ketidaktelitian praktikan dalam membaca skala yang ditunjukkan neraca
analitik saat pengukuran massa
2. Penentuan rumus molekul senyawa
Mr Karbon
10
x 120
100
Jumlah Atom Karbon
= 12
=
= 1 atom C
Mr Klor
89
x 120
100
= 106,8
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
Jumlah Atom Klor
=
,
,
= 3,008 = 3 atom Cl
Mr Hidrogen
1
x 120
100
= 1,2
Jumlah Atom Hidrogen
=
,
= 1,2 = 1 atom H
Rumus Molekul Senyawa = CHCl3
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
LAMPIRAN
1. Volume Sampel (CHCl3)
Massa Air
= 143,12 gram
ρ air pada suhu 28oC = 0,9963
Volume air
=
=
Volume sampel
,
,
= 143,65 mL = 0,144 L
= Volume air
= 0,144 L
2. Massa Jenis Sampel
Massa sampel (CHCl3)
= 0,42 gram
Volume sampel (CHCl3)
= 0,144 L
ρ sampel (CHCl3)
=
=
,
,
= 2,917
3. Berat Molekul Sampel (CHCl3)
ρ sampel (CHCl3)
= 2,917
R
= 0,082 L atm mol-1 K-1
Suhu (T)
= 348 K
Tekanan (P)
= 0,97 atm
Mr
=
=
,
= 85,814
,
,
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
4. Faktor Koreksi
5. Massa Udara
6. Massa Sampel (CHCl3) Total
Massa total
= Massa sampel + Massa udara
= 0,42 gram + 0,0495 gram
= 0,4695 gram
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
7. Mr Sampel (CHCl3) Hasil Percobaan
8. Persen Kesalahan
LABORATORIUM KIMIA FISIKA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG