LAPORAN PRAKTIKUM Kenaikan titik didih
LAPORAN PRAKTIKUM
LARUTAN
“Kenaikan Titik Didih ”
Disusun oleh:
Kelompok 3
1.
2.
3.
4.
5.
Faiqotul Himmah
13030654049
Rizka Yuni R.
13030654056
M. Tasroun Nihwan
13030654057
Devi Nadiya W.
13030654062
Winda Nur Ainun
13030654081
Pendidikan IPA B 2013
PROGRAM STUDI S-1 PENDIDIKAN IPA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2015
KENAIKAN TITIK DIDIH
ABSTRAK
Percobaan “Kenaikan Titik Didih” bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis zat
terlarut (volatile dan non volatile), konsentrasi larutan, serta jenis zat terlarut
(elektrolit dan non elektolit) terhadap kenaikan titik didih larutan. Metode yang
digunakan adalah dengan mencampurkan zat terlarut volatile dan non volatile,
serta zat terlarut elektrolit dan nonelektrolit kedalam air, dan membuat variasi
konsentrasi larutan gula, kemudian membandingkan hasil dengan titik didih air
murni sehingga diperoleh kenaikan titik didih. Hasil yang kami peroleh pada
larutan elektrolit dan non elektrolit sudah sesuai dengan teori , yakni nilai titik
didih larutan elektrolit lebih besar dibandingkan non elektrolit dengan titik didih
secara berurutan adalah 94 ˚C dan 93 ˚C. Pada zat terlarut volatile dan non volatile
diperoleh titik didih secara berurutan 96 ˚C dan 94 ˚C, hal ini belum sesuai dengan
teori dimana seharusnya titik didih zat terlarut volatile lebih kecil dibanding
larutan non volatile. Pada konsentrasi larutan gula terjadi penurunan titik didih,
dimana secara teori seharusnya semakin tinggi konsentasi zat terlarut, maka titik
didihnya juga akan semakin besar. Adanya ketidaksesuian antara hasil
pengamatan dengan hasil perhitungan secara teori ini disebabkan oleh beberapa
faktor seperti kesalahan dalam membaca skala yang ditunjukkan oleh termometer,
api spiritus yang tidak konstan, dan suhu ruangan yang ber-AC.
Kata Kunci: Jenis larutan, Konsentrasi Larutan, Kenaikan titik didih, Termometer
ii
DAFTAR ISI
Halaman Sampul.........................................................................................................i
Abstrak ......................................................................................................................ii
Daftar Isi....................................................................................................................iii
BAB I Pendahuluan
A. Latar Belakang...........................................................................................1
B. Rumusan Masalah......................................................................................1
C. Hipotesis....................................................................................................2
D. Tujuan Percobaan......................................................................................2
E. Manfaat......................................................................................................2
BAB II Kajian Teori
A. Kenaikan Titik Didih.................................................................................3
B. Hukum Raoult............................................................................................3
BAB III Metode Percobaan
A. Alat dan Bahan..........................................................................................6
B. Variabel yang Digunakan..........................................................................6
C. Alur Percobaan...........................................................................................7
D. Langkah Percobaan....................................................................................8
BAB IV Data dan Analisis
A. Data..........................................................................................................10
B. Analisis....................................................................................................11
C. Pembahasan..............................................................................................11
BAB V Penutup
A. Kesimpulan..............................................................................................13
B. Saran........................................................................................................13
Daftar Pustaka...........................................................................................................14
Lampiran
Foto...............................................................................................................15
Perhitungan...................................................................................................18
Laporan Sementara.......................................................................................20
iii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Titik didih adalah
temperatur dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer.
Suhu
(temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan
eksternal yang dialami oleh cairan. Berdasarkan nilai titik didih zat terlarut,
larutan dapat dibagi dua yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil dari
pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap , dan yang kedua zat
terlarut lebih besar daripada pelarutnya sehingga apabila dipanaskan pelarut
yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis
zat terlarut, konsentrasi larutan, serta eletrolit atau non elektrolit zat terlarut.
Untuk membuktikan pengaruh ketiga faktor tersebut terhadap kenaikan titik
didih maka perlu dilakukan percobaan ini.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah pada percobaan
ini adalah :
1. Bagaimana pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih larutan?
2. Bagaimana hubungan antara konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
larutan?
3. Bagaimana pengaruh antara larutan elektrolit dan non elektrolit terhadap
kenaikan titik didih larutan?
C. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
larutan.
2. Mengidentifikasi hubungan antara konsentrasi larutan dengan kenaikan titik
didih larutan.
3. Mengidentifikasi pengaruh larutan elektrolit dan non elektrolit terhadap titik
didih larutan.
1
D. Hipotesis
1. Jika jenis suatu zat terlarut adalah non volatile maka menyebabkan
kenaikan titik didih, jika jenis suatu zat terlarut adalah volatile maka tidak
terjadi kenaikan titik didih.
2. Jika konsentrasi zat terlarut tinggi maka kenaikan titik didih semakin
besar.
3. Jika larutan adalah elektrolit maka menyebabkan kenaikan titik didih, jika
larutan adalah nonelektrolit maka tidak terjadi kenaikan titik didih.
E. Manfaat
Manfaat dari percobaan ini adalah dapat membuktikan secara langsung
pengaruh jenis zat terlarut (volatile dan non volatile), konsentrasi larutan, serta
jenis larutan (elektrolit dan non elektrolit) terhadap kenaikan titik didih suatu
zat. Sehingga akan dapat menambah pemahaman mengenai kenaikan titik
didih zat.
2
BAB II
KAJIAN TEORI
A. Kenaikan Titik didih
Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Jadi, titik
didih adalah temperatur dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer.
Selama gelembung terbentuk dalam cairan, berarti selama cairan mendidih,
tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer, karena tekanan uap adalah
konstan maka suhu dan cairan yang mendidih akan tetap sama. Penambahan
kecepatan panas yang diberikan pada cairan yang mendidih hanya
menyebabkan terbentuknya gelembung uap air lebih cepat. Cairan akan lebih
cepat mendidih, tapi suhu didih tidak naik. Jelas bahwa titik didih cairan
tergantung dari besarnya tekanan atmosfer.
Titik didih merupakan satu sifat lagi yang dapat digunakan untuk
memperkirakan secara tak langsung berapa kuatnya gaya tarik antara molekul
dalam cairan. Cairan yang gaya tarik antar molekulnya kuat, titik didihnya
tinggi dan sebaliknya bila gaya tarik lemah, titik didihnya rendah .
Bila dalam larutan biner, komponen suatu mudah menguap
(volatile) dan komponen lain sukar menguap (non volatile), makin rendah.
Dengan adanya zat terlarut tekanan uap pelarut akan berkurang dan ini
mengakibatkan kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan uap
osmose. Keempat sifat ini hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut dan
tidak ditentukan oleh jenis zat terlarut. Seperti telah disebutkan, sifat-sifat ini
disebut sifat koligatif larutan. Adanya zat terlarut (solute) yang sukar
menguap (non volatile), tekanan uap dari larutan turun dan ini akan
menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi dari pada titik didih pelarutnya.
Ini disebabkan karena untuk mendidih, tekanan uap larutan sama dengan
tekanan udara dan untuk temperatur harus lebih tinggi.
B. Hukum Roult
Hasil eksperimen Roult menunjukan bahwa Kenaikan titik didih
larutan akan semakin besar apabila konsentrasi (molal) dari zat terlarut
semakin besar. Titik didih larutan akan lebih tinggi dari titik didih pelarut
3
murni. Hal ini juga diikuti dengan penurunan titik beku pelarut murni, atau
titik beku larutan lebih kecil dibandingkan titik beku pelarutnya. Hasil
eksperimen ini disederhanakan dalam dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar diagram tekanan suhu untuk titik didih dan titik beku dari pelarut dan
larutan
Roult menyederhanakan ke dalam persamaan :
ΔTb = Kb . m
ΔTb = Kenaikan titik didih larutan
Kb
= Tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (kenaikan titik didih
untuk 1 mol zat dalam 1000 gram pelarut)
m
= molal larutan (mol/100 gram pelarut)
Perubahan titik didih atau ΔTb merupakan selisih dari titik didih larutan
dengan titik didih pelarutnya, seperti persamaan :
ΔTb = Tb – Tbº
Hal yang berpengaruh pada kenaikan titik didih adalah harga kb dari zat
pelarut. Kenaikan tidak dipengaruhi oleh jenis zat yang terlarut, tapi oleh
jumlah partikel/mol terlarut khususnya yang terkait dengan proses
ionisasinya.
Untuk zat terlarut yang bersifat elektrolit persamaan untuk kenaikan titik
didik harus dikalikan dengan faktor ionisasi larutan, sehingga persamaannya
menjadi :
4
Dimana :
n = jumlah ion-ion dalam larutan
α = derajat ionisasi
5
BAB III
METODE PERCOBAAN
A. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Gelas kimia
3 buah
b. Termometer
1 buah
c. Pembakar spiritus
1 buah
d. Kaki tiga
1 buah
e. Kasa
1 buah
f. Gelas ukur
1 buah
g. Neraca digital
1 buah
h. Spatula
1 buah
i. Korek api
1 buah
j. Stopwatch
1 buah
2. Bahan
a. NaCl
secukupnya
b. Gula pasir
secukupnya
c. Air
secukupnya
B. Variabel yang Digunakan
1. Variabel kontrol: Jenis zat pelarut
Definisi operasional: Jenis zat pelarut yang digunakan untuk semua
percobaan sama, yaitu air.
2. Variabel manipulasi:
a. Jenis zat terlarut
Definisi operasional: Untuk percobaan pertama, jenis zat terlarut
yang digunakan berbeda, yaitu nonvolatile (NaCl) dan volatile
(air).
b. Konsentrasi zat terlarut
Definisi operasional: Untuk percobaan kedua, konsentrasi yang
digunakan berbeda dengan menggunakan massa yang berbeda.
3. Variabel respon:
a. Suhu
6
Definisi operasional: Suhu diukur menggunakan thermometer
pada semua percobaan.
b. Waktu
Definisi operasional: Waktu dihitung menggunakan stopwatch
pada semua percobaan.
c. Kenaikan titik didih
Definisi operasional: Kenaikan titik didih dilihat dari suhu dan
waktu.
C. Alur Percobaan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
Air
- dipanaskan
hingga suhu
konstan
yang
ditunjukkan
oleh
termometer
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
NaCl 1 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Air 10 ml
- ditambahkan ke dalam
gelas kimia berisi air
- diaduk hingga larut
Suhu
Larutan NaCl
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
Larutan
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
- dibandingkan
Kenaikan titik didih
7
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
2. Hubungan konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
Air
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Gula pasir
Gula pasir
Gula pasir
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 0,5 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 1,0 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 1,5 gr
- diaduk hingga larut
- diaduk hingga larut
- diaduk hingga larut
Larutan gula
Larutan gula
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
Larutan gula
Suhu & waktu
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
- dibandingkan
Kenaikan titik didih
D. Langkah Percobaan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Menyalakan pembakar spiritus, menaruh gelas kimia yang berisi
air 50 ml di atas pembakar spiritus sekaligus mengukur suhu
dengan menggunakan termometer.
c. Menghitung suhu air yang dipanaskan selang 2 menit, sampai
suhu yang ditunjukkan oleh termometer konstan.
d. Mengulang percobaan dengan memanaskan larutan NaCl (air 50
ml + NaCl 1 gr) dan larutan air (air 50 ml + air 10 ml).
8
e. Mencatat hasil kenaikan suhu dari setiap percobaan dan
dibandingkan.
2. Hubungan konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Menyalakan pembakar spiritus, menaruh gelas kimia yang berisi
larutan gula ( air 50 ml + gula pasir 0,5 gr) di atas pembakar
spiritus
sekaligus
mengukur
suhu
dengan
menggunakan
termometer.
c. Menghitung suhu larutan yang dipanaskan selang 2 menit,
sampai suhu yang ditunjukkan oleh termometer konstan.
d. Mengulang percobaan dengan memanaskan larutan gula (air 50
ml + NaCl 1,0 gr) dan larutan gula (air 50 ml + air 1,5 ml).
e. Mencatat hasil kenaikan suhu dari setiap percobaan dan
dibandingkan.
9
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
A. Data
1. Hasil percobaan pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik
didih
Tabel 1. Hasil perhitungan kenaikan titik didih.
No. Waktu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
0
2
4
6
8
10
12
Air 50
Suhu (T±1)˚C
Air 50 mL + NaCl 1 Air 50 mL + Air 10
mL
29
42
60
78
87
92
92
gr
30
49
72
89
93
94
94
mL
31
50
73
89
95
96
96
2. Hasil percobaan hubungan kosentrasi larutan dengan kenaikan titik
didih
Tabel 2. Hasil perhitungan kenaikan titik didih.
No. Waktu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
0
2
4
6
8
10
12
Air 50 mL + Gula
Suhu (T±1)˚C
Air 50 mL + Gula 1
Air 50 mL + Gula
0,5 gr
29
51
72
86
91
91
91
gr
30
50
77
87
92
93
93
1,5 gr
28
54
77
88
91
91
91
B. Analisis
Dari tabel pengamatan pertama, dapat diketahui bahwa ketika air
murni dipanaskan, air tersebut memiliki titik didih 92 ˚C, sedangkan ketika
ditambahkan gula ke air tersebut titik didihnya naik mencapai angka 94
˚C. Begitu pula ketika air tersebut diberi tambahan air lagi, titik didihnya
10
menjadi 96 ˚C. Sedangkan dalam tabel 2 dapat dilihat bahwa air gula jika
dipanaskan memiliki nilai yang variatif tergantung dengan banyaknya zat
terlarut didalamnya, yakni ketika gula yang dimasukkan adalah 0,5 gr
maka titik didihnya adalah 91˚C, sedangkan ketika ditambah 1 gr titik
didihnya adalah 93 ˚C dan ketika ditambahkan gula 1,5 gr maka titik
didihnya adalah 91 ˚C.
C. Pembahasan
Tabel 3. Perbandingan hasil percobaan dan perhitungan
kenaikan titik didih.
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Larutan
Air 50 mL
Air 50 mL + NaCl 1 gr
Air 50 mL + Air 10 mL
Air 50 mL + Gula 0,5 gr
Air 50 mL + Gula 1 gr
Air 50 mL + Gula 1,5 gr
Tb (oC)
Percobaan
Perhitungan
92
94
92,348
96
91
92,015
93
92,030
91
92,045
Dari tabel perbandingan di atas dapat diketahui bahwa hasil
percobaan dan perhitungan kenaikan titik didih menunjukkan perbedaan.
Kenaikan titik didih larutan air 50 mL + NaCl 1 gr pada percobaan didapat
94 oC, sedangkan pada perhitungan didapat 92,348 oC. Kenaikan titik didih
larutan air 50 mL + gula 0,5 gr pada percobaan didapat 91 oC, sedangkan
pada perhitungan didapat 92,015 oC. Kenaikan titik didih larutan air 50 mL
+ gula 1 gr pada percobaan didapat 93 oC, sedangkan pada perhitungan
didapat 92,030 oC. Kenaikan titik didih larutan air 50 mL + gula 1,5 gr
pada percobaan didapat 91 oC, sedangkan pada perhitungan didapat 92,045
o
C.
Dari data yang ada pada tabel dan analisis dapat dilihat bahwa nilai
dari titik didih dari larutan garam dan larutan gula memiliki nilai yang
berbeda yakni 94 ˚C dan 93 ˚C. Hal tersebut dikarenakan larutan NaCl
merupakan larutan elektrolit yang dipengaruhi dengan factor Van’t hoff
sehingga titik didih larutan elektrolit lebih besar daripada larutan non
elektrolit. Kemudian, titik didih air murni pertama (50 mL) dan kedua (60
11
mL) seharusnya sama, tetapi pada waktu percobaan kami mendapatkan
nilai yang berbeda. Selain itu, semakin banyak massa gula yang
dilarutkan, seharusnya semakin tinggi pula titik didihnya. Namun, pada
percobaan yang kami lakukan terjadi penurunan nilai kenaikan titik didih
pada saat gula yang dilarutkan bermassa 1,5 gr setelah sebelumnya naik
dari yang bermassa 0,5 gr ke 1 gr. Pada percobaan yang kami lakukan,
nilai kenaikan titik didih larutan gula bermassa 1,5 gr sama dengan larutan
gula bermassa 0,5 gr. Ketidaksesuaian hasil dengan teori ini disebabkan
karena ketidaktelitian dan kelalaian yang dilakukan saat pelaksanaan
percobaan misalnya kesalahan dalam membaca skala yang ditunjukkan
oleh termometer, api dari spiritus yang tidak konstan dikarenakan
spiritusnya akan habis, pemegangan termometer yang tidak konstan, serta
suhu dipengaruhi oleh lingkungan seperti AC.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil percobaan “Kenaikan Titik Didih” dapat disimpulkan sebagai
berikut:
1. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh jenis zat terlarut (volatile dan
nonvolatile). Jenis zat terlarut yang non volatile menyebabkan kenaikan
12
titik didih, sedangkan pada jenis zat terlarut yang volatile tidak terjadi
kenaikan titik didih.
2. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Semakin besar
konsentrasi larutan (molalitas), maka semakin besar kenaikan titik didih
larutan.
3. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh jenis zat terlarut (elektrolit dan non
elektrolit). Kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan
titik didih larutan non elektrolit.
B. Saran
Adapun saran untuk percobaan “Kenaikan Titik Didih” adalah sebagai
berikut:
1. Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam membaca skala yang ditunjukkan
oleh termometer.
2. Seharusnya sebelum memulai praktikum, dalam penggunaan pembakar
spiritus hendaknya melihat jumlah spiritusnya apakah cukup atau tidak
untuk semua percobaan, agar tidak terjadi perbedaan nyala api yang
dihasilkan untuk setiap percobaan sehingga tidak mempengaruhi hasil
percobaan.
3. Praktikan diharapkan dapat menjaga posisi termometer dalam keadaan
konstan,
karena
pemegangan
termometer
yang
tidah
konstan
mempengaruhi hasil percobaan.
4. Diusahakan jika berada dalam ruangan ber-AC, lakukan percobaan sejauh
mungkin dengan sumber AC, agar meskipun suhunya terpengaruh tapi
tetap seminimal mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2012.
Kenaikan
Titik
Didih
(Online).
(http://berbagidiblog.blogspot.com/2012/12/kenaikan-titik-didih_4.html,
diakses 14 Maret 2015).
Anonim. Tanpa tahun. Kenaikan Titik Didih (Online). (http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/sifat-koligatif-dan-koloid/kenaikantitik-didih/, diakses 14 Maret 2015).
13
Harnanto, Ari, Ruminten. 2009. Kimia 3: Untuk SMA/M Kelas XII. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Lampiran Foto
14
Gambar 1.
Menimbang gula dengan neraca digital.
Gambar 2.
Kaki tiga dan kasa.
Gambar 3.
Garam yang sudah ditimbang.
Gambar 4.
Gula yang sudah ditimbang.
Gambar 5.
Gelas kimia 250 mL.
Gambar 6.
Memasukkan garam ke dalam gelas
kimia.
15
Gambar 7.
Memasukkan gula ke dalam gelas
kimia.
Gambar 8.
Memanaskan air 50 mL dengan
pembakar spiritus.
Gambar 9.
Memanaskan air 50 mL dan garam 1 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 10.
Memanaskan air 50 mL dan gula 0,5 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 11.
Memanaskan air 50 mL dan gula 1 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 12.
Memanaskan air 50 mL dan gula 1,5 gr
dengan pembakar spiritus.
16
Gambar 13.
Memanaskan air 50 mL dan air 10 mL
dengan pembakar spiritus.
17
Lampiran Perhitungan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
a. Air 50 mL
Tb = 92 oC
b. Air 50 mL + NaCl 1 gr
m=
=
= 0,34 m
ΔTb = Kb . m . i
= 0,512 . 0,34 . 2
= 0,348
Tb = 92 + 0,348 = 92,348 oC
c. Air 50 mL + Air 10 mL
Tb = 96 oC
2. Hubungan kosentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
a. Air 50 mL + Gula 0,5 gr
m=
=
= 0,029 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,029
= 0,015
Tb = 92 + 0,015 = 92,015 oC
b. Air 50 mL + Gula 1 gr
m=
18
=
= 0,058 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,058
= 0,03
Tb = 92 + 0,03 = 92,030 oC
c. Air 50 mL + Gula 1,5 gr
m=
=
= 0,088 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,088
= 0,045
Tb = 92 + 0,045 = 92,045 oC
19
LARUTAN
“Kenaikan Titik Didih ”
Disusun oleh:
Kelompok 3
1.
2.
3.
4.
5.
Faiqotul Himmah
13030654049
Rizka Yuni R.
13030654056
M. Tasroun Nihwan
13030654057
Devi Nadiya W.
13030654062
Winda Nur Ainun
13030654081
Pendidikan IPA B 2013
PROGRAM STUDI S-1 PENDIDIKAN IPA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2015
KENAIKAN TITIK DIDIH
ABSTRAK
Percobaan “Kenaikan Titik Didih” bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis zat
terlarut (volatile dan non volatile), konsentrasi larutan, serta jenis zat terlarut
(elektrolit dan non elektolit) terhadap kenaikan titik didih larutan. Metode yang
digunakan adalah dengan mencampurkan zat terlarut volatile dan non volatile,
serta zat terlarut elektrolit dan nonelektrolit kedalam air, dan membuat variasi
konsentrasi larutan gula, kemudian membandingkan hasil dengan titik didih air
murni sehingga diperoleh kenaikan titik didih. Hasil yang kami peroleh pada
larutan elektrolit dan non elektrolit sudah sesuai dengan teori , yakni nilai titik
didih larutan elektrolit lebih besar dibandingkan non elektrolit dengan titik didih
secara berurutan adalah 94 ˚C dan 93 ˚C. Pada zat terlarut volatile dan non volatile
diperoleh titik didih secara berurutan 96 ˚C dan 94 ˚C, hal ini belum sesuai dengan
teori dimana seharusnya titik didih zat terlarut volatile lebih kecil dibanding
larutan non volatile. Pada konsentrasi larutan gula terjadi penurunan titik didih,
dimana secara teori seharusnya semakin tinggi konsentasi zat terlarut, maka titik
didihnya juga akan semakin besar. Adanya ketidaksesuian antara hasil
pengamatan dengan hasil perhitungan secara teori ini disebabkan oleh beberapa
faktor seperti kesalahan dalam membaca skala yang ditunjukkan oleh termometer,
api spiritus yang tidak konstan, dan suhu ruangan yang ber-AC.
Kata Kunci: Jenis larutan, Konsentrasi Larutan, Kenaikan titik didih, Termometer
ii
DAFTAR ISI
Halaman Sampul.........................................................................................................i
Abstrak ......................................................................................................................ii
Daftar Isi....................................................................................................................iii
BAB I Pendahuluan
A. Latar Belakang...........................................................................................1
B. Rumusan Masalah......................................................................................1
C. Hipotesis....................................................................................................2
D. Tujuan Percobaan......................................................................................2
E. Manfaat......................................................................................................2
BAB II Kajian Teori
A. Kenaikan Titik Didih.................................................................................3
B. Hukum Raoult............................................................................................3
BAB III Metode Percobaan
A. Alat dan Bahan..........................................................................................6
B. Variabel yang Digunakan..........................................................................6
C. Alur Percobaan...........................................................................................7
D. Langkah Percobaan....................................................................................8
BAB IV Data dan Analisis
A. Data..........................................................................................................10
B. Analisis....................................................................................................11
C. Pembahasan..............................................................................................11
BAB V Penutup
A. Kesimpulan..............................................................................................13
B. Saran........................................................................................................13
Daftar Pustaka...........................................................................................................14
Lampiran
Foto...............................................................................................................15
Perhitungan...................................................................................................18
Laporan Sementara.......................................................................................20
iii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Titik didih adalah
temperatur dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer.
Suhu
(temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan
eksternal yang dialami oleh cairan. Berdasarkan nilai titik didih zat terlarut,
larutan dapat dibagi dua yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil dari
pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap , dan yang kedua zat
terlarut lebih besar daripada pelarutnya sehingga apabila dipanaskan pelarut
yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis
zat terlarut, konsentrasi larutan, serta eletrolit atau non elektrolit zat terlarut.
Untuk membuktikan pengaruh ketiga faktor tersebut terhadap kenaikan titik
didih maka perlu dilakukan percobaan ini.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah pada percobaan
ini adalah :
1. Bagaimana pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih larutan?
2. Bagaimana hubungan antara konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
larutan?
3. Bagaimana pengaruh antara larutan elektrolit dan non elektrolit terhadap
kenaikan titik didih larutan?
C. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
larutan.
2. Mengidentifikasi hubungan antara konsentrasi larutan dengan kenaikan titik
didih larutan.
3. Mengidentifikasi pengaruh larutan elektrolit dan non elektrolit terhadap titik
didih larutan.
1
D. Hipotesis
1. Jika jenis suatu zat terlarut adalah non volatile maka menyebabkan
kenaikan titik didih, jika jenis suatu zat terlarut adalah volatile maka tidak
terjadi kenaikan titik didih.
2. Jika konsentrasi zat terlarut tinggi maka kenaikan titik didih semakin
besar.
3. Jika larutan adalah elektrolit maka menyebabkan kenaikan titik didih, jika
larutan adalah nonelektrolit maka tidak terjadi kenaikan titik didih.
E. Manfaat
Manfaat dari percobaan ini adalah dapat membuktikan secara langsung
pengaruh jenis zat terlarut (volatile dan non volatile), konsentrasi larutan, serta
jenis larutan (elektrolit dan non elektrolit) terhadap kenaikan titik didih suatu
zat. Sehingga akan dapat menambah pemahaman mengenai kenaikan titik
didih zat.
2
BAB II
KAJIAN TEORI
A. Kenaikan Titik didih
Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Jadi, titik
didih adalah temperatur dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer.
Selama gelembung terbentuk dalam cairan, berarti selama cairan mendidih,
tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer, karena tekanan uap adalah
konstan maka suhu dan cairan yang mendidih akan tetap sama. Penambahan
kecepatan panas yang diberikan pada cairan yang mendidih hanya
menyebabkan terbentuknya gelembung uap air lebih cepat. Cairan akan lebih
cepat mendidih, tapi suhu didih tidak naik. Jelas bahwa titik didih cairan
tergantung dari besarnya tekanan atmosfer.
Titik didih merupakan satu sifat lagi yang dapat digunakan untuk
memperkirakan secara tak langsung berapa kuatnya gaya tarik antara molekul
dalam cairan. Cairan yang gaya tarik antar molekulnya kuat, titik didihnya
tinggi dan sebaliknya bila gaya tarik lemah, titik didihnya rendah .
Bila dalam larutan biner, komponen suatu mudah menguap
(volatile) dan komponen lain sukar menguap (non volatile), makin rendah.
Dengan adanya zat terlarut tekanan uap pelarut akan berkurang dan ini
mengakibatkan kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan uap
osmose. Keempat sifat ini hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut dan
tidak ditentukan oleh jenis zat terlarut. Seperti telah disebutkan, sifat-sifat ini
disebut sifat koligatif larutan. Adanya zat terlarut (solute) yang sukar
menguap (non volatile), tekanan uap dari larutan turun dan ini akan
menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi dari pada titik didih pelarutnya.
Ini disebabkan karena untuk mendidih, tekanan uap larutan sama dengan
tekanan udara dan untuk temperatur harus lebih tinggi.
B. Hukum Roult
Hasil eksperimen Roult menunjukan bahwa Kenaikan titik didih
larutan akan semakin besar apabila konsentrasi (molal) dari zat terlarut
semakin besar. Titik didih larutan akan lebih tinggi dari titik didih pelarut
3
murni. Hal ini juga diikuti dengan penurunan titik beku pelarut murni, atau
titik beku larutan lebih kecil dibandingkan titik beku pelarutnya. Hasil
eksperimen ini disederhanakan dalam dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar diagram tekanan suhu untuk titik didih dan titik beku dari pelarut dan
larutan
Roult menyederhanakan ke dalam persamaan :
ΔTb = Kb . m
ΔTb = Kenaikan titik didih larutan
Kb
= Tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (kenaikan titik didih
untuk 1 mol zat dalam 1000 gram pelarut)
m
= molal larutan (mol/100 gram pelarut)
Perubahan titik didih atau ΔTb merupakan selisih dari titik didih larutan
dengan titik didih pelarutnya, seperti persamaan :
ΔTb = Tb – Tbº
Hal yang berpengaruh pada kenaikan titik didih adalah harga kb dari zat
pelarut. Kenaikan tidak dipengaruhi oleh jenis zat yang terlarut, tapi oleh
jumlah partikel/mol terlarut khususnya yang terkait dengan proses
ionisasinya.
Untuk zat terlarut yang bersifat elektrolit persamaan untuk kenaikan titik
didik harus dikalikan dengan faktor ionisasi larutan, sehingga persamaannya
menjadi :
4
Dimana :
n = jumlah ion-ion dalam larutan
α = derajat ionisasi
5
BAB III
METODE PERCOBAAN
A. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Gelas kimia
3 buah
b. Termometer
1 buah
c. Pembakar spiritus
1 buah
d. Kaki tiga
1 buah
e. Kasa
1 buah
f. Gelas ukur
1 buah
g. Neraca digital
1 buah
h. Spatula
1 buah
i. Korek api
1 buah
j. Stopwatch
1 buah
2. Bahan
a. NaCl
secukupnya
b. Gula pasir
secukupnya
c. Air
secukupnya
B. Variabel yang Digunakan
1. Variabel kontrol: Jenis zat pelarut
Definisi operasional: Jenis zat pelarut yang digunakan untuk semua
percobaan sama, yaitu air.
2. Variabel manipulasi:
a. Jenis zat terlarut
Definisi operasional: Untuk percobaan pertama, jenis zat terlarut
yang digunakan berbeda, yaitu nonvolatile (NaCl) dan volatile
(air).
b. Konsentrasi zat terlarut
Definisi operasional: Untuk percobaan kedua, konsentrasi yang
digunakan berbeda dengan menggunakan massa yang berbeda.
3. Variabel respon:
a. Suhu
6
Definisi operasional: Suhu diukur menggunakan thermometer
pada semua percobaan.
b. Waktu
Definisi operasional: Waktu dihitung menggunakan stopwatch
pada semua percobaan.
c. Kenaikan titik didih
Definisi operasional: Kenaikan titik didih dilihat dari suhu dan
waktu.
C. Alur Percobaan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
Air
- dipanaskan
hingga suhu
konstan
yang
ditunjukkan
oleh
termometer
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
NaCl 1 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Air 10 ml
- ditambahkan ke dalam
gelas kimia berisi air
- diaduk hingga larut
Suhu
Larutan NaCl
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
Larutan
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
- dibandingkan
Kenaikan titik didih
7
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
2. Hubungan konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
Air
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Air
- dimasukkan ke
dalam gelas kimia
sebanyak 50 ml
Gula pasir
Gula pasir
Gula pasir
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 0,5 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 1,0 gr
- dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi air
sebanyak 1,5 gr
- diaduk hingga larut
- diaduk hingga larut
- diaduk hingga larut
Larutan gula
Larutan gula
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
Larutan gula
Suhu & waktu
- dipanaskan hingga
suhu yang ditunjukkan
oleh termometer
konstan
Suhu & waktu
- dibandingkan
Kenaikan titik didih
D. Langkah Percobaan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Menyalakan pembakar spiritus, menaruh gelas kimia yang berisi
air 50 ml di atas pembakar spiritus sekaligus mengukur suhu
dengan menggunakan termometer.
c. Menghitung suhu air yang dipanaskan selang 2 menit, sampai
suhu yang ditunjukkan oleh termometer konstan.
d. Mengulang percobaan dengan memanaskan larutan NaCl (air 50
ml + NaCl 1 gr) dan larutan air (air 50 ml + air 10 ml).
8
e. Mencatat hasil kenaikan suhu dari setiap percobaan dan
dibandingkan.
2. Hubungan konsentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Menyalakan pembakar spiritus, menaruh gelas kimia yang berisi
larutan gula ( air 50 ml + gula pasir 0,5 gr) di atas pembakar
spiritus
sekaligus
mengukur
suhu
dengan
menggunakan
termometer.
c. Menghitung suhu larutan yang dipanaskan selang 2 menit,
sampai suhu yang ditunjukkan oleh termometer konstan.
d. Mengulang percobaan dengan memanaskan larutan gula (air 50
ml + NaCl 1,0 gr) dan larutan gula (air 50 ml + air 1,5 ml).
e. Mencatat hasil kenaikan suhu dari setiap percobaan dan
dibandingkan.
9
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
A. Data
1. Hasil percobaan pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik
didih
Tabel 1. Hasil perhitungan kenaikan titik didih.
No. Waktu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
0
2
4
6
8
10
12
Air 50
Suhu (T±1)˚C
Air 50 mL + NaCl 1 Air 50 mL + Air 10
mL
29
42
60
78
87
92
92
gr
30
49
72
89
93
94
94
mL
31
50
73
89
95
96
96
2. Hasil percobaan hubungan kosentrasi larutan dengan kenaikan titik
didih
Tabel 2. Hasil perhitungan kenaikan titik didih.
No. Waktu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
0
2
4
6
8
10
12
Air 50 mL + Gula
Suhu (T±1)˚C
Air 50 mL + Gula 1
Air 50 mL + Gula
0,5 gr
29
51
72
86
91
91
91
gr
30
50
77
87
92
93
93
1,5 gr
28
54
77
88
91
91
91
B. Analisis
Dari tabel pengamatan pertama, dapat diketahui bahwa ketika air
murni dipanaskan, air tersebut memiliki titik didih 92 ˚C, sedangkan ketika
ditambahkan gula ke air tersebut titik didihnya naik mencapai angka 94
˚C. Begitu pula ketika air tersebut diberi tambahan air lagi, titik didihnya
10
menjadi 96 ˚C. Sedangkan dalam tabel 2 dapat dilihat bahwa air gula jika
dipanaskan memiliki nilai yang variatif tergantung dengan banyaknya zat
terlarut didalamnya, yakni ketika gula yang dimasukkan adalah 0,5 gr
maka titik didihnya adalah 91˚C, sedangkan ketika ditambah 1 gr titik
didihnya adalah 93 ˚C dan ketika ditambahkan gula 1,5 gr maka titik
didihnya adalah 91 ˚C.
C. Pembahasan
Tabel 3. Perbandingan hasil percobaan dan perhitungan
kenaikan titik didih.
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Larutan
Air 50 mL
Air 50 mL + NaCl 1 gr
Air 50 mL + Air 10 mL
Air 50 mL + Gula 0,5 gr
Air 50 mL + Gula 1 gr
Air 50 mL + Gula 1,5 gr
Tb (oC)
Percobaan
Perhitungan
92
94
92,348
96
91
92,015
93
92,030
91
92,045
Dari tabel perbandingan di atas dapat diketahui bahwa hasil
percobaan dan perhitungan kenaikan titik didih menunjukkan perbedaan.
Kenaikan titik didih larutan air 50 mL + NaCl 1 gr pada percobaan didapat
94 oC, sedangkan pada perhitungan didapat 92,348 oC. Kenaikan titik didih
larutan air 50 mL + gula 0,5 gr pada percobaan didapat 91 oC, sedangkan
pada perhitungan didapat 92,015 oC. Kenaikan titik didih larutan air 50 mL
+ gula 1 gr pada percobaan didapat 93 oC, sedangkan pada perhitungan
didapat 92,030 oC. Kenaikan titik didih larutan air 50 mL + gula 1,5 gr
pada percobaan didapat 91 oC, sedangkan pada perhitungan didapat 92,045
o
C.
Dari data yang ada pada tabel dan analisis dapat dilihat bahwa nilai
dari titik didih dari larutan garam dan larutan gula memiliki nilai yang
berbeda yakni 94 ˚C dan 93 ˚C. Hal tersebut dikarenakan larutan NaCl
merupakan larutan elektrolit yang dipengaruhi dengan factor Van’t hoff
sehingga titik didih larutan elektrolit lebih besar daripada larutan non
elektrolit. Kemudian, titik didih air murni pertama (50 mL) dan kedua (60
11
mL) seharusnya sama, tetapi pada waktu percobaan kami mendapatkan
nilai yang berbeda. Selain itu, semakin banyak massa gula yang
dilarutkan, seharusnya semakin tinggi pula titik didihnya. Namun, pada
percobaan yang kami lakukan terjadi penurunan nilai kenaikan titik didih
pada saat gula yang dilarutkan bermassa 1,5 gr setelah sebelumnya naik
dari yang bermassa 0,5 gr ke 1 gr. Pada percobaan yang kami lakukan,
nilai kenaikan titik didih larutan gula bermassa 1,5 gr sama dengan larutan
gula bermassa 0,5 gr. Ketidaksesuaian hasil dengan teori ini disebabkan
karena ketidaktelitian dan kelalaian yang dilakukan saat pelaksanaan
percobaan misalnya kesalahan dalam membaca skala yang ditunjukkan
oleh termometer, api dari spiritus yang tidak konstan dikarenakan
spiritusnya akan habis, pemegangan termometer yang tidak konstan, serta
suhu dipengaruhi oleh lingkungan seperti AC.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil percobaan “Kenaikan Titik Didih” dapat disimpulkan sebagai
berikut:
1. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh jenis zat terlarut (volatile dan
nonvolatile). Jenis zat terlarut yang non volatile menyebabkan kenaikan
12
titik didih, sedangkan pada jenis zat terlarut yang volatile tidak terjadi
kenaikan titik didih.
2. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Semakin besar
konsentrasi larutan (molalitas), maka semakin besar kenaikan titik didih
larutan.
3. Kenaikan titik didih dipengaruhi oleh jenis zat terlarut (elektrolit dan non
elektrolit). Kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan
titik didih larutan non elektrolit.
B. Saran
Adapun saran untuk percobaan “Kenaikan Titik Didih” adalah sebagai
berikut:
1. Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam membaca skala yang ditunjukkan
oleh termometer.
2. Seharusnya sebelum memulai praktikum, dalam penggunaan pembakar
spiritus hendaknya melihat jumlah spiritusnya apakah cukup atau tidak
untuk semua percobaan, agar tidak terjadi perbedaan nyala api yang
dihasilkan untuk setiap percobaan sehingga tidak mempengaruhi hasil
percobaan.
3. Praktikan diharapkan dapat menjaga posisi termometer dalam keadaan
konstan,
karena
pemegangan
termometer
yang
tidah
konstan
mempengaruhi hasil percobaan.
4. Diusahakan jika berada dalam ruangan ber-AC, lakukan percobaan sejauh
mungkin dengan sumber AC, agar meskipun suhunya terpengaruh tapi
tetap seminimal mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2012.
Kenaikan
Titik
Didih
(Online).
(http://berbagidiblog.blogspot.com/2012/12/kenaikan-titik-didih_4.html,
diakses 14 Maret 2015).
Anonim. Tanpa tahun. Kenaikan Titik Didih (Online). (http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/sifat-koligatif-dan-koloid/kenaikantitik-didih/, diakses 14 Maret 2015).
13
Harnanto, Ari, Ruminten. 2009. Kimia 3: Untuk SMA/M Kelas XII. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Lampiran Foto
14
Gambar 1.
Menimbang gula dengan neraca digital.
Gambar 2.
Kaki tiga dan kasa.
Gambar 3.
Garam yang sudah ditimbang.
Gambar 4.
Gula yang sudah ditimbang.
Gambar 5.
Gelas kimia 250 mL.
Gambar 6.
Memasukkan garam ke dalam gelas
kimia.
15
Gambar 7.
Memasukkan gula ke dalam gelas
kimia.
Gambar 8.
Memanaskan air 50 mL dengan
pembakar spiritus.
Gambar 9.
Memanaskan air 50 mL dan garam 1 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 10.
Memanaskan air 50 mL dan gula 0,5 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 11.
Memanaskan air 50 mL dan gula 1 gr
dengan pembakar spiritus.
Gambar 12.
Memanaskan air 50 mL dan gula 1,5 gr
dengan pembakar spiritus.
16
Gambar 13.
Memanaskan air 50 mL dan air 10 mL
dengan pembakar spiritus.
17
Lampiran Perhitungan
1. Pengaruh jenis zat terlarut terhadap kenaikan titik didih
a. Air 50 mL
Tb = 92 oC
b. Air 50 mL + NaCl 1 gr
m=
=
= 0,34 m
ΔTb = Kb . m . i
= 0,512 . 0,34 . 2
= 0,348
Tb = 92 + 0,348 = 92,348 oC
c. Air 50 mL + Air 10 mL
Tb = 96 oC
2. Hubungan kosentrasi larutan dengan kenaikan titik didih
a. Air 50 mL + Gula 0,5 gr
m=
=
= 0,029 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,029
= 0,015
Tb = 92 + 0,015 = 92,015 oC
b. Air 50 mL + Gula 1 gr
m=
18
=
= 0,058 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,058
= 0,03
Tb = 92 + 0,03 = 92,030 oC
c. Air 50 mL + Gula 1,5 gr
m=
=
= 0,088 m
ΔTb = Kb . m
= 0,512 . 0,088
= 0,045
Tb = 92 + 0,045 = 92,045 oC
19