kesetimbangan fasa Cair Dan Cair
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
KESETIMBANGAN FASA
Ummu Kalsum Andi Lajeng, Masfufatul ilma, Fitri Rahmadiani, Dangir
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Ummukalsumandilajeng5@gmail.com
ABSTRAK
Pada praktikum kali ini yaitu tentang Ketimbangan fasa. Ketimbangan fasa adalah proses
dinamik yang sangat berbeda dari kesetimbangan static seperti kelereng yang berkisar dan
berhenti jika dikisarkan dalam mangkuk. Dalam kesetimbangan antara air cair dan uap air
tekanan parsial menjadi mendatar. Dalam kesetimbangan antara air cair dan uap air tekanan
parsial menjadi mendatar. Untuk satu fase kita membuktikan 2 derajat kebebasan untuk
menggambarkan system secara sempurna, dan untuk dua fase dalam kesetimbangan, satu derajat
kebebasan. Jadi kita dapat menggambarkan diagram fase dalam satu bidang. Cara terbaik untuk
menggambarkan system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga.
Berdasarkan hasil pengamatan ternyata asam asetat glasial lebih mudah larut dalam air di
bandingan dengan kloroform. Perbedaan massa jenis serta sifat kepolaran dapat mempengaruhi
kesetimbangan fasa. Berdasarkan diagram terner diatas asam asetat glasial lebih mudah larut
dalam air dari pada dengan kloroform.
PENDAHULUAN
Ketimbangan fasa adalah proses dinamik yang sangat berbeda dari kesetimbangan static
seperti kelereng yang berkisar dan berhenti jika dikisarkan dalam mangkuk. Dalam
kesetimbangan antara air cair dan uap air tekanan parsial menjadi mendatar.(oxtoby : 2001 :141).
Sering istilah fasa diidentikkan dengan wujud atau keadaan suatu materi, misalnya es berwujud
padat, air berwujud cair atau uap air yang berwujud gas. Konsep ini tidak benar karena sistem
padatan dan sistem cairan dapat terdiri dari beberapa fasa. Sedangkan gas cenderung bercampur
sempurna sehingga dalam sistem gas hanya terdapat satu fasa. Fasa dapat didefinisikan sebagai
setiap bagian sistem yang:
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
1
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
a. homogen dan dipisahkan oleh batas yang jelas
b. sifat fisik dan sifat kimia berbeda dari bagian sistem lain
c. dapat dipisahkan secara mekanik dari bagian lain sistem itu (Endang)
Suatu fase didefinisikan sebagian bagian sistem yang seragam atau homogen diantara
keadaan submakropisnya, tetapi benar – benar
terpisah dari bagian system yang lain oleh
batasan yang baik dan jelas. Campuran padatan atau dua cairan yang tidak dapat bercampur
dapat membentuk fase terpisah, sedangkan campuran gas – gas adalah satu fase karena sistemnya
yang homogen. Symbol umum untuk jumlah fase adalah P. ( Dogra : 2009 : 454 )
Untuk satu fase kita membuktikan 2 derajat kebebasan untuk menggambarkan system
secara sempurna, dan untuk dua fase dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. Jadi kita
dapat menggambarkan diagram fase dalam satu bidang. Cara terbaik untuk menggambarkan
system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi
dapat dinyatakan dengan istilah % berat atau fraksi mol. Puncak-puncak dihubungkan ke titik
tengah dari sisi yang berlawanan, yaitu Aa, Bb, Cc. ( Dogra : 2009 : 473 )
Sistem tiga komponen mempunyai derajad kebebasan F = 3-P, karena tidak mungkin
membuat diagram dengan 4 variabel, maka sistem tersebut dibuat pada tekanan dan suhu tetap.
Sehingga diagram hanya merupakan fungsi komposisi. Harga derajad kebebasan maksimal
adalah 2, karena harga P hanya mempunyai 2 pilihan 1 fasa yaitu ketiga komponen bercampur
homogen atau 2 fasa yang meliputi 2 pasang misibel. Umumnya sistem 3 komponen merupakan
sistem cair-cair- cair. Jumlah fraksi mol ketiga komponen berharga 1. Sistem koordinat diagram
ini digambarkan sebagai segitiga sama sisi dapat berupa % mol atau fraksi mol ataupun % berat.
seperti gambar berikut: (Endang, 2008)
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
2
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
J.W. Gibbs (1839-1903) menurunkan suatu persamaan yang mampu menghitung jumlah
fasa yang ada dalam kesetimbangan pada suatu sistem yang ditentukan/dipilih.
P+F=C+2
Dengan :
P : jumlah fasa yang ada pada sistem terpilih
F : derajat kebebasan (jumlah variable (tekanan, suhu, komposisi) yang dapatt
diiubah bebas ttanpa mengubah jjumllah ffasa dallam kesettiimbangan.
C : jumlah komponen dalam sistem (suatu elemen, campuran atau larutan/cairan)
(Rudi surya irawan 2013)
METODE PERCOBAAN
Alat:
1. Buret 50 ml
1 buah
2. Satatif dan klem
1 buah
3. Labu Erlenmeyer 250 ml
3 buah
4. Gelas ukur 50 ml
1 buah
5. Gelas ukur 50 ml
1 buah
6. Corong
1 buah
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
3
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
7. Pipet tetes
1 buah
8. Batang pengaduk
1 buah
9. Neraca analitik
1 buah
10. Piknometer 25ml
1 buah
Bahan:
1. Kloroform (CH3COOH)
2. Asam Asetat glacial (CH3COOH)
3. Akuades
4. Tisuue
Langkah Kerja:
A. Pengukuran Masa 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
B. Sistem tiga komponen
1. menyediakan buret yang bersih dan mengering (1buah), mengisi masing-masing dengan
aquades dan asam asetat glasial
2. Menyediakan labu Erlenmeyer 3 buah masing masing diisi dengan 3 ml, 4ml, 6ml
kloroform, mengerjakan satu persatu mengingat kloroform mudah menguap dan toksik
3. Menambahkan masing-masing 5 ml aquades, mengocok sebentar, campuran akan
membentuk dua lapisan.
4. Mentitrasi dengan asam asetat glasial sampai kedua lapisan membentuk satu fasa.
Mencatat volume asetat glasial yang ditambahkan ”menitrasi sebanyak 3 kali”
5. Mengulangi untuk labu Erlenmeyer selanjutnya
6. Membuat diagram fasa terner
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
4
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan
Piknometer kosong = 22,35 gram
Piknometer + aquades = 46,35 gram
Piknometer + kloroform = 57 gram
Piknometer + asam asetat = 47,45 gram
Volume Kloroform
Volume Aquades
Volume asam asetat
3 mL
5 mL
9 ml
4 mL
5 mL
10 ml
6 mL
5 mL
10,5 ml
Massa jenis :
aquades
kloroform
asam asetat
0,96 gr/mL
1,386 gr/mL
1,004 gr/mL
Titrasi I (3ml kloroform + 5ml air)
na =
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
5
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
nb
nc
ntotal
Xa
Xb
Xc
Titrasi II ( 4ml kloroform + 5 ml air)
na
0,213 mol
nb
0,05 mol
nc
0,12 mol
ntotal
Xa
Xb
Xc
Titrasi III (6ml kloroform + 5ml air)
na
nb
0.08 mol
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
6
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
0,17 mol
nc
ntotal
Xa
Xb
Xc
Xa Rata-rata =
Xb Rata-rata =
Xc Rata-rata =
Pada langkah yang pertama menggunakan tintran asam asetat glaisal dan titrat terdapat
pada aquades,kloroform dan asam asetat. Pada langkah pertama aquades dititrasi dengan asam
glasial sampai terjadi endapan satu fasa. Kemudian Pada saat kloroform ditambahkan dengan air
terbentuk 2 fasa hal ini terjadi karena adanya perbedaan sifat antara air dan kloroform. Air
merupakan suatu senyawa yang bersifat polar sedangkan kloroform merupakan suatu senyawa
yang bersifat non polar. Sehingga air dan kloroform tidak dapat larut secara sempurna.
Kemudian campuran air dan kloroform dititrasi menggunakan asam asetat glasial sebagai titran.
Asam asetat glasial merupakan suatu senyawa yang bersifat semipolar sehingga dapat membuat
air dan kloroform membentuk 1 fasa. Selain itu kesetimbangan fasa juga dipengaruhi oleh massa
jenis.
Menerut literature yang ada massa jenis air adalah 1,04 g/mL dan massa jenis asam
asetat glasial adalah 1 g/mL sedangankan massa jenis kloroform adalah 1,47 g/mL. hal tersebut
menyebabkan kelarutan asetat glasial lebih mudah dalam air dibandingkan dengan kloroform.
Perbedaan massa jenis itulah yang membuat lapisan air berada di atas sedangkan kloroform
berada dibawah.
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
7
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpuulkan bahwa :
1. Perbedaan massa jenis serta sifat kepolaran dapat mempengaruhi kesetimbangan fasa
2. Berdasarkan diagram terner diatas asam asetat glasial lebih mudah larut dalam air dari
pada dengan kloroform
DAFTAR PUSTAKA
Oxtoby, dkk .2001. Prinsip – Prinsip Kimia Modern. Erlangga : Jakarta.
Dogra, SK dan S. Dogra. 2009. KIMIA FISIK DAN SOAL-SOAL. Jakarta: UI-PRESS
endang.2008.ml.scribd.com/doc/.../Kimfis-2-Kesetimbangan-Fasa-Tugas-Makalah. Diakses
pada 26 april 2014, pukul 21:40
Rudi surya irawan 2013. blog.ub.ac.id/oktafianita19/files/2013/02/MaterialTeknik05th.pdf.
Diakses pada 26 april 2014, pukul 21:43
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
8
April 26, 2014
KESETIMBANGAN FASA
Ummu Kalsum Andi Lajeng, Masfufatul ilma, Fitri Rahmadiani, Dangir
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Ummukalsumandilajeng5@gmail.com
ABSTRAK
Pada praktikum kali ini yaitu tentang Ketimbangan fasa. Ketimbangan fasa adalah proses
dinamik yang sangat berbeda dari kesetimbangan static seperti kelereng yang berkisar dan
berhenti jika dikisarkan dalam mangkuk. Dalam kesetimbangan antara air cair dan uap air
tekanan parsial menjadi mendatar. Dalam kesetimbangan antara air cair dan uap air tekanan
parsial menjadi mendatar. Untuk satu fase kita membuktikan 2 derajat kebebasan untuk
menggambarkan system secara sempurna, dan untuk dua fase dalam kesetimbangan, satu derajat
kebebasan. Jadi kita dapat menggambarkan diagram fase dalam satu bidang. Cara terbaik untuk
menggambarkan system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga.
Berdasarkan hasil pengamatan ternyata asam asetat glasial lebih mudah larut dalam air di
bandingan dengan kloroform. Perbedaan massa jenis serta sifat kepolaran dapat mempengaruhi
kesetimbangan fasa. Berdasarkan diagram terner diatas asam asetat glasial lebih mudah larut
dalam air dari pada dengan kloroform.
PENDAHULUAN
Ketimbangan fasa adalah proses dinamik yang sangat berbeda dari kesetimbangan static
seperti kelereng yang berkisar dan berhenti jika dikisarkan dalam mangkuk. Dalam
kesetimbangan antara air cair dan uap air tekanan parsial menjadi mendatar.(oxtoby : 2001 :141).
Sering istilah fasa diidentikkan dengan wujud atau keadaan suatu materi, misalnya es berwujud
padat, air berwujud cair atau uap air yang berwujud gas. Konsep ini tidak benar karena sistem
padatan dan sistem cairan dapat terdiri dari beberapa fasa. Sedangkan gas cenderung bercampur
sempurna sehingga dalam sistem gas hanya terdapat satu fasa. Fasa dapat didefinisikan sebagai
setiap bagian sistem yang:
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
1
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
a. homogen dan dipisahkan oleh batas yang jelas
b. sifat fisik dan sifat kimia berbeda dari bagian sistem lain
c. dapat dipisahkan secara mekanik dari bagian lain sistem itu (Endang)
Suatu fase didefinisikan sebagian bagian sistem yang seragam atau homogen diantara
keadaan submakropisnya, tetapi benar – benar
terpisah dari bagian system yang lain oleh
batasan yang baik dan jelas. Campuran padatan atau dua cairan yang tidak dapat bercampur
dapat membentuk fase terpisah, sedangkan campuran gas – gas adalah satu fase karena sistemnya
yang homogen. Symbol umum untuk jumlah fase adalah P. ( Dogra : 2009 : 454 )
Untuk satu fase kita membuktikan 2 derajat kebebasan untuk menggambarkan system
secara sempurna, dan untuk dua fase dalam kesetimbangan, satu derajat kebebasan. Jadi kita
dapat menggambarkan diagram fase dalam satu bidang. Cara terbaik untuk menggambarkan
system tiga komponen adalah dengan mendapatkan suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi
dapat dinyatakan dengan istilah % berat atau fraksi mol. Puncak-puncak dihubungkan ke titik
tengah dari sisi yang berlawanan, yaitu Aa, Bb, Cc. ( Dogra : 2009 : 473 )
Sistem tiga komponen mempunyai derajad kebebasan F = 3-P, karena tidak mungkin
membuat diagram dengan 4 variabel, maka sistem tersebut dibuat pada tekanan dan suhu tetap.
Sehingga diagram hanya merupakan fungsi komposisi. Harga derajad kebebasan maksimal
adalah 2, karena harga P hanya mempunyai 2 pilihan 1 fasa yaitu ketiga komponen bercampur
homogen atau 2 fasa yang meliputi 2 pasang misibel. Umumnya sistem 3 komponen merupakan
sistem cair-cair- cair. Jumlah fraksi mol ketiga komponen berharga 1. Sistem koordinat diagram
ini digambarkan sebagai segitiga sama sisi dapat berupa % mol atau fraksi mol ataupun % berat.
seperti gambar berikut: (Endang, 2008)
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
2
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
J.W. Gibbs (1839-1903) menurunkan suatu persamaan yang mampu menghitung jumlah
fasa yang ada dalam kesetimbangan pada suatu sistem yang ditentukan/dipilih.
P+F=C+2
Dengan :
P : jumlah fasa yang ada pada sistem terpilih
F : derajat kebebasan (jumlah variable (tekanan, suhu, komposisi) yang dapatt
diiubah bebas ttanpa mengubah jjumllah ffasa dallam kesettiimbangan.
C : jumlah komponen dalam sistem (suatu elemen, campuran atau larutan/cairan)
(Rudi surya irawan 2013)
METODE PERCOBAAN
Alat:
1. Buret 50 ml
1 buah
2. Satatif dan klem
1 buah
3. Labu Erlenmeyer 250 ml
3 buah
4. Gelas ukur 50 ml
1 buah
5. Gelas ukur 50 ml
1 buah
6. Corong
1 buah
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
3
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
7. Pipet tetes
1 buah
8. Batang pengaduk
1 buah
9. Neraca analitik
1 buah
10. Piknometer 25ml
1 buah
Bahan:
1. Kloroform (CH3COOH)
2. Asam Asetat glacial (CH3COOH)
3. Akuades
4. Tisuue
Langkah Kerja:
A. Pengukuran Masa 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
B. Sistem tiga komponen
1. menyediakan buret yang bersih dan mengering (1buah), mengisi masing-masing dengan
aquades dan asam asetat glasial
2. Menyediakan labu Erlenmeyer 3 buah masing masing diisi dengan 3 ml, 4ml, 6ml
kloroform, mengerjakan satu persatu mengingat kloroform mudah menguap dan toksik
3. Menambahkan masing-masing 5 ml aquades, mengocok sebentar, campuran akan
membentuk dua lapisan.
4. Mentitrasi dengan asam asetat glasial sampai kedua lapisan membentuk satu fasa.
Mencatat volume asetat glasial yang ditambahkan ”menitrasi sebanyak 3 kali”
5. Mengulangi untuk labu Erlenmeyer selanjutnya
6. Membuat diagram fasa terner
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
4
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan
Piknometer kosong = 22,35 gram
Piknometer + aquades = 46,35 gram
Piknometer + kloroform = 57 gram
Piknometer + asam asetat = 47,45 gram
Volume Kloroform
Volume Aquades
Volume asam asetat
3 mL
5 mL
9 ml
4 mL
5 mL
10 ml
6 mL
5 mL
10,5 ml
Massa jenis :
aquades
kloroform
asam asetat
0,96 gr/mL
1,386 gr/mL
1,004 gr/mL
Titrasi I (3ml kloroform + 5ml air)
na =
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
5
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
nb
nc
ntotal
Xa
Xb
Xc
Titrasi II ( 4ml kloroform + 5 ml air)
na
0,213 mol
nb
0,05 mol
nc
0,12 mol
ntotal
Xa
Xb
Xc
Titrasi III (6ml kloroform + 5ml air)
na
nb
0.08 mol
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
6
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
0,17 mol
nc
ntotal
Xa
Xb
Xc
Xa Rata-rata =
Xb Rata-rata =
Xc Rata-rata =
Pada langkah yang pertama menggunakan tintran asam asetat glaisal dan titrat terdapat
pada aquades,kloroform dan asam asetat. Pada langkah pertama aquades dititrasi dengan asam
glasial sampai terjadi endapan satu fasa. Kemudian Pada saat kloroform ditambahkan dengan air
terbentuk 2 fasa hal ini terjadi karena adanya perbedaan sifat antara air dan kloroform. Air
merupakan suatu senyawa yang bersifat polar sedangkan kloroform merupakan suatu senyawa
yang bersifat non polar. Sehingga air dan kloroform tidak dapat larut secara sempurna.
Kemudian campuran air dan kloroform dititrasi menggunakan asam asetat glasial sebagai titran.
Asam asetat glasial merupakan suatu senyawa yang bersifat semipolar sehingga dapat membuat
air dan kloroform membentuk 1 fasa. Selain itu kesetimbangan fasa juga dipengaruhi oleh massa
jenis.
Menerut literature yang ada massa jenis air adalah 1,04 g/mL dan massa jenis asam
asetat glasial adalah 1 g/mL sedangankan massa jenis kloroform adalah 1,47 g/mL. hal tersebut
menyebabkan kelarutan asetat glasial lebih mudah dalam air dibandingkan dengan kloroform.
Perbedaan massa jenis itulah yang membuat lapisan air berada di atas sedangkan kloroform
berada dibawah.
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
7
Ummu Kalsum Andi Lajeng
April 26, 2014
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpuulkan bahwa :
1. Perbedaan massa jenis serta sifat kepolaran dapat mempengaruhi kesetimbangan fasa
2. Berdasarkan diagram terner diatas asam asetat glasial lebih mudah larut dalam air dari
pada dengan kloroform
DAFTAR PUSTAKA
Oxtoby, dkk .2001. Prinsip – Prinsip Kimia Modern. Erlangga : Jakarta.
Dogra, SK dan S. Dogra. 2009. KIMIA FISIK DAN SOAL-SOAL. Jakarta: UI-PRESS
endang.2008.ml.scribd.com/doc/.../Kimfis-2-Kesetimbangan-Fasa-Tugas-Makalah. Diakses
pada 26 april 2014, pukul 21:40
Rudi surya irawan 2013. blog.ub.ac.id/oktafianita19/files/2013/02/MaterialTeknik05th.pdf.
Diakses pada 26 april 2014, pukul 21:43
LAPORAN KIMIA FISIKA 2|
8