VOLUME MOLAL PARSIAL NATRIUM KLORIDA DALAM AIR
Lab. Kimia
Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang
Gedung D8 Lt 2
Sekaran Gunungpati Semarang, Indonesia
krisiyainawa@gmail.com,
085641294784
Abstrak
Percobaan volume
molal parsial natrium klorida dalam air dengan menggunakan konsentrasi yang
bervariasi bertujuan untuk menentukan volume molal parsial larutan natrium
klorida. Metode yang digunakan untuk menentukan volume molal parsial larutan natrium
klorida adalah dengan metode pengukuran bobot jenis larutan dalam piknometer 25
ml. Larutan natrium klorida dalam piknometer diukur dengan variasi konsentrasi
yaitu 3 M, 0.5 M, 0.75 M, 0.375 M, dan 0.1875 M pada suhu kamar 26°C. Pengukuran bobot jenis dilakukan di dalam
neraca analitik. Hasil percobaan yang telah dilakukan menunjukkan
bahwa (1) volume molal parsial nyata yang diperoleh adalah 2,4169 cm3/mol
dan (2) konsentrasi suatu larutan berbanding lurus dengan volume molal
parsialnya. Semakin besar konsentrasi larutan maka semakin besar pula volume
molal parsial, begitu pula sebaliknya. Akan tetapi pada percobaan volume molal
parsial Natrium Klorida dalam air hasil yang didapat tidak sesuai dengan teori
karena pada variasi konsentarsi larutan NaCl yang paling kecil mempunyai volume
molal parsial yang paling besar.
Kata kunci : konsentrasi,
natrium klorida, piknometer, volume molal parsial.
Abstract
Experiment partial molal volume of sodium chloride in water using
various concentration is aimed to determine the partial molal volume of sodium
chloride solution. The menthod of this experiment is the menthod of measuring
the specific gravity of the solution in 25 ml pycnometer. Solution of sodium
chloride in pycnometer is measured by varying the concentration of 3 M, 0.5 M, 0.75 M, 0.375 M, and 0.1875 M at room
temperature 26°C.
specific gravity measurement made on the analytical balance. The results of
experiment that have been done shows that (1) the real partial molal volume
obtained is 2,4169 cm3/mol and (2) the
concentration of a solution is proportional to the partial molal volume. If the
concentration is greater, the partialmolal volume is also greater, conversely.
On the other hand, at trial the molal partial volume of sodium chloride in
water results are not appropriate with the theory. It is because, the smallest
variations in the concentration of NaCl solution has the greatest partial molal
volume.
Keywords : concentration, partial molal volume, Pycnometer, sodium chloride
Pendahuluan
Molal atau
molalitas didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut tiap jumlah kilogram
pelarut. Berdasarkan definisi tersebut, molalitas merupakam perbandingan antara
jumlah mol terlarut dengan massa pelarut dalam kilogram. Molalitas biasanya
digunakan untuk menyatakan besaran suatu padatan atau gas. Contohnya pada data
pembentukan zat larutan encer yang mengacu pada keadaan molaritas satu.
Molalitas dapat didefinisikan sebagai berikut (Bird,
1993) :
Volume molal parsial suatu larutan
adalah perubahan volume yang terjadi bila satu mol komponen Ӏ ditambahkan pada larutan tersebut (T.Imai,
2007). Volume molal parsial suatu zat murni sama dengan molar volumenya, tapi
volume molal parsial suatu zat pada suatu larutan tidak sama dengan molar
volume zat tersebut. Volume molal parsial dari komponen i pada suatu sistem
sama dengan kenaikan atau penurunan yang sangat kecil pada volume dibagi dengan
dengan banyaknya zat yang ditambahkan, pada saat suhu, tekanan, dan jumlah
komponen lain yang ada pada sistem tersebut konstan (Ira N.Levine, 2009). Secara matematik,
volume molal parsial didefinisikan sebagai berikut :
dimana
adalah volume molal parsial dari komponen ke-i. Secara fisisk
merupakan kenaikan dlam besaran termodinamika V yang diamati bila satu mol senyawa i
ditambahkan ke suatu system yang besar, sehingga komposisisnya tetap konstan
(Dogra dan Dogra,1990).
Komponen volume molal parsial suatu
campuran dapat berubah-ubah tergantung pada komposisinya. Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi perubahan volume molal parsial adalah adanya perbedaan antara Gaya
Intermolekular pada larutan dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran
molekul suatu larutan pada komponen murni larutan tersebut (Ira N.Levine, 2009). Perubahan gaya-gaya yang bekerja
antar molekul dan lingkungan molekul tersebut yang menyebabkan variasi sifat
termodinamika campuran jika kompoisisnya berubah (Atkins,1994).
Terdapat
tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yaitu volume molal parsial dari
komponen-komponen dalam lutan (panas differensial larutan), entalpi molal
parsial dan energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat
ditentukan dengan bantuan metode grafik, menggunakan hubungan analitik yang
menunjukkan V dan ni serta menggunakan fungsi
yang disebut besaran molal nyata yang dapat ditentukan dari persamaan :
dimana
adalah volume molal untuk komponen murni.
Pada dasarnya volume molal parsial
dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut pada temperature dan tekanan yang
konstan. Semakin besar konsentrasi zat terlarut dalam pelarutnya maka akan
berbanding lurus dengan volume molal parsialnya.
Masalah yang akan dipecahkan dalam
praktikum volume molal parsial adalah bagaimana menentukan volume molal parsial
larutan dengan variasi konsentrasi melalui pengukuran berat jenis larutan
menggunakan piknometer dan bagaimana pengaruh hubungan antara konsentrasi
dengan volume molal parsial. Berdasarkan permasalahan tersebut, praktikum volume
molal parsial bertujuan untuk menentukan volume molal parsial komponen larutan.
Metode
Metode
yang digunakan pada percobaan volume molal parsial adalah pengukuran berat
jenis larutan dalam piknometer. Langkah pertama yang dilakukan adalah membuat
larutan induk yaitu larutan NaCl dengan konsentrasi 3 M sebanyak 50 ml. Pada
pengukuran yang pertama piknometer 25 ml yang bersih dan kosong ditimbang di
neraca analitik. Piknometer diisi dengan akuades, ditimbang kembali. Pengukuran
berikutnya dimasukkan larutan NaCl 3 M sebanyak 25 ml sampai piknometer
penuh. Kemudian dimasukkan ke dalam
neraca analitik, catat berat dan suhunya. Dari larutan NaCl induk diambil 12,5
ml, 6,25 ml, 3,125 ml, dan 1,5625 ml dengan masing-masing konsentrasi 1,5 M,
0,75 M, 0,375 M, dan 0,1875 M diencerkan sampai 25 ml. Larutan yang sudah
diencerkan tersebut masing-masing diukur berat jeninnya dan diukur
temperaturnya dari konsentrasi yang terkecil ke konsentrasi yang terbesar.
Bahan
yang digunakan dalam percobaan volume molal parsial adalah 8,75 garan NaCl for syn dari Merck. Alat-alat yang
digunakan adalah piknometer 25 ml, labu ukur 25 ml dan 50 ml, piper ukur 25 ml
dan 5 ml, Erlenmeyer 50 ml, termometer 1000C dan neraca analitik.
Untuk
mengelola data yang telah diperoleh digunakan metode analitik untuk menentukan
volume molal parsial dan metode grafik regresi linier untuk mengetahui hubungan
antara akar molalitas dengan volume molal parsial sehingga dapat diketahui
volume molal parsial nyata.
Hasil Dan Pembahasan
Hasil dari
pengukuran bobot jenis natrium klorida dalam air dapat dilihat pada Tabel 1.
yang dilakukan pada suhu kamar 26°C.
|
[NaCl]
|
Berat Piknometer (kg)
|
W - We
|
W - Wo
|
Wo - We
|
T (°C)
|
||
|
We
|
Wo
|
W
|
|||||
|
3.0000 M
|
16.7824
|
41.54
|
46.5880
|
29.8056
|
5.048
|
34.7576
|
28°C
|
|
1.5000 M
|
16.7824
|
41.54
|
44.1129
|
27.3305
|
2.5729
|
24.7576
|
28°C
|
|
0.7500 M
|
16.7824
|
41.54
|
43.3315
|
26.5491
|
1.7915
|
24.7576
|
27°C
|
|
0.3750 M
|
16.7824
|
41.54
|
42.5713
|
25.7889
|
1.0313
|
24.7576
|
28°C
|
|
0.1875 M
|
16.7824
|
41.54
|
41.7185
|
24.9361
|
0.1785
|
24.7576
|
27°C
|
Berdasarkan
data pada Tabel 1. akan diperoleh data untuk perhitungan densitas, molalitas,
dan volume molal parsial nartium klorida dalam air. Pada perhitungan densitas
larutan digunakan persamaan
,
untuk menentukan molalitas larutan digunakan persamaan
, dan untuk perhitungan volume molal parsial
digunakan persamaan
.
Hasil analisa data dengan menggunakan persamaan-persamaan tersebut dapat
dilihat pada Tabel 2.
|
[NaCl]
|
molalitas mmol/g
|
√m
|
Ø
|
|
3.0000 M
|
2.9507
|
1.7177
|
-8.8930
|
|
1.5000 M
|
1.4919
|
1.2214
|
-10.1927
|
|
0.7500 M
|
0.7367
|
0.8583
|
-37.4575
|
|
0.3750 M
|
0.3714
|
0.6094
|
-51.8745
|
|
0.1875 M
|
0.1901
|
0.4360
|
20.6267
|
Pada Tabel
2. dapat diamati bahwa pada penurunan konsentarsi variasi 3 M sampai 0,375 M
larutan NaCl, volume molal parsial juga mengalami penurunan walaupun dengan
harga negatif. Akan tetapi pada variasi konsentrasi yang terakhir, volume molal
parsial mengalami kenaikan. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang diungkapkan
bahwa konsentrasi suatu larutan berbanding lurus dengan volume molal
parsialnya. Semakin besar konsentrasi larutan maka semakin besar pula volume
molal parsial yang dihasilkan, begitu pula sebaliknya semakin kecil konsentrasi
larutan maka semakin kecil volume molal parsialnya. Dari Tabel 2. Dapat
diketahui grafik hubungan antara akar molalitas dengan volume molal parsial
yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Dari Gambar 1. Diperoleh persamaan yang dapat digunakan untuk
menghitung volume molal parsial regresi yang dapat dilihat pada Tabel 3. dan Gambar 2.
|
[NaCl]
|
molalitas mmol/g
|
√m
|
Ø
|
Ø regresi
|
|
3.0000 M
|
2.9507
|
1.7177
|
-8.893
|
-15.7481
|
|
1.5000 M
|
1.4919
|
1.2214
|
-10.1927
|
-16.9474
|
|
0.7500 M
|
0.7367
|
0.8583
|
-37.4575
|
-17.8249
|
|
0.3750 M
|
0.3714
|
0.6094
|
-51.8745
|
-18.4263
|
|
0.1875 M
|
0.1901
|
0.4360
|
20.6267
|
-18.8454
|
Untuk
menentukan volume molal parsial nyata maka dapat digunakan persamaan sebagai
berikut :
Jadi,
volume molal parsial nyata adalah 2,4169 cm3/mol.
Kesimpulan
Pada percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa (1) volume
molal parsial nyata yang diperoleh adalah 2,4169
cm3/mol dan (2) konsentrasi
suatu larutan berbanding lurus dengan volume molal parsialnya. Semakin besar
konsentrasi larutan maka semakin besar pula volume molal parsial, begitu pula
sebaliknya. Akan tetapi pada percobaan volume molal parsial Natrium Klorida
dalam air hasil yang didapat tidak sesuai dengan teori karena pada variasi
konsentarsi larutan NaCl yang paling kecil mempunyai volume molal parsial yang
paling besar.
Daftar Pustaka
Atkins,
P.W.. 1994. Kimia Fisika. Jakarta :
Erlangga.
Bird,
T.. 1993. Kimia Fisika Untuk
Universitas. Jakarta : PT Gramedia.
Dogra,
S. K. dan Dogra, S.. 1990. Kimia Fisika
dan Soal-Soal. Jakarta : Universitas Indonesia.
Imai,
T.. 2007. Molecular theory of partial
molar volume and its applications tobiomolecular systems. Condensed Matter
Physics.
Levine,
Ira N.. 2009. Physical Chemistry Sixth
Edition. New York : Mc Graw Hill.
Wahyuni,
Sri. 2013. Diktat Praktikum Kimia Fisik.
Semarang: Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
UniversitasNegeri Semarang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar