Berat Molekul Volatil

BAB I

Tujuan

Menentukan berat molekul senyawa yang mudah menguap dengan pengukuran massa jenis gas.

BAB II

Dasar Teori

Penentuan berat molekul untuk zat yang mudah menguap (volatil) dapat dilakukan dengan metode penentuan massa jenis gas dengan menggunakan alat Victor Meyer. Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa yang mudah menguap (volatil).

Menurut Hukum Boyle, hubungan antara volume dan tekanan jika massa gas dan suhunya tetap, maka dinyatakan sebagai volume berbanding terbalik dengan tekanan, yaitu:

Vα 1/P atau PV = konstanta................................ (1)

Menurut Hukum Charles, hubungan antara volume dan suhu dapat dinyatakan sebagai volume berbanding lurus dengan suhu jika massa dan tekanan gas dijaga tetap, yaitu:

Vα atau V/T = konstanta......................................(2)

Dan menurut hukum Avogardo, suhu dan tekanan yang sama pada semua gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul atau mol yang sama banyak,

V α n atau V/n = konstanta..................................(3)

Dari ketiga hukum tersebut, maka suhu, tekanan dan jumlah mol gas itu dapat dinyatakan sebagai berikut:

V α 1/P (T dan n tetap)

V α T (P dan n tetap)

V α  n (T dan P tetap)

Jadi, volume (V) berbanding langsung dengan T dan n, dan berbanding terbalik dengan P, sehingga demikian didapat suatu persamaan baru, yaitu:

V = nT/P

V = nRT/P atau PV = nRT (n = m/BM)

PV = (m/BM) RT

BM = (d/p) RT dengan d = m/V

Dengan,

BM = Berat Molekul

P = Tekanan gas (atmosfir)

V = Volume gas (liter)

R = tetapan gas ideal (atm.liter.mol-1.K-1)

d = massa jenis (gram/liter)

T = suhu mutlak (K)

Bila suatu cairan volatil dengan titik didih lebih kecil dari 100°C ditempatkan dalam labu erlenmeyer tertutup yang mempunyai lubang kecil pada bagian tutupnya, kemudian labu erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai100°C, cairan yang ada dalam erlenmeyer tersebut akan menguap dan uapnya akan mendorong udara yang terdapat pada labu erlenmeyer keluar melalui lubang kecil tadi.

Setelah semua udara keluar uap cairannya sendiri yang keluar sampai akhirnya uap ini akan berhenti keluar bila keadaan kesetimbangan dicapai yaitu tekanan uap cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar.

Pada kondisi kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama dengan tekanan atmosfir, volume sama dengan labu erlenmeyer dan suhu sama dengan suhu titik didih air dalam penangas air. Labu erlenmeyer ini kemudian diambil dari penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat didalamya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan: [BM = (d/p) RT] berat molekul senyawa dapat ditentukan.

BAB III

Alat dan Bahan

* Alat:

- Labu ukur

- Gelas kimia 100 ml

- Desikator

- Batang Pengaduk

- Termometer

- Labu erlenmeyer

- Karet/tali

- Aluminium foil

- Jarum

* Bahan:

- Aseton

- Hexan

- Aquades

BAB IV

Prosedur Kerja

1. Diambil sebuah erlenmeyer yang bersih dan kering. Kemudian tutup dengan aluminium foil dan kencangkan dengan tali atau ikat karet.

2. Ditimbang labu erlenmeyer beserta aluminium foil.

3. Dimasukkan sebanyak 5 ml cairan volatil kedalam erlenmeyer. Kemudian menutup kembali dengan aluminium foil dan mengencangkannya dengan tali.

4. Dan dengan jarum dibuah titik kecil ada aluminium foil. Direndam dengan penangas air dengan temperatur kurang dari 100°C.

5. Dibiarkan sampai seluruh cairan volatil menguap, mencatat temperatur kemudian angkat lalu keringkan bagian labu kemudian letakkan di desikator untuk mendinginkannya.

6. Ditimbang labu erlenmeyer yang telah dingin tanpa melepas aluminium foil.

7. Ditentukan volume dari labu erlenmeyer dengan cara mengisi air sampai penuh. Diukur tekanan atmosfer dengan termometer.

BAB V

Data Pengamatan

Tabel 1

No.	Nama sampel	Erlenmeyer kosong	Erlenmeyer berisi	Massa zat sampel	Suhu °C	Suhi K	Volume erlenmeyer
1	Aseton	96,5 gr	103,328 gr	6,829 gr	85	358	40,459 gr
2	Hexan	96,5 gr	99,584 gr	3,084 gr	88	361	18,120028 gr

Tabel 2

No.	Pengamatan	Hexan	Aseton
1	Massa labu ukur + aluminium foil + tali	96,5 gr	96,5 gr
2	Massa erlenmeyer + volatil	99,584 gr	103,328 gr
3	Massa	3,084 gr	6,829 gr
4	Massa erlenmeyer + air	106,417 gr	106,417 gr
5	Massa air	10,817 gr	10,817 gr
6	Temperatur air	85 °C	88 °C
7	Temperatur airnya (volatil menguap)	303 K	301 K
8	Temperatur atmosfer	1 atm	1 atm

BAB VI

Perhitungan

A. BM Secara Praktek:

Bm Hexan (C6H6) = massa sampel . R . T / V . P

                             = 3,084 gr . 0,08206 . 358 / 5 ml . 1 atm

                             = 90,60014 / 5

                             = 18,120028 gr/mol

Bm Aseton (C3H60) = massa sampel . R . T / V . P

                               = 6,829 . 0,08206 . 361 / 5 ml . 1 atm

                               = 202,299 / 5

                               = 40,459 gr/mol

B. BM Secara Teori:

BM Hexan:

C = 12 x 6 = 72

H = 1 x 6 = 6

=> 78 gr/mol

BM Aseton:

C = 12 x 3 = 36

H = 1 x 6 = 6

O = 16 x 1 = 16

=> 58 gr/mol

% kesalahan Hexan = Teori - Praktek x 100% / Teori

                                = 78 - 18,120028 x 100% / 78

                                = 76,77%

% kesalahan Aseton = Teori -  Praktek x 100% / Teori

                                = 58 - 40,459 x 100% / 58

                                = 30,24%

BAB VII

Pembahasan

Menentukan berat molekul senyawa volatile berdasarkan massa jenis gas dengan menggunakan persamaan gas ideal adalah salah satu alternatif lain dari metode penentuan massa jenis gas dengan alat Victor Meyer. Persamaan gas ideal bersama-sama dengan massa jenis gas dapat digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa volatile.

Senyawa volatile merupakan senyawa yang mudah menguap, apalagi bila dipanaskan pada suhu diatas titik didih. Senyawa volatile yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan Hexan dan Aseton.

Nilai BM yang kita dapatkan pada praktek cenderung berbeda dengan nilai BM secara teori. Hal ini biasanya disebabkan karena tidak semua cairan volatil yang menguap, kembali mengembun setelah didinginkan akibatnya akan mengurangi massa udara yang dapat masuk kembali, oleh karena itulah nilai yang diperoleh dikoreksi melalui %kesalahan.

Dan didapat BM Hexan secara teori adalah 78 gr/mol, sedangkan secara praktek sebesar 18,120028 gr/mol maka %kesalahannya adalah 76,77%. Serta BM Aseton secara teori adalah 58 gr/mol, sedangkan secara praktek sebesar 40,459 gr/mol maka %kesalahannya adalah 30,24%.

BAB VIII

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan:

Percobaan yang dilakukan disini juga mencakup penentuan berat molekul zat cair yang mudah menguap. Sejumlah zat cair dimasukkan kedalam labu. Kemudian labu dimasukkan kedalam air mendidih, sehingga seluruh labu terisi uap pada tekanan termometer dan suhu pada titik didih air. Bila labu dididnginkan dan uap mengembun, maka dapat ditentukan berat dari uap, sehingga BM dapat diketahui.

Saran:

Saran yang dapat saya berikan pada Praktikum Kimia Fisika tentang Penentuan Berat Molekul Zat Volatile ini adalah setiap melakukan praktek, praktikan sebaiknya memperhatikan prosedur kerja serta keselamatan kerja. Juga mengecek kesiapan dari perlengkapan alat dan bahan yang digunakan.

BAB IX

Daftar Pustaka

* Modul Ajar Praktikum Kimia Fisika. Prodi Petro Oleo Kimia. PDD AK Paser. Samarinda: POLNES

* http://www.kimiadyan.blogspot.com/2011/11/penentuan-berat-molekul.html

Diakses pada 6 Maret 2015 jam 10.00