laporan praktikum kf 1 kekentalan dan tenaga pengaktifan aliran

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK

KEKENTALAN DAN TENAGA PENGAKTIFAN ALIRAN

Nama : Rizka Fithriani Safira Sukma

NIM : 131810301049

Kelompok : 5

Asisten : Reksi Bayu M

LABORATORIUM KIMIA FISIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2015

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Tujuan percobaan ini adalah mengamati angka kekentalan relative suatu zat cair

dengan cara menggunakan air sebagai pembanding, dan menentukan tenaga pengaktifan zat

cair tertentu.

1.2 Latar Belakang

Setiap fluida, gas atau cairan, memiliki suatu sifat yang dikenal sebagai viskositas,

yaitu tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Contoh zat

cair yang memiliki kekentalan yang besar antara lain sirup, minyak, dan oli. Kekentalan yang

kecil dimiliki oleh air dan bahan bakar bensin.

Suatu zat cair memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukan

kedalammya mendapat gaya tahanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara permukaan

padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita memasukkan sebuah bola kecil

kedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat

hingga akhirnya sampai didasar zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu akan

mengalami sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil

menjelaskan bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki zat cair. Kemampuan tersebut

dinamakan sebagai kekentalan (viskositas). Akibat viskositas zat cair itulah yang

menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap kecepatan batu.

Artinya semakin besar kekentalan suatu zat cair maka akan semakin berkurang

percepatannya sehingga jumlah perlambatannya hingga mencapai gerak lurus beraturan.

Selain itu besarnya kekentalan zat cair suatu larutan akan menentukan kecepatan alir suatu

larutan dalam medium tertentu. Percobaan ini dilakukan untuk membandingkan kekentalan

masing-masing zat dengan cara membandingkannya dengan air.

1.3 Tinjauan Pustaka

1.3.1 Material Safety Data Sheet (MSDS)

a. Akuades

Akuades atau air mempunyai rumus kimia H2O. air tidak bersifat korosif, iritasi,

permeator atupun sensitif untuk mata, kulit atau menelan. Akuades juga tidak berbahaya jika

terhirup. Akuades tidak memiliki efek karsinogenik dan mutagenic. Bahan ini tidak mudah

terbakar ataupun meledak. Akuades merupakan senyawa netral yang memiliki pH 7, tidak

berbau dan tidak berwarna serta tidak berasa. Air mempunyai titik didih 100oC dan

merupakan senyawa yang stabil (Anonim, 2015).

b. AsetonAseton atau propanon (dimetil keton/metal keton/beta-ketopropana)

yang memiliki rumus struktur CH3COCH3 merupakan senyawa keton paling sederhana dan larut dalam berbagai perbandingan dengan air. Senyawa ini berupa liquid tidak berwarna dan baunya manis dan rasanya pahit. Aseton merupakan pelarut penting untuk membuat plastik, serat, obat-obatan, dan senyawa kimia lain. Aseton dapat ditemukan alami pada tubuh manusia dalam kandungan kecil. Aseton memiliki berat molekul 58 g/mol. Titik didih aseton adalah 82,5oC dan titik lelehnya adalah -88,5oC. Aseton mudah larut dalam air dingin, air panas, metanol, oktanol, aseton, larut dalam garam, larut dalam benzena. Bentuk molekul dari aseton adalah trigonal planar pada C=O, momen dipolnya sebesar 2,9 Db. Dianjurkan menggunakan masker dan sarung tangan dalam pemakaiannya karena baunya

yang menyengat dapat mengganggu pernapasan (Anonim, 2015).c. Alkohol

Alkohol atau dikenal dengan etanol adalah senyawa liquid yang tidak berwarna, berbau seperti campuran aseton dan etanol, mudah menguap pada suhu rendah serta mudah terbakar pada suhu tinggi. Alkohol memiliki rumus C2H5OH. Kerapatan alkahol adalah 0,79 g/cm3 pH 1% dalam air . Titik didih alkohol yaitu pada suhu 78oC (351 K). Alkohol dapat bercampur dengan air dan pelarut organik. Alkohol mudah larut dalam air, metanol, dietil eter, n-oktanol, aseton, larutan garam, dan benzena. . Dalam kimia, alkohol adalah istilah yang umum utntuk senyawa organic apapun

yang memiliki gugus hidroksil ( -OH ) yang terikat pada atom karbon, dan gugus itu sendiri

terikat pada atom hydrogen / karbon yang lain (Anonim, 2015).

1.3.2 Dasar Teori

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan.

Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk

silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik

untuk cairan maupun gas (Bird, 2003).

Viskositas adalah indek hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan

mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga di

sebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per

satuan waktu :

η=π Pr4 t8VL

η = viskositas cairan

V = total volume cairan

t = waktu yang dibutuhkan untuk mengalir

P = tekanan yang bekerja pada cairan

L = panjang pipa

(Bird, 1993).

Koefisien kekentalan zat cair adalah sifat daya tahan zat cair terhadap aliran cairan.

Koefisien kekentalan zat cair dihitung dengan membandingkan waktu yang digunakan zat cair

tersebut untuk mengalir dan massa jenis (kerapatan) zat cair tersebut dengan nilai koefisien

kekentalan zat cair lain yang telah diketahui. Viskositas pada zat cair maupun gas, dan pada

intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang berisikan fluida pada waktu

lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat , viskositas terutama

disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada viskositas muncul dari tumbukan oleh

molekul (Sukardjo, 2004).

Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya

mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas dispersi kolodial dipengaruhi oleh bentuk

partikel dari fase dispers. Koloid-koloid berbentuk bola membentuk sistem dispersi dengan

viskositas rendah, sedang sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya

lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari

partikel (Moechtar,1990).

Viskositas gas akan meningkat dengan naiknya temperatur, sebaliknya viskositas

cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikan. Fluiditas dari suatu cairan yang

merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur

(Martin, 1993).

Viskositas dapat diukur menggunakan 2 cara yaitu Metode Ostwald dan Metode

Hoppler. Metoda Ostwald merupakan suatu variasi dari metoda Poisseuille. Prinsip dari

metode ini dapat dipelajari dari gambar 2. sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke dalam A,

kemudian dengan cara menghisap atau meniup, cairan dibawa ke B, sampai melewati garis m.

Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas dan waktu yang diperlukan untuk

mengalir bebas dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis ke n diukur. Pada

proses pengaliran melalui kapiler C, tekanan penggerak tidak tetap dan pada setiap saat sama

dengan h.g.ρ, dengan h adalah beda tinggi permukaan cairan pada kedua reservoir alat, g

adalah percepatan gravitasi dan ρ adalah rapat massa cairan (Tim Dosen Kimia Fisika, 2012).

Gambar Viskometer Ostwald

Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes.

Hukum Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola)

dengan jari-jari (r) dan massa jenis (i) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan

massa jenis () fluida akan mempunyai gaya grafitasi sebesar:

6ηrv = (3/4) r3 (-i)g(Bird, 1993).

Dalam hal ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam

untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena andanya gravitasi akan jatuh

melaui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan kecepatan yang semakin

besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan tercapai bila

gravitas sama dengan frictional resistance medium (Bird, 1993).

Hukum Hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri dari gelas

silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat. Faktor- faktor yang

mempengaruhi viskositas antara lain :

1. Ukuran molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat,

larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat

sehingga viskositas juga tinggi. Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

2. Gaya tarik intra molekul

Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH

pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

3. Suhu

Semakin tinngi suhu maka semakin rendah nilai viskositasnya. Hal ini disebabkan

gaya-gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin

bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunnya viskositas dari zat cair

tersebut. Oleh karena itu semakin tinggi suhu maka cairan semakin encer, karena kerapatan

komponen penyusun zat cair semakin renggang. Suatu viskositas akan menjadi lebih tinggi

jika suhu mengalami penurunan karena pada saat suhu dinaikkan maka partikel-partikel

penyusun zat tersebut bergerak secara acak sehingga kekentalan akan mengalami penurunan,

dan jika suhu mengalami penurunan akan terjadi kenaikan viskositas karena partikel-partikel

penyusun senyawa tersebut tidak mengalami gerakan sehingga gaya gesek yang bekerja juga

semakin besar.

4. Tekanan

Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan. Salah satu faktor

kekentalan (viskositas) suatu cairan adalah suhu. Menurut ‘teori lubang’, terdapat kekosongan

dalam suatu cairan, dan molekul bergerak secara continue kedalam kekosongan ini. Sehingga

kekosongan akan bergerak keliling. Proses ini menyebabkan aliran, tetapi memerlukan energi

karena ada energi yang harus dimiliki suatu molekul agar dapat bergerak kedalam kekosongan

itu. Energi pengaktifan lebih mungkin terdapat pada suhu yang tinggi, dan dengan demikian

cairan lebih mudah mengalir pada suhu yang tinggi. Selain itu kerapatan zat cair semakin

renggang dengan bertambahnya suhu, sehingga tingkat kekentalannya berkurang.

5. Waktu

S emakin besar nilai kekentalan suatu zat cair waktu yang dipakai untuk mengalir

semakin lama artinya semakin rendah suhu suatu zat cair maka waktu yang dibutuhkan untuk

mengalir semakin lama, begitu pula sebaliknya.

(Atkins, 2006).

BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat dan Bahan2.1.1 Alat

- Piknometer - Waterbath - Viskometer - Stopwatch - Neraca - Termometer - Gelas beaker

2.1.2 Bahan - Akuades- Alkohol - Aseton- Zat X (etanol)

2.2 Prosedur Kerja2.2.1 Uji menggunakan Viskometer

- Dibersihkan viskometer dengan asam sampai benar-benar bersih.

- Diisi secukupnya, dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas

menggunakan ball pipet.

- stopwatch dihidupkan pada saat mencapai garis paling atas. Setelah

sampai ditanda paling bawah stopwatch dimatikan, sehingga waktu dapat

ditentukan.

- Diulangi 3 kali untuk zat lain yaitu : alcohol, aseton dan etanol.

2.2.2 Uji menggunakan Piknometer

- Dibersihkan piknometer sampai benar-benar bersih dan dikeringkan

- Diisi sampai penuh

- Ditimbang dan dicatat hasil pengamatan.

- dilakukan kembali untuk zat cair lain : alkohol, aseton dan etanol.

Air

Hasil

Hasil

Alkohol

Oksalat

BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Percobaan

3.1.1 Uji Kekentalan menggunakan Viskometer

Jenis ZatPengulanga

n

Suhu

27oC 30oC 35oC 40oC

Akuades

1 00.90 00.96 01.58 01.44

2 00.99 00.94 01.44 01.45

3 00.92 00.93 01.50 01.35

Alcohol

1 02.03 01.87 01.66 01.47

2 01.44 01.69 01.55 01.58

3 01.26 01.76 01.57 01.46

Aseton

1 02.28 00.78 00.66 00.65

2 02.38 00.82 00.61 00.67

3 01.76 00.78 00.68 00.71

Etanol

1 01.68 01.58 01.65 01.27

2 01.69 01.47 01.63 01.52

3 01.65 01.53 01.59 01.59

3.1.2 Hasil Perhitungan Kerapatan Menggunakan Piknometer

No Jenis zat Suhu

Massa

Pikno

(gram)

Massa Zat

(gram)

V pikno

(mL)

Kerapatan

(g/mL)

1. Akuades 27oC 31,130 10.372 10,469 0.991

30oC 10.380 0.9915

35oC 10.391 0.989

40oC 10.333 0.987

2. Alcohol

27oC

31,130

8.184

10,469

0.782

30oC 8.274 0.790

35oC 8.274 0.790

40oC 8.241 0.787

3. Aseton

27oC

31,130

9.323

10,469

0.890

30oC 9.297 0.888

35oC 9.289 0.887

40oC 9.171 0.876

4. Etanol

27oC

31,130

10.112

10,469

0.966

30oC 10.141 0.968

35oC 10.156 0.970

40oC 10.110 0.965

3.1.3 Hasil Perhitungan Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan

No Jenis Zat Suhu (oC) ɳ (poise) Ln ɳ 1/TE

(kJ/mol.K)

1. Alcohol

27oC 1,145 0,135 0,00333

50,6430oC 1,197 0,179 0,00330

35oC 0,605 -0,497 0,00325

40oC 0,554 -0,590 0,00319

2. Aseton

27oC 1,766 0,569 0,00333

100,4030oC 0,600 -0,67 0,00330

35oC 0,278 -1,28 0,00325

40oC 0,275 -1,29 0,00319

3. Etanol 27oC 1,496 0,403 0,00333 52,76

30oC 1,267 0,236 0,00330

35oC 0,685 -0,378 0,00325

40oC 0,661 -0,414 0,00319

3.1.4 Kurva Energi Pengaktifan

a. Alkohol

0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.3

f(x) = 6091.13082039912 x − 20.0960199556541R² = 0.843406757292239

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

b. Aseton

0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

f(x) = 12076.4966740577 x − 40.1277028824834R² = 0.717562157536113

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

c. Etanol

0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.30.40.5

f(x) = 6346.56319290466 x − 20.775645232816R² = 0.862518420129184

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

3.2 Pembahasan

Percobaan ketiga yaitu tentang kekentalan dan tenaga pengaktifan aliran. Tujuan

dilakukan percobaan ketiga untuk mengamati angka kekentalan relatif suatu zat cair dengan

cara menggunakan air sebagai pembanding dan menentukan tenaga pengaktifan zat cair

tertentu. Percobaan yang dilakukan ada dua yaitu pertama menghitung kerapatan dengan

menggunakan piknometer dan kedua dengan cara ostwald menghitung tenaga pengaktifan

aliran dengan menggunakan viscometer. Piknometer dan viscometer merupakan alat yang

digunakan untuk menentukan kekentalan dan energi pengaktifan aliran zat cair.

Viscometer digunakan dengan cara menghitung waktu alir suatu zat dari batas ukuran

yang ada pada viscometer. Piknometer digunakan untuk mengukur massa dari suatu zat yang

akan digunakan pada saat mencari kerapatan zat tersebut. Zat yang akan diukur kekentalannya

adalah alcohol, aseton, dan zat X yang berupa 20 mL etanol yang diencerkan dalam 100 mL

akuades, serta akuades sebagai zat pembanding. Percobaan dilakukan dengan variasi suhu

yaitu suhu kamar (27oC), 30oC, 35oC dan 40oC.

Prosedur yang dilakukan untuk viscometer adalah mengisi viscometer dengan zat

masing-masing sampai terisi setengahnya, karena jika terisi terlalu banyak, larutan atau zat

tadi tidak dapat tersedot oleh ball pipet. Jika zat yang dimasukkan terlalu banyak juga

menyebabkan kecepatan alir zat semakin melambat karena zat semakin sulit untuk turun jika

terisi terlalu penuh. Sedangkan untuk piknometer dilakukan dengan mengisi piknometer

dengan zat sampai penuh, kemudian ditutup dan ditimbang dalam neraca. Penimbangan

dilakukan dengan hati-hati agar cairan tidak tumpah pada neraca, karena akan mengakibatkan

rusaknya neraca tersebut. Setiap percobaan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan yang

kemudian dihitung rata-ratanya.

Secara umum kerapatan air semakin turun dengan kenaikan temperatur. Semakin

tinggi temperaturnya semakin renggang gerakan partikel (kerapatannya). Hal ini karena jika

temperatur dinaikkan maka pada saat itu energi kinetiknya bertambah. Bertambahnya energi

kinetik menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat. Semakin cepat gerakan partikelnya

maka jarak antara partikelnya semakin renggang sehingga volumenya semakin besar dan

menyebabkan kerapatan semakin kecil. Semakin renggang kerapatannya maka kecepatan

alirnya juga akan semakin cepat. Namun, pada praktikum ini terdapat beberapa hal yang tdak

sesuai, pada suhu kamar, kerapatan air adalah 0,991 g/mL, dan naik pada suhu 30oC menjadi

sebesar 0,9915 g/mL tetapi untuk selanjutnya yaitu suhu 35oC dan 40oC kerapatan turun

berturut-turut 0,989 g/mL dan 0,987 g/mL. Kemungkinan hal ini terjadi kesalahan pada saat

penimbangan disebabkan suhu telah berubah, karena hasil pemanasan menggunakan

waterbath tidak bertahan terlalu lama.

Kerapatan alkohol semakin naik dengan naiknya temperatur. Semakin tinggi

temperaturnya maka semakin besar kerapatannya. Hal ini karena faktor kekuatan antar

molekul pada alkohol yaitu adanya ikatan hidrogen yang menyebabkan kerapatannya naik

dengan naiknya berat molekul. Berat molekul alkohol misalnya etanol tidak jauh berbeda

dengan aseton yaitu 42 gram/mol. Alkohol memiliki gugus OH yang dapat menaikkan

kerapatan zat cair ketika temperatur dinaikkan. Data yang diperoleh dari alcohol

memperlihatkan bahwa kerapatan alcohol naik dari suhu kamar sampai suhu 35oC dan

menurun pada suhu 40oC. Hal serupa juga terjadi terhadap zat X atau etanol. Etanol juga

merupakan suatu alcohol. Oleh sebab itu, sifat-sifatnya mirip dengan alcohol lainnya. Etanol

juga mengalami kenaikan kerapatan sampai suhu 35oC dan penurunan di suhu 40oC.

Kerapatan aseton dalam percobaan ini semakin turun setelah temperatur dinaikkan.

Dalam hal ini berarti yang sangat berperan adalah pengaruh suhu. Semakin tinggi

temperaturnya maka gerakan partikelnya semakin renggang. Hal ini karena jika temperatur

dinaikkan maka saat itu energi kinetiknya juga bertambah. Pertambahan energi kinetik

menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat sehingga jarak interaksi partikelnya semkin

renggang. Semakin renggang jaraknya maka volume bertambah dan menyebabkan

kerapatannya menurun.

Selanjutnya percobaan menggunakan viscometer. Viscometer dibersihkan sampai

benar-benar bersih. Setelah itu diisi dengan air secukupnya dengan variasi temperatur yaitu

27oC, 30oC, 35oC dan 40oC , dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas dan dihidupkan

stopwatch. Stopwatch dimatikan setelah melewati tanda batas paling bawah sehingga waktu

alir dapat ditentukan. Setelah dilakukan perhitungan, kekentalan alcohol dari suhu kamar

adalah 1,145 poise, pada suhu 30oC kekentalannya menjadi 1,197 poise, semakin menurun

pada suhu 35oC menjadi 0,605 poise dan pada suhu 40oC semakin turun menjadi 0,554 poise.

Kekntalan aseton pada suhu kamar adalah 1,766 poise, aseton mengalami penurunan drastic

pada suhu 30oC yaitu menjadi 0,600 poise, untuk suhu selanjutnya yaitu 35oC dan 40oC

berturut-turut adalah 0,278 dan 0,275 poise. Etanol juga menghasilkan kekentalan yang

hampir sama dengan alcohol dan aseton yaitu mengalami penurunan. Oada suhu 27oC atau

suhu kamar, kekentalan etanol yaitu 1,496 poise, naik pada suhu 30oC kekentalan etanol

menjadi 1,267 poise dan pada suhu 35oC kekentalannya menjadi 0,685 poise serta pada

variasi suhu paling tinggi pada percobaan ini menghasilkan anga 0,661 poise.

Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semua zat pada kenaikan suhu mengalami

penurunan kekentalan. Hal ini terjadi akibat adanya pengaruh suhu yang sangat kuat. Semakin

tinggi suhu suatu zat cair maka kekentalannya akan turun. Zat cair bila dipanaskan

menyebabkan gaya kohesi mengalami penurunan. Pemanasan alkohol, aseton dan etanol

menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Energi yang dimaksud disini adalah

energi kinetik. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekulnya

melemah. Khusus untuk etanol, selain pengaruh suhu juga ada pengaruh konsentrasi. Etanol

pada percobaan ini dibuat dengan mengencerkan 20 mL etanol ke dalam 100 mL air. Seperti

diketahui konsentrasi yang pekat memiliki jumlah molekul lebih banyak yang menyebabkan

gaya hambat makin besar yang akan menaikkan viskositas atau kekentalan dan sebaliknya

untuk konsentrasi rendah. Konsentrasi etanol dalam hal ini adalah sangat rendah karena

pengenceran, sehingga kekentalannya menurun ditambah dengan penambahan suhu yang juga

menurunkan kekentalan.

Dari ketiga jenis zat dapat dilihat bahwa aseton yang memiliki kekentalan yang paling

besar, berdasarkan data kekentalan dan dari waktu yang dibutuhkan untuk mengalir pada

percobaan menggunakan viscometer. Gaya yang menyebabkan zat (aseton, alkohol dan

etanol) mengalir adalah adanya gaya gesek antara lapisan material, sehingga kekentalan

menunjukkan tingkat ketahanan cairan untuk mengalir. Semakin kental cairan maka semakin

besar kekuatan yang diperlukan agar zat cair bisa mengalir dengan aliran tertentu. Energy

pengaktifan yang paling besar adalah pada aseton seperti yang telah dibahas sebelumya.

Aseton memiliki kekentalan yang relative lebih besar dibandingkan kedua zat yang lain,

sehingga membutuhkan kekuatan yang lebih besar untuk mengalir, karena itu energy

pengaktifan aseton adalah 1,274 kJ/mol.K. E atau energy pengaktifan pada alcohol adalah

0,589 kJ/mol.K, sedangkan untuk etanol energy pengaktifannya sebesar 0,635 kJ/mol.K.

Harga kekentalan berbanding terbalik dengan suhu. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil

nilai kekentalannya sehingga gaya gesek antar materialnya semakin kecil. Semakin kecil gaya

materialnya maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan suatu zat alir untuk mengalir.

BAB 4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah mengetahui bahwa kekentalan air

lebih kecil dibandingkan dengan aseton, alcohol dan etanol encer. Penurunan kekentalan

disebabkan karena faktor suhu, dimna suhu berbanding terbalik dengan kekentalan. Oleh

sebab itu, jika suhu dinaikkan maka kekentalan zat cair mengalami penurunan kerapatan.

Penurunan kerapatan disebabkan bertambahnya energi dalam hal ini energi kinetik sehingga

pergerakan partikelnya renggang. Tenaga pengaktifan zat cair yang lebih besar yaitu pada

aseton karena aseton merupakan zat yang lebih kental dibandingkan yang lainnya sehingga

semakin kental, energi yang dibutuhkan untuk mengalir juga besar.

4.2 Saran

Praktikum berjalan dengan lancar dan baik. Adapun saran pada percobaan kekentalan

dan tenaga pengaktifan aliran yaitu praktikan supaya lebih cekatan dalam melakukan

percobaan agar tidak banyak waktu yang terbuang. Saran yang lainnya adalah sebaiknya alat

diperiksa sebelum meminjam, karena jika terjadi kerusakan akan menyebabkan praktikum

menjadi terhambat dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk selesai.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. MSDS Akuades. [serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?

msdsId=9927321. diakses 27 Maret 2015.

Anonim. 2015. MSDS Alkohol. [serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?

msdsId=992282. diakses 9 April 2015.

Anonim. 2015. MSDS Aseton. [serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?

msdsId=9927062. diakses 9 April 2015.

Atkins, P. W. 2006. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

Martin, A. 1993. Farmasi Fisik 2 edisi 3. Jakarta : UI Press.

Moechtar. 1990. Farmasi Fisika bagian Struktur Atom, Molekul Zat dan Mikrokinetika.

Yogyakarta : UGM Press.

Sukardjo. 2004. Kimia Fisika. Jakarta : PT. Rineka Cipta.

Tim Dosen Kimia Fisika. 2012. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik.Semarang.

Semarang : FMIPA UNNES.

http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927062






Lembar Perhitungan

1. Menghitung kerapatan menggunakan piknometer

Volume piknometer : 10.469 mL

1. Air a. Temperatur 27oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + air : (41.505+41.502+41.500) gram3

= 41.502 gram

Massa air : 41.502 – 31.130 = 10.372 gram

Kerapatan (p) : massa air

volume piknometer = 10.372 gram10.469 mL = 0.991 gram/mL

b. Temperatur 30 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram3

= 31.130 gram

Massa pikno + air : ¿¿ = 41.510 gramMassa air : 41.510 – 31.130 = 10.380 gram


volume piknometer = 10.380 gram10.469mL = 0.9915 gram/mL

c. Temperatur 35 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + air : (41.491+41.491+41.492)gram3

= 41.491 gram

Massa air : 41.491 – 31.130 = 10.361 gram



d. Temperatur 40 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram3

= 31.130 gram

Massa pikno + air : (41.451+41.467+41.470) gram

3 = 41.463 gram

Massa air : 41.463 – 31.130 = 10.333 gram



2. Alkohol a. Temperatur 27oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram3

= 31.130 gram

Massa pikno + aseton : (39.312+39.314+39.316) gram

3 = 39.314 gram

Massa aseton : 39.314 – 31.130= 8.184 gram

Kerapatan (ρ) : massa air


b. Temperatur 30 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + aseton : (39.405+39.405+39.402)gram

3 = 39.404 gram

Massa aseton : 39.404 – 31.130= 8.274 gram



c. Temperatur 35 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + aseton : (39.406+39.404+39.401) gram3

= 39.404 gram

Massa aseton : 40.404 – 31.130 = 8.274 gram



d. Temperatur 40 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + aseton : (39.375+39.369+39.369)gram

3 = 39.371 gram

Massa aseton : 39.371 – 31.130 = 8.241gram



3. Asetona. Temperatur 27oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + alkohol : (40.464+40.452+40.442) gram

3 = 40.453 gram

Massa alkohol : 40.453 – 31.130 = 9.323 gram



b. Temperatur 30 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + alkohol : (40.428+40.427+40.426)gram3

= 40.427 gram




c. Temperatur 35 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram3

= 31.130 gram

Massa pikno + alkohol : (40.488+40.482+40.288) gram

3 = 40.419 gram




d. Temperatur 40 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + alkohol : (40.307+40.300+40.297)gram3

= 40.301 gram




4. Etanol a. Temperatur 27oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + zat x : (41.243+41.238+41.245) gram

3 = 41.242 gram

Massa zat x : 41.242 – 31.130 = 10.112 gram


volume piknometer = 10.112gram10.469 mL = 0.966 gram/mL

b. Temperatur 30 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + zat x : (41.245+41.285+41.284)gram

3 = 41.271 gram

Massa zat x : 41.271 – 31.130 = 10.141 gram



c. Temperatur 35 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram

3 = 31.130 gram

Massa pikno + zat x : (41.288+41.286+41.284)gram3

= 41.286 gram

Massa zat x : 41.286 – 31.130 = 10.156 gram



d. Temperatur 40 oC

Massa pikno : (31.131+31.131+31.129)gram3

= 31.130 gram

Massa pikno + zat x : (41.239+41.240+41.241) gram3

= 41.240 gram

Massa zat x : 41.240 – 31.130 = 10.110 gram


volume piknometer = 10.110gram10.469mL = 0.965 gram/mL

2. Menghitung Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan Aliran2.1 Kekentalan (viskositas) alkohol

Pada suhu 270C

ηAlkohol=t Alkohol . ρAlkohol . ηair

t air . ρair=

1,58 s .0,782 grammL .0,8545 poise

0,93 s .0,991 grammL

=1,145 poise

Pada suhu 300C


t air . ρair=

1,77 s . 0,790 grammL. 0,7978 poise

0,94 s .0,9915 grammL

=1,197 poise

Pada suhu 350C


t air . ρair=

1,59 s .0,790 grammL.0,7225 poise

1,51 s .0,989 grammL

=0,608 poise

Pada suhu 400C


t air . ρair=

1,50 s . 0,787 grammL. 0,6531 poise

1,41 s . 0,9870 grammL

=0,554 poise

2.1.1 Hubungan viskositas dengan temperatur

Pada suhu 270C

ln η=ln 1,145=0,135 1T

= 1300

=0,00333

Pada suhu 300C

ln η=ln 1,197=0,179 1T

= 1303

=0,00330

Pada suhu 350C

ln η=ln 0,608=−0,497 1T

= 1308

=0,00325

Pada suhu 400C

ln η=ln 0,554=−0,590 1T

= 1313

=0,00319

2.1.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur

0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.3

f(x) = 6091.13082039912 x − 20.0960199556541R² = 0.843406757292239

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

Kurva energi pengaktifan aliran alkohol

2.1.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada alkohol

η=ln a+ ER

. 1T

y=c+m . x

y=−20,09+6091 x

m=6091

m= ER

E=m. R

E=6091.8,314 Jmol K

E=50640,57 Jmol K

= 50,64 kJ

mol K

2.2 Kekentalan (viskositas) AsetonPada suhu 270C

ηaseton=taseton . ρaseton . ηair

t air . ρair=

2,14 s . 0,890 grammL.0,8545 poise

0,93 s . 0,991 grammL

=1,766 poise

Pada suhu 300C


t air . ρair=

0,79 s . 0,888 grammL .0,7978 poise

0,94 s . 0,9915 grammL

=0,600 poise

Pada suhu 350C


t air . ρair=

0,65 s . 0,887 grammL. 0,7225 poise

1,51 s .0,989 grammL

=0,278 poise

Pada suhu 400C


t air . ρair=

0,67 s .0,876 grammL.0,6531 poise

1,41 s .0,9870 grammL

=0,275 poise


Pada suhu 270C

ln η=ln 1,766=0,569 1T

= 1300

=0,00333

Pada suhu 300C

ln η=ln 0,600=−0,67 1T

= 1303

=0,00330

Pada suhu 350C

ln η=ln 0,278=−1,280 1T

= 1308

=0,00325

Pada suhu 400C

ln η=ln 0,275=−1,290 1T

= 1313

=0,00319


0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

f(x) = 12076.4966740577 x − 40.1277028824834R² = 0.717562157536113

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

Kurva energi pengaktifan aliran aseton

2.2.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada aseton

η=ln a+ ER

. 1T

y=c+m . x

y=−40,12+12076 x

m=12076

m= ER

E=m. R

E=12076.8,314 Jmol K

E=100399,86 Jmol K

= 100,40 kJmol K

2.3 Kekentalan (viskositas) Etanol

Pada suhu 270C

ηZat X=tetanol . ρetanol . ηair

t air . ρair=

1,67 s . 0,966 grammL.0,8545 poise

0,94 s .0,991 grammL

=1,496 poise

Pada suhu 300C


t air . ρair=

1,53 s . 0,968 grammL .0,7978 poise

0,94 s .0,9915 grammL

=1,267 poise

Pada suhu 350C


t air . ρair=

1,59 s . 0,790 grammL .0,7225 poise

1,51 s .0,989 grammL

=0,685 poise

Pada suhu 400C


t air . ρair=

1,46 s .0,965 grammL. 0,6531 poise

1,41 s .0,9870 grammL

=0,661 poise


Pada suhu 270C

ln η=ln 1,496=0,403 1T

= 1300

=0,00333

Pada suhu 300C

ln η=ln 1,267=0,236 1T

= 1303

=0,00330

Pada suhu 350C

ln η=ln 0,685=−0,378 1T

= 1308

=0,00325

Pada suhu 400C

ln η=ln 0,661=−0,414 1T

= 1313

=0,00319


0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.30.40.5

f(x) = 6346.56319290466 x − 20.775645232816R² = 0.862518420129184

Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol

ln ηLinear (ln η)

1/T

ln η

Kurva energi pengaktifan aliran zat X

2.3.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada zat x

η=ln a+ ER

. 1T

y=c+m . x

y=−20,77+6346 x

m=6346

m= ER

E=m. R

E=6346.8,314 Jmol K

E=52760,64 Jmol K = 52,76

kJmol K

Lembar Pengamatan

laporan praktikum kf 1 kekentalan dan tenaga pengaktifan aliran

Documents