penuntun praktikum kimia fisika

of 72 /72
PENUNTUN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA Oleh: Ni Luh Putu Ananda Saraswati Program Studi Kimia, Jurusan Kimia Fakultas MIPA Undiksha 2020

Author: others

Post on 01-Oct-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Program Studi Kimia, Jurusan Kimia Fakultas MIPA Undiksha 2020
DAFTAR ISI
PERCOBAAN 1 PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN ....................... 6
PENGUKURAN MASSA JENIS GAS .................................................. 6
PERCOBAAN 2 PENENTUAN TETAPAN KALORIMETER ...................................... 12
PERCOBAAN 3 KALOR PELARUTAN ........................................................................ 17
PERCOBAAN 4 HUKUM HESS ..................................................................................... 22
PERCOBAAN 5 KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU ........................................ 27
PERCOBAAN 6 PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM LEMAH .... 32
SECARA KONDUKTOMETRI ........................................................... 32
SECARA SPEKTROFOTOMETRI ..................................................... 38
DU-NOUY ............................................................................................ 53
REAKSI ................................................................................................ 61
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 70
Setiap praktikan yang melakukan praktikum Kimia Fisika wajib mentaati semua
peraturan yang berlaku di Laboratorium Kimia Fisika Program Studi Kimia
Universitas Pendidikan Ganesha. Praktikan yang tidak mentaati tata tertib praktikum
ini akan dikenakan sanksi yang dapat berpengaruh pada nilai praktikum.
I. KEHADIRAN
1. Praktikan diwajibkan hadir tepat waktu di laboratorium.
2. Praktikan yang terlambat tanpa alasan yang sah dianggap absen dan tidak
diizinkan melakukan praktikum.
II. KOMPONEN PENILAIAN
1. Kinerja praktikum
1. Alat-alat gelas, bahan, dan instrumen yang diperlukan dalam percobaan
dapat dipinjam dari petugas atau laboran Laboratorium Kimia Fisika.
2. Koordinator tingkat membuat daftar alat, bahan, dan instrumen yang akan
digunakan, kemudian menyerahkan daftar keperluan tersebut kepada laboran
paling lambat dua hari sebelum praktikum berlangsung
3. Daftar keperluan alat, bahan, dan instrumen harus disertai paraf dosen
pengampu mata kuliah praktikum Kimia Fisika.
IV. KEAMANAN DAN KEBERSIHAN
panjang dari bahan katun, sepatu tertutup, masker, dan kacamata goggles
selama praktikum.
dalam jas lab.
4. Praktikan tidak diperkenankan memakai topi dan sandal selama melakukan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 2
praktikum.
5. Praktikan wajib membawa sabun cuci dan kain lap seperlunya untuk
membersihkan peralatan gelas dan memelihara kebersihan laboratorium
(meja praktikum, bak cuci).
6. Praktikan harus berhemat dengan zat-zat kimia dan aqua dm. Dilarang
mengembalikan zat kimia yang telah dipakai ke dalam botol reagen.
7. Sampah kertas dan benda-benda keras (seperti pecahan gelas) harus dibuang
ke tempat sampah yang telah disediakan.
8. Alat-alat dengan sambungan (glass joint), kran buret, tutup Erlenmeyer, dan
sebagainya. harus dicuci dan dibilas bersih dan ditinggalkan dalam keadaan
terlepas.
V. TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM
1. Praktikan harus menyediakan buku catatan praktikum (jurnal praktikum)
berupa buku tulis bergaris ukuran folio. Buku tersebut wajib diberi nama,
NIM, dan kelompok.
2. Jurnal praktikum harus memuat: judul, teori singkat, daftar alat dan bahan
yang digunakan, diagram alir percobaan yang akan dilakukan, rancangan
pengamatan, pengolahan data serta cara perhitungan yang akan digunakan
untuk memeroleh kesimpulan percobaan.
praktikum yang akan dilakukan.
pengampu atau laboran akan menjelaskan cara penggunaan peralatan
tersebut.
3. Bila praktikan merasa ragu-ragu dalam menggunakan alat tertentu, maka
praktikan harus bertanya pada dosen pengampu atau laboran dan praktikan
dilarang mencoba-coba mengoperasikan peralatan sendirian.
VII. LAPORAN PRAKTIKUM
1. Laporan praktikum dibuat pada kertas HVS polos berukuran A-4. Laporan
dapat ditulis tangan (dengan tulisan yang rapih dan dapat dibaca) atau
diketik menggunakan komputer.
2. Format laporan praktikan termasuk hal-hal yang harus dicantumkan pada
sampul depannya disusun mengikuti ketentuan penulisan laporan yang telah
ditetapkan.
percobaan dilakukan, yaitu pada awal praktikum berikutnya.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 4
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK
I. JUDUL PERCOBAAN
II. TUJUAN PERCOBAAN
Uraian singkat dan spesifik tentang tujuan percobaan yang dilakukan. Tujuan
percobaan yang ditulis dalam laporan bersifat kuantitatif.
III. DASAR TEORI
Ringkasan dari bahan di dalam petunjuk praktikum dan atau dari sumber lain
seperti buku teks dan jurnal ilmiah Teori yang dicantumkan berkaitan secara
relevan dengan percobaan yang dilakukan.
IV. ALAT DAN BAHAN
Sesuai dengan yang tercantum dalam petunjuk praktikum dan ditambah dengan
peralatan dan zat yang digunakan selama praktikum berlangsung.
V. CARA KERJA
Diringkas dari petunjuk praktikum dan dibuat dalam kalimat pasif. Tidak
diperkenankan ditulis dalam bentuk diagram alir.
VI. DATA PENGAMATAN
VII. PENGOLAHAN DATA
grafik sesuai dengan percobaan yang dilakukan.
VIII. PEMBAHASAN
di literatur. Hindari menyalahkan alat yang dipakai.
IX. KESIMPULAN
dengan tujuan percobaan.
Bila ada, saran berisi masukan yang dapat memperbaiki atau mengembangkan
percobaan yang dilakukan.
XI. DAFTAR PUSTAKA
Cantumkan bahan acuan terkait percobaan, misalnya jurnal ilmiah, buku teks,
dan sebagainya, yang lazim dirujuk sebagai daftar pustaka. Tidak
diperkenankan mencantumkan petunjuk praktikum, catatan kuliah, wikipedia,
dan lain-lain yang tidak dapat dipertanggungjawabkan keilmiahannya.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 6
PERCOBAAN I
berdasarkan pengukuran massa jenis gas secara eksperimen
2. Menerapkan persamaan gas ideal dalam menentukan berat molekul
senyawa CHCl3 dan zat X secara eksperimen
3. Menentukan zat X berdasarkan berat molekul hasil eksperimen
II. Dasar Teori
Gas adalah zat yang selalu dapat bercampur sempurna satu sama lain
membentuk satu fase yang homogen. Jika dicampurkan gas-gas O2, N2, dan CO2 di
dalam ruang tertutup, maka akan diperoleh suatu campuran yang homogen karena
tidak terdapat perbedaan secara fisik gas satu dengan yang lain.
Secara umum gas dapat dikelompokkan menjadi dua macam golongan, yaitu
gas ideal atau gas sempurna dan gas nyata atau sejati. Gas ideal adalah gas yang
mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
mempunyai volum.
Tumbukan antar molekul dan antar molekul dengan dinding bejana adalah
lenting sempurna.
Memenuhi hukum-hukum gas
Sifat gas nyata menyimpang dari sifat gas ideal. Gas nyata berprilaku seperti
gas ideal jika dikondisikan pada tekanan yang relatif rendah serta suhu yang tinggi,
sehingga hukum-hukum gas dapat dipakai untuk semua macam gas pada kondisi
tersebut (Brady, 2012). Semua gas yang dikenal sehari-hari adalah termasuk gas
sejati, sedangkan gas ideal pada kenyataannya tidak pernah ada, namun sifat-sifatnya
didekati oleh gas sejati pada tekanan yang sangat rendah
Massa molekul relatif merupakan angka banding massa suatu molekul zat
terhadap massa karbon-12. Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul dan
massa atom relatifnya tidak berubah sehingga massa molekul relatif merupakan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 7
jumlah massa atom relatif dari atom-atom di dalam rumusnya. Massa atom relatif
dapat ditentukan dengan berbagai cara berdasarkan pada jenis zat, apakah zat itu
berupa gas, cairan, padatan yang menguap, atau bias juga untuk suatu zat terlarut
yang tidak menguap dan melarut dalam suatu pelarut.
Massa molekul relatif atau berat molekul (BM) senyawa volatil dapat
ditentukan dengan cara Dumas, Regnault, dan cara Victor Meyer. Berat molekul
senyawa volatil dapat ditentukan dari persamaan gas ideal Bersama-sama dengan
massa jenis gas, dengan asumsi bahwa persmaan gas ideal diikuti oleh gas nyata
pada tekana rendah. Untuk menentukan berat molekul ini maka ditimbang sejumlah
gas tertentu kemudian diuukur PV dan T-nya. Sifat-sifat gas sejati hanya dapat
dinyatakan dengan persmaan, yang lebih komplekspada tekan yang tinggi dan
temperatur yang rendah. Bila diinginkan penentuan berat molekul suatu gas secara
teliti maka hukum-hukum gas ideal dipergunakan pada tekanan yang rendah. Tetapi
akan terjadi kesukaran bila tekanan rendah maka suatu berat tertentu dari gas akan
mempunyai volume yang sangat besar. Untuk suatu berat tertentu bila tekanan
berkurang volume bertambah dan berat per liter berkurang. Dari persamaan gas ideal
diperoleh:
(1)
=
(2)
= (3)
dimana, BM adalah berat molekul, P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, T
adalah suhu mutlak, dan R adlah konstanta gas. Agar satuan yang dipergunakan pada
persamaaan 3 sesuai, maka dipergunakan patokan bahwa volume dinyatakan dalam
liter, suhu dalam kelvin, tekanan dalam atmosfir, dinyatakan dalam gram per liter
dan konstanta gas (R) adalah 0,08206 liter atm mol−1K−1.
Bila suatu zat cair yang bersifat volatile dengan titik didih lebih kecil dari
100 ditempatkan dalam labu Erlenmeyer bertutup dengan yang mempunyai
lubang kecil pada bagian tutupnya, dan kemudian labu Erlenmeyer tersebut
dipanaskan sampai suhu 100 , maka cairan tersebut akan menguap. Uap yang akan
dihasilakan mendorong udara yang terdapat pada labu Erlenmeyer dan keluar melalui
lubang-lubang kecil. Setelah semua udara yang keluar, pada akhirnya uap ini behenti
keluar, pada akhirnya uap ini berhenti keluar. Hal ini terjadi apabila keadaan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 8
kesetimbangan dicapai, yaitu tekanan uap cairan dalam labu Erlenmeyer sama
dengan tekanan udara luar. Pada keadaan kesetimbangan ini, labu Erlenmeyer hanya
berisi uap cairan dengan tekanan sama dengan tekanan atmosfer, volume sama
dengan volume labu Erlenmeyer, dan suhu sama dengan titik didih air dalam
penangas air (kira-kira 100 ). Labu Erlenmeyer itu kemudian diambil dari
penangas air, didinginkan dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat di
dalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan 3, maka berat
molekul senyawa tersebut dapat diketahui.
Kloroform
dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius, meskipun kebanyakan
digunakan sebagai pelarut nonpolar di laboratorium atau industri. Wujudnya pada
suhu ruang berupa cairan, namun mudah menguap.
Pada suhu dan tekanan normal, kloroform adalah cairan yang sangat mudah
menguap, jernih, tidak berwarna, tidak mudah terbakar. Massa molar secara teoritis
sebesar 119,38 g/mol. Densitas kloroform sebesar 1,48 g/cm3 dengan titim lebur
sebesar −63,5 , dan titik didih sebesar 61,2 . Kelarutan dalam air 0,8 g/100 ml
pada 20 dengan bentuk molekul tetrahedral.
III. Alat dan Bahan
1 Labu erlenmeyer 100 mL 2 buah
2 Gelas kimia 500 mL 1 buah
3 Pipet tetes - 2 buah
4 Karet gelang - 4 buah
5 Jarum - 1 buah
7 Desikator - 1 buah
9 Aluminium foil 10 cm x 10 cm 2 lembar
10 Statif dan klem - 1 buah
11 Termometer - 1 buah
(CHCl3)
IV. Prosedur Kerja
1 Sebuah labu Erlenmeyer berleher kecil yang
bersih dan kering diambil, kemudian ditutup
dengan aluminium foil, serta dikencangkan
dengan menggunakan karet gelang.
karet gelang tersebut ditimbang dengan
menggunakan neraca abalitik.
ke dalam labu erlenmeyer, ditutup kembali
dengan kertas aluminium foil dan
dikencangkan lagi dengan karet gelang,
sehingga tutup ini bersifat kedap gas.
Kemudian dibuat sebuang lubang kecil pada
aluminium foil dengan menggunakan jarum,
agar uap dapat keluar.
penangas air bersuhu ± 100 dengan
ketinggian air ± 1 cm di bawah aluminium
foil. Labu erlenmeyer tersebut dibiarkan
dalam penangas air sampai semua larutan
kloroform (CHCl3) menguap. Selanjutnya
5 Setelah semua larutan kloroform (CHCl3)
dalam labu erlenmeyer menguap, labu
erlenmeyer tersebut diangkat dan bagian luar
labu erlenmeyer dikeringkan dengan lap.
Selanjutnya labu didinginkan dalam desikator.
6 Labu erlenmeyer yang telah dingin ditimbang
dengan neraca analitik (tutup aluminium foil
beserta karet gelang tidak dilepaskan saat
ditimbang).
7 Volume labu erlenmeyer ditentukan dengan
jalan mengisi labu erlenmeyer dengan air
sampai penuh dan mengukur massa air yang
terdapat dalam labu erlenmeyer. Suhu air
dalam labu erlenmeyer diukur pula. Jadi
volume air dapat diketahui, apabila massa
jenis air pada suhu air dalam labu Erlenmeyer
diketahui dengan rumus =
8 Tekanan atmosfer diukur dengan
menggunakan barometer.
menggunakan zat X
V. Pengolahan Data
Massa erlenmeyer, aluminium foil, dan karet =… gram
Massa cairan X =… gram
Massa labu Erlenmeyer =… gram
Suhu penangas air =… C
Perhitungan Cara Penentuan BM cairan volatil
1. Hitung volume labu Erlenmeyer dengan menggunakan massa jenis air dari
tabel di bawah ini (massa jenis air dinyatakan dalam gram/cm3).
Suhu 0 C 2 C 4 C 6 C 8 C
10 C 0,9997 0,9995 0,9983 0,9990 0,9986
20 C 0,9982 0,9978 0,9973 0,9968 0,9963
30 C 0,9957 0,9951 0,9944 0,9937 0,9930
2. Dengan menggunakan massa cairan X dan volume labu Erlenmeyer, hitung
massa jenis gas pada suhu penangas air dan tekanan atmosfer.
3. Nyatakan tekanan atmosfer dalam satuan anymosfer (760 mmHg = 1tm)
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 11
4. Nayatakan suhu penangas air dalam satuan Kelvin
5. Dengan menggunakan persamaan gas ideal R = 0,08206 liter atm mol−1K−1,
hitung berat molekul cairan X (BM).
Faktor koreksi
Nilai BM hasil perhitungan akan mendekati nilai sebenarnya, tetapi masih
mengandung kesalahan. Ketika labu Erlenmeyer kosong ditimbang, labu ini penuh
dengan udara. Setelah pemanasan dan pendinginan dalam desikator, tetapi semua uap
cairan kembali kebentuk cairnya, sehingga akan mengurangi jumlah udara yang
masuk kembali ke dalam labu Erlenmeyer. Jadi massa labu Erlenmeyer dalam
keadaan ini lebih kecil dari pada massa labu Erlenmeyer dalam keadaan semua uap
cairan kembali kebentuk cairnya. Oleh karena itu, massa cairan X sebenarnya harus
ditambahkan dengan massa udara yang tidak dapat masuk kembali ke dalam labu
Erlenmeyer karena adanya ua cairan yang tidak mengembun. Massa udara tersebut
di atas dapat dihitung dengan mengasumsikan bahwa tekanan parsial udara yang
tidak dapat masuk tadi sama dengan tekanan uap cairan X pada suhu kamar. Sebagai
contoh untuk menghitung tekana uap (CHCl3) pada suhu tertentu dapat digunakan
rumus: P = 6,90328-1163,03/(227,4+T). T = suhu senyawa dalam C, P = tekanan
uap dalam mmHg.
Jadi dengan menggunakan rumus di atas, tekanan uap pada berbagai suhu
dapat diketahui. Dengan menggunakan nilai tekanan uap pada suhu kamar, volume
labu Erlenmeyer dan berat molekul udara (28,8 gram/mol), dapat dihitung faktor
koreksi yang harus ditambahkan pada massa cairan X. Dengan memasukkan faktor
koreksi, akan diperoleh nilai BM yang lebih tepat.
VI. Pertanyaan
1. Jelaskan penyebab dari kesalahan pada percobaan ini!
2. Dari hasil analisis penentuan berat molekul suatu cairan X yang bersifat
volatil diperoleh nilai BM = 120 gram/mol. Hasil analisis menujukkan bahwa
unsur tersebut mengandung: 10% karbon, 89% klor, dan 1% hidrogen.
Tentukan rumus molekul cairan X tersebut!
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 12
PERCOBAAN II
perubahan panas. Kalorimeter menggunakan teknik pencampuran dua zat di dalam
suatu wadah. Setiap kalorimeter mempunyai sifat yang khas dalam mengukur panas.
Ini tejadi karena kalorimeter tersebut terbuat dari berbagai jenis seperti gelas,
polietena, dan logam sehingga mempunyai kemampuan penyerap panas yang
berbeda. Teknik penggunaan kalorimeter dikembangkan oleh Lavoisier dan ahli
kimia lama lainnya dan telah diperbaiki hingga saat ini.
Gambar 1. Kalorimeter gelas sederhana
Kalor pembakaran biasanya diukur dengan menempatkan senyawa yang
massanya diketahui dalam wadah baja yang disebut dengan kalorimeter bom
volume-konstan, yang diisi dengan oksigen pada tekanan 30 atm. Bom tertutup itu
dicelupkan ke dalam air. Sampel itu dihubungkan ke listrik dan kalor yang dihasilkan
dari reaksi pembakaran dapat dihitung secara tepat dengan mencatat kenaikan
suhuair. Kalor yang dilepas oleh sampel diserap oleh air dan bom.
Kalorimeter yang dirancang secara khusus ini ini memungkinkan jika untuk
mengasumsikan bahwa tidak ada kalor (atau massa) yang hilang ke lingkungan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 13
sewaktu pengukuran. Jadi, dapat dikatakan bahwa bom dan air tempat
pencelupannya sebagai sistem terisolasi. Karena tidak ada kalor yang masuk atau
meninggalkan sistem selama proses berlangsung, perubahan kalor sistem (sistem)
harus nol, dan dapat dituliskan sebagai berikut.
qsistem = qkal + qreaksi = 0
dimana qkal dan qreaksi adalah berturut-turut adalah perubahan kalor untuk
kalorimeter dan reaksi (Chang, 2003)
Peralatan yang lebih sederhana dibanding kalorimeter volume konstan adalah
kalorimeter tekanan-konstan yang digunakan untuk menentukan perubahan kalor
untuk reaksi selain pembakaran. Secara kasar, kalorimeter tekanan-konstan dapat
dibuat dari dua cangkir kopi styrofoam. Cangkir luar membantu menyekat campuran
reaksi dari lingkungan. Peralatan ini mengukur pengaruh kalor pada berbagai reaksi,
seperti penetralan asam-basa, kalor pelarutan, dan kalor pengenceran. Karena
tekanannya konstan, perubahan kalor untuk proses qreaksi sama dengan perubahan
entalpi H . Seperti dalam kalorimeter volume-konstan, kita memperlakukan
kalorimeter sebagai sistem terisolasi. Lebih jauh lagi, dalam perhitungan kita
mengabaikan kapasitas kalor yang lebih kecil dari cangkir kopi.
Pada dasarnya kalorimeter didesain agar pertukaran kalor hanya terjadi di
dalam bejana dan menghindari pertukaran kalor ke lingkungan sekitarnya. Namun,
dalam penggunaannya, kalorimeter juga menyerap panas sehingga tidak semua panas
dapat terukur. Pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada
suatu reaksi kimia dengan eksperimen disebut kalorimetri. Proses dalam kalorimeter
berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada ada energi yang lepas atau masuk dari
luar ke dalam kalorimeter. Zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam, dengan
mengukur suhu sebelum dan sesudah reaksi dapat ditentukan kapasitas panas dan
kalor reaksi (Petrucci, 2007).
Untuk menentukan jumlah panas yang diserap oleh kalorimeter beserta
termometernya dan pengaduknya, sebelum digunakan maka terlebih dahulu perlu
diketahui konstanta atau tetapan kalorimeter yang digunakan dalam percobaan.
Tetapan kalorimeter adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu
kalorimeter sebesar 1 pada air dengan massa 1 gram. Pengukuran besaran kalor
dengan metode mencampur menggunakan prinsip bahwa bila terjadi pertukaran kalor
antara dua benda yang suhu awalnya berbeda, besarnya kalor yang hilang oleh benda
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 14
yang lebih dingin dan akhirnya tercaoai suatu suhu keseimbangan diantara keduanya.
Hal ini benar bila tidak ada kalor yang diperoleh atau hilang oleh sistem ke
sekelilingnya.
Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menentukan tetapan kalorimeter
adalah dengan mencampurkan volume tertentu air dingin (massa m1 dan T1) dengan
volume tertentu air panas (massa m2 dan T2) di dalam kalorimeter yang akan
ditetapkan tetapannya. Jika kalorimeter tidak menyerap panas dari pencampuran
antara air panas dengan air dingin ini, maka kalor yang diberikan oleh air panas harus
sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Namun, karena kalorimeter ikut
menyerap panas, maka kalor yang diserap oleh kalorimeter merupakan selisih kalor
yang diberikan oleh air panas dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin.
Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan membagi jumlah kalor yang diserap oleh
kalorimeter dengan perubahan temperatur pada kalorimeter. Dengan demikian,
satuan dari tetapan kalorimeter adalah JK−1 (Giancoli, 2001).
Untuk menaikkan suhu benda dari suhu awal t1 sampai suhu akhir t2,
diperlukan sejumlah kalor dimana kalor adalah salah satu bentuk energi. Banyaknya
kalor yang diperlukan suatu benda untuk menaikkan suhunya sangat bergantung pada
kapasitas kalor (C) dari bahan benda tersebut. Secara matematis dituliskan:
C = dQ dT
Kalor jenis adalah kapasitas kalor bahan tiap satuan massanya, yaitu:
c = C m
Kalor jenis merupakan salah satu sifat termometrik benda. Untuk selang suhu yang
tak terlalu besar, biasanya c dapat dianggap kostan, sehingga apabila suatu benda
bermasssa m, kalor jenis bahannya c dan suhunya T1 maka untuk menaikkan suhunya
menjadi T2 diperlukan kalor sebesar:
Q = m. c. T2 − T1
Bila sebuah benda dengan suhu tertentu disinggungkan benda lain yang
suhunya lebih rendah maka dalam selang waktu tertentu suhu kedua benda tersebut
akan menjadi sama (setimbang). Hal ini terjadi karena benda yang bersuhu lebih
tinggi memberikan panasnya ke benda yang bersuhu lebih rendah. Berdasarkan
hukum kekekalan energi jumlah panas yang diberikan sama dengan jumlah panas
yang diterima oleh benda yang bersuhu lebih rendah (asas Black). Dalam percobaan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 15
ini, sejumlah air yang telah diketahui massanya, dipanaskan dengan menggunakan
kompor listrik. Air yang suhunya lebih tinggi ini dimasukkkan ke dalam kalorimeter
yang berisi air, massa air dingin sudah ditimbang terlebih dahulu. Dalam hal ini air
dingin dan kalorimeter adalah dua benda yang bersuhu sama yang akan menerima
panas dari air panas. Menurut asas Black diperoleh bahwa:
Kalor yang dilepas (air panas) = kalor yang diterima (air dingin + kalorimeter)
m2 . c. T2 − Ta = m1. c Ta − T1 + C.t
dimana: m1 = massa air dingin dengan suhu T1
m2 = massa air panas dengan suhu T2
c = kalor jenis air 4,18 J g
Ta = suhu akhir sistem
C = kapasitas kalor kalorimeter
III. Alat dan Bahan
Tabel Alat Tabel Bahan
1. Sebanyak 50 mL air dimasukkan ke dalam
kalorimeter sambal diaduk.
setengah menit keempat ditambahkan 50
mL air panas 60 − 70 ke dalam
kalorimeter.
Nama Alat Jumlah
Kalorimeter 1 set
Pemanas magnetik 1 buah
Termometer 100 1 buah
Batang pengaduk 1 buah
Pipet tetes 1 buah
tiap 30 detik dan kalorimeter diaduk.
Pencatatan suhu dihentikan pada menit ke-8
atau sampai diperoleh 3 titik pada suhu
yang konstan.
dibuat untuk memperoleh suhu
percampuran melalui ekstrapolasi.
V. Pengolahan Data
Perhitungan tetapan kalorimeter
1. Hitung energi panas yang diserap air dingin (J) (massa air dingin x kalor
jenis air x Tdingin )
2. Hitung energi panas yang dilepaskan oleh air panas (J).
3. Hitung berapa energi panas yang diserap oleh kalorimeter (J).
4. Hitung berapa energi panas yang diserap kalorimeter untuk setiap kenaikan
suhu 1 = x J−1 .
VI. Pertanyaan
1. Mengapa energi yang diserap air dingin tidak sama dengan energi yang
dilepas oleh air panas?
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 17
PERCOBAAN III
KALOR PELARUTAN
I. Tujuan :
1. Menentukan kalor pelarutan CuSO4. 5H2O dan CuSO4 anhidrat
2. Menghitung besarnya kalor reaksi dari CuSO4 anhidrat menjadi CuSO4. 5H2O
secara tidak langsung melalui hukum Hess.
II. Dasar Teori
Kalor (Q) adalah bentuk energi yang dipindahkan melalui batas-batas sistem,
sebagai akibat adanya perbedaan suhu antara sistem dengan lingkungan. Apabila
sistem menyerap kalor, Q bertanda positif dan Q bertanda negatif bila sistem
melepaskan kalor. Kalor (Q) bukan merupakan fungsi keadaan karena besarnya
tergantung pada proses (Petrucci, 2007).
Pertukaran kalor dalam proses fisika dan kimia dapat diukur dengan
kalorimeter, yaitu suatu wadah tertutup yang dirancang secara khusus. Setiap
kalorimeter memepunyai sifat khas dalam pengukuran panas. Hal ini terjadi karena
kalorimeter teresebut terbuat dari berbagai jenis bahan seperti gelas, polietena dana
logam sehingga mempunyai kemampuan menyerap panas yang berbeda (Giancoli,
2001).
Kalorimeter dapat dihunakan untuk menentukan kalor pelarutan dari suatu
senyawa. Kalor pelarutan atau panas pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau
diserap ketika 1 mol senyawa dilarutkan dalam pelarut berlebihan yaitu sampai suatu
keadaan di mana pada penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang diserap
atau dilepaskan lagi. Dengan kata lain, kalor pelarutan pada suatu temperatur T
didefinisikan sebagi kalor yang diserap atau dilepaskan oleh sistem selama proses
berlangsung pada saat temperatur awal maupun temperatur akhir sistem sama dengan
T. Kalor pelarutan hanya dinyatakan dalam jumlah baku, misalnya dinyatakan per
mol senyawa yang terbentuk, sehingga kalor reaksi hasil pengukuran harus dibagi
jumlah mol zat pereaksi yang menjadi pembatas.
Kalor pelarutan terdapat dua jenis yaitu pelarutan integral dan kalor pelarut
diferensial. Kalor pelarutan integral didefinisikan sebagai perubahan entalpi jika 1
mol zat dilarutkan dalam n mol pelarut. Kalor pelarutan diferensial didefinisikan
sebagai perubahan entalpi jika 1 mol zat terlaut dilarutkan dalam jumlah larutan yang
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 18
tidak terhingga, sehingga konsentrasinya tidak berubah dengan penambahan 1 mol
zat terlarut. Secara matematik didefinisikan sebagai d
, yaitu perubahan kalor
diplot sebagai jumlah mol zat terlarut, dan kalor pelarutan diferensial dapat diperoleh
dengan mendapatkan kemiringan kurva pada setiap konsetgrasi. Jadi panas pelarutan
diferensial tergantung pada konsentrasi larutan (S.Dogra, 1990). Perubahan entalpi
pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan sejumlah tertentu zat
terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Entalpi pelarutan standar
merupakan perubahan entalpi standar jika zat itu melarut di dalam pelarut dengan
jumlah tertentu. Jika melarut dalam pelarut dengan jiumlah tak hingga, sehingga
interaksi dengan dua ion dapat diabaikan (Atkins, 2006).
Kalor reaksi atau pelarutan biasanya ditentukan menggunakan kalorimeter
adiabat, dimana dalam kalorimeter terjadi perubahan temperatur karena pembebasan
atau penyerapan kalor reaksi oleh sistem. Dengan demikian, reaksi dalam
kalorimeter adiabat dapat ditulis:
A, B : pereaksi T0 : temperatur awal
C, D : hasil reaksi T1 : temperatur akhir
Kalor reaksi pada temperatur awal T0 dan temperatur akhir T1 akan melibatkan
baik pereaksi maupun hasil reaksi, yang dapat dinyatakan sebagai hubungan antara
temperatur dengan masing-masing harga kapasitas kalor.
HT0 = Cp C + D + S T1 − T0
HT1 = Cp A + B + S T1 − T0
dimana, Cp = harga air kalorimeter atau tetapan kalorimeter.
Penggunaan kapasitas kalor zat pereaksi memberikan kalor pereaksi pada temperatur
akhir T1 dan penggunaan kapasitas kalor hasil reaksi memberikan kalor reaksi pada
temperatur awal T0 . Tetapi untuk kedua keadaan ini juga perlu diketahui harga
kapasitas kalor kalorimeter yang digunakan dinyatakan sebagai harga air kalorimeter
atau tetapan kalorimeter. Nilai air kalorimeter atau tetapan kalorimeter, Cp dalam
percobaan dapat ditentukan dengan dua acara yaitu
Suatu kalorimeter tidak mungkin sepenuhnya adiabat, dimungkinkan terjadi
pertukaran kalor antara kalorimeter dan lingkungannya. Pengadukan campuran reaksi
walau diperlukan dapat menimbulkan kalor melalui gesekan. Demikian pula
termometer kadang terlalu lambat mengikuti perubahan temperatur sehingga
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 19
pembacaan temperatur akhir memerlukan koreksi. Koreksi temperatur dapat
dilakukan dengan cara mengukur temperatur pereaksi, cairan atau larutan, secara
bergantian. Dua termometer dicelupkan ke dalam pereaksi berbeda, kemudian
dilakukan pengamatan temperatur mulai menit pertama untuk pereaksi satu
dilanjutkan pada menit kedua untuk pereaksi dua, pengamatan dilanjutkan secara
bergantian hingga menit ke-10, kemudian pada menit ke-11 lakukan pencampuran di
dalam kalorimeter sambal melakukan pengadukan. Selanjutnya dilakukan
pengamatan hingga temperatur akhir sesuai keperluan.
Panas pelarutan (kalor pelarutan) suatu senyawa harus diukur pada proses
pelarutan tak terhingga secara teoritis, tetapi pada prakteknya pelarut yang
ditambahkan jumlahnya terbatas, yaitu sampai tidak lagi timbul perbuhan panas
ketika ditambahkan lebih banyak pelarut. Kalor pelarutan suatu padatan dapat ditulis
sebagai berikut.
X (s) + aq → X aq H = ... kJ
X adalah senyawa yang panas pelarutannya ditentukan. Senyawa X dapat berwujud
padat, cair atau gas. Kalor ini begantung pada energi hidrasi (energi solvasi), energi
kisi, dan tetapan dielektrikum dari pelarut. Jika energi hidrasi lebih besar dari energi
kisi, pelarutan bersifat eksoterm sedangkan bila energi hidrasi lebih kecil dari energi
kisi, pelarutan bersufat endoterm.
Pelarut yang digunakan dalam hal ini adalah air karena air mempunyai sifat
khusus. Salah satu sifatnya adalah mampunyai kemampuan melarutkan berbagai
jenis zat. Walaupun air buakan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan
semua zat), tetapi dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik
dan anorganik yang polar bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang
polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air. Salah satu penyebab air
dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam
larfrutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan yang lainnya.
Kemampuan ini disebakan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air.
Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul
mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang terdapat
dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada
menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini,
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 20
kekuatan tarik menarik muata yang berlawanan akan sangat diperkecil bila medianya
mempunyai tetapan dielktrik besar.
Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu
CuSO4. 5H2O dan CuSO4 anhidrat. Kemudian dengan menggunakan Hukum Hess
akan dihitung panas reaksinya (Giancoli, 2001):
CuSO4(s) + aq → CuSO4. 5H2O(s)
Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan
menggunakan Hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung.
Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi
untuk setiap tahapnya atau bias disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada
lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi, jika suatu reaksi dapat
berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan
jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Oleh karena itu, Hukum Hess disebut juga
hukum penjumlahan kalor. Hal ini menyebabkan perubahan entalpi suatu reaksi yang
merupakan fungsi keadaan dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara
langsung. Hukum Hess berbunyi: “Perubahan entalpi suatu reaksi hanya tergantung
pada keadaan awal (zat-zat pereaksi) dank keadaan akhir (zat-zat hasil reaksi) dari
suatu reaksi dan tidak tergantung pada jalannya reaksi.” yang dapat dirumuskan
dengan: Hreaksi = H1 + H2 +….
III. Alat dan Bahan
Neraca analitik 1 buah
Aquades 100 mL
IV. Prosedur Kerja
1 Sebanyak 5 gram kristal CuSO4. 5H2O yang
berupa serbuk halus ditimbang
dalam kalorimeter sambal diaduk dan dicatat
suhu air setiap 30 detik hingga menit ke 1,5
(dihentikan jika sudah didapat minimal 3 data
konstan).
tepat pada menit ke 1,5 dan segera diaduk.
Kemudian dicatat suhu mulai menit ke 2
sampai diperoleh suhu yang konstan.
4. Dengan menggunakan 5 gram serbuk kristal
CuSO4 anhidrat, percobaan diulangi dengan
cara yang sama seperti langkah-langkah
sebelumnya.
V. Pengolahan Data
Perhitungan kalor reaksi
1. Hitung perubahan panas per mol CuSO4. 5H2O yang dilarutkan. Nilai ini
merupakan panas pelarut CuSO4. 5H2O.
2. Hitung perubahan panas per mol CuSO4 anhidrat yang dilarutkan, Nilai ini
merupakan panas pelarutan CuSO4 anhidrat.
3. Dengan menggunakan Hukum Hess, hitung panas reaksi :
CuSO4(s) + 2O(aq ) → CuSO4. 5H2O(s)
secara langsung? Jelaskan!
PERCOBAAN IV
HUKUM HESS
I. Tujuan
1. Menentukan kalor reaksi yang berlangsung dengan proses yang berbeda-
beda.
Dalam beberapa kasus, reaksi berlangsung terlalu lambat, atau terjadi reaksi samping
yang menghasilkan zat-zat selain senyawa yang diharapkan. Dalam kasus-kasus ini
H°f dapat ditentukan dengan cara pendekatan tidak langsung, yang didasarkan pada
hukum penjumlahan kalor atau Hukum Hess. Hukum Hess (Hess’law) dapat
dinyatakan sebagai berikut: Bila reaktan diubah menjadi produk, perubahan
entalpinya sama, hal ini tidak berkaitan dengan apakah reaksi berlangsung dalam
satu tahap atau dalam tahap beberapa tahap. Dengan kata lain, jika kita dapat
membagi reaksi menjadi beberapa tahap reaksi dimana H°reaksi dapat diukur, kita
dapat menghitung H°reaksi untuk keseluruhan reaksi. Hukum Hess didasarkan pada
fakta bahwa karena H adalah fungsi keadaan, H hanya bergantung pada keadaan
awal dan keadaan akhir (yaitu, hanya pada sifat reaktan dan produk). Perubahan
entalpi akan sama apakah reaksi keseluruhan berlangsung dalam satu tahap atau
banyak tahap.
Analogi yang berguna untuk hukum Hess adalah sebagai berikut. Andaikan
kita pergi dari lantai dasar ke lantai keenam suatu bangunan dengan tangga berjalan.
Kenaikan energi potensial gravitasi yang didapat akan sama (yang bersesuaian
dengan perubahan entalpi keseluruhan proses), terlepas apakah kita pergi langsung
ke atas atau berhenti di setiap lantai dalam perjalanan ke atas (membagi reaksi ke
dalam beberapa tahap).
Bentuk lain dari hukum kekekalan energi salah satunya dinyatakan dengan
hukum penjumlahan kalor (panas) atau sering juga disebut hukum Hess. Hukum
Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi untuk
setiap tahapnya. Entalpi merupakan satuan fungsi keadaan maka besaran H dari
reaksi kimia tidak bergantung dari lintasan yang dijalani pereaksi untuk membentuk
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 23
hasil reaksi (Brady, 2012). Berdasarkan hukum Hess, kalor reaksi tidak bergantung
pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir sistem.
Secara lebih sederhana, hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi total tidak
bergantung pada banyaknya tahapan reaksi-reaksi. Jadi, jika suatu reaksi dapat
berlangsung melalui dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan
jumlah kalor tahapan reaksinya. Terdapat beberapa aturan untuk penghitungan
hukum Hess yang melibatkan persamaan reaksi kimia yaitu:
Untuk menjumlahkan dua persamaan reaksi kimia dengan perubahan entalpi
H1 dan H2, maka perubahan entalpi untuk produk akhir H3 dapat
dinyatakan dengan
Untuk reaksi yang arah baliknya, nilai perubahan entalpi untuk reaksi
akhirnya, H1 sebaliknya dapat dinyatakan dengan
H (reaksi balik) = - H (reaksi ke depan)
Suatu reaksi yang diinginkan dapat ditulis sebagai rangkaian dari banayak
reaksi kimia. Jika diketahui panas reaksi dari masing-masing tahap, maka panas
reaksi yang diinginkan dapat dihitung dengan menambahkana atau mengurangi panas
reaksi dari masing-masing tahap. Prinsip ini dimana panas reaksi ditambahkan atau
dikurangi secara aljabar, disebut Hukum Hess mengenai penjumlahan panas konstan.
Dasar dari hukum ini adalah entalpi atau energi internal, yang merupakan suatu
besaran yang tidak bergantung pada jalannya reaksi, yaitu:
Hp = qp dan E = qv , sehingga
H = H1 + H2 + H3 +… atau qp = qpI + qpII + qpIII +…
Hukum penjumlahan panas Hess, sebenarnya merupakan bentuk lain dalam
menyatakan hukum kekekalan energi. Hukum ini menyatakan bahwa banyaknya
panas yang dilepas ataupun diserap dalam suatu reaksi kimia, akan selalu sama, tidak
bergantung pada jalannya reaksi, apakah berlangsung dalam satu tahap ataukah
dalam beberapa tahap. Syarat berlangsungnya Hukum Hess adalah keadaan awal
reaktan dan keadaan akhir produk pada berbagai proses tersebut adalah sama. Secara
diagramatik Hukum Hess dapat dijelaskan sebagai berikut:
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 24
Gambar 1. Berlangsungnya reaksi dalam dua proses yang berbeda
III. Alat dan Bahan
3. Spatula 1 buah
7. Gelas kimia 100 mL 2 buah
8. Kaca Arloji 1 buah
9. Botol Timbangan dan Tutup 1 buah
10. Termometer 1 buah
2. Larutan HCl 4 M 50 mL
3. Aquades 50 L
Produk Reaktan A + B
IV. Prosedur Kerja
Untuk Jalur Reaksi 1
dalam botol timbang yang dapat ditutup
rapat.
dalam kalorimeter, suhu awal air dicatat,
dan terus diaduk.
kemudian dimasukkan ke dalam
dicatat (maksimum).
dimasukkan ke dalam kalorimeter.
diukur terlebih dahulu dan HCl ini harus
ditambahkan segera sesudah NaOH
suhu dicatat.
dalam botol timbang yang dapat ditutp
rapat
dalam kalorimeter, suhu awal air dicatat,
dan terus diaduk.
dimasukkan ke dalam kalorimeter.
dicatat (maksimum).
4. Kristal NaOH yang telah ditimbang tadi,
kemudian dimasukkan ke dalam
dicatat (suhu maksimum).
V. Pengolahan Data
Perhitungan kalor rekasi
Reaksi jalur 1
1. Tuliskan dua reaksi yang terjadi di jalur 1, berikan keterangan 1 dan H2
pada reaksi tersebut.
2. Hitung perubahan entalpi 1 dan H2 menggunakan Azas Black seperti
pada percobaan sebelumnya
Reaksi jalur 2
1. Tuliskan dua reaksi yang terjadi di jalur 2, berikan keterangan 3 dan H4
pada reaksi tersebut.
2. Hitung perubahan entalpi 3 dan H4 menggunakan Azas Black seperti
pada percobaan sebelumnya
2. Dari perhitungan yang diperoleh, apakah Hukum Hess terbukti?
3. Bila tidak terbukti, jelaskan penyebabnya!
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 27
PERCOBAAN V
2. Menentukan kalor pelarutan diferensial kristal asam oksalat
II. Dasar Teori
Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dala sejumlah pelarut sampai
membentuk larutan jenuh. Adapun cara menentukan kelarutan suatu zat adalah
dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian
memperkirakan jumlah zat yang dapat membentuk larutan lewat jenuh, yang ditandai
dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut. Setelah dikocok ataupun diaduk
akan terjadi kesetimbangan antara zat yang larut dengan zat yang tidak larut.
Suatu larutan jenuh merupakan keseimbangan dinamis. Kesetimbangan
tersebut akan dapat digeser bila suhu dinaikka. Pada umumnya kelarutan zat padat
dalam larutan bertambah bila suhu dinaikkan, karena umumnya proses pelarutan
bersifat endotermik. Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda satu dengan
yang lainnya.
dan larutan jenuh dapat dinyatakan sebagai
Dimana G2 adalah eenergi bebas standar, a2 adalah aktifitas solut dalam kelarutan
dan a2 adalah aktivitas pada solut murni.
Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul-molekul zat yang
larut dan tidak larut. Keseimbangan tersebut terdapat dapat dituliskan sebagai
berikut.
A(s) A(l)
A(s) adalah molekul zat tidak larut, dan A(l) adalah molekul zat terlarut. Tetapan
keseimbangan proses pelarutan tersebut adalah sebagai berikut.

0
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 28
= keaktivan zat yang tidak terlarut (bernilai 1 untuk zat padat dalam keadaan
standar)
y = koefisien keaktivan zat yang terlarut
m = kemolalan zat yang terlarut (karena larutan jenuh sering disebut kelarutan)
hubungan tetapan keseimbangan suatu proses dengan suhu diberikasn oleh isobar
reaksi Van’T Hoff sebagai berikut.
ln

p =
°
ln
Selanjutnya persamaan 3, dapat diuraikan menjadi:
ln
ln
1/ = −
Dengan demikian dapat ditentukan dari arah garis singgung (slope)
pada kurva log m terhadap 1/T. Apabila tidak bergantung pada suhu, maka
grafik log m terhadap 12/T akan linear. Integrasi persamaan (5) antara T1 dan T2
memberikan:
persamaan berikut:
ln
Dengan menggunakan anggapan tersebut, harga HDS dapat dihitung dari
slope anatara ln ms terhadap 1/T. Sedangkan sebagaian perbandingan kita
memperoleh nilai kelarutan dari literatur Kirk Othmer 3 edition dimana pada
temperatur 0 − 60 kelarutan asam oksalat dapat ditulis sebagai fungsi temperatur
sebagai berikut.
= 3,42 + 0,168 + 0,0482
Dari persamaan ini terlihat bahwa harga kelarutan asam oksalat akan semakin
besar seiring dengan kenaikan temperatur larutan. Diferensial dari larutan asam
oksalat pada suhu-suhu tersebut digunakan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh
suhu pada penentuan kelarutan dan panas pelarutan diferensial dari larutan asam
oksalat jenuh tersebut.
Batang pengaduk 1 buah
Termometer 100 1 buah
Spatula 1 buah
Tabel Bahan
Nama Bahan
H2C2O4 . 2H2O
IV. Prosedur Kerja
1. Tabung A dan B disusun seperti gambar di
bawah. Tabung A dilengkapi dengan batang
pengaduk lingkar dan termometer.
sisi tabung A (50 mL) dan dipanaskan
sampau suhu kira-kira 60
menjadi jenuh yang ditandai sampai zat
tersebut tidak larut lagi
ke dalam beaker gelas yang berisi air pada
suhu kamar.
menerus. Jika suhu mencapai 40 ,
sebanyak 10 mL larutan tersebut diambil dan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 31
dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL.
Selanjutnya larutan yang diambil diencerkan
dengan aquades hingga tanda batas.
5. Pengambilan yang sama dilakukan pada suhu
30 , 20 , dan 10 . Untuk mencapai
suhu 20 dan 10 dilakukan dengna cara
memasukkan es pada gelas beaker yang
berisi air tersebut.
indikatornya.
kemudian tentukan kelarutan dalam gram per liter
2. Hitung kalor pelarutan rata-rata pada trayek (10-20) C, (20-30) C, dan
(30-40) C.
3. Buat kurva logaritma kelarutan terhadap 1/T dan tentukan kalor pelarutan
dari grafik tersebut
1. Bagaimana pengaruh suhu terhadap kelarutan? Jelaskan.
2. Apakah ada metode lain untuk menentukan kelarutan asam oksalat selain
metode titrasi seperti yang dilakukan pada percobaan ini.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 32
PERCOBAAN VI
SECARA KONDUKTOMETRI
I. Tujuan
mengukur hantarannya.
II. Dasar Teori
Gerakan ion dalam larutan dapat dipelajari dengan mengukur konduktivitas
listrik dari larutan elektronik. Migrasi kation menuju elektroda bermuatan negatif dan
anion menuju elektroda bermuatan positif, membawa muata melalui larutan.
Pengukuran dasar yang digunakan untuk mempelajari gerakan ion adalah
pengukuran tahanan listrik larutan. Tahanan merupakan kebalikan dari hantaran.
Pada suhu tetap, hantaran suatu larutan bergantung pada konsentrasi ion-ion dan
mobilitas ion-ion tersebut dalam larutan. Sifat hantaran listrik dari suatu elektrolit
biasanya mengikuti hukum ohm yang ditukiskan dengan rumus V = I x R, dimana V
adalah tegangan (Volt). I adalah arus listrik (ampere), dan R adalah tahanan (ohm).
Hantaran suatu larutan (L) didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan.
L = I
R (1)
Hantaran jenis K adalah hantaran suatu larutan yang terletak di dalam suatu
kubus dengan rusuk 1,0 cm antara dua permukaan yang sejajar. Bila untuk dua
permukaan yang sejajar dengan luas m2 dan berjarak m satu dengan yang lain,
maka berlaku hubungan:
Dalam pengukuran hantaran, diperlukan pula suatu tetapan sel (k) yang
merupakan suatu bilangan, bila dikalikan dengan hantaran suatu larutan dalam sel
bersangkutan akan memberikan hantaran jenis dari larutan tersebut sehingga:
= × =
Dari persamaan 2) dan 3) didapat hubungan bahwa =
yang merupakan tetapan
Hantaran molar () dari suatu larutan didefinisikan sebagai hantaran larutan
antara dua permukaan sejajar yang berjarak 1,0 cm satu dengan yang lain dan
mempunyai luas sedemikian rupa sehingga di antara kedua permukaan tersebut
terdapat elektrolit sebanyak 1 mol.
=
hantaran molar dan hantara jenis terhadap konsentrasi adalah sebagai berikut:
1. Untuk elektrolit kuat, hantaran jenis elektrolit akan naik secara cepat dengan
naiknya konsentrasi, sedangkan untuk elaktrolit lemah hantaran jenis
elektrolit akan naik secara perlahan-lahan dengan naiknya konsetrasi.
Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan daya ionisasi kedua elektrolit,
diman elektrolit kuat terionisasi sempurna sedangkan elektrolit lemah
terionisasi sebagian.
2. Untuk elektrolit kuat dan lemah, hantaran molarnya akan naik dengan
naiknya pengenceran dan akan bernilai maksimal pada pengenceran tak
terhingga.
Hubungan antar hantara molar pada konsentrasi tertentu dan hantaran
molar pada pengenceran tak terhingga o terhadap konsentrasi (C) untuk elektrolit
kut adalah sebagai berikut.
Grafik hantaran molar dengan akar kuadrat konsentrasi untuk beberapa elektrolit
dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 1. Hubungan hantaran molar terhadap akar kuadrat konsentrasi elektrolit
Berdasarkan grafik di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut.
1. Plot hantaran molar terhadap akar kuadrat konsentrasi berupa garis lurus
untuk elektrolit kuat, dan lengkungan curam untuk elektrolit lemah.
2. Ekstrapolasi data hantaran molar sampai pengenceran tak terhingga dikenal
sebagai limit hantarn molar o yang didasarkan pada migrasi bebas rata-
rata dan ion-ion, seperti yang dikemukakan oleh Kohlrausch.
Menurut hukum tersebut, hantaran molar dari setiap elektrolit pada
pengenceran tak terhingga λο adalah jumlah hantaran molar ion-ion pada
pengenceran tak terhingga. Hal ini disebabkan pengenceran tak terhingga, masing-
masing ion dalam larutan dapat bergerak bebas tanpa dipengaruhi oleh ion-ion
lawan. Apabila jumlah ion positif dan ion negatif dinyatakan sebagai v+ dan v− serta
hantaran molar pada pengenceran tak terhingga ion-ion positif dan negatif
dinyatakan sebagai λ°+ dan λ°−, maka dapat dirumuskan sebagai berikut.
o = v+λ°+ + v−λ°−
Penerapan utama dari hukum Kohlrausch adalah untuk menentukan harga
limit hantaran molar dari elektrolit lemah. Misalnya suatu elektrolit AD, hantaran
molar pada pengenceran tak terhingga (limit hantaran molarnya) ditentukan dari
penentuan hantaran molar larutan elektrolit kuat AB, CD, CB dengan menggunakan
persamaan berikut.
o(AD) = o(AB) + o(CD) − o(CB)
o(AD) = λ°A+ + λ°B− + λ°C+ + λ°D− − λ°C+ − λ°B− = λ°A+ + λ°D−
Pada pengenceran tak berhingga pada hantaran molar berlaku pula keaditifan
hantaran ion-ionnya sesuai dengan hukum Kohlrausch. Suatu larutan elektrolit lemah
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 35
tidak terionisasi secara sempurna dalam air tetapi terdapat kesetimbangan anatar ion-
ionnya. Hubungan antara derajat inosisasi α dengan hantaran molar dinyatakan
dengan rumusan.
α = C
0 (5)
Untuk elektrolit lemah harga tetapan kesetimbangannya dinyatakan dengan rumus
Ka = α2C 1 − α
Dari persamaan (6) harga derajat disosiasi suatu larutan elektrolit dapat
diketahui, sehingga harga tetapan kesetimbangannya Ka dapat dihitung. Harga
tetapan kesetimbangan termodinamik (K) merupakan fungsi dari Ka dan koefisien
keaktifan dari ion-ionnya. Untuk larutan pada pengenceran tak hingga, koefisien
keaktifan adalah 1, sehingga harga tetapan kesetimbangan sebenarnya dapat
dinyatakan dengan rumus.
Keterangan: Ka = tetapan kesetimbangan
= tetapan
Persamaan yang mengungkapkan bahwa aturan log Ka terhadap α merupakan
garis lurus. Sehingga hasil ekstrapolasi ke harga C = 0 akan diperoleh harga log K.
III. Alat dan Bahan
Tabel Alat Tabel Bahan
Konduktometer 1 buah Larutan KCl 0,1 N 25 mL
Sel hantaran 1 buah Larutan CH3COONa dengan
konsentrasi : 0,1N; 0,05N;
0,025N; 0,0125N; 0,00625N;
konsentrasi:
Gelas piala 250 mL 1 buah Larutan HCl dengan
konsentrasi:
Pipet tetes 1 buah
Termostat 1 buah
Spatula 1 buah
IV. Prosedur Kerja
1 Sel dicuci dengan air dan ditentukan hantarannya
di dalam air. Sel dicuci kembali dan ditentukan
hantarannya sampai menunjukkan hasil yang
tetap.
ditentukan hantarannya dalam larutan KCl
tersebut. Temperatur larutan KCl tersebut juga
ditentukan dan data hantaran jenis larutan KCl 0,1
Npada berbagai temperatur dapat dilihat pada
Tabel 3.
konsentrasi 0,1N; 0,05N; 0,025N; 0,0125N;
0,00625N; 0,00312N; 0,00156N. Konsentrasi
hantaran dari masing-masing larutan tersebut
diukur dengan alat konduktometer. Hantaran dari
larutan CH3COONa, CH3COOH, dan HCl juga
ditentukan pada konsentrasi yang sama dengan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 37
NaCl dengan menggunakan alat konduktometer.
4 Berdasarkan hasi data pada langkah 1 sampai 3,
dibuat kurva dari masing-masing zat tersebut
antara hantaran molarnya terhadap C
5 Harga o dari larutan NaCl, CH3COONa, dan HCl
ditentukan melalui ekstrapolasi
menggunakan hukum Kohlrusch
V. Pengolahan Data
Perhitungan tetapan kesetimbangan:
2. Dari pengukuran hantaran, tentukan hantaran molar pada pengenceran tak
hingga, hitunglah derajat disosiasi serta tetapan kesetimbangan dari asam
lemah tersebut pada masing-masing konsentrasi diatas.
3. Buat kurva dengan mengalurkan log Ka sebagai ordinat α sebagai absis,
dengan mengektrapolasi tentukan harga tetapan kesetimbangan sebenarnya
(K) dari CH3COOH tersebut.
VI. Pertanyaan
1. Apa yang dimaskud dengan kosntanta sel dan mengapa nilainya harus
ditentukan terlebih dahulu?
2. Mengapa hantaran molar pada pengenceran tak hingga larutan CH3COOH
tidak dapat dilakukan secara langsung menggunakan kurva seperti pada
larutan lainnya?
menggunakan larutan lain?
PERCOBAAN VII
SPEKTROFOTOMETRI
II. Dasar Teori
Indikator asam basa pada umumnya akan mengalami perubahan warna yang
dipengaruhi oleh kondisi asam atau basa. Salah satu indikator asam basa adalah metil
merah. Metil merah merupakan salah satu yang dapat menunjukkan sifat suatu asam
maupun basa. Indikator metil merah digunakan untuk mengetahui pH larutan dengn
trayek pH 4,2-6,3.
Dalam larutan metil merah ditemukan sebagai suatu “zwitter ion”. Dalam
suasana asam, senyawa metil merah berupa HMR yang berwarna merah dan
mempunyai dua bentuk resonasi. Jika berada dalam suasana basa, sebuah proton
hilang dan terbentuk anion MR yang berwarna kuning. Keadaan kesetimbangan
antara HMR (metil merah dalam suasana asam) dengan MR (metil merah dalam
suasana basa) ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Keadaan Kesetimbangan Metil Merah dalam Suasana
Asam dan Basa
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 39
Reaksi pengionan metil merah di atas dapat dinyatakan oleh persamaan reaksi
sebagai berikut.
= + −
HMR dan MR− mempunyai absorbansi maksimum pada panjang gelombang yang
berbeda, yaitu pada selang pH 4-6. Harga tetapan kesetimbangan ini dapat dihitung
dengan persamaan (2) dari pengukuran perbandingan − / dapat
ditunjukkan secara spektrofotometri karena kedua bentuk metil merah mengabsorbsi
kuat pada daerah cahaya tampak (400-800 nm).
Spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya pengabsorpsi energi
cahay oleh suatu sistem kimia sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi serta
pengukuran pengabsorpsi yang menyendiri pada suatu panjang gelombang tertentu.
Metode spektrofotometri dibedakan menjadi dua, yaitu spektrofotometri ultraviolet
dan spektrofotometri cahaya tampak. Pada umumnya, penerapan spektrofotometri
ultraviolet dan cahaya tampak pada senyawa organik didasarkan pada transisi n-∗
atau -∗ dan karenanya memerlukan hadirnya gugus kromoforat (C=C, C=O, N=N)
dalam molekul. Transisi ini terjadi dalam daerah spektrum antara 200-700 nm yang
praktis digunakan dalam eksperimen. Pada spektrofotometri UV-Vis, absorbsi hanya
terjadi jika selisih kedua tingkat energi elektronik tersebut (E − E2 − E1)
bersesuaian dengan energi cahaya (foton) yang datang.
Jika I dan I0 masing-masing adalah intensitas cahaya dengan panjang
gelombang tertentu yang telah melalui larutan dengan pelarut murni, maka
absorbansi optik (A) didefinisikan oleh Hukum Lambert-Beer.
A = − log I
I0 = εbc (3)
dimana: I = Intensitas cahaya yang diemisikan oleh larutan dalam sel
I0 = Intensitas cahaya yang diemisikan oleh pelarut dalam sel pada I
yang sama
= Koefisien ekstingsi dari spesies penyerap
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 40
Semakin besar intensitas sinar yang diserap maka nilai A akan semakin besar dan
intesitas sinar yang diteruskan akan semakin kecil. Jika hanya zat terlarut saja yang
dapat mengabsorbsi cahaya, maka
b = panjang/tebal larutan yang dilewati
c = konsentrasi zat terlarut
Harga a bergantung pada panjang gelombang cahaya, pada suhu dan pada jenis
pelarut. Pada daerah berlakunya hukum Lambert-Beer, aluran A terhadap konsentrasi
berupa garis lurus. Jika dalam larutan terdapat lebih dari satu zat terlarut dan masing-
masing zat mengabsorbsi secara bebas, maka absorbansi campuran ini bersifat aditif.
A = A1 = a1. b. c ………………………………. (5)
Pada percobaan ini pertama-tama ditentukan spektrum absorpsi metil merah
bentuk I (dalam larutan asam) dan bentuk II (dalam larutan basa) dan kemudian
dipilih dua panjang gelombang λ1 dan λ2 untuk kedua larutan sedemikian hingga
bentuk asam mengadsorpsi jauh lebih kuat pada λ1 dibandingkan dengan basanya,
dan sebaliknya pada λ2 bentuk basa mengadsorpsi kuat sedangkan bentuk asam
tidak. Secara ideal, λ1 dan λ2 berupa puncak absorpsi.
Gambar 2. Kurva Absorbansi Terhadap Panjang Gelombang untuk HMR dan MR
Dalam suasana sangat asam (seperti dalam HCl) metil merah dapat dianggap
hanya terdapat dalam bentuk asam dan sebaliknya dalam suasana basa (seperti dalam
NaOH) metil merah ditemukan dalam bentuk II.
A
HMR
MR
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 41
Indeks absorbansi molar HMR pada λ1(= a1.HMR ) dan pada λ2(= a2.HMR )
dan juga indeks absorbansi molar MR− pada λ1(= a1.HMR ) dan pada λ2(= a2.HMR )
ditentukan pada berbagai konsentrasi dengan menggunakan persamaan (4) untuk
mengetahui apakah hukum Beer dipenuhi. Untuk maksud ini dapat juga dibentuk
grafik absorbansi A terhadap konsentrasi. Kemudian komposisi campuran HMR dan
MR− pada suatu pH tertentu dihitung dari absorbansi A1 dan A2, masing-masing
pada λ1 dan λ2 dan dengan tebal sel satu cm (b = 1 cm) dengan menggunakan
peersamaan (6) dan persamaan (7)
A1 = dHMR + dMR− MR− ………………………………. (6)
A2 = dHMR + dMR− MR− ………………………………. (7)
III. Alat dan Bahan
Labu ukur 100 mL 1 buah
Pipet volumetri 10 mL 1 buah
Labu ukur 25 mL 2 buah
Labu ukur 10 mL 1 buah
Labu Erlenmeyer 10 mL 8 buah
Labu Erlenmeyer 100 mL 4 buah
Pipet volumetri 50 mL 1 buah
Gelas kimia 100 mL 2 buah
Pipet tetes 2 buah
Kaca arloji 1 buah
Larutan HCl 0,1 M 100 mL
Larutan HCl 0,01 M 50 mL
Larutan NaOH 0,04 M 25 mL
Larutan NaOH 0,01 M 50 mL
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 42
IV. Prosedur Kerja
Pembuatan Larutan Metil Merah
dalam 30 mL etanol 95%, kemudian encerkan
hingga tepat 50 mL dengan air suling (larutan
ini disebut larutan induk).
encerkan dengan air hingga volume menjadi 100
mL (larutan ini disebut sebagai larutan standar.
Pembuatan Larutan HMR
metil merah dalam labu ukur 100 mL, kemudian
tambahkan 10 mL larutan HCl 01 M dan
encerkan dengan aquades hingga tepat 100 mL
Pembuatan Larutan MR -
metil merah dalam labu ukur 100 mL, kemudian
tambahkan 25 mL larutan CH3COONa 0,04 M
dan encerkan dengan aquades hingga tepat 100
mL (pH larutan kira-kira 8).
Penentuan maks HMR dan MR -
1. Ukur absorbansi larutan HMR pada panjang
gelombang mulai dari 350-600 nm. Plot
absorbansi terhadap panjang gelombang
2. Dengan cara yang sama lakukan pula
pengukuran absorbansi dari larutan MR - pada
panjang gelombang mulai dari 400-500 nm. Plot
absorbansi terhadap panjang gelombang
Pengukuran Absorbansi Larutan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 43
mL larutan HMR dalam labu ukur 50 mL,
encerkan hingga tanda batas menggunakan
larutan HCl 0,01 M.
maks HMR dan MR -
harga d merupakan slope dari kurva tersebut.
Konsentrasi HMR adalah 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; dan
0,1 kali konsentrasi HMR awal.
4. Masukkan masing-masing 40, 30, 20, 10, dan 5
mL larutan MR - dalam labu ukur 50 mL,
encerkan hingga tanda batas menggunakan
larutan natrium asetat 0,01 M.
5. Ukur absorbansi masing-masing larutan pada
maks HMR dan MR - .
harga d merupakan slope dari kurva tersebut.
Konsentrasi MR - adalah 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; dan
0,1 kali konsentrasi MR - awal.
Penentuan kuantitas relatif HMR dan MR - pada berbagai nilai pH
1. Buat campuran larutan dengan komposisi
sebagai berikut:
Larutan
Natrium
Asam asetat
0,02 M
Air 15 mL 40 mL 55 mL 60 mL
pH (cek
pada maks HMR dan MR - .
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 44
V. Pengolahan Data
1. Tentukan konsentrasi larutan induk dan larutan standar metil merah.
2. Tentukan konsentrasi larutan HMR awal dan larutan MR - awal.
3. Hitung konsentrasi larutan HMR dan MR - hasil pengenceran.
4. Menggunakan persamaan Lambert-Beer, alurkan nilai absorbansi larutan
terhada konsentrasi, kemudian tentukan nilai d.
5. Tentukan [HMR] dan [MR - ] pada larutan di dalam labu no 1, 2, 3, dan 4.
6. Alurkan nilai pH terhadap log []
[−] untuk memeroleh nilai konstanta
disosiasi (Ka) metil merah, sesuai dengan persamaan pH = log []
[−] + pKa.
VI. Pertanyaan
Mengapa pengukuran absorbansi harus dilakukan pada maks HMR dan MR - ?
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 45
PERCOBAAN VIII
2. Menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik sistem fenol-air.
II. Dasar Teori
Suatu zat memiliki kemungkinan berada dalam fase padat, cair ataupun gas.
Kata “fase” berasal dari bahasa Yunani yang berarti pemunculan. Fase adalah
keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, bukan hanya dalam komposisi
kimianya, melainkan juga dalam keadaan fisiknya.
Komponen adalah spesies yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan
pelarut dalam larutan biner (Atkins, 2006). Sistem biner fenol–air merupakan sistem
yang memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu
tertentu dan tekanan tetap. Kelarutan adalah jumlah maksimum zat yang dapat larut
dalam sejumlah pelarut. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa
zat murni ataupun campuran.
Sistem campuran fenol-air sistem terdiri dari dua komponen yaitu fenol dan
air, sehingga dikatakan sebagai sistem biner. Sistem biner fenol–air tergolong fase
padat–cair, fenol berupa padatan dan air berupa cairan. Kelarutan sistem ini akan
berubah apabila ke dalam campuran ditambahan salah satu komponen penyusunnya
yaitu fenol atau air. Temperatur akan mempengaruhi komposisi kedua fase pada
kesetimbangan. Jika temperatur semakin tinggi, maka kemampuan kedua komponen
untuk melarut akan semakin tinggi juga (Atkins, 2006).
Sistem biner fenol-air merupakan sistem dua komponen yang mempunyai
derajat kebebasan F = 4 - P. Jika sistem ada dalam satu fasa, maka F = 3. Hal ini
berarti sistem mempunyai tiga varian atau tiga derajat kebebasan. Keadaan sistem
digambarkan dengan tiga koordinat atau tiga dimensi (diagram ruang).
Penggambaran keadaan sistem melalui diagram ruang sulit untuk dibuat dan
dipelajari. Untuk menyederhanakan penggambaran sistem maka salah satu variabel
di atas dibuat konstan atau tetap sehingga tinggal 2 variabel bebas. Dengan
penyederhanaan ini diagram dapat digambarkan dalam bentuk dua dimensi. Ada tiga
kemungkinan bentuk diagram, yaitu:
Penyederhanaan selanjutnya dilakukan dengan cara mempelajari berbagai
kesetimbangan yang mungkin terdapat dalam sistem secara terpisah. Hal ini dapat
dilakukan dengan mengatur tekanan dan temperatur sistem. Pada praktikum ini,
sistem biner fenol air diartikan sebagai sistem yang memperlihatkan sistem kelarutan
timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Jika komposisi
campuran fenol–air dilukiskan terhadap suhu akan diperoleh sebuah kurva seperti
gambar berikut:
Keterangan:
XA = fraksi mol air
XF = fraksi mol fenol
XC = fraksi mol komponen pada titik kritis
Terdapat dua fasa pada daerah di dalam kurva. Titik-titik pasangan komposisi
temperatur di dalam kurva selalu menggambarkan dua fasa. Komposisi tiap fasa
terletak pada kurva. Tetapi hanya terdapat satu fasa diluar kurva. Temperatur
konsulat atas atau titik kritis maksimumnya adalah titik maksimum kurva. Di atas
temperatur titik kritis tidak mungkin terdapat dua fasa.
Sistem biner ini mempunyai suhu kritis (TC) pada tekanan tetap yaitu suhu
minimum pada saat dua zat bercampur secara homogen dengan komposisi CC . Pada
T1 dengan komposisi antara A2 dan B2, sistem berada pada dua fasa (keruh).
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 47
Sedangkan pada saat campuran berubah dari keruh menjadi jernih, sistem berada
pada satu fasa. Apabila percobaan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi maka akan
diperoleh batas kelarutan yang berbeda. Jika suhu semakin tinggi, maka kelarutan
masing-masing komponen meningkat sehingga daerah dua fasa semakin menyempit.
III. Alat dan Bahan
Gelas kimia 500 mL 2
Gelas kimia 100 mL 2
Buret 50 mL 1
Statif dan klem 1
1 5 gram fenol ditimbang dan ditempatkan dalam
tabung reaksi bersih
berubah menjadi keruh
berikut:
4 Tabung dipanaskan dalam penangas bersuhu 90 C
5 Suhu dicatat saat campuran berubah dari keruh
menjadi bening (T1)
T1 + 4 C
dalam suhu ruang
keruh dicatat sebagai T2
V. Pengolahan Data
Penambahan
Perhitungan fraksi mol
1. Hitung mol fenol dan mol aquades dalam masing-masing tabung reaksi
2. Tentukan fraksi mol fenol dan aquades dalam masing-masing tabung reaksi
3. Buat diagram sistem biner fenol–air
4. Tentukan titik kritis sistem biner fenol–air
VI. Pertanyaan
penyebabnya!
PERCOBAAN IX
2. Menentukan garis dasi (tie line) sistem air-kloroform-asam asetat.
II. Dasar Teori
kesetimbangan diungkapkan sebagai:
F = C – P + 2
dimana F = jumlah derajat kebebasan, C = jumlah komponen, P = jumlah fasa.
Berdasarkan rumusan di atas, kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekanan,
dan komposisi sistem. Pada sistem tiga komponen, nilai C adalah 3, sehingga
rumusannya menjadi:
F = 3 – P + 2
Pada sistem tiga komponen dengan tekanan dan temperatur tetap, maka nilai 2 pada
rumusan hukum fasa Gibbs tidak perlu dituliskan sehingga derajat kebebasannya
menjadi:
F = 3 – P
Nilai derajat kebebasan maksimal adalah 2 karena nilai P hanya mempunyai 2
pilihan: 1 fasa ketika ketiga komponen bercampur homogen, atau 2 fasa. Umumnya
sistem 3 komponen merupakan sistem cair-cair-cair. Jumlah fraksi mol ketiga
komponen adalah 1. Dengan adanya berbagai bentuk kesetimbangan antara
komponen-komponen yang ada, maka digunakan diagram fase berbentuk segitiga.
Gambar 1. Diagram fasa segitiga
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 50
Pada gambar di atas, titik A, B, dan C menyatakan komponen murni. Titik-
titik pada sisi AB, BC, dan AC menyatakan fraksi dari dua komponen, sedangkan
titik di dalam segitiga menyatakan fraksi dari tiga komponen. Titik P menyatakan
campuran dengan fraksi dari A, B, dan C masing-masing sebanyak x, y, dan z.
Dengan menggunakan prinsip penggambaran komposisi dalam diagram
terner, kesetimbangan fasa untuk sistem tiga komponen air-kloroform-asam asetat
ditunjukkan pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Diagram fasa air-kloroform-asam asetat
Kurva yang terdapat dalam segitiga menggambarkan kelarutan antara ketiga
zat. Garis PQ merupakan garis penentu komposisi sistem yang letaknya tidak sejajar
dengan H2O-CHCl3 disebut garis dasi (tie line). Misalnya suatu sistem dimulai dari
komposisi K, berdasarkan aturan Lever (Lever rule) sistem ini memiliki jumlah air
yang lebih banyak daripada kloroform. Sistem ini merupakan sistem dua fasa yang
bila dikocok akan terlihat keruh. Dengan menitrasi campuran ini dengan asam asetat,
maka komposisi sistem akan berjalan sepanjang garis KK’ menuju ke titik 100%
asam asetat. Dengan melakukan pengocokan secara perlahan selama titrasi akan
diperoleh tetesan terakhir ketika kekeruhan tepat hilang, yaitu titik K’.
III. Alat dan Bahan
Erlenmeyer 50 mL 6 buah
Corong pisah 1 buah
Pipet tetes 2 buah
Neraca analitik 1 buah
Ring 1 buah
Filler 1 buah
Asam asetat 50 mL
Indikator fenolftalein (PP) 5 mL
IV. Prosedur Kerja
1 Disediakan 2 buah buret yang masing-
masing berisi kloroform, dan asam asetat.
2 Massa jenis aquades, kloroform, dan asam
asetat ditentukan menggunakan piknometer.
masing diberi tanda I, II, III, IV, kemudian
dibuat empat macam komposisi air-
kloroform dan labu Erlenmeyer tersebut:
Labu I: 4 g aquades + 1 g kloroform
Labu II: 3 g aquades + 2 g kloroform
Labu III: 2 g aquades + 3 g kloroform
Labu IV: 1 g aquades + 4 g kloroform
4 Masing-masing campuran dalam Erlenmeyer
tersebut dititrasi dengan asam asetat sampai
tidak keruh, kemudian dicatat volume asam
asetat yang digunakan.
dan selanjutnya diisi dengan 2,5 gram
aquades dan 2,5 gram kloroform.
Selanjutnya ditambahkan satu gram asam
asetat, kemudian campuran dikocok hingga
diperoleh campuran yang merata.
6 Campuran tersebut dibiarkan beberapa saat
sampai didapat kembali 2 lapisan (L1 dan L2.
Sementara itu, 2 buah labu Erlenmeyer yang
bersih dan kering disiapkan dan ditimbang
keduanya dengan teliti.
kemudian dipisahkan dan masing-masing
dan L2) yang telah diketahui massanya.
Kemudian ditimbang kembali kedua
dengan NaOH.
V. Pengolahan Data
1. Tentukan massa jenis air, kloroform, dan asam asetat berdasarkan data
percobaan dengan piknometer.
2. Hitung fraksi mol air, kloroform, dan asam asetat dalam keempat campuran.
3. Hitung persen massa air, kloroform, dan asam asetat pada L1 dan L2
4. Gambarkan diagram segitiga dan tie line untuk sistem tiga komponen air-
kloroform-asam asetat.
VI. Pertanyaan
Jelaskan mengapa posisi tie line untuk sistem tiga komponen air-kloroform-asam
diperoleh seperti itu? Mengapa garisnya tidak memotong sisi lain segitiga?
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 53
PERCOBAAN X
I. Tujuan:
2. Memperhatikan efek surface active agent terhadap γ
II. Dasar Teori
cair (fluida) yang berada dalam keadaan diam (statis). Tegangan permukaan terjadi
karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang sehingga permukaannya
tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara
molekul air. Sebagai contoh, akan ditinjau cairan yang berada di dalam sebuah
wadah seperi berikut.
Gambar 1. Gaya Tarik Molekul-molekul dalam Cairan
Gaya tarik molekul-molekul dalam cairan adalah sama ke segala arah, tetapi
molekul-molekul pada permukaan cairan lebih tertarik ke dalam cairan. Hal ini
disebabkan oleh jumlah molekul dalam fase uap lebih sering daripada fase cair.
Akibatnya, zat cair selalu berusaha mendapatkan luas permukaan terkecil, karena itu
cairan cenderung mengambil bentuk bulat. Kecenderungan ini terjadi karena bulatan
adalah objek geometris dengan perbandingan permukaan/volume terkecil.
Molekulcairan biasanya saling tarik menarik. Pada bagian dalam cairan, setiap
molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul lain di setiap sisinya. Akan tetapi, di
permukaan cairan, hanya ada molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di
bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya, karena molekul cairan saling tarik
menarik satu dengan lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada
molekul yang berada di bagian dalam cairan. Sebaliknya, molekul cairan yang
terletak dipermukaan ditarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 54
bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke
bawah. Karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terletak
di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya, dengan menyusut sekuat
mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada permukaan seolah-olah
tertutup oleh selaput elastis dan tipis. Fenomena dikenal dengan istilah tegangan
permukaan. Tegangan permukaan hanya bekerja pada bidang permukaaan dan
besarnyha sama di semua titik.
Sebagai contoh yaitu tetes air cenderung berbentuk seperti balon (yang
merupakan gambaran luas minimum sebuah volum) dengan zat cair berada di
tengahnya. Hal yang sama terjadi pada jarum baja yang memiliki rapat massa lebih
besar dari air tapi dapat mengambang di permukaan zat cair. Fenomena ini terjadi
karena selaput cair dalam kondisi tegang, tegangan fluida ini bekerja parallel
terhadap permukaan dan timbul dari adanya gaya tarik-menarik antara molekulnya.
Apabila tegangan permukaan suatu cairan hendak di ukur, perlu dipilih metode yang
sesuai, misalnya pengukuran dengan tensiometer yang dikenal dengan metode
tensiometer (cara Du – Nouy) (Sukardjo, 2002). Suatu cairan Pt dimasukkan dalam
cairan yang diselidiki dan gaya yang diperlukan untuk memisahkan cincin dari
permukaan diukur. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk
melepaskan suatu cincin platina iridium yang dicelupkan pada permukaan sebanding
dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut. Pada
dasarnya, tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa faktor
diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan
akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang
berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut
dengan molekul surfam.
Efek permukaan dapat dinyatakan dalam Bahasa fungsi Helmholt dan Gibbs.
Hubungan antara fungsi-fungsi ini dan luas permukaan adalah kerja yang diperlukan
untuk mengubah sejumlah tertentu luas ini dan luas permukaan adalah kerja yang
diperlukan untuk mengubah sejumlah tertentu luas ini dan kenyataan bahwa pada
kondisi berbeda dA dan dG sama dengan kerja yang dilakukan dengan mengubah
energi sistem. Kerja yang dilakukan dalam mengubah sangat kecil dσ luas
permukaan suatu sampel sebanding dengan dσ (dw = do). Koefisien disebut
dengan tegangan permukaan (erg/cm2 atau J/m2). Pada volume dan temperatur tetap,
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 55
kerja pembentukan permukaan dapat dikenali dengan perubahan fungsi Helmholtz
(Atkins, 2006) yang dinyatakan dengan dA = dσ. Karena fungsi Helmholtz
berkurang dσ < 0 , maka secara alamiah permukaan cenderung untuk menyusut
atau mengkerut dan menyebabkan permukaan cairan seakan-akan menjadi tegang
(Sukardjo, 2002). Jadi, tegangan muka adalah gaya (dyne) yang bekerja sepanjang 1
cm pada permukaan zat cair. Besarnya gaya ke bawah akibat tegangan permukaan
diukur.
F = 4πRγ
Dimana merupakan tegangan muka; nilai adalah sebesar 3,14; R adalah jari-jari
cincin; dan F adalah gaya untuk memisahkan permukaan cairan. Pada saat cincin
lepas, dapat dituliskan persamaan:
permukaan dengan satuan panjang, maka satuan tegangan permukaan adalah Newton
per meter (N/m) atau dyne per centimeter (dyn/cm).
1 dyn/cm = 10−3 N/m = 1 mN/m
Metode Du-Nouy selain untuk mengukur tegangan muka, juga dipakai untuk
mengukur tegangan muka antara dua fase cair, misalnya tegangan muka antara
minyak dengan air. Dengan metode Du-Nouy, cincin logam yang digunakan pada
permukaan cairan diangkat ke atas dengan memakai torsion wire. Gaya yang
diperlukan untuk tepat memutuskan film cairan diukur pada skala yang dihubungkan
dengan torsion wire tersebut.
Untuk sistem ideal, gaya baru bisa memutuskan film cairan bila besarnya
sama dengan 4πRγ. Persamaan ini hanya berlaku untuk cairan yang mempunyai
sudut kontak θ sama dengan nol. Dalam prakteknya bentuk cairan film yang
diangkat lingkaran logam berbeda dari sistem ideal dan mempengaruhi harga
tegangan permukaan yang diperoleh, sehingga diperlukan faktor koreksi yang
berkisar antara 0,75-1,02.
Emulsifier atau zat pengemulsi didefinisikan sebagai senyawa yang
mempunyai aktivitas permukaan (surface activity agents) sehingga dapat
menurunkan tegangan permukaan (surface tension) cairan. Detergen sintesis modern
didesain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi kotoran yang melekat pada
pakaian, yaitu dengan menurunkan tegangan permukaan air. Misalnya, air murni
tidak membasahi dan bentuk butiran air ini tidak banyak berubah, tetapi tetes air
yang mengandung detergen (surfaktan) akan membasahi lilin dan butir air akan
menyebar (luas permukaan bertambah).
kenaikan suhu, nilai tegangan permukaan mengalami penurunan. Hal ini disebabkan
karena suhu meningkat, molekul cairan bergerak semakin cepat sehingga pengaruh
interaksi antar molekul cairan berkurang. Akibatnya nilai tegangan permukaan juga
mengalami penuruna. Berikut ini beberapa nilai tegangan permukaan yang diperoleh
berdasarkan percobaan.
Zat cair yang
nilai tegangan permukaan fluida. Umumnya ketika terjadi kenaikan suhu, nilai
tegangan permukaan mengalami penurunan (bandingkan nilai tegangan permukaan
air pada setiap suhu). Hal ini disebabkan karena ketika suhu meningkat, molekul
cairan bergerak semakin cepat sehingga pengaruh interaksi antar molekul cairan
berkurang. Akibatnya nilai tegangan permukaan juga mengalami penurunan.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 57
Dalam prakteknya bentuk cairan film yang diangkat lingkaran logam
berbedadari sistem ideal dan mempengaruhi harga tegangan permukaan yang
diperoleh.
Deterjen
turunan minyak bumi. Pada umumnya, deterjen mengandung bahan-bahan berikut:
1. Surfaktan (surface active agent) merupakan zat aktif permukaan yang
mempunyai ujung berbeda yaitu hydrophile (suka air) dan hydrophobe (suka
lemak). Bahan aktif ini berfungsi menurunkan tegangan permukaan air
sehingga dapat melepaskan kotoran yang menempel pada permukaan bahan.
2. Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan
dengan cara menon-aktifkan mineral kesadahan air.
3. Filler (pengisi) adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai
kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas.
4. Additives adalah bahan suplemen tambahan untuk membuat produk lebih
menarik
Minyak dan air tidak saling melarutkan sehingga jika ditambahkan deterjen
seolah-olah minyak dan air akan larut, dimana deterjen akan mengemulsi atau
mensuspensi bahan organik dalam air. Hal ini dapat mengakibatkan tegangan
permukaan pada larutan tersebut menurun.
III. Alat dan Bahan
Batang pengaduk 1 buah
Pipet tetes 2 buah
Minyak goreng 100 mL
1 Alat tensiometer dirangkai dengan baik
2 Aquades dimasukkan ke dalam cawan
petri.
saling bersentuhan dengan dinding
tarikan pertama, kemudian dicatat.
3 Langkah yang sama pada prosedur kerja
no.2 di atas dilakukan juga pada larutan
murni lainnya yaitu kloroform dan
minyak goreng.
1 Detergen bubuk yang akan digunakan
disiapkan terlebih dahulu.
2 Setelah ditimbang, masing-masing
dilarutkan dengan aquades hingga
0,15%
secara bergantian.
dengan dinding cawan.
tarikan pertama, kemudian dicatat.
Penentuan Tegangan Permukaan Campuran Air-Minyak Goreng
1 Sebanyak 25 mL minyak ditambahkan ke
dalam 60 ml aquades
dicatat.
1 Sebanyak 30 mL aquades ditempatkan
dalam cawa petri. Kemudian sebanyak 20
mL kloroform ditambahkan pada 30 mL
aquades yang telah ditempatkan pada
cawa petri tersebut.
dicatat.
1 Disiapkan 15 mL air dalam cawan petri.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 60
2 Kedalam air tersebut ditambahkan 10 mL
minyak kemudian ditambahkan 0,1 gram
detergen.
didiamkan beberapa saat.
campuran minyak-air-detergen pada
dengan minyak.
dan skala yang ditunjukkan saat
pengukuran tegangan permukaan.
1 Disiapkan 15 mL air dalam cawan petri.
2 Kedalam air tersebut ditambahkan 10 mL
kloroform kemudian ditambahkan 0,1
didiamkan beberapa saat.
campuran kloroform-air-detergen
yang ditunjukkan saat pengukuran
Lakukan analisis terhadap nilai tegangan permukaan dari semua larutan dan
campuran yag diujikan. Bandingkan nilainya, dan beri penjelasan.
VI. Pertanyaan
2. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan dan
tegangan antarmuka.
PERCOBAAN XI
I. Tujuan
terhadap laju reaksi.
laju reaksi.
3. Menentukan orde reaksi natrium tiosulfat Na2S2O3 dan energi aktivasi
reaksi
Reaksi kimia adalah proses berubahnya pereaksi menjadi hasil reaksi. Reaksi
kimia ada yang berlangsung lambat dan ada yang cepat. Pada umumnya, reaksi-
reaksi yang terjadi pada senyawa anorganik biasanya berlangsung secara cepat
sehingga sulit dipelajari mekanisme reaksi yang terjadi. Sedangkan reaksi-reaksi
pada senyawa organik berlangsung lambat. Pembahasan tentang kecepatan (laju)
reaksi disebut kinetika kimia (Sukardjo, 2002).
Kinetika kimia membahas tentang laju reaksidan mekanisme reaksi. Laju
reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi persatuan
waktu. Sementara itu, mekanisme adalah serangkaian reaksi sederhana yang
menerangkan reaksi keseluruhan. Laju reaksi dan mekanisme reaksi memiliki
hubungan, di mana untuk mengetahui mekanisme reaksi, dipelajari perubahan laju
reaksi yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi pereaksi, hasil reaksi, katalis,
suhu, dan tekanan. Misalkan untuk reaksi,
A + 2B → 3C
laju reaksi, r, dalam bentuk diferensial dapat dinyatakan sebagai berikut:
= −
=
dimana m adalah tingkat (orde) reaksi terhadap A dan n adalah orde reaksi terhadap
B. m + n adalah orde reaksi total. Orde reaksi tidak selalu sama dengan koefisien
reaksi, tetapi dapat berupa bilangan bulat maupun pecahan. Hal ini terjadi karena
orde reaksi diturunkan dari percobaan, bukan dari persamaan stoikiometri reaksi.
Dengan demikian orde reaksi daapat didefinisikan sebgai jumlah pangkat faktor
konsentrasi pada persamaan laju reaksi bentuk diferensial.
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 62
Laju reaksi dapat ditentukan dengan mengikuti perubahan konsentrasi
pereaksi atau hasil reaksi sejalan dengan waktu. Ada 2 cara untuk menentukan laju
reaksi, yaitu cara kimia dan cara fisika.
1. Pada cara kimia, konsentrasi salah satu yang terlibat dalam reaksi ditentukan
dengan zat lain yang diketahui jumlahnya. Sebagai contoh laju hidrolisis ester
dapat diikuti dengan mereaksikan asam yang terbentuk pada waktu-waktu
tertentu dengan larutan basa standar (analisis volumetri).
2. Pada cara fisika, konsentrasi ditentukan dengan mengukur sifat fisik dan zat
yang terlibat dalam reaksi, misalnya dengan mengukur tekanan, indeks bias,
intensitas warna, sifat optik aktif, daya hantar, dan viskositas.
Pada umumnya laju reaksi akan meningkat jika konsentrasi (molaritas)
pereaksi ditingkatkan. Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum
zat pelarut. Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas
suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi akan berlangsung. Dengan demikian pada
molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas
yang tinggi. Hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah:
v = k [A] m
Hubungan antar laju reaksi dari konsentrasi dapat diperoleh melalui data
eksperimen. Untuk reaksi:
aA + bB → produk
dapat dirumuskan bahwa laju reaksi berbanding lurus dengan A m dan B n .
Ungkapan laju reaksi, r, dapat dinyatakan: r = k A m B n disebut hukum laju atau
persamaan laju dengan k adalah tetapan laju, m dan n masing-masing adalah orde
reaksi terhadap A dan B yang dapat berupa bilangan bulat atau pecahan. Orde reaksi
diperoleh secara eksperimen, tidak dapat persamaan stoikometrinya.
Pada tahun 1889, Arrhenius mengusulkan sebuah persamaan empiris yang
menyatakan kebergantungan konstanta laju reaksi terhadap suhu yang berlaku pada
interval suhu yang tidak begitu lebar. Persamaan ini adalah sebagai berikut.
k = A−Ea /RT
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 63
k adalah konstanta laju untuk reaksi orde satu yang memiliki satuan detik. A adalah
faktor frekuensi yang memiliki satuan sama dengan satuan konstanta laju, dan Ea
adalah energi aktivasi. Faktor −Ea /RT menunjukkan fraksi molekul yang memiliki
energi yang melebihi energi aktivasi.
Persamaan k = A−Ea /RT sering ditulis dalam bentuk logaritma sebagai
berikut.
RT
Plot ln k sebagi fungsi 1/T akan membentuk garis lurus dengan slop - Ea
R dan akan
mendorong sumbu ln k pada titik ln A.
Gambar 1. Kurva ln k terhadap 1/T sesuai dengan persamaan Arrhenius
III. Alat dan Bahan
Batang pengaduk 1 buah
Pipet tetes 2 buah
Kaca arloji 1 buah
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 64
Filler 1 buah
Tabung reaksi 1 rak
1 Larutan Na2S2O3 0,25 M dibuat sebanyak
250 mL dan sebanyak 25 mL larutan
Na2S2O3 0,25 M ditempatkan dalam
erlenmeyer
hitam. Ketika dilihat dari atas melalui
larutan natrium tiosulfat, tanda silang
dapat dilihat dengan jelas.
mL larutan HCl 1 M. Tepat ketika HCl
ditambahkan, stopwatch dinyalakan.
dan diamati perubahan yang terjadi dari
atas larutan. Waktu dicatat ketika tanda
silang hitam sudah tidak dapat diamati
lagi.
No Volume
2 20 5 1
3 15 10 1
4 10 15 1
5 5 20 1
6 2,5 22,5 1
1 Sebanyak 25 mL larutan Na2S2O3 0,05 M
dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer.
2 Sebanyaak 1 mL larutan HCl 1 M
dimasukkan ke dalam tabung reaksi.
3 Labu erlenmeyer yang berisi larutan
Na2S2O3 0,05 M dan tabung reaksi yang
berisi larutan HCl 1 M tersebut
dimasukkan ke dalam penangas air. Kedua
larutan tersebut didiamkan sampai
mencapai suhu keseimbangan 30 .
ke dalam larutan Na2S2O3 dan labu
erlenmeyer yang berisi latutan diletakkan
di atas kertas putih yang telah diberi tanda
silang hitam. Pada saat pencampuran
dilakukan pengadukan dan dicatat waktu
yang diperlukan hingga tanda silang tidak
teramati lagi.
V. Pengolahan Data
1. Dalam percobaan ini 1/waktu digunakan untuk mengukur laju reaksi. Buatlah
kurva laju reaksi sebagai fungsi konsentrasi tiosulfat.
2. Hitung orde reaksi terhadap tiosulfat
3. Laju reaksi dinyatakan sebagai 1/waktu
4. Buat kurva laju reaksi sebagai fungsi suhu
5. Buat kurva log laju reaksi sebagai fungsi 1/suhu K−1
Penuntun Praktikum Kimia Fisika 66
VI. Pertanyaan
1. Bagaimana cara menentukan orde reaksi keseluruhan?
2. Peningkatan suhu tidak selalu berarti peningkatan laju reaksi. Beri komentar
anda mengenai hal ini!
PERCOBAAN XII
ISOTERM ADSORPSI
I. Tujuan
Menentukan model isoterm adsorpsi yang sesuai dan nilai parameter adsorpsinya.
II. Dasar Teori
permukaan zat lain sebagai akibat ketidak jenuhan gaya-gaya pada permukaan
tersebut. Untuk proses adsorpsi dalam larutan, jumlah zat yang teradsorpsi
bergantung pada beberapa faktor, yaitu: jenis adsorben, jenis adsorbat atau zat yang
teradsorpsi, luas permukaan adsorben, konsentrasi zat terlarut, dan temperatur.
Ada dua persamaan yang sering digunakan untuk menjelaskan proses
adsorpsi pada permukaan zat padat. Yang pertama adalah persaman Langmuir yang
dikenal sebagai “isoterm adsorpsi Langmuir”. Persamaan ini berlaku untuk adsorpsi
lapisan tunggal (monolayer) pada permukaan zat yang homogen. Persamaan
Langmuir dapat diturunkan secara teoretis dengan menganggap terjadinya suatu
kesetimbangan antara molekul yang diadsorpsi dan molekul yang masih bebas.
Isoterm tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:
=
1+ ................................................................................(1)

=
1
qm = kapasitas adsorpsi maksimum (mg/g)
Ce = konsentrasi adsorbat saat setimbang (mg/L)
KL = konstanta kesetimbangan adsorpsi Langmuir (L/mg)
Isoterm Freundlich adalah persamaan empiris (yaitu tidak dapat diturunkan
secara teoretis). Isoterm tersebut adalah:

Persamaan (2) mengungkapkan bahwa bila suatu proses adsorpsi sesuai
dengan model isoterm adsorpsi Langmuir, maka aluran kurva log
terhadap Ce
merupakan suatu garis lurus. Sesuai dengan persamaan (3), bila suatu proses adsorpsi
Penuntun Praktikum Kimia Fi