Your SlideShare is downloading. ×
  • Like
Laporan Praktikum Timbal Balik Fenol-Air
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Now you can save presentations on your phone or tablet

Available for both IPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Laporan Praktikum Timbal Balik Fenol-Air

  • 667 views
Published

Ini laporan praktikum Kimia Fisika Kelompok VA …

Ini laporan praktikum Kimia Fisika Kelompok VA
Mohon komentarnya untuk kebaikkan bersama

Published in Education
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
667
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
27
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. LABORATORIUM KIMIA FISIKA Percobaan : TIMBAL BALIK FENOL-AIR Kelompok : VA Nama 1. 2. 3. 4. 5. : Eriska Wahyu Kusuma Faiz Riskullah Irine Ayundia Mulya Nugraha Nurul Qiftiyah NRP. NRP. NRP. NRP. NRP. 2313 030 099 2313 030 027 2313 030 057 2313 030 001 2313 030 067 Tanggal Percobaan : 23 September 2013 Tanggal Penyerahan : 30 September 2013 Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T.,M.T. Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W. PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013
  • 2. ABSTRAK Tujuan dari percobaan timbal balik fenol-air adalah untuk menentukan temperature kritis dari kelarutan fenol dan air dengan variabel berat fenol 2,5gram dan 3gram. Prosedur yang digunakan dalam percobaan ini adalah dengan menimbang padatan fenol dengan variabel 2,5gram dan memasukkan 2,5gram padatan fenol kedalam tabung reaksi. Selanjutnya menambahkan aquadest sebanyak 1ml menggunakan pipet tetes kedalam tabung reaksi yang berisi padatan fenol dan mengaduk padatan fenol hingga larut dalam air. Setelah itu memanaskan gelas beaker yang berisi aquadest yang didalamnya terdapat tabung reaksi fenol-air hingga larutan fenol-air menjadi jernih dan mendinginkan tabung reaksi fenol-air sampai larutan fenol-air keruh kembali, serta mencatat temperature ketika larutan fenol-air jernih dan keruh. Menambahkan kembali aquadest sebanyak 1ml dan mencatat temperature saat larutan fenol-air menjadi jernih dan keruh. Begitu seterusnya hingga volume aquadest 10ml. Mengulangi prosedur kerja dengan menggunakan variabel berat fenol 3gram. Selanjutnya, menimbang padatan fenol dengan variabel 2,5gram dan memasukkan 2,5gram padatan fenol kedalam tabung reaksi. Kemudian menambahkan aquadest sebanyak 1ml menggunakan pipet tetes ke dalam tabung reaksi yang berisi padatan fenol dan mengaduk padatan fenol hingga larut dalam air. Menghitung persentase berat fenol dalam larutan fenol-air dengan cara membagi massa fenol sebesar 2,5gram dengan jumlah massa fenol 2,5gram dan 1gram air. Lalu menambahkan kembali aquadest 1ml dan menghitung persentase berat fenol dengan cara yang sama hingga volume aquadest 10ml. Menghitung persentase berat fenol dengan variabel fenol 3gram. Dari percobaan ini, terjadi perubahan jumlah dimana pada fase awal jumlah fenol lebih dominan dibandingkan air diikuti dengan kenaikan suhu dan kemudian jumlah air lebih dominan dibandingkan dengan jumlah fenol diikuti dengan penurunan suhu pada. Dari hasil percobaan pada variabel berat fenol 2,5gram yaitu percobaan 1 memiliki suhu rata-rata 37,5oC, percobaan 2 memiliki suhu rata-rata 41,5oC, percobaan 3 memiliki suhu rata-rata 42,5oC, percobaan 4 memiliki suhu ratarata 64,5oC, percobaan 5 memiliki suhu rata-rata 63,5oC, percobaan 6 memiliki suhu rata-rata 61,5oC, percobaan 7 memiliki suhu rata-rata 59,5oC, percobaan 8 memiliki suhu rata-rata 57oC, percobaan 9 memiliki suhu rata-rata 55oC, dan percobaan 10 memiliki suhu rata-rata 53oC. Pada variabel berat fenol 3gram yaitu percobaan 1 memiliki suhu rata-rata 44,5oC, percobaan 2 memiliki suhu rata-rata 56,5oC, percobaan 3 memiliki suhu rata-rata 57,5oC, percobaan 4 memiliki suhu ratarata 58,5oC, percobaan 5 memiliki suhu rata-rata 56,5oC, percobaan 6 memiliki suhu rata-rata 53,5oC, percobaan 7 memiliki suhu rata-rata 49oC, percobaan 8 memiliki suhu rata-rata 41oC, percobaan 9 memiliki suhu rata-rata 49oC, dan percobaan 10 memiliki suhu rata-rata 50oC, sehingga membentuk kurva menyerupai parabola. Jadi, dapat ditarik kesimpulan bahwa temperature akan semakin tinggi apabila semakin banyak volume air yang ditambahkan tetapi akan turun kembali ketika larutan telah mencapai titik kritis atau temperature kritis. Kata kunci : timbal balik fenol-air, fenol-air, kelarutan, temperature i
  • 3. DAFTAR ISI ABSTRAKS ............................................................................................................. i DAFTAR ISI ............................................................................................................ ii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ iii DAFTAR TABEL .................................................................................................... iv DAFTAR GRAFIK ................................................................................................... v BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ............................................................................................ I-1 I.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... I-1 I.3 Tujuan Percobaan ....................................................................................... I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori ................................................................................................ II-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan .................................................................................. III-1 III.2 Bahan Yang Digunakan ........................................................................... III-1 III.3 Alat Yang Digunakan ............................................................................... III-1 III.4 Prosedur Percobaan .................................................................................. III-1 III.5 Diagram Alir Percobaan ........................................................................... III-2 III.6 GambarAlat Percobaan ............................................................................ III-4 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan ...................................................................................... IV-1 IV.2 Pembahasan.............................................................................................. IV-2 BAB V KESIMPULAN ........................................................................................... V-1 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ vi DAFTAR NOTASI ................................................................................................... vii APPENDIKS ............................................................................................................. viii LAMPIRAN - Laporan Sementara - Fotokopi Literatur - Lembar Revisi ii
  • 4. DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Struktur Molekul Fenol ........................................................................ II-4 Gambar II.2 Struktur Molekul Air ............................................................................ II-6 Gambar II.3 Kurva Timbal-Balik Fenol Air ............................................................. II-14 Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ....................................................................... III-4 iii
  • 5. DAFTAR TABEL Tabel II.1 Tetepan Fisik Air pada Temperature Tertentu ..................................... II-8 Tabel II.2 Koefisien Daya Larut Gas dalam H2O ................................................. II-12 Tabel II.3 Daya Larut dalam Air ........................................................................... II-13 Tabel IV.1.1 Pengaruh Penambahan Volume Terhadap Perubahan Suhu dan Persen Berat ......................................................................................... IV-1 iv
  • 6. DAFTAR GRAFIK Grafik IV.2.1 Grafik Timbal Balik Fenol-Air pada Variabel 2,5gram Fenol .................. IV-2 Grafik IV.2.2 Grafik Timbal Balik Fenol-Air pada Variabel 3gram Fenol ..................... IV-3 Grafik IV.2.3 Perbandingan Timbal Balik Fenol-Air pada Variabel 2,5gram dan 3gram .................................................................................... IV-4 v
  • 7. BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar belakang Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute) untuk dapat larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan timbal balik fenol-air adalah kelarutan dari larutan fenol dengan air yang bercampur sebagian bila temperaturenya dibawah temperature kritis. Temperature kritis adalah kenaikan temperature tertentu dimana akan diperoleh komposisi yang berada dalam kesetimbangan. Temperature kritis pada percobaan timbal balik fenol dapat diperoleh melalui suhu ratarata maksimum pada saat keadaan jernih dan keruh. Pada saat larutan tersebut mencapai temperature kritis maka larutan tersebut mencapai titik kritis. Latar belakang atau alasan praktikum ini dilaksanakan adalah agar praktikan dapat mengetahui kelarutan dua jenis zat yang tidak saling campur ketika dicampurkan pada saat mencapai titik kritis maupun sebelum mencapai titik kritis. Selain itu percobaan timbal balik fenol-air juga dapat diterapkan untuk mencari titik kritis dari 2 larutan yang tidak saling bercampur. Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu juga dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja. I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana hubungan temperature kritis dalam kelarutan timbal balik fenol-air dengan variabel berat fenol sebesar 2,5gram dan 3gram beserta penambahan aquadest dengan variabel 1-10ml dengan kelipatan 1ml ? 2. Berapakah persentase berat fenol dalam kelarutan timbal balik fenol-air dengan variabel berat fenol sebesar 2,5gram dan 3gram beserta penambahan aquadest dengan variabel 110ml dengan kelipatan 1ml ? I.3 Tujuan 1.Mengetahui hubungan temperature kritis dalam kelarutan timbal balik fenol-air dengan variabel berat fenol sebesar 2,5gram dan 3gram beserta penambahan aquadest dengan variabel 1-10ml dengan kelipatan 1ml. I-1
  • 8. I-2 BAB I Pendahuluan 2.Mengetahui persentase berat fenol dalam kelarutan timbal balik fenol-air dengan variabel berat fenol sebesar 2,5gram dan 3gram beserta penambahan aquadest dengan variabel 1-10ml dengan kelipatan 1ml. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 9. BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori Sistem biner fenol–air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat solubilitas timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Solubilitas (kelarutan) adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran ( Sukardjo,1989). Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut atau solute, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi). Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antarpartikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu struktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut; hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil. Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti temperature, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat yaitu jumlah suatu zat yang dapat II-1
  • 10. II-2 BAB II Tinjauan Pustaka terlarut dalam pelarut tertentu sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu. Didalam larutan terdapat juga larutan ideal. Bila interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan interaksi antarmolekul komponen-komponen tersebut pada keadaan murni, terbentuklah suatu idealisasi yang disebut larutan ideal. Larutan ideal mematuhi hukum Raoult, yaitu bahwa tekanan uap pelarut (cair) berbanding lurus dengan fraksi mol pelarut dalam larutan. Larutan yang benar-benar ideal tidak terdapat di alam, namun beberapa larutan memenuhi hukum Raoult sampai batas-batas tertentu. Contoh larutan yang dapat dianggap ideal adalah campuran benzena dan toluena. Ciri lain larutan ideal adalah bahwa volumenya merupakan penjumlahan tepat volume komponen-komponen penyusunnya. Pada larutan non-ideal, penjumlahan volume zat terlarut murni dan pelarut murni tidaklah sama dengan volume larutan (Wikipedia, 2013). Larutan ideal mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1. Pada pengenceran komponennya todak mengalami perubahan sifat. 2. Tidak terjadi perubahan panas pada pembuatan atau pengenceran. 3. Volume total adalah jumlah volume komponennya. 4. Mengikuti hukum Raoult tentang tekanan uap. 5. Sifat fisiknya adalah rata-rata sifat fisika penyusun. ( Sukardjo,1989) Ada dua macam larutan, yaitu : 1. Larutan homogen, yaitu apabila dua macam zat dapat membentuk suatu larutan homogen yang susunannya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun. atau larutan dapat bercampur seragam (miscible). 2. Larutan heterogen, yaitu apabila dua macam zat yang bercampur masih terdapat permukaan-permukaan tertentu yang dapat terdeteksi antara bagian-bagian atau fase yang terpisah. (Prokim09, 2011) Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 11. II-3 BAB II Tinjauan Pustaka Larutan heterogen dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu : 1. Insoluble , jika kelarutannya sangat sedikit , yaitu kurang dari 0,1gram zat terlarut dalam 1000gram pelarut. Misalnya kaca dalam air. 2. Immisible, jika kedua zat tersebut tidak dapat larut antara zat satu ke dalam zat lain, misalnya minyak dalam air. (Prokim09, 2011) Selain itu ada beberapa jenis larutan diantaranya sebagai berikut : 1. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan ini dibedakan menjadi : A. Elektrolit Kuat Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).Yang tergolong elektrolit kuat adalah: a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HClO3, H2SO4, HNO3 dan lain-lain. b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain. c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain B. Elektrolit Lemah Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: 0 < alpha < 1.Yang tergolong elektrolit lemah adalah: a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain. b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain. c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain 2. Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak meng ion).Tergolong ke dalam larutan non-elektrolit misalnya: - Larutan urea - Larutan sukrosa - Larutan glukosa - Larutan alkohol dan lain-lain (Chemistnidu, 2011). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 12. II-4 BAB II Tinjauan Pustaka Campuran terdiri dari beberapa jenis. Dilihat dari fasenya, Pada sistem biner fenol –air, terdapat 2 jenis campuran yang dapat berupah pada kondisi tertentu. Suatu fase didefenisikan sebagai bagian sistem yang seragam atau homogen diantara keadaan submakroskopiknya, tetapi benar-benar terpisah dari bagian sistem yang lain oleh batasan yang jelas dan baik. Campuran padatan atau dua cairan yang tidak saling bercampur dapat membentuk fase terpisah. Sedangkan campuran gas-gas adalah satu fase karena sistemnya yang homogen. Simbol umum untuk jumlah fase adalah P (Wikipedia, 2013). Dalam hal ini yang menjadi zat yang terlarut (solute) adalah fenol, sedangkan pelarut (solvent) adalah air. Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimia fenol adalah C6H5OH memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil (Wikipedia, 2013). Gambar II.1 Struktur Molekul Fenol Kata fenol juga merujuk pada beberapa zat yang memiliki cincin aromatik yang berikatan dengan gugus hidroksil. Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O− yang dapat dilarutkan dalam air (Wikipedia, 2013). Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya. Fenol didapatkan melalui oksidasi sebagian pada benzena atau asam benzoat dengan proses Raschig, Fenol juga dapat diperoleh sebagai hasil dari oksidasi batu bara (Wikipedia, 2013). Fenol dapat digunakan sebagai antiseptik seperti yang digunakan Sir Joseph Lister saat mempraktikkan pembedahan antiseptik. Fenol merupakan komponen utama pada anstiseptik dagang, triklorofenol atau dikenal sebagai TCP (trichlorofenol). Fenol juga Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 13. II-5 BAB II Tinjauan Pustaka merupakan bagian komposisi beberapa anestitika oral, misalnya semprotan kloraseptik (Wikipedia, 2013). Fenol berfungsi dalam pembuatan obat-obatan Bagian dari produksi aspirin, pembasmi rumput liar, dan lainnya. Selain itu fenol juga berfungsi dalam sintesis senyawa aromatis yang terdapat dalam batu bara. Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh (Wikipedia, 2013). Fenol yang terkonsentrasi dapat mengakibatkan pembakaran kimiawi pada kulit yang terbuka.Penyuntikan fenol juga pernah digunakan pada eksekusi mati. Penyuntikan ini sering digunakan pada masa Nazi, Perang Dunia II. Suntikan fenol diberikan pada ribuan orang di kamp-kamp konsentrasi, terutama di Auschwitz-Birkenau. Penyuntikan ini dilakukan oleh dokter ke vena (intravena) di lengan dan jantung. Penyuntikan ke jantung dapat mengakibatkan kematian langsung (Wikipedia, 2013). Senyawa fenol dibedakan atas dua jenis utama yaitu : A. Berdasarkan jalur pembuatannya : 1. Senyawa fenol yang berasal dari asam shikimat atau jalur shikimat 2. Senyawa fenol yang berasal dari aseta malonat 3. Ada juga senyawa fenol yang berasal dari kombinasi antara kedua jalur biosintesa dari senyawa fenol yang berasal dari asam shikimat atau jalur shikimat dan Senyawa fenol yang berasal dari aseta malonat yaitu senyawa-senyawa flavonoid. B. Berdasarkan jumlah atom hidrogen yang dapat diganti oleh gugus hidroksil maka ada tiga golongan senyawa fenol yaitu : 1. Fenol monovalen Jika satu atom H dari inti aromatik diganti oleh satu gugusan OH. 2. Fenol divalen Adalah senyawa yang diperoleh bila dua atom hidrogen pada inti aromatik diganti dengan dua gugus hidroksil. Dan merupakan fenol bervalensi dua. 3. Fenol trifalen Adalah senyawa yang diperoleh bila tiga atom hidrogen pada inti aromatik diganti dengan tiga gugus hidroksil. (Saputri, 2010). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 14. II-6 BAB II Tinjauan Pustaka Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil) tersedia di Bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat berbentuk sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia (Wikipedia, 2013). Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di Bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan Bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. Indonesia telah memiliki undang-undang yang mengatur sumber daya air sejak tahun 2004, yakni Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air (Wikipedia, 2013). Gambar II.2 Struktur Molekul Air Menurut kimia fisika air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: Satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperature 273,15 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik (Wikipedia, 2013). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 15. II-7 BAB II Tinjauan Pustaka Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidridahidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flour, fosfor, sulfur, dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperature dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif dibandingkan elemen-elemen lain tersebut kecuali flor (Wikipedia, 2013). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen (Wikipedia, 2013). Air sering disebut sebaga pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperature standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH). Tingginya konsentrasi kapur terlarut membuat warna air dari Air Terjun Havasu terlihat berwarna turquoise (Wikipedia, 2013). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 16. II-8 BAB II Tinjauan Pustaka Tabel II.1 Tetapan Fisik Air pada Temperature Tertentu 0o 20o 50o 100o Massa jenis (g/cm3) 0.99987 0.99823 0.9981 0.9584 Panas jenis (kal/g•oC) 1.0074 0.9988 0.9985 1.0069 Kalor uap (kal/g) 597.3 586.0 569.0 539.0 1.40 × 10- 1.52 3 10-3 10-3 75.64 72.75 67.91 58.80 178.34 × 10- 100.9 4 10-4 10-4 10-4 87.825 80.8 69.725 55.355 Konduktivitas termal (kal/cm•s•oC) Tegangan permukaan (dyne/cm) Laju viskositas (g/cm•s) Tetapan dielektrik -3 1.39 × 10 × 54.9 × × 1.63 × 28.4 × (Wikipedia, 2013) Molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirinya arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidroksida (OH-). Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut: H2O(l) 2H2(g) O2(g) (Wikipedia, 2013) Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektrode dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen. Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garamgaram) disebut sebagai zat-zat "hidrofilik" (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat "hidrofobik" Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 17. II-9 BAB II Tinjauan Pustaka (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air (Wikipedia, 2013). Air menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. Air memiliki sejumlah muatan parsial negatif (σ-) dekat atom oksigen akibat pasangan elektron yang (hampir) tidak digunakan bersama, dan sejumlah muatan parsial positif (σ+) dekat atom oksigen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen bersifat lebih elektronegatif dibandingkan atom hidrogen yang berarti, atom oksigen memiliki lebih "kekuatan tarik" pada elektron-elektron yang dimiliki bersama dalam molekul, menarik elektron-elektron lebih dekat ke arahnya (juga berarti menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah di sekitar atom oksigen bermuatan lebih negatif ketimbang daerahdaerah di sekitar kedua atom hidrogen. Air memiliki pula sifat adhesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami kepolarannya. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Hal ini dapat diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Di atas sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air (Wikipedia, 2013). Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh (supersaturated) yang menstabil (Sukardjo, 1989). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 18. II-10 BAB II Tinjauan Pustaka Faktor yang mempengaruhi kelarutan sifat dari solute dan solvent, cosolvensi, kelarutan, temperature, salting out, salting in, dan pembentukan kompleks. Solute yang polar akan larut dalam solvent yang polar pula. Misalnya garam-garam anorganik larut dalam air. Solute yang nonpolar larut dalam solvent yang nonpolar pula. Misalnya alkaloid basa (umumnya senyawa organik) larut (Wahyu, 2008). 1. Cosolvensi Cosolvensi adalah peristiwa kenaikan kelarutan suatu zat karena adanya penambahan pelarut lain dalam kloroform.atau modifikasi pelarut. Misalnya luminal tidak larut dalam air, tetapi larut dalam campuran air dan gliserin atau solutio petit. 2. Kelarutan Zat yang mudah larut memerlukan sedikit pelarut, sedangkan zat yang sukar larut memerlukan banyak pelarut. Kelarutan zat anorganik yang digunakan dalam farmasi umumnya adalah dapat larut dalam air dan tidak larut dalam air. Semua garam klorida larut, kecuali AgCl,PbCl2, Hg2Cl2. Semua garam nitrat larut kecuali nitrat base. Semua garam sulfat larut kecuali BaSO4,PbSO4,CaSO4.Semua garam karbonat tidak larut kecuali K2CO3, Na2CO3. Semua oksida dan hidroksida tidak larut kecuali KOH, NaOH, BaO, Ba(OH)2. semua garam fosfat tidak larut kecuali K3PO4, Na3PO3.Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersifat endoterm, karena pada proses kelarutannya membutuhkan panas. 3. Salting Out Salting Out adalah Peristiwa adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai kelarutan lebih besar dibanding zat utama, akan menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan karena ada reaksi kimia. Contohnya : kelarutan minyak atsiri dalam air akan turun bila kedalam air tersebut ditambahkan larutan NaCl jenuh hal ini dikarenakan kelarutan NaCl dalam air lebih besar daripada kelarutan minyak atsiri dalam air. 4. Salting In Salting in adalah adanya zat terlarut tertentu yang menyebabkan kelarutan zat utama dalam solvent menjadi lebih besar. Contohnya adalah riboflavin tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan yang mengandung nicotinamidum karena terjadi penggaraman riboflavin ditambahkan basa NH4. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 19. II-11 BAB II Tinjauan Pustaka 5. Pembentukan Kompleks Pembentukan kompleks adalah peristiwa terjadinya interaksi antara senyawa tak larut dengan zat yang larut dengan membentuk garam kompleks. Contohnya : Iodium larut dalam larutan KI atau NaI jenuh. 6. Temperature Pengaruh temperature tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, maka daya larut turun dengan turunnya temperature. Bila panas pelarutan (∆H) positif, maka daya larut naik dengan naiknya temperature. 7. Tekanan Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya larut zat padat dan zat cair, tetapi berpengaruh pada daya larut gas. (Wahyu, 2008). Kecepatan kelarutan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu : 1. Ukuran Partikel Makin halus solute, makin kecil ukuran partikel. Makin luas Permukaan solute yang kontak dengan solvent, solute makin cepat larut. 2. Suhu Umumnya kenaikan suhu menambah kenaikan kelarutan solute. 3. Pengadukan Umumnya apabila pengadukan dilakukan semakin cepat maka kelarutan akan besar. (Sogay, 2011). Berdasarkan percampuran zatnya terdapat 9 jenis larutan yaitu : 1. Larutan gas dalam gas Gas dengan gas selalu bercampur sempurna membentuk larutan. Sifat-sifat larutan adalah aditif, asal tekanan total tidak terlalu besar. 2. Larutan cairan/zat padat dalam gas Larutan ini tejadi bila cairan menguap atau zap padat menyublim dalam suatu gas, jadi larutannya berupa uap dalam gas. Jumlah uap yang terjadi terbatas,karena tekanan uap zat cair dan zat padat tertentu untuk tiap temperature berbeda 3. Larutan gas/cairan dalam zat padat Ada kemungkinan gas dan cairan terlarut dalam zat padat, contoh H2 dalam Pd dan benzena dalam iodium. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 20. II-12 BAB II Tinjauan Pustaka 4. Larutan zat padat dalam zat padat Larutan antara zat padat dan zat padat dapat berupa campuran sebagian atau sempurna. Bila bercampur sempurna, tidak dipengaruhi temperature tetapi bila bercampur sebagian di pengaruhi temperature. Contoh : K2SO4 ( NH4)SO4 : Au Pd 5. Larutan gas dalam cair Tergantung pada jenis gas, jenis pelarut, tekanan dan temperature. Daya larut N2 , H2, O2 dan He dalam air sangat kecil. Sedangkan HCl dan NH3 sangat besar. Hal ini disebabkan karena gas yang pertama tidak bereaksi dengan air, sedangkan gas yang kedua bereaksi sehingga membentuk asam klorida dan ammonium hidroksida. Jenis pelarut juga berpengaruh. Misalnya N2, O2 dan CO2 lebih mudah larut dalam alkohol daripada dalam air, sedangkan NH3 dan H2S lebih mudah larut dalam air daripada alkohol. Koefisien daya larut adalah banyaknya gas dalam cc ( direduksi pada 0oC 76cmHg) yang larut dalam 1cc pelarut pada temperature tertentu dan tekanan 1 atm, harganya makin turun bila temperature naik. Tabel II.2 Koefisien Daya Larut Gas dalam H2O Gas 0oC 10 oC 25 oC 50 oC 100 oC CO2 1,713 1,914 0,759 0,436 - N2 0,02354 0,01861 0,01434 0,01088 0,0095 H2 0,02148 0,01955 0,01754 0,01608 0,0160 O2 0,04758 0,03802 0,02831 0,02090 0,0170 6. Larutan cairan dalam cairan Bila dua cairan dicampur, zat ini dapat bercampur sempurna, bercampur sebagian, atau tidak sama sekali bercampur. Daya larut cairan dalam cairan tergantung dari jenis cairan dan temperature. Contoh : a. Zat-zat yang mirip daya larutnya besar Benzena – Toluena Air – alkohol Air – Metil b. Zat-zat yang berbeda tidak dapat bercampur Air – Nitro Benzena Air – Kloro Benzena Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 21. II-13 BAB II Tinjauan Pustaka 7. Larutan zat padat dalam cairan Daya larut zat padat dalam cairan tergantung jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperature dan sedikit tekanan. Batas daya larutnya adalah konsentrasi larutan jenuh. Konsentrasi larutan jenuh untuk bermacam-macam zat dalam air sangat berbeda, tergantung jenis zatnya. Umumnya daya larut zat-zat organik dalam air sangat berbeda, tergantung jenis zatnya. Umumnya daya larut zat-zat organik dalam air lebih besar daripada dalam pelarut-pelarut organik. Umumnya daya larut bertambah dengan naiknya temperature karena kebanyakan zat mempunyai panas pelarutan positif. Na2SO4.10H2O mempunyai panas pelarutan negatif hingga daya larutnya turun dengan naiknya temperature. Tabel II.3 Daya Larut dalam Air Zat 0oC 20 oC 40 oC 60 oC 100 oC NH4Cl 29,4 37,2 45,8 55,2 77,3 CuSO4.5H2O 14,3 20,7 28,5 40,0 75,4 NaCl 35,7 36,0 36,6 37,3 39,8 (Sukardjo, 1989) Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur sebagian bila temperaturenya dibawah temperature kritis. Jika mencapai temperature kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika temperature telah melewati temperature kritis, maka sistem larutan tersebut akan kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi. Salah satu contoh dari kelarutan timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang berdasarkan pada persen fenol dalam setiap perubahan temperature baik dibawah temperature kritis. Jika temperature dari dalam kelarutan fenol-air dinaikkan diatas 500C maka komposisi larutan dari sistem larutan tersebut akan berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan bertambah (lebih dari 11,8%) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari 62,6%). Pada saat suhu kelarutan mencapai 660C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 22. II-14 BAB II Tinjauan Pustaka T L1 L2 A2 B2 A1 T2 B1 T1 T0 XA = 1 XC XF = 1 Mol Fraksi Gambar II.3 Kurva Timbal-balik Fenol air Sistem biner fenol–air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan timbak balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Disebut sistem biner karena jumlah komponen campuran terdiri dari dua zat, yaitu fenol dan air. Fenol dan air kelarutannya akan berubah apabila dalam campuran itu ditambahkan salah satu komponen penyusunnya, yaitu fenol atau air. Pada sistem pencampura liquid-liquid, dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Sistem dengan kelarutan yang tidak terbatas dari 2 komponen seperti sistem etanol-air. 2. Sistem dengan kelarutan terbatas dari dua komponen, yag akan berubah dengan perubahan temperature dan pada definit, temperature menjadi kelarutan yang tidak terbatas seperti fenol-air. 3. Sistem dengan kelarutan terbatas dari dua komponen, dimana tidak dijumpai temperature, dan sistem akan larut sempurna seperti CCl4 – air. Sifat-sifat fenol adalah sebagai berikut : a. Mengandung gugus OH, terikat pada sp2-hibrida. b. Mempunyai titik didih yang tinggi. c. Mempunyai rumus molekul C6H6O atau C6H5OH. d. Fenol larut dalam pelarut organik. e. Berupa padatan (kristal) yang tidak berwarna. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 23. II-15 BAB II Tinjauan Pustaka f. Mempunyai massa molar 94,11 gr/mol. g. Mempunyai titik didih 181,9°C. h. Mempunyai titik beku 40,9°C. (Saputri, 2010). Sifat-sifat air adalah sebagai berikut : a. Mempunyai rumus molekul H2O. Satu molekul air tersusun atas dua molekul hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. b. Air bersifat tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperature 273,15 K (0°C). c. Air merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam pelarut organik. d. Air menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. e. Air juga mempunyai sifat adesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami kepolarannya. f. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. g. Mempunyai massa molar :18,0153 gr/mol. h. Air mempunyai densitas 0,998 gr/cm3 (berupa fase cairan pada 20°C), dan mempunyai densitas 0,92 gr/cm3 (berupa fase padatan). i. Mempunyai titik lebur : 0°C, 273,15 K, 32°F. j. Mempunyai titik didih : 100°C, 373,15 K, 212°F. k. Kalor jenis air yaitu 4184 J/(kg.K) berupa cairan pada 20°C. (Wikipedia, 2013). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 24. BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan a) Variabel Bebas : 1-10ml dengan kelipatan penambahan sebanyak 1ml aquadest b) Variabel Terikat : 2,5gram dan 3gram Fenol c) Variabel Kontrol : Suhu, Tekanan, Jenis zat terlarut, dan Zat pelarut III.2 Alat Percobaan 1. Beaker glass 2. Gelas ukur 3. Gelas Arloji 4. Masker 5. Pemanas Elektrik 6. Pengaduk 7. Pipet Tetes 8. Sarung tangan 9. Tabung Reaksi Besar 10. Thermometer 11. Timbangan Elektrik III.3 Bahan Percobaan 1. Padatan fenol (C6H5OH ) 2. Aquadest III.4 Prosedur Percobaan III.4.1 Prosedur Mencari Temperature Kritis 1. Menimbang 2,5gram fenol dan memasukkan ke dalam tabung reaksi besar yang telah dilengkapi dengan thermometer dan pengaduk. 2. Menambahkan 1ml aquadest. 3. Memanaskannya dalam waterbath. 4. Mencatat besarnya suhu ketika larutan mulai jernih. 5. Mengangkatnya dari waterbath. III-1
  • 25. III-2 BAB III Metodologi Percobaan 6. Mencatat besarnya suhu ketika larutan mulai keruh. 7. Menambahkan aquadest sesuai variable volume 1ml. 8. Mengulangi tahap 2 sampai 6 hinggal volume aquadest 10ml. 9. Mengulangi tahap 1-8 dengan variabel berat fenol sebesar 3gram. III.4.2 Prosedur Menghitung Persentase Berat Fenol 1. Menimbang 2,5gram fenol dan memasukkan ke dalam tabung reaksi besar yang telah dilengkapi dengan thermometer dan pengaduk. 2. Menambahkan 1ml aquadest. 3. Menghitung persentase berat fenol dalam larutan fenol-air dengan cara membagi 2,5gram fenol dengan 2,5gram fenol dan 1gram air. 4. Mengulangi tahap 2 sampai 3 hinggal volume aquadest 10ml. 5. Mengulangi tahap 1-4 dengan variabel berat fenol sebesar 3gram. III.5 Diagram Alir Percobaan III.5.1 Prosedur Mencari Temperature Kritis Mulai Menimbang 2,5gr fenol dan memasukkan ke dalam tabung reaksi besar yang telah dilengkapi dengan thermometer dan pengaduk. Menambahkan 1ml aquadest. Menambahkan dalam waterbath. Mencatat besarnya suhu ketika larutan mulai jernih. Mengangkat larutan dari waterbath. A Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 26. III-3 BAB III Metodologi Percobaan A Mencatat besarnya suhu ketika larutan mulai keruh. Menambahkan aquadest sesuai variable volume 1ml. Mengulangi tahap 2 sampai 6 hingga volume aquadest 10ml. Mengulangi tahap 1-8 dengan variabel berat fenol sebesar 3gram. Selesai III.5.2 Prosedur Menghitung Persentase Berat Fenol Mulai Menimbang 2,5gr fenol dan memasukkan ke dalam tabung reaksi besar yang telah dilengkapi dengan thermometer dan pengaduk. Menambahkan 1ml aquadest. Menghitung persentase berat fenol dalam larutan fenol-air dengan cara membagi 2,5gram fenol dengan jumlah 2,5gram fenol dan 1gram air. . Mengulangi tahap 2 sampai 3 hingga volume aquadest 10ml. Mengulangi tahap 1-4 dengan variabel berat fenol sebesar 3gram. Selesai Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 27. III-4 BAB III Metodologi Percobaan III.6 Gambar Alat Percobaan Beaker Glass Masker Gelas Ukur Pemanas Elektrik Pipet Tetes Sarung Tangan Thermometer Gelas Arloji Pengaduk Tabung Reaksi Timbangan Elektrik Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 28. BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan Tabel IV.1.1 Pengaruh Penambahan Volume Terhadap Perubahan Suhu dan Persen Berat Fenol Suhu ( ) Gram % Berat Aquadest Fenol Fenol Rata – rata ( ) Keruh Jernih 2,5 gr 1 mL 71, 43 % 30 45 37,5 2,5 gr 2 mL 55,56 % 35 48 41,5 2,5 gr 3 mL 45,45 % 40 50 42,5 2,5 gr 4 mL 38,46 % 60 69 64,5 2,5 gr 5 mL 33,33 % 62 65 63,5 2,5 gr 6 mL 29,41 % 60 63 61,5 2,5 gr 7 mL 26,32 % 58 61 59,5 2,5 gr 8 mL 23,81 % 55 59 57 2,5 gr 9 mL 21,74 % 54 56 55 2,5 gr 10 mL 20 % 52 54 53 3 gr 1 mL 75 % 44 45 44,5 3 gr 2 mL 60 % 55 58 56,5 3 gr 3 mL 50 % 56 59 57,5 3 gr 4 mL 42,86 % 57 60 58,5 3 gr 5 mL 37,5 % 55 58 56,5 3 gr 6 mL 33,33 % 52 55 53,5 3 gr 7 mL 30 % 44 54 49 3 gr 8 mL 27,27 % 33 49 41 3 gr 9 mL 25 % 42 56 49 3 gr 10 mL 23,08 % 45 55 50 IV.2 Pembahasan Kelarutan timbal balik fenol-air merupakan percampuran antara air dan fenol yang membentuk larutan biner tidak menyatu dimana air berada dilapisan atas dan fenol berada dilapisan bawah. Hal ini dikarenakan massa jenis air lebih rendah dari massa jenis fenol. Jika larutan fenol-air dipanaskan dan mencapai temperatur kritis, maka larutan akan menjadi satu fasa atau dapat disebut homogen. Namun jika larutan fenol-air telah melewati temperatur kritis, maka akan membentuk dua fasa atau dapat disebut heterogen, sama seperti sebelum dipanaskan. IV-1
  • 29. IV-2 BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan Grafik IV.2.1 Grafik Timbal Balik Fenol-Air Pada Variabel 2,5gram Fenol Pada Grafik IV.2.1, dapat dilihat bahwa pada saat persen berat fenol 20% memiliki temperatur 53oC, 21,74% temperatur sebesar 55oC, 23,81% memiliki temperatur 57oC, 26,32% memiliki temperatur 59,5oC, 29,41% memiliki temperatur 61,5oC, 33,33% memiliki temperatur 63,5oC, 38,46% memiliki temperatur 64,5oC, 45,45% memiliki temperatur 42,5oC, 55,56% memiliki temperatur 41,5oC, 71,43% memiliki temperatur 37,5oC. Grafik IV.2.1 memiliki bentuk parabola serta memiliki puncak kurva. Pada grafik IV.2.1 dapat dilihat bahwa puncak kurva tersebut berada pada temperatur 64,5oC dengan persentase berat fenol 38,46%, dimana titik puncak kurva merupakan temperatur kritis. Penambahan air menyebabkan kenaikan suhu karena semakin luas zat permukaan yang dipanaskan semakin banyak kalor yang dapat diserap sehingga suhu larutan timbal balik fenol-air meningkat (Yistika, 2012). Jika membandingkan antara jurnal dan praktikum, praktikum menggunakan grafik temperatur (oC) dengan persentase berat fenol sedangkan pada jurnal menggunakan grafik temperatur (oC) dengan fraksi mol. Tetapi pada dasarnya tidak jauh berbeda karena fraksi mol yang digunakan yaitu fraksi mol fenol sedangkan praktikum menggunakan persen berat fenol. Hal ini membuktikan bahwa grafik IV.2.1 timbal balik fenol-air pada variabel 2,5gram fenol telah sesuai dengan literatur pada jurnal yang menyatakan bahwa grafik timbal balik fenol air berbentuk parabola dimana puncak dari kurva parabola dalam percobaan timbal balik fenolair ini adalah 56ºC dengan persentase berat 38,46% (Yistika, 2012). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 30. IV-3 BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan Grafik IV.2.2 Grafik Timbal Balik Fenol-Air pada Variabel 3gram Fenol Pada Grafik IV.2.2, dapat dilihat bahwa pada saat persentase berat fenol 23,08% memiliki temperatur 50oC, 25% temperatur sebesar 49oC, 27,27% memiliki 37,5% memiliki temperatur 56,5oC, 42,86% memiliki temperatur 58,5oC, 50% memiliki temperatur 57,5oC, 60% memiliki temperatur 56,5oC, 75% memiliki temperatur 44,5oC. Pada grafik IV.2.2 dapat dilihat bahwa puncak kurva tersebut berada pada temperatur 58,5oC dengan persentase berat fenol 42,86% dimana titik puncak kurva merupakan temperatur kritis. Pada grafik IV.2.2 timbal balik fenol-air pada variabel 3gram tidak sesuai dengan literatur pada jurnal yang menyatakan bahwa grafik timbal balik fenol air berbentuk parabola. Hal ini disebabkan karena beberapa faktor yaitu, kesalahan ketika menimbang. Saat menimbang praktikan tidak menggunakan kaca arloji melainkan kertas, dengan sifat fenol yang mudah mengoksidasi maka bagian fenol yang teroksidasi terserap oleh kertas sehingga massa fenol berkurang, kedua hal ini bisa terjadi karena larutan fenol-air telah lewat jenuh sehingga tidak dapat dilarutkan dengan air dan tanpa pemanasan larutan fenol-air sudah jernih (Yistika, 2012). Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 31. IV-4 BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan Grafik IV.2.3 Perbandingan Timbal Balik Fenol-Air Pada Variabel 2,5gram dan 3gram Pada grafik IV.2.3, dapat dilihat bahwa terjadi ketidaksamaan antara kurva timbal balik fenol-air dengan variabel 2,5gram dan kurva timbal balik fenol-air dengan variabel 3gram, dimana pada kurva timbal balik fenol-air dengan variabel 2,5 gram berbentuk parabola sedangkan pada kurva timbal-balik fenol-air dengan 3gram tidak berbentuk parabola. Selain itu temperatur fenol dengan variabel berat 2,5gram lebih tinggi dibandingkan dengan 3gram, karena temperatur pada percobaan timbal balik fenol dipengaruhi oleh zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut dalam larutan timbal balik fenol-air 3gram lebih banyak daripada zat terlarut dalam larutan timbal balik fenol-air 2,5gram. Sehingga, semakin besar berat zat terlarut maka semakin secepat larutan tersebut mendidih sehingga suhunya menjadi lebih kecil. Selain itu titik didih zat terlarut dan pelarut pun mempengaruhi temperatur larutan (Yistika, 2012). Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat dibuktikan bahwa kelarutan timbal balik fenol-air kelarutanya akan berubah apabila ke dalam campuran itu ditambahkan dengan salah satu komponen penyusunnya yaitu fenol dan air. Perubahan warna larutan dari keruh menjadi jernih dan dari jernih menjadi keruh menandakan kalau zat mengalami perubahan kelarutan yang dipengaruhi oleh perubahan suhu. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS
  • 32. BAB V KESIMPULAN 1. Keadaan dimana terjadinya perubahan warna dari keruh menjadi jernih dan kembali lagi dari jernih menjadi keruh termasuk salah satu contoh kelarutan timbal balik. 2. Suhu akan semakin tinggi apabila semakin banyak volume air yang digunakan . 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan pada percobaan ini antara lain jenis zat, konsentrasi, temperatur, ion senama, pengadukan, serta luas permukaan. Zat yang memiliki kepolaran yang sejenis yang dapat saling melarutkan. Pengaturan suhu yang disesuaikan dengan titik didih zat yang digunakan akan mempercepat kelarutan. Semakin kecil luas permukaan zat maka semakin cepat zat tersebut bereaksi agar dapat melarut. 4. Fenol tidak dapat melarut sempurna ketika dilarutkan dalam aquadest. Hal ini dikarenakan fenol bersifat nonpolar sedangkan aquadest bersifat polar. Oleh karena itu fenol tidak akan membentuk campuran homogen. 5. Fenol 2,5gram memiliki grafik bentuk parabola serta memiliki puncak kurva. Puncak kurva tersebut merupakan temperatur kritis yaitu saat persen berat fenol 38,56% dan temperaturnya 64,5 oC. 6. Fenol 3gram memiliki grafik yang tidak berbentuk parabola namun memiliki puncak kurva. Puncak kurva tersebut merupakan temperatur kritis yaitu saat berat fenol 42,86% dan temperaturnya 58,5oC. 7. Temperatur fenol dengan variabel berat 2,5gram lebih tinggi dibandingkan dengan 3gram, karena temperatur pada percobaan timbal balik fenol dipengaruhi oleh zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut dalam larutan timbal balik fenol-air 3gram lebih banyak daripada zat terlarut dalam larutan timbal balik fenol-air 2,5gram. Sehingga, semakin besar berat zat terlarut maka semakin secepat larutan tersebut mendidih sehingga suhunya menjadi lebih kecil. Selain itu titik didih zat terlarut dan pelarut pun mempengaruhi temperatur larutan. V-1
  • 33. DAFTAR PUSTAKA Chemistnidu. (2011, Juni 11). Kimia. Retrieved Oktober 3, 2013, from WordPress: http://blajarkimia.wordpress.com/larutan/ Prokim09. (2011, Februari 24). PROKIM09. Retrieved Oktober 3, 2013, from Blogger: http://prokim09.wordpress.com/2010/06/02/campuran-homogen-dan-campuranheterogen/ saputri, f. (2010, oktober 10). Fatmakyoshiuzumaki's Blog. Dipetik oktober 03, 2013, dari Fatmakyoshiuzumaki's Blog: http://fatmakyoshiuzumaki.wordpress.com/2010/10/18/15/ Sogay. (2011, Juni 07). Ilmu Pendidikan Jow. Retrieved Oktober 3, 2013, from Blogger: http://ogysogay.blogspot.com/2011/06/laporan-kelarutan.html Sukardjo. (1989). Kimia Fisika. Jakarta: BINA AKSARA. Wahyu, & Sutriani, L. (2008, Agustus 28). MEDICAFARMA. Retrieved Oktober 3, 2013, from Medicafarma Blog: http://medicafarma.blogspot.com/2008/08/larutan.html Wikipedia. (2013, juni 25). about us: wikipedia. Dipetik oktober 03, 2013, dari wikipedia web site: http://id.wikipedia.org/wiki/Fenol Wikipedia. (2013, juli 23). wikipedia. Dipetik oktober 03, 2013, dari wikipedia website: http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan Wikipedia. (2013, september 22). wikipedia. Retrieved oktober 3, 2013, from wikipedia website: http://id.wikipedia.org/wiki/Air Yistika. (2012, 12 27). Blogger. Retrieved Nopember 10, 2013, from Blog: http: //yustikaforict.wordpress.com/ vi
  • 34. DAFTAR NOTASI SIMBOL KETERANGAN T Suhu V Volume ml m Massa gram ρ Massa Jenis gr/ml % Persen Berat % vii SATUAN o C
  • 35. APPENDIKS 1. Perhitungan Massa Air Massaair = Volume air 2. Perhitungan % Berat Fenol % Berat Fenol = 3. Perhitungan mencari suhu rata – rata Trata-rata = TJernih + TKeruh 2  Perhitungan pada saat massa fenol = 2,5gram viii
  • 36. 1. Penambahan variabel volume 1ml pertama 1. Massaair = 1 x 1 = 1 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 71,43 % = 37,5 2. Penambahan variabel volume 1ml kedua 1. Massaair = 1 x 2 = 2 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 55,56 % = 41,5 3. Penambahan variabel volume 1ml ketiga 1. Massaair = 1 x 3 = 3 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 45,45 % = 45 4. Penambahan variabel volume 1ml keempat 1. Massaair = 1 x 4 = 4 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRara-rata = = 38,46 % =64,5 5. Penambahan variabel volume 1ml kelima 1. Massaair = 1 x 5 = 5 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 33,33 % = 63,5 6. Penambahan variabel volume 1ml keenam 1. Massaair = 1 x 6 = 6 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 29,41 % = 61,5 7. Penambahan variabel volume 1ml ketujuh 1. Massaair = 1 x 7 = 7 gr 2. % Berat Fenol = = 26,32 %
  • 37. 3. TRata-rata = = 59,5 8. Penambahan variabel volume 1ml kedelapan 1. Massaair = 1 x 8 = 8 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 23,81 % = 57 9. Penambahan variabel volume 1ml kesembilan 1. Massaair = 1 x 9 = 9 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = x 100 % = 21,74 % = 55 10. Penambahan variabel volume 1ml kesepuluh 1. Massaair = 1 x 10 = 10 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 25 % = 53  Perhitungan pada saat massa fenol = 3 gr 1. Penambahan variable volume 1ml pertama 1. Massaair = 1 x 1 = 1 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata = = 75 % = 44,5 2. Penambahan variable volume 1ml kedua 1. Massaair = 1 x 2 = 2 gr 2. % Berat Fenol = x 100 % = 60 % 3. TRata-rata = = 56,5 3. Penambahan variabel volume 1ml ketiga 1. Massaair = 1 x 3 = 3 gr 2. % Berat Fenol = x 100 % = 50 % 3. TR = = 57,5 4. Penambahan variabel volume 1ml keempat
  • 38. 1. Massaair = 1 x 4 = 4 gr 2. % Berat Fenol = x 100 % = 42,86 % 3. TRata-rata = = 58,5 5. Penambahan variabel volume 1ml kelima 1. Massaair = 1 x 5 = 5 gr 2. % Berat Fenol = x 100 % = 56,5 % 3. TRata-rata = = 56,5 6. Penambahan variabel volume 1ml keenam 1. Massaair = 1 x 6 = 6 gr 2. % Berat Fenol = x 100 % =33,33 % 3. TRata-rata = = 53,5 7. Penambahan variabel volume 1ml ketujuh 1. Massaair = 1 x 7 = 7 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata x 100 % = 30 % = = 49 8. Penambahan variabel volume 1ml kedelapan 1. Massaair = 1 x 8 = 8 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata x 100 % = 27,27 % = = 41 9. Penambahan variabel volume 1ml kesembilan 1. Massaair = 1 x 9 = 9 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata x 100 % = 25% = 49 = 10. Penambahan variabel volume 1ml kesembilan 1. Massaair = 1 x 10 = 10 gr 2. % Berat Fenol = 3. TRata-rata x 100 % = 23,08 % = = 50