Laporan Praktikum Sifat Koligatif Laruta PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUMLARUTAN“SIFAT KOLIGATIF LARUTAN”Disusun Oleh : Laily Dwi Junianti (14030654050) Sri Wahyuni (14030654054) Alief Noer Ubay (14030654058) Evadiyah Fatmawati (14030654084) “Pendidikan Sains B 2014”UNIVERSITAS NEGERI SURABAYAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMJURUSAN ILMU PENG...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM LARUTAN

“SIFAT KOLIGATIF LARUTAN”

Disusun Oleh : 1. Laily Dwi Junianti

(14030654050)

2. Sri Wahyuni

(14030654054)

3. Alief Noer Ubay

(14030654058)

4. Evadiyah Fatmawati

(14030654084)

“Pendidikan Sains B 2014”

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PRODI PENDIDIKAN SAINS 2016

ABSTRAK Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh jenis larutan terhadap titik didih dan mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap tekanan osmotiknya. Metode yang kami gunakan yaitu dengan merancang alat dan bahan untuk menegtahui titik didih masing-masing larutan dan tekanan osmotic yang menggunakan botol sebagai media. Hasil dari percobaan kami diperoleh nilai titik didih air murni yaitu 98 oC, nilai titik didih larutan garam dengan konsentrasi 0.2 M, 0.4 M dan 0.6 berturut-turut yaitu 95 oC, 94oC dan 96 oC, sehingga mengalami kenaikan titik didih secara berturut-turut yaitu -3, -4 dan -2 oC. Nilai titik didih larutan sukrosa dengan konsentrasi 0.2 M, 0.4 M dan 0.6 berturut-turut yaitu 94oC, 93oC dan 94oC, sehingga mengalami kenaikan titik didih secara berturut-turut yaitu -4, -5 dan -4 oC.. Pada percobaan kedua diperoleh nilai tekanan osmotic pada konsentrasi 0%, 5% dan 40% secara berturt-turut yaitu 0 atm, 42,04 atm dan 336,42 atm. Diharapkan pada percobaan selanjutnya praktikan dapat lebih teliti saat mengamati proses pelarutannya dan lebih terampil dalam penggunaan alat dan melakuakn perhitungan.

Kata kunci : Kenaikan titik didih, konsentrasi, tekanan osmotik

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Didalam kehidupan kita dapat menemukan campuran dari berbagai zat, baik campuran yang sifatnya homogen maupun heterogen. Zat-zat yang bercampur tadi dapat menghasilkan senyawa maupun larutan. Larutan merupakan sistem homogen yang terdiri dari zat terlarut dan zat pelarut. Larutan yang terbentuk antara zat terlarut yang tidak mudah menguap dengan pelarut akan memmpunyai sifat yang berbeda dengan pelarut murninya. Salah satu sifat larutan dapat dilihat dari kemampuannya dalam menghantarkan listrik. Larutan yang dapat mengahantarkan listrik disebut larutan elektrolit yang berupa ion-ion sedangkan larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut sebagai larutatan non elektrolit dan berupa molekul. Selain itu terdapat pula sifat suatu larutan yang bergantung pada konsentrasi zat terlarut. Sifat tersebut dikenal dengan

sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan sendiri terdiri dari

penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan peristiwa osmosis. Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang hanya dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut, namun bagaimana jika terdapat suatu larutan dengan konsentrasi sama namun jenis zat terlarutnya atau sifat larutannya yang berbeda. Misalnya larutan gula dan garam ataupun larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Untuk mengetahuinya maka dilakukan kegiatan praktikum ini dengan tujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh jenis zat terhadap sifat koligatif larutan utamanya terhadap titik didih dan tekanan osmosinya.

B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh jenis larutan terhadap titik didihnya? 2. Bagaimana pengaruh konsentrasi terhadap tekanan osmosis?

C. Tujuan Kegiatan praktikum ini bertujuan : 1. Untuk mengetahui pengaruh jenis larutan terhadap titik didihnya 2. Untuk megetahui pengaruh konsentrasi terhadap tekanan osmosis

D. Hipotesis Berdasarkan rumusan masalah kami berhipotesis bahwa : 1. Jika jenis larutan berbeda maka titik didih larutan berbeda 2. Jika konsentrasi larutan semakin tinggi maka tekanan osmosis semakin besar

BAB II KAJIAN TEORI

A. Sifat Koligatif Larutan Kata koligatif berasal dari kata latin colligare yang berarti berkumpul bersama, karena sifat ini bergantung pada pengaruh kebersamaan (kolektif) semua partikel dan tidak pada sifat dan keadaan partikel. Sifat koligatif elektrolit memerlukan pendekatan yang sedikit berbeda daripada yang digunakan untuk sifat koligatif non-elektrolit. Alasannya ialah karena elektrolit terurai menjadi ion-ion dalam larutan dan dengan demikian suatu senyawa elektrolit terurai menjadi dua atau lebih partikel bila dilarutkan,. Terdapat empat sifat koligatif larutan, yaitu : 1. Penurunan tekanan uap (∆P) 2. Kenaikan titik didih

(∆Tb)

3. Penurunan titik beku (∆Tf) 4. Tekanan osmotic (π) Keempat sifat itu nilainya hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut. Semakin besar jumlah partikel zat terlarut, makin besar pula nilai sifat-sifat koligatifnya. Contohnya tiap satuan NaCl terurai menjadi dua ion, Na + dan Cl-. Jadi sifat koligatif 0.1 m larutan NaCl akan dua kali lebih besar dibandingkan 0.1 m larutan yang mengandung nonelektrolit, seperti sukrosa. Selain itu, keempat sifat koligatif tersebut saling berhubungan satu sama lain. Bila salah satu nilainya diketahui maka nilai-nilai lainnya dapat ditentukan. Tetapi baik dipahami bahwa sifat koligatif larutan ini hanya berlaku normal bila batasan-batasan di bawah ini dipenuhi yaitu: 1. Zat terlarut harus tidak menguap (non-volatile) 2. Konsentrasi zat terlarut kecil (larutan harus encer) 3. Zat terlarut bukan zat elektrolit, jadi harus zat non-elektrolit Di luar ketiga hal tersebut maka sifat koligatif larutan akan menunjukkan penyimpangan (abnormal). Kegunaan terpenting dari sifat koligatif ini adalah untuk menentukan berat molekul (Mr) suatu zat dalam larutan.

B. Penurunan tekanan uap (∆P) Jika zat terlarut bersifat tidak mudah menguap (nonvolatile, artinya tidak memiliki tekanan uap yang dapat diukur), tekanan uap dari larutan selalu lebih kecil dari pada pelarut murninya. Jadi hubungan antara tekanan uap larutan dan tekanan uap pelarut bergantung pada konsentrasi zat terlarut dalam larutan. Hubungan itu dirumuskan dalam hokum Raoult (dari nama kimiawan Perancis Francios Raoult), yang menyatakan bahwa tekanan parsial pelarut dari larutan, Pi adalah uap pelarut murni, P1o, dikalikan frakso mol pelarut dalam larutan X1. P1 = X1. P1o Dalam larutan yang mengandung hanya sati zat terlarut X1= 1- X2 dimana X2 adalah fraksi mol zat terlarut. Dengan demikian dapat dituliskan sebagai : P1 = (1- X2). P1o P1o- P1 = ∆P = X2. P1o Dapat diketajui bahwa penurunan tekanan uap, ∆P, berbanding lurus terhadap konsentrasi (diukur dalam fraksi mol) zat terlarut yang ada. Dalam larutan benzene dan toluene tekanan uap setiap komponen mematuhi hokum Raoult. Larutan benzene dan toluene merupakan salah stau dari sedikit contoh larutan ideal (ideal solution) yaitu setiap larutan yang mematuhi hokum Raoult. Salah satu cirri larutan ideal ialah kalor pelarutnya, ∆Hlarutan , selalu 0.

C. Penurunan Titik Beku (∆Tf) dan Kenaikan Titik Didih (∆Tb) Saat zat terlarut ditambahkan ke air, sifat-sifat fisik seperti titik beku dan titik didih berubah. Karena larutan akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dan titik didih yang lebih tinggi daripada air murni. Perubahan-perubahan pada sifat fisik dikenal sebagai sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel jumlah zat terlarut dalam larutan. Salah satu contoh umum adalah proses penyebaran garam pada trotoar dan jalan bersalju ketika terjadi penurunan suhu di bawah titik beku. Partikel-partikel dari garam yang bergabung dengan air untuk menurunkan titik beku, menyebabkan es meleleh. Contoh lainnya adalah penambahan antibeku, seperti etilena glikol HO – CH 2 – CH2 – OH, ke dalam air pada radiator mobil. Etilena glikol adalah sebuah senyawa organic dengan dua kelompok fungsional kelompok, yang membentuk ikatan hidrogen untuk membuatnya menjadi sangat larut di air. Jika etilena glikol dan air bercampur dengan perbandingan 50%-50% tidak membeku hingga suhu turun hingga sekitar -34 F, dan tidak

mendidih kecuali jika suhu mencapai sekitar 255  F. Larutan pada radiator mencegah air di radiator dari pembentukan es pada cuaca dingin dan mendidih pada jalan raya yang panas. Kenaikan titik didih berbanding lurus dengan penurunana tekanan uap. ∆Tb = Kb . m . i Keterangan : ∆Tb

: Kenaikan titik didih

Kb

: Tetapan kenaikan titik dididh molal atau tetapan ebuillioskopik

m

: Kemolalan

i

: derajat ionisasi (factor Van Hoff)

Molalitas Penjumlahan penurunan titik beku atau kenaikan titik didih menggunakan konsentrasi satuan molal. Molalitas dilambangakan m, pada sebuah larutan nilai pada partikel larutan per kilogram pada pelarut. Persamaan ini untuk molaritas, tetapi satuan untuk molaritas mengacu pada massa pelarutnya bukan volume larutan. Molaritas ( m ) =

mol larutan Kg pelarut

i=

Jumla h partikel sebenarnyadalam larutan setela h penguraian Jumla h satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan

Jadi, i harus bernilai 1 untuk semua nonelektrolit, untuk elektrolit kuat seperti NaCl dan KNO3 bernilai 2. Pada kenyatannya sifat koligatif larutan elektrolit biasanya lebih kecil daripada yang diperhitungkan karena pada konsentrasi yang lebih tinggi, gaya elektrostatik berpengaruh. Sehingga kation dan anion saling tarik-menarik. Satu kation dan satu anion yang terikat oleh gaya elektrostatik dinamakan pasangan ion (ion pair). Pembentukan satu pasangan ion menurunkan jumlah partikel dalam lautan sebanyak satu, mengakibatkan berkurangnya sifat koligatif. Dengan cara yang mirip dapat ditemukan : ∆Tf = Kf . m Keterangan : ∆Tb

: Penurunan titik didih

Kb

: tetapan penurunan titik dididh molal atau tetapan krioskopik

m

: Kemolalan

Dapat disimpulkan bahwa 1. Pada tekanan tetap, kenaikan titik didih dan penurunana titik beku suatu larutan encer berbanding lurus dengan konsentrasi massa. 2. Larutan encer semua zat terlarut tidak mengion, dalam pelarut yang sama dengan konsentrasi molal yang sama, mempunyai titik didih atau titik beku sama, pada tekanan yang sama. Tabel 2.1. Konstanta kenaikan titk didih (Kb) dan penurunan titk beku (Kf) Pelarut

Tb (0C)

(Kb) K mol-1 kg-1

Tf (0C)

(Kf) K mol-1 kg-1

CH3COOH

118.1

3.07

17

3.9

C6H6

80.2

2.53

5.5

4,9

CCL4

76.7

5.03

-22.9

32

H 2O

100.0

0.512

0.0

1.86

*Diukur pada 1 atm

D. Tekanan osmotic (π) Pergerakan air ke dalam dan keluar dari sel-sel tanaman serta tubuh kita adalah proses biologis penting yang juga tergantung pada konsentrasi zat terlarut. Dalam proses yang disebut osmosis, molekul air bergerak melalui membrane semipermeabel dari larutan dengan konsentrasi rendah ke larutan dengan konsentrasi tinggi. Pada osmosis, air ditempatkan pada satu sisi di membrane semipermeabel dan pada larutan gula di sisi lainnya. Membran semipermeabel membolehkan air untuk mengalir secara bolak-balik, tetapi molekul sukrosa menahannya karena air terlalu besar untuk masuk ke membran. Karena larutan sukrosa memiliki konsentrasi yang lebih tinggi daripada air yang masuk ke dalam larutan sukrosa maka air kemudian keluar dari larutan sukrosa. Level volume pada larutan sukrosa akan naik ketika volume air turun. Peningkatan air dapat mengencerkan sukrosa untuk menyamakan (atau mencoba untuk menyamakan) konsentrasi di kedua sisi membrane. Akhirnya ketinggian dari larutan sukrosa membuat tekanan yang cukup untuk menyamakan aliran air diantara dua bagian/ruang. Tekanan ini disebut tekanan osmotik, tekanan aliran dari penambahan air kedalam konsentrasi larutan yang lebih pekat. Tekanan osmotic bergantung pada konsentrasi dari partikel zat pelarut di larutan itu sendiri. Semakin besar jumlah partikel terlarut, maka semakin tinggi tekanan osmotik. Contohnya larutan

sukrosa memiliki tekanan osmotik lebih tinggi daripada air murni yang mana tekanan osmotiknya 0 (nol). Di sebuah proses yang disebut “osmosis reverse”, tekanan lebih besar daripada tekanan osmotik yang diterapkan pada larutan. Aliran air dibalik dari aliran air yang keluar dari konsentrasi larutan yang lebih tinggi. Proses “osmosis reverse” ini digunakan dalam pabrik desalinasi untuk mendapatkan air murni dari air laut (garam).

Gambar 2.1. Air mengalir ke larutan yang lebih tinggi konsentrasinya sampai aliran air menjadi sama di kedua arah.

E. Larutan Hipotonik dan Hipertonik Jika sel darah merah ditempatkan pada larutan yang bukan isotonik, perbedaan tekanan osmotik di dalam dan di luar sel sangat drastis mengubah volume sel tersebut. Ketika sel darah merah ditempatkan pada larutan hipotonik, yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang rendah (hipo artinya “lebih rendah”), air mengalir ke sel dengan osmosis. Pertambahan cairan itu menyebabkan sel semakin menggembung dan kemungkinan akan pecah, proses itu disebut hemolisis. Proses yang sama akan terjadi ketika kamu meletakkan makanan kering seperti kismis atau buah kering di dalam air. Air akan masuk kedalam sel, dan makanan akan berbentuk bulat dan mengembang. Jika sel darah merah diletakkan di larutan hipertonik, yang mempunyai konsentrasi zat terlarut yang tinggi (hiper artinya lebih besar), air keluar dari sel menuju ke larutan hipertonik dengan osmosis. Misalnya, sel darah merah yang diletakkan di larutan NaCl 10% (m/v). Karena tekanan osmotik di dalam sel sama dengan 0,9% (m/v) larutan NaCl, sel mengkerut, proses itu disebut krenasi (Lihat gambar 12.11c). Proses yang sama terjadi ketika membuat asinan, dimana

menggunakan larutan garam hipertonik yang akan menyebabkan timun mengkerut atau layu karena kehilangan air.

BAB III METODE PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan Kegiatan 1 : 1. Alat a.

Beker glass

3 buah

b.

Termometer

2 buah

c.

Kaki tiga

2 buah

d.

Kawat kasa

2 buah

e.

Bunzen

2 buah

f.

Pengaduk

2 buah

g.

Korek api

1 buah

2. Bahan a.

Gula (Sukrosa)

410,4 gr

b.

Garam (NaCl)

70,2 gr

c.

Air aquades

300 mL

Kegiatan 2 : 1. Alat a. Beker glass

1 buah

b. Neraca digital

1 buah

c. Pisau

1 buah

d. Gelas plastik

3 buah

e. Karet gelang

3 buah

f. Plastik

3 lembar

2. Bahan a. Larutan NaCl 5%

50 mL

b. Larutan NaCl 40%

50 mL

c. Aquades

50 mL

d. Mentimun @4,76 gr

3 potong

B. Rancangan Percobaan Kegiatan 1

Larutan gula atau garam

Kegiatan 2 Menimbang mentimun sebesar 4,76 g sebanyak tiga

Dimasukkan ke dalam larutan NaCl 5% dan 40%, serta aquades

Ditutup dengan plastik selama 35 menit

Menimbang massa sesudah perendaman NaCl

C. Variabel dan Definisi Operasional Kegiatan 1 1. Variabel manipulasi Definisi Operasional

: Jenis Larutan : Pada percobaan ini kami menggunakan dua jenis

larutan, yaitu larutan sukrosa dan larutan NaCl

Variabel kontrol

: Molaritas

Definisi Operasional

: Pada percobaan ini kami menggunakan molaritas

larutan NaCl dan larutan sukrosa yang sama yaitu: 0,2M; 0,4M dan 0,6M. 2. Variabel respon Definisi Operasional

: Titik didih : Pada percobaan ini akan diketahui perbedaan titik

didih antara larutan NaCl dan larutan sukrosa

Kegiatan 2 1. Variabel manipulasi Definisi Operasional

: Konsentrasi larutan NaCl :

Pada

percobaan

ini

kami

menggunakan

konsentrasi larutan NaCl 5%, 40%, dan 0% (aquades murni). 2. Variabel kontrol Definisi Operasional

: Massa, volume, waktu, dan suhu : Pada percobaan ini kami menggunakan massa mentimun 4,76 gr, volume larutan masing-masing sebanyak 50 mL, waktu perendaman selama ± 35 menit, dan suhu ruangan sebesar ±26°.

3. Variabel respon Definisi Operasional

: Perubahan massa mentimun, tekanan osmotik : Hasil dari percobaan ini adalah perubahan massa mentimun, dan dari perubahan massa mentimun tersebut kita dapat mengetahui pengaruh terhadap tekanan osmotiknya.

D. Langkah dan Alur Percobaan 

Langkah-Langkah 1. Kegiatan 1 : a. Meyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. b. Menyiapkan 50 mL aquades, larutan sukrosa 0,2M; 0,4M; dan 0,6M, dan larutan NaCl 0,2M; 0,4M; dan 0,6M pada masing-masing beker glass. c. Memanaskan larutan di atas pembakar bunzen. d. Mengamati proses pemanasan larutan hingga mendidih yang ditunjukkan dengan suhu konstan.

e. Mencatat titik didih yang ditunjukkan oleh thermometer pada masing-masing larutan dengan konsentrasi sama. f. Membandingkan titik didih antara perbedaan konsentrasi larutan NaCl, titik didih antara perbedaan konsentrasi larutan sukrosa, dan membandingkan perbedaan titik didih antara larutan sukrosa, larutan NaCl, dan air murni.

2. Kegiatan 2 : a.

Menyiapakan alat dan bahan yang dibutuhkan.

b. Menimbang 3 potong mentimun di atas neraca digital masing-masing dengan massa 4,76 gr. c.

Memasukkan ke dalam tiga gelas yang berisi masing-masing aquades, larutan NaCl 5%, dan larutan NaCl 40%.

d. Menutup menggunakan plastic dan karet gelang selama 35 menit.



e.

Menimbang massa mentimun setelah direndam.

f.

Mencatat perubahan massa mentimun pada tabel hasil percobaan.

Alur Percobaan Kegiatan 1 Air

Dipanaskan hingga mendidih, suhu konstan

Titik Didih Sukrosa

NaCl

Ditambahkan air hingga konsentrasinya sebesar 0 Ditambahkan air hingga konsentrasinya sebesar 0,2M; 0,4M;

Larutan sukrosa

Larutan NaCl

Dipanaskan di atas pembakar bunzen hingga suhu Dipanaskan di atas pembakar bunzen hingga suhunya ko

Titik didih

Titik didih

Kegiatan 2 Mentimun

Aquades, NaCl 5%, dan NaCl 40%

Dipotong dan ditimbang dengan massa 4,7 Dimasukkan ke dalam tiga gelas plastik Dimasukkan ke dalam larutan NaCl

Rendaman potongan mentimun

Perubahan massa potongan mentimun

BAB IV DATA DAN ANALISIS

A. Data Dari praktikum yang telah kami lakukan, kami mendapatkan data sebagai berikut : 1.

Kegiatan 1 Tabel 4.1. Pengaruh Jenis Zat terhadap Titik Didih Konsentrasi

(T1 ± 1) 0C

(T2 ± 1) (0C)

26

98

0.2

26

95

0.4 0.6 0.2

26 26 26

94 96 94

0.4 0.6

26 26

93 94

No.

Jenis Zat

1.

Air murni

(M) 0

2.

Garam (NaCl)

Sukrosa

3.

Keterangan : T2 = Titik didih (Tb) Zat pelarut 50 mL

2. Kegiatan 2 Tabel 4.2. Pengaruh Konsentrasi NaCl terhadap Tekanan Osmotik No. 1. 2. 3.

Konsentarsi (%) 0 5 40

(M1 ± 0,01) g 4.76 4.76 4.76

(M2± 0,01) g 5.35 4.12 4.09

B. Analisis 

Kegiatan 1 Praktikum pertama dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis zat terhadap titik didih. Pada praktikum ini digunakan air murni, larutan sukrosa dan larutan ga...