BERAT JENIS ZAT CAIR DAN ZAT PADAT

I. TUJUAN PERCOBAAN

I.1. Mahasiswa dapat menentukan berat jenis zat cair dengan piknometer.

I.2. Mahasiswa menentukan berat jenis zat padat dengan piknometer.

I.3. Mahasiswa mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi berat jenis

zat.

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

II.1. Alat yang Digunakan

Piknometer 1 set

Gelas kimia 250 mL 1 buah

Corong gelas 1 buah

Gelas ukur 100 mL 1 buah

II.2. Bahan yang Digunakan

Etanol 96%

Minyak kelapa

Pasir kuarsa

Aquadest

III. DASAR TEORI

Berat jenis adalah tingkat kerapatan suatu benda yang di istilahkan

juga dengan density (densitas). Berat Jenis berbeda dengan berat, untuk

menghitung berat jenis suatu benda adalah dengan membandingkan total

massa dengan total volume. Suatu benda atau zat yang memiliki berat jenis

lebih kecil akan memiliki volume lebih besar dibandingkan zat dengan berat

yang lebih besar. Sebagai contoh adalah air dan minyak, karena berat jenis

minyak lebih kecil daripada berat jenis air sehingga minyak akan selalu

berada diatas air apabila kita campur dalam satu wadah. 

Nilai berat jenis tidak absolut (mutlak) karena tergantung

percepatan gravitasi, yang juga tergantung dari lokasi. Yang sangat

signifikan berpengaruh kepada berat jenis adalah suhu benda itu sendiri.

Tekanan bisa berpengaruh, bergantung dari banyaknya benda. Akan tetapi,

secara umum, pada tekanan yang sedang, faktor tekanan tidak sangat

berpengaruh kepada nilai berat jenis selain faktor lain. Bentuk

persamaannya adalah:

Berat jenis = massavolume

atau = mV

Di mana:

= massa jenis (kg/dm3)

m = massa (kg)

V =volume (dm3)

Satuan dari berat jenis adalah kg/dm³ atau gr/cm³ atau gr/mL. Berat

jenis mempunyai harga konstan pada suatu temperatur tertentu dan tidak

tergantung pada bahan cuplikan atau sampel.

Dikenal beberapa alat yang dapat digunakan untuk menentukan

berat jenis yaitu aerometer, piknometer dan neraca whestpal.

Penggunaan berat jenis dalam berbagai hal untuk menentukan suatu

zat antara lain:

Menentukan kemurnian suatu zat

Mengenal keadaan zat

Menunjukkan kepekaan larutan

Beberapa benda padat jika dimasukkan ke dalam air akan

mengalami peristiwa yang berbeda-beda, antara lain:

1. Tenggelam

Benda dikatakan tenggelam jika benda tersebut turun sampai ke dasar

air karena berat jenis benda lebih besar dari berat jenis air. Contoh:

tanah.

2. Terapung

Benda dikatakan terapung jika benda itu berada di atas permukaan air

karena berat jenis benda lebih kecil dari berat jenis air. Contuh: gabus.

3. Melayang

Benda dikatakan melayang jika benda itu berada di antara permukaan

dan dasar air karena berat jenis benda sama dengan berat jenis air.

Contoh: telur ayam yang melayang dalam air garam.

Faktor-faktor yang mempengaruhi berat jenis larutan adalah:

1. Temperatur. Di mana pada suhu yang tinggi senyawa yang diukur berat

jenisnya dapat menguap sehingga dapat mempengaruhi bobot jenisnya,

demikian pula pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan

senyawa membeku sehingga sulit untuk menghitung berat jenisnya.

Oleh karena itu, digunakan suhu di mana biasanya senyawa stabil, yaitu

pada suhu 250C.

2. Massa zat. Jika zat mempunyai massa uang besar maka kemungkinan

berat jenisnya juga menjadi lebih besar.

3. Volume zat. Jika volume zat besar maka berat jenisnya akan

berpengaruh.

4. Kekentalan/viskositas suatu zat dapat juga mempengaruhi berat

jenisnya. Semakin besar viskositas suatu zat maka semakin besar pula

berat jenisnya.

Hubungan Asas Archimedes Dengan Berat Jenis

Menurut Archimedes, “setiap benda yang terendam seluruhnya

atau sebagian di dalam fluida mendapat gaya apung berarah ke atas, yang

besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini.”

Jika kita mengetahui volume zat cair itu, dimana berat gaya ke atas

inilah dihasilkan persarnaan:

FA = V × × g

Untuk benda / zat padat yang berbentuk tidak beraturan maka rumusnya :

W = W udara − W air = FA × g × V benda

W = berat azat cair

Peralatan dalam menentukan berat jenis terdiri dari berbagai alat yaitu :

1. Piknometer

Sebuah Piknometer adalah botol gelas kecil dengan sumbat

gelas bersaluran kecil. Jika botol diisi penuh dengan zat cair kemudian

sumbatnya dipasang, maka zat cair akan naik ke dalam saluran sampai

ada yang menetes keluar sedikit.

2. Aerometer

Sebuah Aerometer atau hidrometer terdiri dari sebuah silinder

gelas yang mempunyai tangkai kuskala dan bagian bawah diberati

dengan air raksa supaya dapat mengapung tegak lurus dalarn zat cair.

3. Densimeter

Digunakan untuk mengukur kadar larutan misalnya pengukuran

asam untuk larutan asam. Sakarimeter untuk larutan suhu pasir, alkohol,

suhu, dan sebagainya.

4. Jangka Sorong

Digunakan untuk menentukan berat jenis zat padat yang

bentuknya beraturan, seperti mengukur panjang, lebar, dan tebal serta

menghitung volumenya.

Alat yang digunakan adalah mikrometer skrup atau jangka

sorong. Rumus matematis yang digunakan adalah :

= WV

Di mana :

= berat jenis benda (gram/mL)

W = berat benda (gram)

V = volurne benda (mL)

5. Gelas Ukur

Untuk menentukan berat jenis zat cair. Secara matematis dapat

dirumuskan:

= WV

Di mana :

= berat jenis benda (gram/mL)

W = berat benda (gram)

V = volurne benda (mL)

Untuk menentukan berat jenis, benda yang bentuknya tidak

teraturan, kita menggunakan rumus :

W = Wudara – Wair

FA = c × g × Vbenda

Sehingga berat jenis dapat dicari:

c = F A

g × V benda

Penentuan Berat Jenis dengan Aerometer

Aerometer berbentuk sebuah silinder yang berlubang, agar

aerometer dapat tercelup dengan posisi yang tepat (skala tercelup dalam

cairan), maka aerometer diisikan dengan butir-butir Pb. Skala pada

aerometer menunjukkan berat jenis cairan, semakin kecil berat jenis cairan,

aerometer akan tercelup semakin dalam. Oleh karena itu skala aerometer

menunjukkan angka yang semakin besar dari atas ke bawah.

Penentuan Berat Jenis dengan Piknometer

Berat jenis suatu zat cair dapat dihitung dengan mengukur secara

langsung berat zat cair dalam piknometer (menimbang) dan volume zat

ditentukan berdasarkan volume piknometer.

Berat jenis zat cair = berat za t cair dalam piknometer

volume zat cair dalam piknometer

Di mana:

Berat zat cair dalam piknometer = (berat piknometer + berat

zat cair piknometer kosong)

Volume zat cair dalam piknometer = volume piknometer

Volume piknometer ditentukan dengan menggunakan zat cair yang

lain yang telah diketahui berat jenisnya.

Volume zat padat yang bentuknya tidak beraturan dapat ditentukan

secara langsunng dengan menggunakan piknometer, bila volume dan berat

zat padat tersebut diketahui, maka dapat diketahui berat jenisnya.

Berat jenis zat padat dengan bentuk tidak beraturan dapat

ditentukan dengan = berat zat padat dalam piknometer

volume zat padat dalam piknometer

Di mana:

Berat zat padat dalam piknometer = (volume piknometer

volume zat cair)

Volume zat cair = berat zat cair dalam piknometer

berat jenis zat cair

Berat jenis relative (berat jenis spesifik) adalah perbandingan

antara berat jenis zat pada suhu tertentu terhadap berat jenis air pada suhu

tertentu.

Contoh : d2030 etanol adalah perbandingan antara berat jenis etanol pada

300C terhadap air pada suhu 200C.

Berat jenis relatif tidak mempunyai satuan, berat jenis relative akan sama

dengan berat jenis absolute sebagai pembandingnya adalah air pada suhu

40C.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

4.1. Penentuan Volume Piknometer

Menimbang piknometer kosong bersih dan kering “a” gram

Mengisi piknometer dengan aquadest pada suhu 180C yang telah

diketahui berat jenisnya

Menimbang piknometer yang berisi aquadest tepat pada suhu 200C

“b” gram

Menghitung berat aquadest pada suhu 200C “(ba)” gram

Volume aquadest = b−a

berat jenis pada 20℃

Volume aquadest = volume piknometer

4.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

Menimbang piknometer kosong bersih dan kering yang telah

ditentukan volumenya “c” gram

Mengisi piknometer dengan zat cair pada suhu 180C

Menimbang piknometer yang berisi zat cair tepat pada suhu 200C

“d” gram

Berat zat cair “(dc)” gram

Berat jenis zat cair pada suhu 200C = d−c

volume piknometer

4.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer

Menimbang piknometer kosong kering bdan bersih yang telah

diketahui volumenya “e” gram

Mengisi piknometer dengan zat padat sampai separuh dari

piknometer

Menimbang piknometer yang berisi zat padat “f” gram

Menambahkan ke dalam piknometer yang berisi zat padat dengan

zat cair pada suhu 180C yang telah diketahui berat jenisnya (tidak

boleh terdapat gelembung udara dalam piknometer)

Menimbang piknometer berisi zat padat dan zat cair tepat pada

suhu 200C “g” gram

Berat zat padat “(f−e)” gram

Volume zat padat = g−f

berat jenis zat cair pada20℃

Berat jenis zat padat = berat zat padat

volume zat padat

V. DATA PENGAMATAN

V.1. Penentuan Volume Piknometer

Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram

Berat piknometer + aquadest (b) = 57,4972 gram

Berat aquadest (pada 200C) = 24,5692 gram

Volume aquadest = volume piknometer = 24,6135 mL

V.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

a. Minyak Kelapa

Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram

Berat piknometer + minyak (c) = 55,1845 gram

Berat minyak kelapa (pada 200C)= 22,2565 gram

Berat jenis minyak kelapa (pada 200C) = 0,9042 gram/mL

b. Etanol 96%

Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram

Berat piknometer + etanol (d) = 52,3406 gram

Berat etanol (pada 25,20C) = 19,4126 gram

Berat jenis etanol (pada 25,20C) = 0,7888 gram/mL

V.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer

Berat piknometer kosong (a) = 32,9280 gram

Berat piknometer + pasir kuarsa (e) = 57,1140 gram

Berat piknometer + pasir + aquadest (f) = 72,1402 gram

Berat pasir kuarsa = 24,186 gram

Berat aquadest (pada 290C) = 15,0262 gram

Volume aquadest = 15,0532 mL

Volume pasir kuarsa = 9,5603 mL

Berat jenis pasir kuarsa = 2,52 gram/mL

VI. PERHITUNGAN

VI.1. Penentuan Volume Piknometer

Berat jenis air pada 200C = 0,9982 gram/mL

Berat aquadest = b – a

= (57,4972 − 32,9280) gram

= 24,5692 gram

Volume aquadest = Volume piknometer

= berat aquadest

berat jenisaquadest

= 24,5692 gram

0,9982 gram /mL

= 24,6135 mL

VI.2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

a. Minyak Kelapa

Berat minyak = c – a

= (55,1845 − 32,9280) gram

= 22,2565 gram

Berat jenis minyak = berat minyak kelapavolume piknometer

= 22,2565 gr am

24,6135 mL

= 0,9042 gram/mL

Berat jenis minyak kelapa (teoritis) = 0,9400 gram/mL

% Kesalahan = (0,9400−0,9042 ) gram /mL

0,9400 gram /mL × 100%

= 3,80%

b. Etanol 96%

Berat etanol = d – a

= (52,3406 − 32,9280) gram

= 19,4126 gram

Berat jenis etanol = berat etanol

volume piknometer

= 19,4162 gr am

24,6135 mL

= 0,7888 gram/mL

Berat jenis etanol (teoritis) = 0,789 gram/mL

% Kesalahan = (0,789−0,7888 ) gram /mL

0,789 gram /mL × 100%

= 0,025%

VI.3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat (Pasir Kuarsa) dengan Piknometer

Berat pasir kuarsa = e – a

= (57,1140 − 32,9280) gram

= 24,186 gram

Berat aquadest = f – e

= (72,1402 − 57,1140) gram

= 15,0262 gram

Volume aquadest = f −e

berat jenisair

= 15,0262 gram

0,9982 gram /mL

= 15,0532 mL

Volume pasir kuarsa = Volume piknometer – Volume Volume

aquadest

= (24,6135 – 15,0532) mL

= 9,5603 mL

Berat jenis pasir kuarsa = berat pasir kuarsa

volume pasir kuarsa

= 24,186 gram9,5603 mL

= 2,52 gram/mL

Berat jenis pasir kuarsa (teoritis) = 2,65 gram/mL

% Kesalahan = (2,65−2,52 ) gram /mL

2,65 gram /mL × 100%

= 4,9%

VII. PERTANYAAN

Mengapa pada penentuan berat jenis zat padat dengan menggunakan

piknometer harus ditambah zat cair yang telah diketahui berat jenisnya?

Jawab :

Karena dengan menggunakan zat cair yang telah diketahui berat

jenisnya maka volume zat cair tersebut dapat diketahui. Dengan

diketahuinya volume zat cair tersebut maka volume padatan juga

dapat diketahui dengan menggunakan rumus di atas. Apabila

volume zat padat sudah diketahui maka berat jenisnya dapat

dicari.

VIII. ANALISIS PERCOBAAN

Pada percobaan kali ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis zat

cair dan zat padat. Untuk sampel yang digunakan adalah aquadest, etanol

96%, minyak kelapa dan pasir kuarsa. Pada percobaan ini menggunakan alat

piknometer, karena mempunyai kelebihan mudah dalam pengerjaan.

Sebelum digunakan, piknometer harus dalam keadaan bersih dan tidak ada

zat-zat yang tertinggal yang bisa mempengaruhi hasil penimbangan serta

penentuan berat jenis sampel.

Salah satu factor yang mempengaruhi berat jenis suatu zat ialah

temperature, di mana pada suhu yang tinggi berat jenisnya akan menguap

sehingga mempengaruhi berat jenisnya, demikian pula pada suhu yang

sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku sehingga sulit untuk

mwnghitung berat jenisnya. Oleh karena itu digunakan suhu yang stabil

pasa suhu 200C.

IX. KESIMPULAN

Berdasarkan data hasil praktikum yang telah dilakukan, didapat

kesimpulan yaitu:

1. Volume piknometer adalah 24,6135 mL.

2. Berat jenis minyak kelapa adalah 0,9042 gram/mL.

3. Berat jenis etanol 96% adalah 0,7888 gram/mL.

4. Berat jenis pasir kuarsa adalah 2,52 gram/mL.

DAFTAR PUSTAKA

Kasie Laboratorium Instrumen dan Pengukuran. 2015. Penuntun Praktikum

Instrument dan Pengukuran. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.

http://www.wikipedia.org/wiki/Cairan

http://www.ekaandrians.blogspot.com/2013/07/berat-jenis-zat-cair-dan-zat-

padat.html

http://www.kikiindrinastiti.blogspot.com/2011/12/berat-jenis-zat-cair-dan-zat-

padat.html

http://vikrishared.blogspot.com/2013/07/pengertian-massa-jenis-dan-berat-

jenis.html

https://masdiisya.wordpress.com/2010/11/24/apakah-berat-jenis-itu/

http://antarberita.blogspot.com/2013/09/pengertian-massaberat-jenis.html

http://susitapratiwi.blogspot.com/2011/10/berat-jenis-zat-padat-dan-zat-cair.html