LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II

DIAGRAM TERNER

SISTEM ZAT CAIR 3 KOMPONEN

OLEH

Nama : Lestari

NIM : 1008105037

Kelompok : V ( LIMA )

Tanggal : 19 Maret 2012

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2012

I. TUJUAN PERCOBAAN

Membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan

tertentu.

II. DASAR TEORI

Sistem adalah suatu zat yang dapat diisolasikan dari zat – zat lain dalam suatu bejana

inert, yang menjadi pusat perhatian dalam mengamati pengaruh perubahan temperature,

tekanan serta konsentrasi zat tersebut. Sedangkan komponen adalah yang ada dalam

sistem, seperti zat terlarut dan pelarut dalam senyawa biner. Banyaknya komponen

dalam sistem C adalah jumlah minimum spesies bebas yang diperlukan untuk

menentukan komposisi semua fase yang ada dalam sistem. Definisi ini mudah

diberlakukan jika spesies yang ada dalam sistem tidak bereaksi sehingga kita dapat

menghitung banyaknya.

Fasa merupakan keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, tidak hanya

dalam komposisi kimianya tetapi juga dalam keadaan fisiknya. Contohnya: dalam sistem

terdapat fasa padat, fasa cair dan fasa gas. Banyaknya fasa dalam sistem diberi notasi P.

Gas atau campuran gas adalah fasa tunggal ; Kristal adalah fasa tunggal dan dua cairan

yang dapat bercampur secara total membentuk fasa tunggal. Campuran dua logam

adalah sistem dua fasa (P=2), jika logam – logam itu tidak dapat bercampur, tetapi

merupakan sistem satu fasa (P=1), jika logam-logamnya dapat dicampur.

Pada perhitungan dalam keseluruhan termodinamika kimia, J.W Gibbs menarik

kesimpulan tentang aturan fasa yang dikenal dengan Hukum Fasa Gibbs, jumlah terkecil

perubahan bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat

pada kesetimbangan diungkapkan sebagai:

V = C – P + 2

Dengan :

V = jumlah derajat kebebasan

C = jumlah komponen

P = jumlah fasa

Kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan komposisi sistem. Jumlah derajat

kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan

sebagai :

V = 3 – P

Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa maka V = 2 berarti untuk menyatakan suatu

sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila

dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan, V = 1; berarti hanya satu komponen

yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tertentu

berdasarkan diagram fasa untuk diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu sistem

tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap punya derajat kebebasan maksimum = 2

(jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa sistem ini dapat digambarkan dalam satu

bidang datar berupa suatu segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni.

Cara terbaik untuk menggambarkan sistem tiga komponen adalah dengan mendapatkan

suatu kertas grafik segitiga. Konsentrasi dapat dinyatakan dengan istilah persen berat atau

fraksi mol. Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan: XA + XB +

XC = 1. Diagram fasa yang digambarkan segitiga sama sisi, menjamin dipenuhinya sifat ini

secara otomatis, sebab jumlah jarak ke sebuah titik di dalam segitiga sama sisi yang diukur

sejajar denga sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu, yang dapat diambil sebagai

satuan panjang. Puncak – puncak dihubungi ke titik tengah dari sisi yang berlawanan yaitu :

Aa, Bb, Cc. Titik nol mulai dari titik a,b,c dan A,B,C menyatakan komposisi adalah 100%

atau 1, jadi garis Aa, Bb, Cc merupakan konsentrasi A,B,C  merupakan konsentrasi A,B,C.

Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut

antara zat cair tersebut dan suhu percobaan. Apabila pada suhu dan tekanan yang

tetap digunakan kurva bimodal untuk menentukan kelarutan C dalam berbagai

komposisi A dan B. Pada daerah di dalam kurva merupakan daerah dua fasa,

sedangkan yang di luarnya adalah daerah satu fasa. Untuk menentukan kurva

bimodal yaitu dengan menambahkan zat B ke dalam campuran A dan C

III. ALAT DAN BAHAN

Alat – alat :

1. Labu Erlenmeyer 250 ml bertutup 5 buah

2. Buret 10 ml 2 buah

3. Klemp dan statif 2 buah

4. Gelas ukur 10 ml 1 buah

5. Neraca analitik 1 buah

Bahan –bahan:

1. CCl4

2. Aquades

3. Asam asetat glacial

IV. CARA KERJA

1. Ke dalam labu Erlenmeyer yang bersih dan kering serta bertutup, dibuat 5

macam campuran cairan A dan C yang saling melarut dengan komposisi sebagai

berikut:

Labu 1 2 3 4 5

mL A 1 3 5 7 9

mL B 9 7 5 3 1

semua pengukuran volume dilakukan dengan buret. Untuk tiap labu, ditimbang

lebih dahulu labu kosong dan tutupnya. Kemudian ditambahkan cairan A (CCl4)

dan ditimbang lagi massanya, kemudian ditambahkan cairan C (asam asetat

glacial) dan ditimbang kembali. Dengan demikian massa cairan A dan C

diketahui untuk setiap labu

2. Tiap campuran dalam labu 1 sampai 5 dititrasi dengan cairan B (aquades) sampai

tepat timbul kekeruhan dan dicata jumlah volume cairan B yang digunakan.

Setelah itu ditimbang kembali untuk menentukan massa cairna B dalam setiap

labu.

3. Tahap 1 dan 2 diulangi kembali dengan perbandingan cairan A dan B kemudian

dititrasidengan cairan A (CCl4)

V. DATA PENGAMATAN

A. Percobaan 1 ( Aquadessebagaititran )

Erlenmeyer Erlenmeyer kosong+

tutup (gram)

Erlenmeyer + zat A

(gram)

Erlenmeyer + zat A + zat C

(gram)

I 124,36 131,20 135,35

II 126,08 130,08 136,90

III 155,82 163,12 168,02

IV 132,85 143,31 146,15

V 131,39 164,96 165,82

Erlenmeyer + zat A + zat C + zat B

Titrasi (mL) Massa (gram)

3,35 138,62

1,10 138,06

0,20 168,10

0,51 146,78

1,75 167,45

B. Percobaan 2 ( CCl4sebagaititran )

Data Erlenmeyer kosong +

tutup (gram)

Erlenmeyer + zat B

(gram)

Erlenmeyer + zat B + zat C

(gram)

I 124,36 125,96 135,02

II 126,08 123,83 135,98

III 155,82 165,21 165,48

IV 132,85 135,74 142,71

V 160,10 160,19 160,90

Erlenmeyer + zat B + zat C + zat A

Titrasi (mL) Massa (gram)

3,15 139,90

1,60 138,26

5,30 173,52

1,75 145,45

1,05 162,45

Ket :

Zat A = CCl4

Zat B = Aquadest

Zat C = AsamAsetat

VI. PERHITUNGAN

Diketahui :

nA, MA, XAuntuk CCl4

nB, MB, XBuntukAquadest

nC, MC, XCuntuk  AsamAsetat

Percobaan 1

Untuk campuran A : C

MA = ( massa Erlenmeyer + zat A ) – ( massa Erlenmeyer kosong + tutup )

=  131,20 – 124,36

=  6,84 gram

MC = ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C ) – ( massa Erlenmeyer + zat C )

= 135,35– 131,20

= 4,15 gram

MB = ( massa setelah titrasi – ( massa Erlenmeyer + zat A + zat C )

= 138,62 – 135,35

=  3,27 gram

Dengan cara yang sama, diperoleh data sebagai berikut :

Erlenmeyer PerbandinganA : C

Massa A( gram )

Massa C( gram )

Massa B( gram )

1 1 : 9 6,84 4,15 3,27

2 3 : 7 4,00 6,82 1,16

3 5 : 5 7,30 4,90 0,02

4 7 : 3 10,46 2,84 0,63

5 9 : 1 33,57 0,86 1,60

Mol untuk masing-masing cairan dalam campuran Erlenmeyer :

Untuk Erlenmeyer 1

Erlenmeyer PerbandinganA : C

nA (mol ) nB ( mol ) nC ( mol ) nA + nB + nC

1 1 : 9 0,044 0,182 0,07 0,296

2 3 : 7 0,023 0,064 0,114 0,201

3 5 : 5 0,047 0,001 0,082 0,13

4 7 : 3 0,068 0,035 0,047 0,15

5 9 :1 0,218 0,048 0,014 0,28

Fraksi mol di Erlenmeyer

Erlenmeyer Perbandingan A : C XA ( % ) XB ( % ) XC( %)

1 1 : 9 14,86 61,49 23,65

2 3 : 7 11,44 31,84 56,71

3 5 : 5 36,15 0,77 63,08

4 7 : 3 45,33 23,33 31,33

5 9 : 1 77,85 17,14 5,00

Percobaan 2

Diketahui :

nA, MA, XA untuk CCl4

nB, MB, XB untukAquadest

nC, MC, XC untuk  AsamAsetat

Untuk campuranB : C

MB = ( massa Erlenmeyer kosong + tutup + zat B ) –( massa Erlenmeyer)

=  125,96– 124,36

=  1,60 gram

MC = ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C ) – ( massa Erlenmeyer + zat B )

=  135,02 – 125,96

= 9,06 gram

MA = ( massasetelahtitrasi) – ( massa Erlenmeyer + zat B + zat C )

=  139,90 – 135,02

=  4,88 gram

Dengan cara yang sama diperoleh  data sebagai berikut :

Erlenmeyer Perbandingan B : C Massa B( gram )

Massa C( gram )

Massa A( gram )

1 1 : 9 1,60 9,06 4,88

2 3 : 7 2,75 7,15 2,28

3 5 : 5 9,39 0,27 8,04

4 7 : 3 2,89 6,97 2,74

5 9 : 1 0,09 0,71 1,55

Mol untuk masing-masing cairan dalam campuran Erlenmeyer

Erlenmeyer Perbandingan B : C nA (mol ) nB ( mol ) nC( mol ) nA + nB + nC

1 1 : 9 0,032 0,089 0,151 0,272

2 3 : 7 0,015 0,153 0,119 0,287

3 5 : 5 0,052 0,522 0,004 0,578

4 7 : 3 0,018 0,160 0,116 0,294

5 9 :1 0,010 0,005 0,012 0,162

Fraksi untuk masing – masing cairan dalam campuran erlenmeyer

Erlenmeyer PerbandinganA : C

XA ( % ) XB ( % ) XC( %)

1 1 : 9 11,76 32,72 55,51

2 3 : 7 5,23 53,31 41.46

3 5 : 5 8,99 90,31 0,69

4 7 : 3 6,12 54,42 39,46

5 9 : 1 6,17 3,09 7,407

VII PEMBAHASAN

Pada praktikum ini yaitu tentang Diagram Terner yang bertujuan untuk membuat

kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. Dimana

cairan yang digunakan adalah CCl4, aquades dan asam asetat glasial.

Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemisahan suatu campuran dengan

ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna.

Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan

sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen dalam

campuran tersebut. Pada percobaan pertama, cairan A (CCl4) dan C(asam asetat glacial)

dicampur dengan variasi perbandingan volume, yaitu: 1:9 ; 3:7 ; 5:5 ; 7:3 ; dan  9:1 mL.

Dalam setiap penambahan zat, berat erlenmeyer beserta isinya ditimbang agar diperoleh

selisih massa setiap penambahan cairan. Data yang didapat adalah berat dari Erlenmeyer

+ tutup, zat A dan C masing-masing yaitu: 135,35 g ; 136,90 g ; 168,02 g ; 146,15 g ;

165,82 g.setelah dititrasi diperoleh massa keseluruhan adalah 138,62 g ; 138,06 g ;

168,20 g ; 146,78 g ; 167,45 g. Dapat diamati cairan A dan C larut dengan baik. Hal

tersebut dikarenakan antara CCl4 dengan asam asetat glasial dapat berikatan dengan

gugus metal dari asam asetatyang bersifat non polar pada gugus CH3. Kemudian di titrasi

dengan aquades sampai campuran A dan C keruh. Pada saat titrasi, asam asetat

membentuk ikatan hidrogen yang lebih kuat dengan molekul air pada bagian –OH dari

gugus –COOH asam asetat. Oleh karena itu, asam asetat yang awalnya berikatan dengan

CCl4 akan terpisah dan berikatan dengan air. Hal ini disebabkan karena CCl4 tidak dapat

larut dengan air sehingga CCl4 yang mulanya berikatan dengan CH3COOH akan telepas

dan membentuk 2 larutan terner terkonjugasi yang ditandai dengan terbentuknya larutan

yang keruh.

Dari titrasi yang dilakukan diperoleh data sebagai berikut: volume titran I = 3,35

mL ; volume titran II = 1,10 mL ; volume III = 0,20 mL ; volume IV = 0,51 mL ; volume

V = 1,75 mL. Dari data yang diperoleh maka dapat dihitung jumlah mol dan fraksi mol

masing – masing percobaan. nA= 0,044 ; 0,023 ; 0,047 ; 0,068 ; 0,218 , nB = 0,182 ;

0,064 ; 0,064 ; 0,001 ; 0,035 ; 0,048 , nC = 0,07 ; 0116 ; 0,082 ; 0,047 ; 0,014 sedangkan

perhitungan XA (fraksi mol zat A ) yang didapat yaitu untuk perbandingan 1 : 9 adalah

14,86 %, untuk perbandingan campuran 3 : 7 adalah 11,44 %, untuk perbandingan 5 : 5

adalah 36,15 %, untuk perbandingan campuran 7 : 3 adalah 45,35 %, untuk perbandingan

campuran 9 : 1 adalah 77,85 %. Untuk perhitungan XB ( fraksi mol zat B ) yaitu untuk

perbandingan 1 : 9 adalah 61,49 %, untuk perbandingan campuran 3 : 7 adalah 31,84 %,

untuk perbandingan 5 : 5 adalah 0,77 %, untuk perbandingan campuran 7 : 3 adalah

23,33 %, untuk perbandingan campuran 9 : 1 adalah 17,14 %. Serta untuk XC (fraksi mol

zat C ) untuk perbandingan 1 : 9 adalah 23,65 %, untuk perbandingan campuran 3 : 7

adalah 56,71 %, untuk perbandingan 5 : 5 adalah 63,08 %, untuk perbandingan campuran

7 : 3 adalah 31,33 %, untuk perbandingan campuran 9 : 1 adalah 5,00 %. Dari

perhitungan tersebut menunjukan bahwa semakin banyak komponenzat A di dalam

campuran maka Fraksi mol zat A semakin besar pula.

Pada percobaan kedua dengan cara dan jumlah variasi campuran yang sama.

Percobaan dilakukan dengan mencampurkan cairan B ( aquades ) dengan cairan C ( asam

asetat glacial ) kemudian di titrasi dengan cairan A ( CCl4) . Dari percobaan yang telah

dilakukan diperoleh data sebagai berikut : Dari titrasi yang dilakukan diperoleh data

sebagai berikut: volume titran I = 3,15 mL ; volume titran II = 1,05 mL ; volume III =

5,30 mL ; volume IV = 1,75 mL ; volume V = 1,05 mL. Dari data yang diperoleh maka

dapat dihitung jumlah mol dan fraksi mol masing – masing percobaan. nA= 0,032 ; 0,015

; 0,052 ; 0,018 ; 0,010 , nB = 0,089 ; 0,153 ; 0,522 ; 0,160 ; 0,005, nC = 0,151 ; 0,119 ;

0,004 ; 0,116 ; 0,012 sedangkan perhitungan XA (fraksi mol zat A ) yang didapat yaitu

untuk perbandingan 1 : 9 adalah 11,86 %, untuk perbandingan campuran 3 : 7 adalah

5,23 %, untuk perbandingan 5 : 5 adalah 8,99 %, untuk perbandingan campuran 7 : 3

adalah 6,12 %, untuk perbandingan campuran 9 : 1 adalah 6,17 %. Untuk perhitungan XB

( fraksi mol zat B ) yaitu untuk perbandingan 1 : 9 adalah 32,72 %, untuk perbandingan

campuran 3 : 7 adalah 53,31 %, untuk perbandingan 5 : 5 adalah 90,31 %, untuk

perbandingan campuran 7 : 3 adalah 54,42 %, untuk perbandingan campuran 9 : 1 adalah

3,09 %. Serta untuk XC (fraksi mol zat C ) untuk perbandingan 1 : 9 adalah 55,51 %,

untuk perbandingan campuran 3 : 7 adalah 41,46 %, untuk perbandingan 5 : 5 adalah 0,69

%, untuk perbandingan campuran 7 : 3 adalah 39,46 %, untuk perbandingan campuran 9 :

1 adalah 7,407 %.

Dari hasil kedua percobaan tersebut dapat dilihat bahwa konsentrasi cairan C ( asam

asetat glasial ) ternyata sebanding dengan naik turunnya konsentrasi cairan yang dipakai sebagai

titran atau zat pemisah pada titrasi campuran. Pada percobaan pertama besarnya fraksi mol asam

asetat glasial sebanding dengan penurunan fraksi mol aquades sedangkan pada percobaan kedua

fraksi mol asam asetat sebanding dengan penurunan fraksi mol dari CCl4.Hal ini dikarenakan

oleh sifat asam asetat yang semi polar.dimana dapat melarutkan CCl4 dengan baik begitu juga

halnya dalam melarutkan aquades.untuk cairan cairan yang saling melarutkan,konsentrasinya

akan saling berlawanan karena larutantersebut akan membentuk daerah berfase

tunggal.sedangkan cairan yang tidak melarut(larut sebagian) akan membentuk daerah berfase

dua .untuk membuktikan lebih lanjut,maka akan digambarkan dengan diagram terner agar tampat

lebih jelas titik kritisnya ketika titrasi dilarutkan akan terlihat batas kelarutan dari masing masing

komponen campuran tersebut.

VIII KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

1. Cairan asam asetat dapat melarut dengan CCL4 dan aquades

2. Asam asetat memiliki sifat semipolar sehingga dapat melarut dengan senyawa polar

maupun non polar.

3. Pada percobaan 1,fraksi mol asam asetat sebanding dengan turunnya fraksi mol aquade

sebagai titran.

4. Pada percobaan 2,fraksimol asam asetat sebanding dengan turunnya fraksi mol CCL4

5. CCL4 tidak dapat larut dengan air

6. cairan yang tidak melarut akan membentuk daerah berfase 2 sedangkan cairan yang

saling melarutkan akan membentuk daerah berfase 1.

DAFTAR PUSTAKA

Dogra,S dan Dogra,SK,1990,Kimia Fisik dan Soal Soal,diterjemahkan oleh Umar

Mansyur,Universitas Indonesia (UI-press);Jakarta

Http;//www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/ kesetimbangan Fasa

- dan-diagram-fasa/

Http://devry.wordpress.com/diagram-fasa-logam/

Tim Laboraterium Kimia Fisika.2012. Penuntun Praktikum Kimia Fisika Jurusan

Kimia,F.MIPA,Universitas Udayana ; Bukit Jimbaran - Bali