BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Gas merupakan kumpulan molekul-molekul dengan gerakan kacau balau, acak tapi berkesinambungan, dengan kecepatan yang bertambah jika temperatur dinaikkan. Gas memang berbeda dengan cairan, meskipun molekul-molekul dari cairan juga bergerak kacau balau, namun molekul-molekul gas terpisah jauh satu sama lain, kecuali selama tabrakan dan bergerak tak bergantung satu sama lain. Gas merupakan salah satu dari tiga wujud zat. Sifat fisik gas bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya. Sifat utama gas adalah bahwa gas selalu mengisi ruangan secara merata mudah ditekan, mudah bercampur dan memberikan tekanan pada linkungannya. Sifat-sifat gas yang diketahui inilah, kita dapat mengamati dan mengukur jumlah volume gas yang ditempati.

Volume molar suatu unsur adalah besarnya ruang yang ditempati oleh satu mol unsur itu dalam keadaan STP. Praktikum kali ini mengenai volume molar gas, untuk melakukan pengukuran dalam menentukan volume sejumlah mol gas CO2 dan gas O2 dengan menimbang beratnya dan tekanan yang diukur.

 

1.2  Tujuan Percobaan

  • Menentukan volume satu mol gas O2 dan satu mol gas CO2.

 

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Material Safety Data Sheet (MSDS)

  • Material Safety Data Sheet (MSDS) KClO3

KClO3 yaitu potassium klorat atau kalium perklorat yang merupakan oksidator yang relatif kuat tetapi masih lebih kuat Kalium Klorat. Kalium perklorat sering digunakan sebagai bahan peledak, kembang api dan korek api karena sifat pengoksidasi yang dapat menghasilkan api yang kontinu. Oksigen yang dibutuhkan dalam pembakaran merupakan bagian dari molekul itu sendiri sehingga peguraiannya membutuhkan energi yang sangat besar karena ikatannya yang sangat kuat. Adapun sifat kimia dan sifat fisika kalium perklorat, diantaranya adalah sebagai berikut :

Massa molar 122.55 g/mol
Rumus Molekul KClO3
Nama IUPAC potassium klorat
Titik leleh 368°C, stabil dibawah kondisi pengguna
Titik didih 400°C,
Kelarutan 7 gram/100gram air pada 20°C
Penampilan Berbentuk butiran putih atau bubuk, memiliki bau, daya larut

 

  • Material Safety Data Sheet (MSDS) Na2CO3

Senyawa Natrium Karbonat  merupakan salah satu dari senyawa  Natrium yang memiliki kepentingan industri. Senyawa ini adalah senyawa anorganik hasil dari sintesis yang merupakan bahan yang sangat penting untuk kehidupan sehari-hari. Natrium merupakan transfuse panas yang penting. Senyawa Natrium ini banyak terkandung dalam mineral-mineralnya. Adapun sifat kimia dan sifat fisika natrium karbonat, diantaranya adalah sebagai berikut :

Massa molar 105.9884 g/mol ( tak berair)

124.00 g/mol ( monohidrat )

286.14 g/mol ( decahidrat )

Nama IUPAC Natrium Karbonat
Titik leleh 851 oC (1564F)
Titik didih Terurai
Penampilan Butiran dan berbau
pH dalam larutan 11,6
Kekentalan dalam volume @ 21 °C (70 F), berair
Sifat Bersifat higroskopis, mudah menyerap air dari udara, dan merupakan pelarut basa kuat

 

  • Material Safety Data Sheet (MSDS) H2SO4

Asam sulfat H2SO4 atau merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak. Adapun sifat kimia dan sifat fisik asam sulfat, diantaranya adalah sebagai berikut :

Rumus molekul H2SO4
Nama IUPAC Asam Sulfat
Massa molar 98,08 g/mol
Penampilan Cairan bening, tak berwarna, tak berbau
Densitas 1,84 g/cm3, cair
Titik leleh 10oC, 283K, 50oF
Titik didih 337oC, 610K, 639oF
Kelarutan dalam  air Tercampur penuh
Viskositas 26,7 cP (200C)

 

2.1 Dasar Teori

Gas merupakan kumpulan molekul-molekul dengan gerakan kacau balau, acak tapi berkesinambungan, dengan kecepatan yang bertambah jika temperatur dinaikkan. Gas memang berbeda dengan cairan (yang molekukul-molekulnya juga bergerak kacau balau) karena molekul-molekul gas terpisah jauh satu sama lain, kecuali selama tabrakan dan bergerak tak bergantung satu sama lain. Selain volume (V) yang ditempati dan jumlah zatnya (jumlah mol, n) sifat dasar untuk mempelajari gas adalah tekanan (P) dan temperaturnya (T). Tekanan suatu sampel gas dalam sebuah wadah diukur dengan manometer yang berupa pipa U yang diisi dengan sejumlah cairan yang tidak mudah menguap. Tekanan gas sebanding dengan perbedaan tinggi cairan pada kedua kolom (ditambahkan dengan tekanan luar jika satu pipa terbuka terhadap atmosfer). Tekanan gas pada volume tetap dapat digunakan untuk membuat skala temperatur yang hampir tidak bergantung pada identitas gas. Lebih jauh lagi, keseragaman yang dekat ini menjadi tepat sewaktu rapatan gas berkurang sampai nol. Keseragaman ini memungkinkan kita membuat skala temperatur termodinamika. Temperatur pada skala termodinamika (atau kelvin) diberi notasi T dan biasanya dinyatakan dalam K. Jika akan dinyatakan dalam skala Celsius, kita gunakan lambang θ. Kedua skala dihubungkan dengan:

T / K = θ / 0C + 273,15

Maka 00 C dapat disamakan dengan 273 kelvin (Atkins, 5-7).

Beberapa sifat penting gas adalah bahwa gas selalu mengisi ruangan secara merata mudah ditekan, mudah bercampur dan memberikan tekanan pada linkungannya. Gas terdiri atas molekul-molekul yang bergerak menurut jalan-jalan yang lurus kesegala arah, dengan kecepatan yang sangat tinggi. Molekul-molekul gas ini selalu bertumbukan dengan molekul-molekul yang lain atau dengan dinding bejana. Tumbukan terhadap dinding bejana ini yang menyebabkan adanya tekanan (Sukardjo, 1997).

Volume molar suatu unsur adalah besarnya ruang yang ditempati oleh satu mol unsur itu dalam keadaan STP, untuk mengukur ruang yang ditempati oleh satu mol gas relatif sulit, maka untuk memudahkan pengukuran dilakukan dengan menentukan volume sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan berat yang dapat ditimbang dan tekanan yang dapat diukur. Menghitung tekanan gas dapat digunakan rumus sebagai berikut :

PGas                 =  P total   P H2O (1 – r)

PTotal           =  P bar – C

PTotal          =  tekanan terkoreksi barometer

Pbar                =  tekanan barometer terbaca

C              =  koreksi barometer

P H20          =  tekanan parsial H2O

r                =  kelembaban relatif (untuk air = 0,8)

P gas         =  tekanan gas sesungguhnya

dengan menganggap gas memnuhi hukum-hukum gas ideal, maka dapat dihitung volume molar pada keadaan STP.

P0V0 / T0 = PV / T

atau

V0 = ( P.V / T ) x ( T0 / P0 ) V0

dimana :

V0    = volume gas keadaan STP

P0    = tekanan gas keadaan STP (1 atm)

T0     = temperatur absolut (00 C = 273,15 K)

T     = temperatur percobaan

V     = volume percobaan

(Tim Kimia Fisik, 2011).

Asas Avogadro menyatakan pada temperature dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama pula. Hukum ini mudah dijabarkan dari teori kineetik gas P dan V, sebagai berikut :

P1 V1 = P2 V2

 jadi :

1/3 m1 n’1 µ1 = 1/3 m2 n’2 µ2

Temperatur sama, jadi tenaga kinetic sama :

½ m1 µ12 = ½ m2 µ22

 (Sukardjo,  1997).

 

BAB 3. METODOLGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

  • Buret 25 mL
  • Erlenmeyer
  • Statif
  • Barometer
  • Pipa U
  • Kuvet
  • Neraca
  • Termometer
  • Pemanas

3.1.2 Bahan

  • KClO3
  • Air
  • Na2CO3
  • H2SO4

 

3.2 Prosedur Percobaan

Pasang alat-alat seperti gambar diatas (kecuali bagian D dan E; dipasang terakhir)

2. Pasang jangan sampai ada kebocoran dan jangan terlalu banyak mengisi air dalam buret (25ml)

3. Timbang dengan teliti geias erlenmeyer.

 

 

 

 

Untuk KClO3 vanq dipanaskan

1. Timbang 0,1 hingga 0,15 gram KCIO3 (untuk produk gas O2)

2. Masukkan KClO3 ke dalam erlenmeyer

3. Alat dipasang lengkap seperti pada gambar

4. Amati  kondisi setimbang permukaan air dalam buret dan panaskan pelan-pelan  KClO3 dalam Erlenmeyer.

5. Catat volume O2 yang tertampung

6. Catat temperatur dan tekanan barometer saat percobaan dilakukan

7. Setelah selesai bereaksi, maka alat dilepas dan percobaan diulangi hingga diperoleh data tiga kali serta diambil harga rata-rata volume gas O2 yang dilepaskan.

 

Untuk reaksi Na2CO3 dengan H2SO4.

1. Timbang   0,1   gram   Na2CO3 dan   tempatkan   dalam   erlenmeyer.   Timbang   kuvet   dan ternpatkan  3 mL  H2SO4  pekat dalam kuvet dan tempatkan dalam erlenmeyer  (jangan direaksikan dulu)

2.   Alat dipasang hingga lengkap

3.  Goyang-goyangkan pelan-pelan erlenmeyer hingga kedua reaktan bereaksi sempurna dan catat volume gas CO2 yang dihasilkan.

4.   Catat temperatur dan tekanan barometer saat percobaan dilakukan

5.   Ulangi percobaan ini tiga kali hingga diperoleh harga rata-rata volume gas CO2

 

TABEL KOREKSI BAROMETER (c)

t( oC)

740 mmHg

750 mmHg

760 mmHg

22

2.65 mmHg

2.69 mmHg

2.72 mmHg

23

2.77

2.81

2.84

24

2.89

2.93

2.97

25

3.01

3.05

3.09

26

3.13

3.17

3.21

27

3.25

3.29

3.34

28

3.37

3.41

3.41

29

3.49

3.54

3.58

30

3.61

3.66

3.72

31

3.85

3.90

3.95

 

TABEL TEKANAN PARSIAL UAP AIR (p H2O)

t(°C)

P (mmHg)

t(°C)

P (mmHg)

22

19.8

32

35.7

23

21.8

33

37.7

24

22.4

34

39.9

25

23.8

35

42.2

26

25.2

36

44.5

27

26.8

37

46.9

28

28.3

38

49.4

29

30.1

39

52.2

30

31.8

40

55.3

31

33.8

41