PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN LAPORAN PRAKTIK TERBARU

PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN LAPORAN PRAKTIK TERBARU
                                               

PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN


A.      PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1.     Tujuan Praktikum    : a. Untuk mempelajari cara penentuan tetapan gas dan   volume molar oksigen .
b.    Mempelajari hukum-hukum gas, seperti hokum Boyle, Charles, Gay-Lussac, Dalton, tentang tekanan parsial dan  hukum Avogadro.
2.      Waktu Praktikum    :  dd/mm/yy
3.     Tempat Praktikum   : Laboratorium

B.       LANDASAN TEORI
Pada tekanan dan suhu tertentu, semua zat berupa salah satu bentuk dari tiga wujud materi: padat, cair, atau gas. Air misalnya, mungkin berwujud padat sebagai es, cair sebagai air, dan gas sebagai uap. Sifat-sifat fisik suatu zat sering tergantung dari wujudnya. Sifat gas jauh lebih sederhana dibandingkan dengan sifat cairan atau padatan. Gerakan molekul gas sangat acak, dan gaya-gaya antar molekul sangat kecil sehingga masing-masing molekul dapat bergerak dengan bebas dan tidak dipengaruhi oleh molekul tetangganya. Tingkah laku gas jika terjadi perubahan suhu dan tekanan diatur oleh hukum-hukum yang lebih sederhana dibanding dengan hukum-hukum yang berlaku pada cairan dan padatan. Semua gas memiliki karakteristik sebagai berikut: volume dan bentuknya mengikuti tempat (wadah), wujud yang paling dapat dimampatkan (dibanding cairan dan padatan), dapat bercampur secara sempurna dalam satu wadah, dan kerapatannya paling rendah (Purwoko, 2006: 133-134).
Gas akan terbentuk bila cairan menguap. Uap air di udara dari penguapan air merupakan contoh yang paling dikenal, uap ini akan menyebabkan kelembaban udara. Gas juga terbentuk melalui reaksi kimia. Bila dipanaskan, beberapa padatan terurai menghasilkan gas. Beberapa unsur bereaksi dengan oksigen membentuk oksigen gas. Karbondioksida contohnya yang terbentuk sewaktu pernapasan hewan, tetapi juga dihasilkan oleh pembakaran batu bara, minyak, dan materi lain yang mengandung karbon. Oksida sulfur dihasilkan dari pembakaran unsur nitrogen. Selain itu aksi asam terhadap padatan ionik tertentu merupakan golongan reaksi penting yang menghasilkan gas (Chang, 2005: 123).
Campuran gas, misalnya suatu campuran menempati sebuah wadah pada suhu tertentu. Kita dapat definisikan tekanan parsial sebuah gas seolah-olah tekanan gas ditimbulkan sendiri jika ia berada dalam wadah itu. Hukum Dalton  kemungkinan menyatakan bahwa tekanan total adalah jumlah tekanan parsial setiap gas. Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas ideal itu sendiri dengan pendekatan tekanan sedang,tetapi cermat jika tekananya diturunkan (Oxtoby,2001: 106).
Volume molar gas menunjukkan volume 1 mol gas pada keadaan standar. Avogadro mengemukakan bahwa suhu dan tekanan yang sama, untuk setiap gas yang volumenya sama akan mempunyai junlah molekul yang sama pula. Setiap mol gas mengandung 6,02 x 10-23 molekul. Ini berarti setiap mol gas mempunyai 6,02 x 10-23 molekul pada tekanan yang sama akan mempunyai volume yang sama pula. Suatu percobaan menunjukkan bahwa pada suhu 273 K (0°C) dan tekanan 1 atm, 1 liter O2 massanya 1,429 gram, sehingga:

Untuk 1 mol gas lainnya pada suhu dan tekanan yang sama dengan O2 (273 K dan 1 atm), akan mempunyai volume yang sama dengan volume molar O2, yaitu 22,4 liter (Sajimanto, 1994: 59).
Hubungan antara dua variabel gas pada waktu tertentu (dengan dua variable lain dijaga konstan) dikenal sebagai hukum gas sederhana. Yang paling sering dijumpai adalah hukum Boyle, yang menghubungkan tekanan gas dan volume; hukum Charles, yang menghubungkan volume gas dengan suhu; serta hukum Avogardo, yang menghubungknan volume dan jumlah gas. Banyak gagasan penting yang berasal dari hukum gas sederhana. Di antara konsep ini adalah konsep suhu mol mutlak, serta suhu (Kelvin) yang berdasarkan pada nol mutlak, keadaan suhu dan tekanan baku (STP) dan volume molar gas pada STP, yaitu sebesar 22,4 . Dengan menghubungkan hukum Boyle, Charles dan Avogardo, menyatakan yang lebih umum dan tingkah laku gas diperoleh, yaitu persamaan gas ideal: P V = n R T. Persamaan ini dapat menyelesaiakan salah satu variabel bila nilai-nilai yang lainnya diketahui. Persamaan gas ideal dapat juga digunakan untuk menentukan bobot molekul dan rapatan gas. Persamaan gas ideal dapat juga digunakan untuk menjelaskan reaksi-reaksi kimia yang melibatkan pereaksi dan/atau hasil reaksi dalam bentuk gas, dan untuk menjelaskan campuran gas (Petrucci,1987: 162-163).

C.      ALAT DAN BAHAN
1.    Alat-alat Praktikum
a.    Gelas erlenmeyer 250 ml
b.    Labu alas bundar 500 ml
c.    Gelas ukur 50 ml
d.   Gelas arloji
e.    Timbangan analitik
f.     Tabung reaksi
g.    Rak tabung reaksi
h.    Bunsen
i.      Dongkrak
j.      Statif
k.    Klem
l.      Selang
m.  Pipa
n.    Termometer
o.    Spatula
p.    Kertas label
q.    Tissue
r.     Lap

2.    Bahan-bahan Praktikum
a.    Aquades (H2O(l))
b.    Bubuk KClO3 (Kalium klorat) 0,6 gr
c.    Bubuk MnO2 (Mangan (II) Oksida) 0,6 gr

D.      PROSEDUR PERCOBAAN
1.    Ditimbang satu tabung reaksi yang bersih dan kering menggunakan timbangan analitik.
2.    Dimasukkan bubuk KClO3 dan MnO2 masing-masing 0,6 gr, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ditimbang kembali dan dicatat massanya.
3.    Diisikan aquades secukupnya ke dalam labu alas bundar, kemudian dihubungkan dengan gelas erlenmeyer menggunakan selang.
4.    Selang ditiup melalui pipa pada labu alas bundar agar tidak ada gelembung udara yang masuk. Selang ditutup dengan klem jika air dalam selang penuh dan tidak ada gelembung udara.
5.    Tabung reaksi dan isinya (KClO3 dan MnO2) dipasang ke selang kemudian tabung reaksi dan isinya dipanaskan menggunakan bunsen.
6.    Sambil dipanaskan, klem dibuka secara perlahan sampai air menetes ke dalam gelas erlenmeyer. Dipanaskan sampai semua KClO3 terurai.
7.    Jika air tidak menetes lagi, pemanasan dihentikan.
8.    Volume air yang tertampung dalam gelas erlenmeyer diukur dengan gelas ukur dan dicatat suhu yang dicapai sampai air berhenti menetes.
9.    Ditimbang tabung reaksi dan isinya yang telah dipanaskan, kemudian dicatat massanya.

E.       HASIL PENGAMATAN
No.
Prosedur Percobaan
Hasil Pengamatan
1.
Ditimbang satu tabung reaksi yang bersih dan kering menggunakan timbangan analitik.
Massa tabung reaksi kosong = 12,23 gr.
2.
Dimasukkan KClO3 dan MnO2 masing-masing 0,6 gr, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ditimbang kembali dan dicatat massanya.
-    Massa MnO2 = 0,6 gr.
-    Massa KClO3= 0,6 gr.
-    Massa tabung reaksi + massa campuran MnO2 dan KClO3 = 13,43 gr.
3.
Diisikan aquades secukupnya ke dalam labu alas bundar, kemudian dihubungkan dengan gelas erlenmeyer menggunakan selang. Selang ditiup melalui pipa pada labu alas bundar agar tidak ada gelembung udara yang masuk. Selang ditutup dengan klem jika air dalam selang penuh dan tidak ada gelembung udara.
Tabung reaksi dan isinya (KClO3 dan MnO2) dipasang ke selang kemudian tabung reaksi dan isinya dipanaskan menggunakan bunsen.
-    KClO3 berwarna putih.
-    MnO2 berwarna hitam.
4.
Sambil dipanaskan, klem dibuka secara perlahan sampai air menetes ke dalam gelas erlenmeyer. Dipanaskan sampai semua KClO3 terurai.
-   KClO3 berubah warna menjadi hitam, mengikuti warna MnO2.
5.
Jika air tidak menetes lagi, pemanasan dihentikan.Volume air yang tertampung dalam gelas erlenmeyer diukur dengan gelas ukur dan dicatat suhu yang dicapai sampai air berhenti menetes.
-   Volume air yang tertampung dalam gelas erlenmeyer = 15 ml.
-   Suhu yang dicapai sampai air berhenti menetes = 33°C.
6.
Ditimbang tabung reaksi dan isinya yang telah dipanaskan, kemudian dicatat massanya.
Massa tabung reaksi + massa campuran MnO2 dan KClO3 setelah dipanaskan = 13,20 gram.

F.       ANALISIS DATA
1.    Gambar Alat Praktikum




Keterangan :
1.         Labu alas bundar
2.         Gelas erlenmeyer
3.         Tabung reaksi
4.         Statif
5.         Dongkrak
6.         Selang penghubung erlenmeyer
7.         Klem
8.         Selang penghubung tabung reaksi
9.         Termometer
10.     Penjepit labu alas bundar
11.     Bunsen
12.     KClO3(s) dan MnO2(s)
13.     Aquades (H2O(l))

2.    Persamaan Reaksi
2 KClO3(s)   Mno2   2KCl(s) + 3O2(g)

3.   Perhitungan
Diketahui :
·      Massa tabung kosong = 12,23 gr
·      Massa KClO3 + MnO2 = 1,2 gr
·      Massa tabung kosong  + KClO3 + MnO2  = 12,23 + 1,2
= 13,43 gr
·      Volume H2O = 15 mL
                           = 15 . 10-3 L
·      Massa tabung + KClO3 / MnO2 setelah dipanaskan = 13,20 gr
·      T = 330 C
        = 306 K
ü Massa O2  = (massa tabung kosong + massa KCLO3 / MnO2) – (massa tabung + massa KClO3 / MnO2 setelah dipanaskan)
= 13,43 – 13,20
= 0,23 gr




G.      PEMBAHASAN
Volume molar gas merupakan besarnya ruang yang ditempati oleh suatu mol unsur dalam keadaan STP. Kegunaan untuk mempelajari  volume molar gas yaitu memudahkan pengukuran yang akan dilakukan dengan menentukan volume sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan berat yang dapat ditimbang dan  tekanan yang dapat diukur Dengan mengandaikan gas yang akan diukur bersifat ideal maka persamaan yang menghubungkan jumlah mol gas, tekanan, suhu dan volume adalah PV = nRT.
Pada percobaan ini, praktikum diperuntukkan untuk mempelajari cara penentuan tetapan gas dan volume molar oksigen. Untuk menentukan tetapan gas dan volume molar oksigen dilakukan dengan metode pendesakan air oleh gas yang terbentuk. Dalam praktikum ini, digunakan bubuk KClO3 dan MnO2. Dalam hal ini yang bereaksi hanyalah KClO3, sedangkan MnO2 hanya bertindak sebagai katalisator yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi. Digunakan KClO3 sebab bahan tersebut bersifat oksidator, sehingga ketika dilakukan pemanasan terhadap bahan tersebut akan diperoleh gas O2.  Bahan dicampur dengan perbandingan yang sama yaitu 1;1, kemudian dipanaskan hingga semua KClO3 terurai. Saat pemanasan KClO3 + MnO2, air pada labu alas bundar akan keluar menuju labu erlenmeyer. Hal ini disebabkan karena pemanasan itu menghasilkan O2 yang menyebabkan adanya tekanan pada labu alas bundar yang menyebabkan air menetes. Ini juga disebabkan karena sifat dasar materi yang selalu menempati ruang, sehingga oksigen yang terurai mencari ruang untuk ditempati. Dari sifat dasar materi inilah dapat diketahui bahwa volume ruang ditempati oleh air terdorong keluar sebelumnya adalah sama dengan volume ruang yang ditempati oleh oksigen. Dari persamaan ini KClO3 terurai menjadi gas oksigen dengan reaksi :
KClO3   Mno2   2KCl + 3O2
Pemanasan dihentikan ketika sudah tidak ada lagi air yang menetes. Kemudian hasil pemanasan KClO3 + MnO2 yang tersisa ditimbang. Selisih antara KClO3 + MnO2 awal dengan hasil pemanasan tersebut, akan mendapatkan massa O2 yang bereaksi. Dalam praktikum ini diperoleh massa O2 seberat 0,23 gr.
Perubahan warna KClO3 dan MnO2 pada tabung reaksi diakibatkan pemanasan oleh bunsen yang mengakibatkan penguapan. Warna KClO3 yang semula berwarna putih berubah warna menjadi hitam mengikuti warna MnO2 yang merupakan katalisatornya. Volume gas oksigen (O2) pada suhu 306 K adalah 0,019 L dan kadar O2 dalam KClO3 adalah 39,249%. Hasil ini berbeda dengan volume molekul pada STP yang diketahui dari studi pustaka, yaitu 22,4 L. Perbedaan ini disebabkan karena mol O2 yang terurai tidak sesuai dengan stoikiometri reaksi yang diakibatkan oleh tidak terurainya seluruh oksigen yang terdapat pada KClO3.  
Untuk tetapan R diperoleh dengan menggunakan rumus Van der Waals, atau rumus tetapan R gas nyata,yaitu:
                                    ( P +  ) ( V – nb ) = n.R.T
Dengan a dan b sebagai faktor koreksi yang besarnya a = 1,36 L2atm/mol2 dan b = 0,0318 L/mol. Pada percobaan ini diperoleh besar R adalah 0,0088 L.atm/mol.K. Harga ini sangat berbeda jauh dengan tetapan yang disepakati yaitu 0,082 L.atm/mol.K. Perolehan angka yang berbeda jauh pada percobaan ini disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya karena klem yang kurang sempurna terpasang yang menyebabkan tetesan air yang seharusnya berhenti, akibat tekanan dari oksigen menetes dan menyebabkan kurang telitinya hasil yang didapatkan. Hal ini mungkin juga dapat terjadi disebabkan pengukuran suhu, volume, berat massa senyawanya yang kurang teliti, seperti saat menimbang bisa saja timbangannya dipengaruhi oleh tekanan yang ada didalam ruangan tersebut.

H.      KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1.    Untuk menentukan tetapan gas dapat digunakan rumus Van der Waals, yaitu:
                          ( P +  ) ( V – nb ) = n.R.T
Dengan a dan b adalah tetapan yang telah ditentukan, dan dengan menggunakan rumus tersebut tetapan gas yang diperoleh adalah 0,0088 L atm /mol K.
2.    Gas O2 yang terbentuk dari pemanasan KClO3 dengan MnO2 sebagai katalisatornya dapat mengalirkan air dari labu alas bundar ke labu erlenmeyer. Sehingga didapatkan volume oksigen pada suhu 306 K adalah 0,019 L dengan kandungan O2 dalam KClO3 sebesar 39,249 %.





DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2005.Konsep Dasar Kimia Inti. Jakarta: Erlangga.
Oxtoby, David W. 2001. Kimia Modern. Jakarta: Erlangga.
Petrucci, H. Ralph. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.
Purwoko, Agus Abhi. 2006. Kimia Dasar I. Mataram: Mataram University Press.
Syukri.1999.Kimia Dasar I. Bandung: ITB.


0 Response to "PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN LAPORAN PRAKTIK TERBARU"

Post a Comment

santun

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel