Cairan dan Padatan
CAIRAN DAN PADATAN
Gabrielle Zhe
(2101631033)
I.
Tujuan :
1.
Menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi wujud zat.
2.
Menentukan titik cair dan titik didih.
II.
Tinjauan Pustaka
Zat di dunia
memiliki berbagai wujud. Wujud zat tersebut adalah padat, cair, gas, dan
plasma. Zat padat umumnya paling sering kita temui di sekitar kita. Zat padat
mempunyai molekul dengan struktur teratur dari Kristal sempurna. (Aktins, 2001
: 217). Oleh karena itu zat padat memiliki struktur yang lebih kokoh. Selain
itu, zat padat memiliki sifat yaitu, memiliki
bentuk tetap dan volume yang tetap serta sedikit terpengaruh oleh tekanan.
Sedangkan zat cair
adalah zat benda yang memiliki ikatan molekul yang tidak sekuat zat padat. Zat
cair memiliki sifat yaitu bentuknya yang mengikuti wadah dan memiliki volume
yang tetap karena zat cair mengisi ruang wadah dengan baik.
Zat gas adalah zat
yang ikatan molekulnya sangat lemah. Selain itu zat gas tidak dapat dilihat /
digenggam. Hal ini karena partikelnya berpencar dan bergerak secara bebas.
Selain itu, zat gas memiliki sifat berupa, mudah dipengaruhi tekanan, volumenya
berubah, dan bentuknya berubah.
Plasma secara garis
besar adalah gas terionisasi. Suatu gas dikatakan terionisasi jika terdiri dari
atom-atom yang terionisasi bermuatan positif dan elektron yang bermuatan
negatif. Plasma terbentuk dari gas terionisasi di dalam tabung, yang digolongkan
menjadi dua yaitu terionisasi lemah dan terionisasi kuat. Terionisasi lemah
apabila derajat ionisasi lebih rendah dari 10-4 sedangkan
terionisasi kuat apabila derajat ionisasi lebih besar dari 10-4 (Santoso.
B, 1976: 67). Meskipun plasma merupakan gas terionisasi, namun tidak semua gas
terionisasi disebut plasma (Konuma dkk, 1992: 48). Contohnya air pada suhu
kamar akan berwujud cair. Jika mencapai suhu rendah maka akan berubah menajdi
solid. JIka air diberi energi, maka air menjadi uap / gas yang terdiri atas gas
hidrogen dan gas oksigen. Bila uap tersebut diberi energi, maka uap akan
terionisasi menjadi ion – ion yang dimana nantinya akan terjadi keseimbangan
antara electron dan molekul.
Wujud zat ini dapat
berubah bila mengalami perubahan wujud dari satu ke wujud lainnya. Biasanya
dapat dilakukan dengan cara proses – proses tertentu yang menggunakan
temperature dan tekanan. Oleh karena itu, kita mengenal titik leleh, titik
lebur, dan titik didih.
III. Metodologi
3.1
Alat
·
Breaker glass 100 mL
·
Breaker glass 250 mL
·
Breaker glass 400 mL
·
Tabung reaksi besar
·
Labu soxhlet 250 mL
·
Kawat kasa + Asbes
·
Kaki tiga
·
Pembakar spiritus
·
Parafilm
·
Gelas arloji
·
Timbangan
·
Termometer
·
Hot plate
·
Stopwatch
·
Spatula
3.2
Bahan
·
NaCl
·
Aquadest
·
Es
·
Kristal iodin
·
Korek api
IV. Langkah Kerja
a.
Menentukan titik leleh dan titik didih air
a.
Menentukan titik cair es
1.
Masukkan batu es ke dalam gelas breaker hingga 100 mL.
2.
Tambahkan aquadest hingga tidak ada ruang kosong.
3.
Celupkan ujung thermometer di antara batu es.
4.
Perhatikan dan catat suhu es setiap 30 detik.
5.
Bila suhu sudah konstan selama 4 -5 x, maka percobaan
diakhiri dan gambarkan diagramnya
.
b.
Tetapan Kalorimetri
·
Titik didih aquadest
1.
Masukkan 100 mL aquadest ke dalam glass breaker.
2.
Panaskan air pada hotplate dengan suhu 3000C
sambil memasukkan thermometer.
3.
Perhatikan dan catat suhu es setiap 2 menit.
4.
Bila suhu sudah konstan selama 4 -5 x, maka percobaan
diakhiri dan gambarkan diagramnya.
·
Titik didih aquadest
1.
Masukkan 100 mL aquadest dan 10 gram padatan NaCl ke dalam
glass breaker.
2.
Panaskan larutan NaCl pada hotplate dengan suhu 3000C
sambil memasukkan thermometer.
3.
Perhatikan dan catat suhu es setiap 2 menit.
4.
Bila suhu sudah konstan selama 4 -5 x, maka percobaan
diakhiri dan gambarkan diagramnya.
V.
Hasil dan Pembahasan
5.1
Hasil
Tabel A Titik cair es
|
Detik ke
|
0
|
30
|
60
|
90
|
120
|
150
|
|
Suhu
|
7 0C
|
5 0C
|
3.5 0C
|
3.5 0C
|
3.5 0C
|
3.5 0C
|
Tabel B. Titik didih air
|
Menit ke
|
Aquadest
|
Aquadest + NaCl
|
|
0
|
27
|
27
|
|
2
|
32
|
49
|
|
4
|
46
|
59
|
|
6
|
61
|
69
|
|
8
|
72
|
77
|
|
10
|
82
|
82
|
|
12
|
88
|
87
|
|
14
|
88
|
90
|
|
16
|
88
|
92
|
|
18
|
88
|
92
|
|
20
|
|
92
|
|
22
|
|
92
|
Tabel B Penyubliman
|
Peristiwa
|
Gambar
|
Keterangan
|
|
Saat Awal
|
|
Pada suhu
ruangan, iodin berupa padatan Kristal berwarna ungu.
|
|
Saat Akhir
|
|
Terdapat padatan
iodin yang menjadi uap berwarna ungu mengelilingi ruang dalam gelas kimia.
|
|
|
|
Uap iodin menjadi
kristal iodin yang menempel pada bagian bawah labo soxhlet.
|
5.2
Pembahasan
Pada reaksi ini kita mengenal adanya diagram fase. Diagram
fase merupakan diagram yang menjelaskan adanya perubahan wujud zat akibat
adanya perbedaan suhu dan tekanan. Pada diagram fasa, kita mengenal adanya
titik kritis, titik tripel, dan sempadan fase. Titik kritis adalah titik dimana
fase cair dan gas sudah maksimalnya dan tak dapat berubah lagi dan tidak dapat
dibedakan. Titik tripel adalah titik dimana kesetimbangan termodinamika antar ketiga
fase tersebut. Sedangkan sempadan fase adalah garis non analitis yang
memisahkan antar fase. Berikut ini adalah contoh diagram fase :
Dari diagram fase, kita pun dapat mengetahui
penyebab perubahan yang terjadi. Seperti perubahan fase cair ke padat atau pun
sebaliknya terjadi akibat perubahan suhu. Sedangkan perubahan fase padat ke gas
maupun sebaliknya dapat dipengaruhi oleh suhu. Sedangkan perubahan fase gas ke
cair maupun sebaliknya dipengaruhi oleh adanya perubahan tekanan. Perubahan –
perubahan fase inilah yang sering ditemukan pada kehidupan sehari – hari.
Seperti mentega yang dapat meleleh bila dipanaskan, baju yang mongering akibat
penguapan oleh sinar matahari, atau pun munculnya embun pada daun di pagi hari.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan,
ditemukan bahwa titik cair es adalah 3.5 0C. Hal ini tentu menjadi
angka yang kurang tepat. Hal ini karena suhu awal es adalah 5 0C.
Artinya suhu mengalami penurunan. Padahal faktanya, berdasarkan gambar diagram
fase, untuk mencapai proses pencairan / peleburan, dibutuhkan kalor, sehingga
suhu akhir akan lebih tinggi dari suhu awalnya. Hal ini terjadi karena mungkin
terjadi kesalahan dalam membaca alat ukur, maupun kesalahan dalam meletakkan
alat ukur. Lalu pada percobaan
kedua, kita melihat perbandingan suhu didih pada aquadest dan aquadest dengan
garam NaCl. Dilihat dari waktunya, munculnya uap pada cairan lebih cepat
terjadi pada aquadest. Hal ini karena melepas ikatan antar molekul air lebih
mudah dibandingkan dengan melepas ikatan antara molekul air dengan ion Na+
maupun dengan ion Cl-. Dari
suhunya dapat terlihat bahwa suhu konstannya, Aquadest memiliki suhu yang tidak
setinggi aquadest dengan garam NaCl. Hal ini karena adanya usaha / energy yang
lebih yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan antara air dengan ion NaCl.
Sehingga titik uap pada larutan NaCl lebih besar dibandingkan titik uap pada
aquadest.
Bila
dibandingkan dengan hasil percobaan, maka suhu didh pelarut lebih rendah
dibandingkan suhu didih larutan. Terlihat pada diagram alir.
Pada
percobaan kedua, kita mengamati adanya perubahan fasa akibat suhu dan tekanan.
Pada percobaan awal, iodine berupa padatan berwarna gelap. Lalu akibat
pemanasan, tekanan udara dalam gelas breaker berisi iodine Kristal mengecil.
Sehingga Kristal iodin pun menghasilkan uap iodine yang terbang keatas gelas
breaker. Akibat penutupan dengan labu soxhlet, uap iodine melayang dan terbang
di dalam gelas breaker. Lalu saat adanya pemberian air dingin pada labu
soxhlet, warna uap iodin menjadi memudar hingga memutih. Hal ini karena air
dingin membuat suhu di bagian bawahnya menjadi dingin. Hal ini karena disaat
suhu udara sedang panas, lalu kita langsung memasukkan air dingin / es ke
dalamnya, membuat gas tersebut hilang karena berubah menjadi padatan yang
menempel pada bagian bawah labu soxhlet. Jadi bila kita lihat pada diagram
fase, kejadian ini adalah perubahan dari solid ke gas dan sebaliknya.
VI. Kesimpulan
Dari percobaan ini
dapat disimpulkan bahwa faktor yang mempengaruhi perubahan wujud adalah tekanan
dan suhu. Selain itu, titik didih dan titik cair ditemui dengan cara melihat
keadaan dimana suhu suatu larutan / cairan tidak dapat berubah lagi. Karena
itulah batas titik didih / leleh suatu larutan / cairan.
VII.
Daftar Pustaka
Anwar, Budiman. 2005.
Kimia. Bandung : Yrama Widya.
P. Papon, J. Leblond, and P.H.E. Meijer, The
Physics of Phase Transition - Concepts and Applications Springer 1999
Syarifudin. 2008.
Kimia. Tangerang : Scientific Press.
Syukri. 1999. Kimia
Dasar I. Bandung : ITB.
UNY. 2008. Plasma.
Diperoleh 26 Oktober 2017
Comments
Post a Comment