Laporan Kimfis Kekentalan Dan Tenaga Pengaktifan Aliran Fix [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KEKENTALAN DAN TENAGA PENGAKTIFAN ALIRAN



Disusun Oleh: Kelompok 1 1.



Siti Uliah (1706103040023)



2.



Retno Wulandari (1706103040050)



3.



Putrid Nais Neyah (1706103040047)



4.



Humaira (1706103040038)



5.



Haekal Wahyudi (1706103040056)



6.



Dhea Ulhaq (1706103040063)



LABORATORIUM PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA



2019



KEKENTALAN DAN TENAGA PENGAKTIFAN ALIRAN HARI/TANGGAL: SENIN/14 OKTOBER 2019



I.



Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini adalah : 1. Menyelidiki angka kental relatif suatu zat cair dengan cara menggunakan air sebagai pebanding. 2. Untuk menentukan tenaga pengaktifan zat cair menggunakan cara Ostwald.



II. Alat dan Bahan II.1



Alat



Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah pignometer, timbangan analitik, pipet tetes, gelas kimia, corong kaca, stopwatch, viscometer, bola hisap, mistar, dan gelas ukur. II.2



Bahan



Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah aquades (H 2O), etanol (C2H5OH), dan aseton (C3H6O).



III. Prosedur Kerja III.1. 3.1.1



Menentukan Berat Jenis H2O, C2H5OH, dan C3H6O Menentukan berat Jenis H2O 5 mL H2O Dimasukkan kedalam pignometer yang telah ditimbang massa awalnya Ditimbang massa pignometer yang telah diisi H2O Dicatat massanya



Ditentukan massa air dengan menghitung selisih antara pignometer berisi H2O dengan pignometer kosong



Ditentukan berat jenis dari H2O dengan membagi massa H2O dengan volume H2O



3.1.2. Menentukan berat Jenis C2H5OH 5 mL C2H5OH Dimasukkan kedalam pignometer yang telah ditimbang massa awalnya Ditimbang massa pignometer yang telah diisi C2H5OH Dicatat massanya



Ditentukan massa air dengan menghitung selisih antara pignometer berisi C2H5OH dengan pignometer kosong



Ditentukan berat jenis dari C2H5OH dengan membagi massa C2H5OH dengan volume C2H5OH



3.1.3. Menentukan berat Jenis C3H6O 5 mL C3H6O Dimasukkan kedalam pignometer yang telah ditimbang massa awalnya Ditimbang massa pignometer yang telah diisi C3H6O Dicatat massanya



Ditentukan massa air dengan menghitung selisih antara pignometer berisi C3H6O dengan pignometer kosong



Ditentukan berat jenis dari C6H6O dengan membagi massa C6H6O dengan volume C6H6O



3.2. Menentukan kekentalan menggunakan cara Oswald 3.2.1. Menentukan kekentalan H2O



H2O Dimasukkan kedalam viskometer melalui pipa a sampai Ruang r terisi penuh Ditutup ujung pipa b dengan bola hisap Dihisap H2O melalui pipa b sampai naik melewati garis m Dibiarkan H2O turun sampai garis n Dicatat waktu yang dibutuhkan H2O untuk mengalir dari garis m ke n Dilakukan pengulangan data percobaan sampai tiga kali



3.2.2. Menentukan kekentalan C2H5OH C2H5OH Dimasukkan kedalam viskometer melalui pipa a sampai Ruang r terisi penuh Ditutup ujung pipa b dengan bola hisap Dihisap C2H5OH melalui pipa b sampai naik melewati garis m Dibiarkan C2H5OH turun sampai garis n Dicatat waktu yang dibutuhkan C2H5OH untuk mengalir dari garis m ke n Dilakukan pengulangan data percobaan sampai tiga kali



3.2.3. Menentukan kekentalan C3H6O C3H6O Dimasukkan kedalam viskometer melalui pipa a sampai Ruang r terisi penuh Ditutup ujung pipa b dengan bola hisap Dihisap C3H6O melalui pipa b sampai naik melewati garis m Dibiarkan C3H6O turun sampai garis n Dicatat waktu yang dibutuhkan C3H6O untuk mengalir dari garis m ke n Dilakukan pengulangan data percobaan sampai tiga kali



IV.



Hasil Pengamatan IV.1.



Sebelum perlakuan Nama Bahan H2O C2H5OH C3H6O



4.2. No . 1. 2. 3. 4. 5.



Bentuk Cair Cair Cair



Warna Tidak berwarna Tidak berwarna Tidak berwarna



Waktu Alir (t) C2H5OH 5,17 s 5,16 s 5,16 s 5,23 s 5,15 s



C3H6O 3,58 s 3,64 s 3,67 s 3,72 s 3,67 s



Setelah Perlakuan H2O 4,78 s 4,67 s 4,65 s 4,62 s 4,68 s



4.3. Perhitungan 4.3.1. Penentuan Massa Jenis 1. Massa jenis H2O Diketahui : m piknometer



= 14,296 g



m piknometer + H2O



= 20,530 g



volume piknometer



= 5 mL



Ditanya : ρ H2O



=...?



Peyelesaian : m H2O



= (m piknometer + m H2O) – m piknometer = 20,530 g – 14,296 g = 6,234 g



ρ H2O



=



m H 2O V H 2O



=



6,234 g 5 mL



= 1, 2468 g/mL 2. Massa jenis C2H5OH Diketahui : m piknometer



= 14,296 g



m piknometer + C2H5OH



= 19,586 g



volume piknometer



= 5 mL



Ditanya : ρ C2H5OH =...? Peyelesaian : m C2H5OH



= (m piknometer + m C2H5OH) – m piknometer = 19,586 g – 14,296 g = 5,29 g



ρ C2H5OH



=



mC 2 H 5 OH V C 2 H 5OH



=



5,29 g 5 mL



= 1,058 g/mL 3.



Massa jenis C3H6O



Diketahui : m piknometer = 14,296 g m piknometer + C3H6O = 19,336 g volume piknometer = 5 mL Ditanya : ρ C3H6O =...? Peyelesaian : m C3H6O



= (m piknometer + m C3H6O) – m piknometer



= 19,336 g – 14,296 g = 5,04 g ρ C3H6O



=



mC 3 H 6 O V C3 H 6O



=



5,04 g 5 mL



= 1,008 g/mL 4.3.2 Penentuan Waktu Rata-rata 1. Waktu rata-rata H2O (t Pembanding) Diketahui : t1 = 4,78 s t2 = 4,67 s t3 = 4,65 s t4 = 4,62 s t5 = 4,68 s Ditanya :



tp H2O =..? Penyelesaian :



tp H2O = =



t 1+ t 2+t 3+t 4+ t 5 n 4,78+4,67 +4,65+ 4,62+4,68 5



= 4,68 s



2.



Waktu rata-rata C2H5OH Diketahui : t1 = 5,17 s t2 = 5,16 s t3 = 5,16 s t4 = 5,23 s t5 = 5,16 s Ditanya :



trata-rata C2H5OH =...? trata-rata C2H5OH



=



t 1+ t 2+t 3+t 4+ t 5 n



=



5,17+ 5,16+5,16+5,23+5,15 5



= 5,174 s 3.



Waktu rata-rata C3H6O Diketahui : t1 = 3,58 s t2 = 3,64 s t3 = 3,67 s t4 = 3,72 s



t5 = 3,67 s Ditanya :



trata-rata C3H6O =...? trata-rata C3H6O =



t 1+ t 2+t 3+t 4+ t 5 n =



3,58+ 3,64+3,67+3,72+3,67 5



= 3,656 s 4.4.3. Penentuan Kekentalan 1. Kekentalan C2H5OH Diketahui : tx = ts = 25,87 s ta = tp = 23,4 s ρ C2H5OH = 1,058 g/mL ρ air



= 1,247 g/mL



maka, ηC 2 H 5 OH t x ρx = ηa t a ρa



ηC 2 H 5 OH 5,174 s ×1,058 g/mL = 0,8100 4,68 s ×1,247 g/ mL ηC 2 H 5 OH =



4,434 5,836



ηC 2 H 5 OH =0,769 2.



Kekentalan C3H6O



Diketahui :



tx = ts



= 3,656 s



ta = tp



= 4,68 s



ρ C3H6O = 1,008 g/mL ρ air



= 1,247 g/mL



maka, ηC 3 H 6 O t x ρ x = ηa t a ρa



ηC 3 H 6 O 3,656 s ×1,008 g /mL = 0,8100 4,68 s × 1,247 g /mL ηC 3 H 6 O =



2,985 5,836



ηC 3 H 6 O =0,512 4.4.4. Penentuan Kecepatan Maksimum 1. Kecepatan maksimum H2O h



= 3,5 cm = 3,5 ×10-2 m



t



= 4,68 s



maka, V maks=



h t



V maks=



3,5 ×10−2 m 4,68 s −3



V maks =7,4 × 10 m/ s



2. Kecepatan maksimum C2H5OH h



= 3,5 cm = 3,5 ×10-2 m



t



= 5,17 s



maka, V maks=



h t



−2



3,5 ×10 m V maks= 5,17 s −3



V maks =6,7 × 10 m/ s



3. Kecepatan maksimum C3H6O h



= 3,5 cm = 3,5 ×10-2 m



t



= 3,66 s



maka, V maks=



h t



V maks=



3,5 ×10−2 m 3,66 s



V maks=9,5× 10−3 m/ s



V.



Pembahasan Percobaan kekentalan dan tenaga pengaktifan bertujuan untuk mengamati angka



kental relatif suatu zat cair dengan air sebagai zat pembanding. Setiap zat cair memiliki sifat kental dan koefisein kekentalan yang berbeda-beda. Kekentalan (viskositas adalah ukurang yang menyatakan kekntalan suatu fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan dalam fluida (Ariyanti dkk, 2010: 102-107). Metode yang digunakan pada percobaan ini adalah metode Ostwald. Cara ostwald berdasarkan hukum Heagen Polseuille dengan prinsipnya didasarkan pada waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri (Atkins, 1997: 123). Percobaan ini digunakan air pada suhu 29 0C sebagai zat pembanding, etanol, dan aseton. Percobaan pertama adalah penentuan kekentalan pada air, karena air digunakan sebagai zat pembanding untuk menentukan kekentalan pada zat lain. Data yang



diperlukan untuk menentukan kekentalan adalah massa jenis air, tinggi permukaan cair yang diberi batas, serta waktu saat air mengalir dari batasan tersebut. Massa jenis air dapat ditentukan dengan alat piknometer yang diperoleh sebesar 1,2468 gram/mL. Selanjutnya air dimasukkan ke dalam viskometer dengan volume 5mL dan diukur tinggi air (h) dengan mistar pada batasan viskometer yang diperoleh sebesar 3,5 cm. Selanjutnya, disedot air dengan menggunakan bola hisap sampai lewat tanda batas. Ketika dilepaskan bola hisap dihitung waktu dengan menggunakan stopwatch. Perhitungan waktu dilakukan sampai 5 kali pengulangan untuk memperoleh waktu rerata yang diperlukan pada saat air mengalir. Watu rata-rata adalah sebesar 4.68 detik. Berdasarkan perhitungan, kekentalan zat cair yang diperoleh adalah 0.8100. Semakin kental suatu zat cair maka semakin lambat suatu zat tersebut mengalir. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bird (1993: 97), “Semakin besar kekentalan suatu fluida atau cairan maka semakin semakin sulit suatu cairan untuk mengalir dan bergerak dalam suatu fluida tersebut”. Percobaan kedua penentuan kekentalan aseton pada suhu 29 0C dengan air sebagai zat pembanding. Data yang diperlukan adalah massa jenis aseton dan watu rata-rata. Berdasarkan pengataman waktu rata-rata yang dibutuhkan aseton untuk mengalir lebih cepat dibandingkan dengan air yaitu sebesar 3,656 detik. Sehingga kekentalan aseton lebih rendah dibandingkan dengan air. Percobaan ketiga penentuan kekentalan etanol pada suhu 29 0C dengan air sebagai zat pembanding. Data yang diperlukan adalah massa jenis etanol dan watu rata-rata. Berdasarkan pengataman waktu rata-rata yang dibutuhkan etanol untuk mengalir lebih lambat dibandingkan dengan air yaitu sebesar 5,174 detik. Sehingga kekentalan etanol lebih besar dibandingkan dengan air. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekentalan(viskositas) antara lain: ukuran molekul (viskositas naik dengan naiknya berat molekul). Gaya tarik intra molekul (viskositas naik dengan adanya ikatan hidrogen). Semakin tinggi suhu maka semakin rendah nilai kekentalannya. Semakin tinngi tekanan maka semakin besar kekentalan suatu cairan. Waktu (semakin besar nilai kekentalan suatu cairan maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk mengalir), begitu pula sebaliknya (Sukardjo, 2004: 79).



Energi aktivasi / tenaga pengaktifan adalah energi minimum yang diperlukan suatu zat untuk bereaksi. Semakin tinggi nilai aktivasinya semakin lambat laju reaksinya. Energi aktivasi jika dikaitkan dengan kekentalan, semakin tinggi nilai aktivasinya maka semakin kental suatu zat tersebut dan semakin lambat mengalirnya (Halliday & Resnick, 1985: 98).



VI.



Kesimpulan Kesimpulan dari percobaan ini adalah: 1. Angka kekentalan relatif suatu zat cair dibandingkan dengan air masih lebih besar air, karena air memiliki kerapatan yang lebih besar dibandingkan zat cair lainnya. 2. Harga tenaga pengaktifan aliran ditentukan melalui nilai slope grafik hubungan ln h dengan 1/T. 3. Penurunan kekentalan disebabkan karena faktor suhu, di mana suhu berbanding terbalik dengan kekentalan. Oleh sebab itu, jika suhu dinaikkan maka kekentalan zat cair mengalami penurunan kerapatan dan penurunan kerapatan disebabkan bertambahnya energi dalam hal ini energi kinetik sehingga pergerakan partikelnya renggang. 4. Kekentalan aseton lebih rendah dibandingkan air yang ditandai waktu mengalir aseton lebih cepat. 5. Kekentalan alkohol lebih besar dibandingkan air yang ditandai dengan waktu mengalir alkohol lebih lama. 6. Semakin tinggi temperatur suatu zat cair, maka massa jenisnya semakin kecil karena partikelnya bergerak secara acak yang menyebabkan semakin merenggang sehingga waktu alirnya cepat.



7. Zat cair yang memiliki konsentrasi besar memiliki kekentalan yang besar pula. Hal ini disebabkan semakin besarnya massa jenisnya. Sehingga waktu alirnya semakin lambat dan kekentalannya semakin besar. 8. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekentalan yaitu massa jenis, berat molekul, tekanan, suhu, dan konsentrasi.



VII.



Daftar Pustaka Ariyanti, E. S., & Agus, M. 2010. Otomasi Pengukuran Koefisien Viskositas Zat Cair Menggunakan Gelombang Ultrasonik. Jurnal Neutrino. 2(1), 102 – 107) Atkins, P. W. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga. Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Halliday & Resnick. 1985. Fisika. Jakarta: Erlangga. Sukardjo. 2004. Kimia Fisik. Jakarta: Rineka Cipta.



Darussalam, 20 Oktober 2019 Praktikan,



Kelompok 1