Laporan Praktikum Kimia Fisik K1 VISKOSITAS CAIRAN SEBAGAI FUNGSI SUHU [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KI-2142 PRAKTIKUM K-1 VISKOSITAS CAIRAN SEBAGAI FUNGSI SUHU



Nama



: Surya Eko S



NIM



: 13713054



Kelompok



: III



Shift



: Rabu siang



Tanggal Percobaan



: 1 Oktober 2014



Tanggal Laporan



: 15 Oktber 2014



Asisten



: Istiqomah 20514029 Gusti Citra 20513300



LABORATORIUM KIMIA FISIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2014



I.



JUDUL Viskositas Cairan sebagai Fungsi Suhu



II.



TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan viskositas air, kloroform dan etanol pada suhu 25°C, 30°C, 35°C, dan 40°C 2. Menentukan massa jenis air, kloroform dan etanol pada suhu 25°C, 30°C, 35°C, dan 40°C III. DASAR TEORI Viskositas suatu zat cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan, yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Bird, 1993). Viskositas adalah indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga disebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu(Bird, 1993). Setiap fluida memiliki viskositas yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan adanya gaya gesekan yang menyusun suatu fluida. Molekul yang membentuk fluida saling bergesekan ketika fluida mengalir. Viskositas disebabkan oleh adanya gaya kohesi pada zat cair. Salah satu cara menentukan viskositas cairan yaitu dengan metode Oswald. Pada metode ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Viskositas cairan ditentukan dengan membandingkan hasil pengukuran waktu dan rapat massa cairan tersebut terhadap waktu dan massa jenis awal cairan pembanding yang telah diketahui viskositasnya ada suhu pengukuran. Perbandingannya dinyatakan sebagai :



Secara kuantitatif, pengaruh suhu terhadap viskositas dinyatakan dengan persamaan



ᶯ = Ae



-E/RT



IV.



. Dengan A= tetapan dan E= energy ambang permol untuk proses awal cairan.



DATA PENGAMATAN IV.1



Data viskositas



Cairan



Suhu (celcius)



t1(s)



t2(s)



t3(s)



Air



Etanol



Kloroform



25 30 35 40 25 30 35 40 25 30 35 40



6 5,8 6,2 6,0 12,5 11,9 11,5 10,9 3,9 3,8 3,7 3,7



6,1 6 6,2 5,9 12,2 11,8 11,6 10,8 3,9 3,8 3,7 3,7



6 6 6,3 5,9 12,3 11,7 11,6 10,8 3,9 3,9 3,8 3,7



4.2 Data Piknometer Cairan Air



Etanol



Kloroform



V.



Suhu (celcius) 25 30 35 40 25 30 35 40 25 30 35 40



Massa piknometer + cairan (gram) 52,45 52,33 52,30 52,25 47,42 47,25 47,40 47,18 56,64 56,47 56,28 56,59



PENGOLAHAN DATA 1. Penentuan Volume Piknometer



Piknomet er Kloroform Etanol



W pikno+air (gram) 52,45 52,45



W pikno kosong (gr) 18,4 26,99



2. Penentuan densitas zat pada berbagai suhu



massa jenis air (gr/ml) 0,9970476 0,9970476



v pikno (mL) 34,1508269 25,53539069



Suhu



W pikno kosong (gram) Etano Klorofor l m



W pikno+zat(gram) Klorofor Etanol m



25



26,99



18,4



47,42



56,64



30



26,99



18,4



47,25



56,47



35



26,99



18,4



47,4



56,28



40



26,99



18,4



47,18



56,59



massa jenis zat (gr/mL)



V pikno (mL) Etanol 25,5353 91 25,5353 91 25,5353 91 25,5353 91



Klorofor m 34,1508 27 34,1508 27 34,1508 27 34,1508 27



Etanol



Kloroform



0,8000 7 0,7934 1 0,7992 8 0,7906 7



1,119738 6 1,114760 7 1,109197 2 1,118274 5



3. Penentuan η zat Sebagai pembanding digunakan air yang data fisis diambil dari literatur.



Zat



T (C)



V Pikno



25 30 Air 35 40 25 30 Etanol 35 40 25 Klorofor m



30 35 40



4. Penentuan E dan A



16,9500 43 16,9500 43 16,9500 43 16,9500 43 26,5684 41 26,5684 41 26,5684 41 26,5684 41



t avg (s) 6,0333 33 5,9333 33 6,2333 33 5,9333 33 12,333 33 11,8 11,566 67 10,833 33 3,9 3,8333 33 3,7333 33 3,7



massa jenis (g/mL) 0,997047 6 0,995649 5 0,994033 3 0,992216 4 0,800066 08 0,793408 66 0,799282 86 0,790667 36 1,119738 63 1,114760 71 1,109197 15 1,118274 53



ᶯ (Pa/s) 0,00089 0,00079 7 0,00071 9 0,00065 3 0,00145 13 0,00125 21 0,00106 0,00093 54 0,00064 23 0,00057 15 0,00047 48 0,00045 18



◦ Ln η= ◦ y= mx + c ln A= c



Larutan



T (C)



T (K)



1/T (K1)



ᶯ



25



298



0,0033 56



30



303



0,0033



0,000797



35



308



0,0032 47



0,000719



40



313



0,0031 95



0,000653



25



298



0,0033 56



30



303



0,0033



35



308



0,0032 47



40



313



0,0031 95



25



298



0,0033 56



30



303



0,0033



35



308



0,0032 47



40



313



0,0031 95



0,00089



Air



Etanol



Klorofor m



A. Grafik



terhadap ln η pada air



0,002186 39 0,001886 33 0,001596 95 0,001409 12 0,000825 59 0,000734 61 0,000610 31 0,000580 77



ln ᶯ 7,0242 89 7,1346 56 7,2376 49 7,3339 33 6,1255 06 6,2731 24 6,4396 63 6,5647 88 7,0994 11 7,2161 65 7,4015 44 7,4511 51



B. Grafik



terhadap ln η pada Etanol



C. Grafik



terhadap ln η pada Kloroform



D. Tabel Hasil E dan A



Zat



E



A



Air



20,352



3,9x10-4



Etanol



23,234



5,6x10-4



Kloroform



23,689



2,4x10-4



5. Penentuan Tetapan Van der Waals y = mx +c =m +b



zat



b = tetapan Van der Waals



T (C) 25 30



Air 35 40 Etanol



25 30 35



Massa jenis zat (gr/mL) 0,99704 76 0,99564 95 0,99403 33 0,99221 64 0,80006 61 0,79340 87 0,79928 29



1/mass a jenis 1,0029 61 1,0043 7 1,0060 03 1,0078 45 1,2498 97 1,2603 85 1,2511 22



ᶯzat (g/ml s) 0,00089 0,000797 0,000719 0,000653 0,002186 39 0,001886 33 0,001596 95



1/ᶯzat 1123,59 55 1254,70 51 1390,82 06 1531,39 36 457,375 99 530,131 06 626,195 64



40 25 Klorofor m



30 35 40



0,79066 74 1,11973 86 1,11476 07 1,10919 72 1,11827 45



A. Grafik Terhadap Pada Air



B. Grafik Terhadap Pada Etanol



1,2647 54 0,8930 66 0,8970 54 0,9015 53 0,8942 35



0,001409 12 0,000825 59 0,000734 61 0,000610 31 0,000580 77



709,661 76 1211,25 35 1361,25 91 1638,51 16 1721,84 31



C. Grafik Terhadap Pada Kloroform



D. Tabel Hasil Harga B (Tetapan Van Der Waals) Zat



Harga b



Air



0,9893



Etanol



1,2171



Kloroform



0,8913



VI.



PEMBAHASAN



VII.



KESIMPULAN



VIII. DAFTAR PUSTAKA 1. Daniels, farrington dan Robert A. Alberty. 1961. Physical Chemistry 2 nd Edition. McGrawHill Book Company: USA. Halaman 350-353. 2. Bawendy, Moungi G. et al. 2005. Physical Chemistry 8th ed.. Danvers: John wiley hal. 634 dan 725 3. Bird. 1993. Physical Chemistry 4nd Edition. McGrawHill Book Company: USA. Halaman 350-353. IX.



LAMPIRAN



Jawaban Pertanyaan



1. Bilangan Reynolds adalah rasio dari gaya inersia terhadap gaya viskos yang mengkuantifikasi hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini dapat mengidentifikasi jenis aliran yang berbeda seperti laminar dan turbulen. Yang dikategorikan aliran laminar adalah yang mempunyai bilangan Reynolds kurang dari 2300. 2. Cara untuk mengukur viskositas suatu zat ialah dengan menggunakan viscometer, adapun beberapa jenis viskometer antara lain Viskometer Hoppler Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel. Viskometer Cup dan Bob Prinsip kerjanya, sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis di tengah-tengah. Kelemahan viskometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjang keliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat. Viskometer Cone dan Plate Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan di tengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.



3. Prinsip penentuan viskositas sebagai fungsi suhu adalah disetiap suhu tertentu,viskositas cairan tertentu berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena gaya kkohesi semakin berkurang dan ikatan molekulnya menjadi renggang. 4. Air (H2O) mempunyai viskositas yang lebih besar daripada kloroform (CHCL3) walaupun densitas kloroform lebih besar daripada air. Hal ini dikarenakan air mempunyai gaya antarmolekul yang lebih kuat dibandiingkan dengan kloroform yaitu berupa ikatan hidrogen. Ikatan hydrogen membuat permukaan air lebih rigid dibanding dengan kloroform.



LAMPIRAN Tabel data fisis air murni pada berbagai keadaan