Volume Molar PDF [PDF]

Citation preview

Volume Molar PRAKTIKUM KIMIA DASAR I (KID102) Departemen Kimia Fakultas Sain dan Teknologi Universitas Airlangga



TUJUAN Menentukan volume molar gas oksigen.



DASAR TEORI • Pada percobaan kali ini akan ditentukan volume molar O2 yang dihasilkan dari



reaksi pembakaran kalium klorat (KClO3) dengan bantuan katalis mangan oksida (MnO2), sesuai reaksi:



2KClO3(s) ⎯⎯⎯ → 2KCl( s ) + 3O2( g ) MnO2



• O2 yang terbentuk akan dikumpulkan sebagai gas, sedangkan KCl dan MgO tetap



berada di dalam tabung reaksi. Volume molar adalah volume satu mol gas, biasanya diukur pada suhu dan tekanan standar atau STP (Standar Temperature



and Pressure) yaitu pada kondisi OoC dan 1 atm. Pada kondisi tersebut 1 mol gas memiliki volume 22,4 L. Volume molar gas pada keadaan standar dapat ditentukan



melalui persamaan dibawah ini:



Volume molar (Vm) gas



M Vm = V  m



dengan ketentuan: Vm : volume molar gas pada keadaan standar (L) V : volume gas pada keadaan standar (L) M : Mr (massa molekul realatif) gas (g/mol) m : massa gas (g)



Volume gas pada keadaan standar ditentukan dengan mengunakan persamaan :



P1V1 P2V2 = T1 T2 dengan ketentuan:



P1 : tekanan udara pada keadaan standar (1 atm) V1 T1 P2 V2 T1



: volume gas pada keadaan standar (22,4 L) : suhu pada keadaan standar (273 K) : tekanan udara pada saat percobaan (L) : volume gas pada saat percobaan (L) : suhu pada saat percobaan (K)



Volume O2 pada percobaan ini merupakan penambahan volume air akibat tekanan gas O2. Dengan demikian maka berdasarkan Hukum Dalton yang berhubungan dengan tekanan partial gas, nilai P2 sama dengan tekanan oksigen.



Patm = P2 + Pair • Patm



:tekanan udara saat percobaan (Pbar)



• P2



: tekanan oksigen saat percobaan



• Pair



: tekanan air saat percobaan



Vapor pressure of water Http://genchem.rutgers.edu/vpwater.html



T (oC) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25



Vapor Pressure (mm Hg) 9.209 9.844 10.518 11.231 11.987 12.788 13.634 14.530 15.477 16.477 17.535 18.650 19.827 21.068 22.377 23.756



T (oC) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41



Vapor Pressure (mm Hg) 25.209 26.739 28.349 30.043 31.824 33.695 35.663 37.729 39.898 42.175 44.563 47.067 49.692 52.442 55.324 58.34



BAHAN DAN PERALATAN PERCOBAAN BAHAN PERCOBAAN kalium klorat



Mangan oksida



Contoh gambar peralatan



PERALATAN PERCOBAAN



gelas beker 500 mL



tabung reaksi pyrex 100 mL



Statif



pembakar bunsen



kaki tiga & segitiga porselen



botol pencuci/ labu alas bulat dengan pipa



cawan porselin



selang karet



pengaduk pegas



klem untuk tabung



gelas ukur 100 mL



klem untuk selang



Krus porselen Pembakar bunsen



Segitiga porselen



Batang pengaduk



Kaki tiga



PROSEDUR PRAKTIKUM



Keringkan tabung reaksi pyrex



Dengan hati - hati keringkan 1 gram KClO3 dan 0.05 gram MnO2 secara terpisah dalam cawan porselin.



Campurkan KClO3 dan MnO2 kering lalu masukkan dalam tabung reaksi pyrex dengan bantuan corong kertas.



Timbang tabung reaksi beserta isinya



RANGKAIAN ALAT



KETERANGAN RANGKAIAN PERALATAN DAN PROSEDUR



Isilah labu/ botol pencuci dengan air sampai hampir penuh



Panaskan tabung reaksi yang berisi KClO3+MnO2 dengan hati - hati sehingga dihasilkan gas yang teratur. Pemanasan dihentikan setelah terjadi penambahan volume tertentu air di dalam beker



Tiup ujung selang karet sehingga air yang berada pada labu/botol pencuci mengalir ke dalam gelas beker dan permukaan air pada pipa/selang karet konstan



Sambung selang yang menghubungkan tabung reaksi dengan labu/botol pencuci.



Beri tanda permukaan air pada beker. Bila permukaan air pada pipa dalam labu/botol pencuci tidak konstan, berarti ada kebocoran, maka periksa kembali dan betulkan



Atur letak beker gelas sehingga permukaan air dalam beker sama dengan permukaan air dalam labu/botol pencuci.



CATATAN PENTING: • Jika aliran gas terlalu besar, pindahkan api dengan hati -hati. • Apabila timbul asap putih, hentikan pemanasan.



• Bila volume air dalam beker sudah bertambah kira - kira 200 mL (sesuai kondisi di laboratorium), hentikan percobaan/pemanasan dan biarkan peralatan dingin hingga mencapai suhu kamar. Tutup selang dengan klem. • Timbang tabung reaksi beserta isinya (sebelum dan sesudah pemanasan) • Ukurlah penambahan volume air dalam beker. • Catat tekanan barometer (Patm) dan suhu kamar. Koreksi tekanan barometer ini dengan tekanan uap air pada suhu kamar (Pair), karena gas oksigen terkumpul di atas air.



HASIL PENGAMATAN • Massa reaktan sebelum reaksi (tabung pyrex + isi) = 41,98 gram • Massa reaktan sesudah reaksi (tabung pyrex + isi) = 41,95 gram



• Volume air yang ditampung = 20 mL (penambahan volume air dalam beker) • Tekanan barometer (Patm)



= 783 mmHg



(dari alat barometer yang ada di lab)



• Tekanan air (Pair)



= 31,824 mmHg (dari tabel, sesuai suhu percobaan)



• P2 = Patm - Pair



= 751, 176 mmHg = 0,9884 atm



• Suhu kamar



= 30 oC = 303 K



PERHITUNGAN • Massa reaktan sebelum reaksi (tabung pyrex + isi)



= 41,98 gram



• Massa reaktan sesudah reaksi (tabung pyrex + isi)



= 41,95 gram



• Massa gas O2 yang dibebaskan



= 0,03 gram



• Volume air yang ditampung



= 20 mL



• Tekanan barometer (Patm)



= 783 mmHg



• Tekanan air (Pair)



= 31,824 mmHg → 0,0419 atm (lihat tabel, suhu percobaan)



• P2



= 751,176 mmHg → 0,9884 atm



• Suhu kamar



= 303 K



→ 1,0303 atm (lihat alat barometer di lab)



PERHITUNGAN



MENCARI 𝑉 & 𝑽𝒎



𝑃1. 𝑉1 • 𝑇1



1 . 𝑉1 • 273



=



=



𝑃2 . 𝑉2 𝑇2



0,9884 . 0,02 303



• V1 = 0,0178 L



• 𝑉𝑚 = V1



𝑀𝑟 𝑚



• 𝑉𝑚 = 0,0178 • 𝑉𝑚 = 18,99 L



32 0,03



KESIMPULAN



Berdasarkan data tersebut, dapat disimpulkan bahwa volume molar gas oksigen yang diperoleh dari hasil percobaan sebesar 18,98 L (berdasar literatur, volume 1 mol gas pada STP = 22,4 liter)