PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN

Standar
  1. A.    PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Tujuan Praktikum  : Untuk mempelajari cara penetuan tetapan gas dan volume molar oksigen, serta untk mempelajari hukum-hukum gas seperti hukum Boyle, Charles, Gay Lussac, Dalton, tentang tekanan parsial dan hukum Avogadro.

Waktu Praktikum   : Sabtu, 8 Oktober 2011

Tempat Praktikum : Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.

  1. B.     LANDASAN TEORI

Suatu gas akan memuai memenuhi ruangan dan akan menyerupai bentuk ruangan tempatnya berada. Gas tidak kasat mata, dalam arti tidak ada partikel-partikel gas yang dapat dilihat.Empat sifat dasar penentuan tingkah laku fisis dari gas adalah banyaknya molekul gas, volume gas, suhu dan tekanan (Petrucii, 1987:128).

Ada berbagai macam hukum yang berkaitan dengan gas, yaitu:

  1. Hukum Gay-Lussac

Gay-Lussac mereaksikan gas oksigen dengan gas nitrogen sehingga terbentuk ammonia. Pada suhu dan tekanan yang sama, ternyata hydrogen yang diperlukan tiga kali volume gas nitrogen.

Hydrogen + Nitrogen à Amoniak

(1 vol)          (3 vol)          (2 vol)

Berdasarkan volume gas pada P dan T yang sama, Lussac membuat pernyataan yang disebut hukum penyatuan volume. Hukum ini berbunyi, “volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi kimia pada suhu dan tekanan yang sama berbanding sebagai bilangan bulat yang sederhana” (Syukri, 1999 :30).

  1. Hukum Avogadro

Hukum yang berbunyi, “pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang bervolume sama memiliki jumlah partikel yang sama pula”. Kandungan dari gas yang dinyatakan Amadeo Avogadro yaitu volume sama dari gas pada tekanan dan suhu yang sama mengandung partikel yang sama, secara matematis dapat ditulis:

V α n (pada P dan T tetap),  =  = …. (Atkins, 1994 :11).

  1. Hukum Boyle

Pada suhu tetap, hasil kali tekanan dan volume tetap untuk jumlah gas tertentu: PV= C atau P1V1=P2V2 (Oxtoby, 1999 : 356).

Oksigen adalah unsure yang sangat vital untuk manusia, yaitu respirasi.Gas oksigen mengembun pada suhu -1830C dan membeku pada suhu -218,40C.oksigen dapat dibuat dengan penguraian kalium klorat (KClO3). Penguraian hydrogen peroksida (H2O2) dan elektrolisis air (Purba, 2002 :165).

  1. C.    ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
    1. Alat-Alat Praktikum
      1. Batang pengaduk
      2. Bunsen
      3. Dongkrak
      4. Erlenmeyer 250 ml
      5. Gelas arloji
      6. Gelas ukur 250 ml
      7. Klem penjepit
      8. Korek api
      9. Labu alas bundar 500 ml
      10. Penjepit statif
      11. Pipa
      12. Selang penghubung
      13. Statif
      14. Tabung reaksi
      15. Thermometer 110o
      16. Timbangan analitik
      17. Tissue
      18. Bahan-Bahan Praktikum
        1. Aquades
        2. Bubuk KClO30,5 gram
        3. Bubuk MnO­20,5 gram
  2. D.    PROSEDUR KERJA
    1. Tabung reaksi kosong ditimbang.
    2. Campuran bubuk KClO3 dan bubuk MnO2 ditimbang sampai 1-1,2 gram.
    3. Dimasukkan campuran KClO3 dan MnO2 kedalam tabung reaksi dan ditimbang.
    4. Kedalam Erlenmeyer, dimasukkan 100 ml aquades dank e dalam labu alas bundar dimasukkan aquades 250 ml.
    5. Set alat pembuatan oksigen dipasang, ujung selang ditiup untuk menghilangkan gelembung udara.
    6. Setelah gelembung udara hilang,klem diputar untuk ditutup.
    7. Klem dibuka, kemudian tabung reaksi yang berisi campuran KClO3 dan MnO2 yang telah terpasang pada set alat pembuatan oksigen dipanaskan, dan air dari labu alas bundar dialirkan ke Erlenmeyer.
    8. Setelah air dari labu alas bundar berhenti mengalir (ditandai dengan adanya gelembung udara pada selang penghubung), kemudian klem diputar untuk ditutup kembali.
    9. Volume air pada Erlenmeyer diukur dengan gelas ukur.
    10. Campuran KClO3 dan MnO2 didalam tabung reaksi ditimbanga kembali.

 

  1. E.     HASIL PENGAMATAN

No

Prosedur Percobaan

Hasil Pengamatan

1

Tabung reaksi kosong ditimbang Berat tabung reaksi = 12,49 gr

2

Tabung reaksi berisi 1-1,2 gr campuran KClO3/MnO2 ditimbang Massa KClO3+ massa MnO2 = 0,6 gr + 0,6 gr = 1,2 gr

3

Labu Erlenmeyer dan labu alas bundar diisi air  

4

Ujung pipa yang menghubungkan labu alas bundar dan labu Erlenmeyer ditiup dan dibuka klemnya hingga gelembung udaranya hilang  

5

Setelah gelembung udara hilang, klem ditutup kembali Tidak ada gelembung

6

Tabung reaksi yang berisi KClO3+ MnO2 dipasang dan dipanaskan dengan keadaan klem dibuka. Air dibiarkan mengalir pada labu Erlenmeyer T  = 35°C

KCl  habis terurai  terlihat dalam uap diatas permukaan air

 

7

labu Erlenmeyer diturunkan perlahan-lahan dan klem ditutup kembali  

8

Volume air pada Erlenmeyer diukur Volume air/ O2 setelah reaksi = 49 mL

9

Campuran KClO3+ MnO2 yang sudah dipanaskan kemudian ditimbang Massa tabung+isi setelah dipanaskan = 13,43 gr

Massa campuran setelah dipanaskan= 13,43 gr – 12,49gr= 0,94 gr

 

  1. F.     ANALISIS DATA
    1. Gambar Rangkaian Alat Pembuatan Oksigen

 

 

  1. Persamaan Reaksi

2 KClO3(s)  2 KCl(s) + 3 O2(g)

(MnO2 sebagai katalisator)

  1. Perhitungan
    1. Berat tabung reaksi kosong (a) = 12,49 gram
    2. Berat KClO3 + MnO2 (b) = 1,2 gram
    3. Berat tabung + MnO2 setelah dipanaskan= 0,94 gram

 

  1. Berat oksigen (O2) = 1,2 – 0,94

= 0,26 gram

  1. Mol O2              =

=

= 0,008 mol

  1. T O2     ­              = 35ᵒC

= 35 + 273

= 308 K

  1. V O2    = V air dalam erlenmayer

= 49 ml

= 0,049 L

  1. Jika Pbar          = 760 mmHg

PH2O                  = Pbar ­– PH2O

= 760 – 42,18

= 717,82 mmHg

=

= 0,94 atm

  1. Menghitung tetapan gas O2 (R)

P     = 0,94atm

T     = 350C = 308 K

n     = 0,008 mol

a      = 1,360 L2atm mol-2

b     = 0,0318 L mol-1

V    = 0,049 liter

 

(V – nb) = nRT

 

R              =

 

                      =

                      =

 

                      =

                     

                      =

 

                      =

R = 0,0194 L atm mol K-1

 

  1. Volume molar oksigen pada STP

R       = 0,0194 L atm mol K-1

P        = 0,94 aqtm

T        = 308 K

n        = 0,008 mol

PV     = nRT

V       =

V       =

=

= 0,052 L

 

  1. % oksigen dalam KClO3

2KClO3(s)  2KCl(s) + 3O2(g)

Mol O2            = 0,008 mol

Berat O2             = 0,26 gram

Mol KClO3       =  x mol O2

 

=  x 0,008

= 0,0053 mol

Massa KClO3  = mol . Mr

= 0,0053. 106

= 0,56 gram

 

% O2                =  . 100%

 

=  . 100%

 

= 46,43 %

  1. F.     PEMBAHASAN

Untuk dapat mengukur bobot (volume) molar suatu molekul selain menggunakan metode Canizzaro juga dapat digunakan persamaan gas ideal. Cara yang terakhir ini lebih sederhana dan lebih mudah. Seperti yang telah dilakukan oleh praktikan pada percobaan penentuan volume molar oksigen. Setelah semua peralatan dipasang, kemudian campuran KClO3 dan MnO2 pada tabung reaksi dipanaskan reaksi penguraian oksigen pada KClO3 adalah: 2KClO3   2KCl(s) + 3O2(g).

Dari sini dapat diketahui bahwa setiap 1 mol KClO3 yang terurai akan menghasilkan 1,5 mol oksigen. Dan menghasilkan 1 mol endapan KCl. Oksigen yang dihasilkan mendorong air yang berada dalam labu alas bundar yang tekanan udaranya sudah disamakan dengan tekanan udara luar. Hal ini disebabkan karena sifat dasar materi yang selalu menempati ruang, sehingga oksigen yang terurai tadi 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 atau dengan kata lain volume oksigen yang terurai sama dengan volume air yang didorong keluar labu alas bundar oleh oksigen. Setelah diadakan pengukuran volume air (yang sama dengan berat oksigen) adalah sama dengan 49 mL, dari pengukuran berat tabung diperoleh 0,26 gram. Dan setelah diadakan perhitungan mo, diperoleh mol oksigen sebesar 0,008 mol.

Pada perhitungan untuk penetuan volume oksigen pada STP, diperoleh volume oksigen sebesar 0,052 L. Hasil ini berbeda dengan volume molekul pada STP yang diketahui dari studi pustaka sebelumnya , 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.

             Pada penentuan tetapan umum gas, sebelumnya haruslah diadakan volume (V), suhu (T), dan tekanan (P) yang dimiliki oleh sistem setelah diadakan perhitungan, diperoleh R sebesar 0,0194 L atm/mol K. Pada perhitungan persentase O2 dalam campuran yang bermassa 0,26 gram diperoleh % massa O2 sebesar 46,43%.

 

  1. G.    PENUTUP
  2. Kesimpulan

Dari data hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa penetuan tetapan molar gas Oksigen tidak sesuai dengan studi pustaka yang ada yaitu 0,082 L atm/mol K, hal ini jauh berbeda dengan data hasil pengamatan yang setelah diadakan perhitungan tetapan molar oksigen yang didapat sebesar 0,0194 L atm/mol K dengan persentase oksigen sebesar 46,43%.

  1. Saran

Pada percobaan selanjutnya diharapkan praktikan lebih teliti lagi agar perhitungan R menjadi lebih tepat.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s