MAKALAH DISKUSI PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
I. JUDUL
: KONSENTRASI KRITIS MISEL
II. TUJUAN Menentukan konsentrasi kritis misel dari gelatin dan penentuan entalpinya. III. DASAR TEORI Sifat Fisik Zat Pemantap Larutan yang berasal dari bahan yang permukaan aktif tinggi,menunjukan sifat fisika yang tidak umum.Didalam larutan encer, zat pemantap bersifat sebagai zat terlarut normal.Namun pada larutan dengan konsentrasi tinggi atau larutan yang pekat akan terjadi perubahan mendadak pada beberapa sifat fisik seperti tekanan osmosa,turbiditas ,daya hantar listrik dan tegangan muka.Kelakuan ini dijelaskan oleh Mc.Bair akibat adanya penggabungan dari ion – ion bahan aktif permukaan yang disebut misel.Dimana rantai hidrokarbon yang lipofil yang berkontak dengan medium air.Konsentrasi dimana misel mulai terbentuk disebut dengan “konsentrasi kritis misel” yang disingkat dengan kkm atau critical micells concentration ( c.m.c ) Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan sebagai berikut : dibawah konsentrasi kritis misel ,konsentrasi permukaan yang mengalami adsorbs pada antar muka bertambah jika konsentrasi permukaan total dinaikkan.Akhirnya tercapailah suatu titik dimana baik pada antar muka maupun dalam cairan menjadi jenuh dengan monomer.Keadaan inilah disebut dengan konsentrasi kritis misel.Jadi,surfaktan terus ditambah lagi hingga berlebihan maka mereka akan teragregasi terus membentuk misel.Pada peristiwa initenaga bebas system berkurang. Ketajaman kmk ( c.m.c ) Pada kesetimbangan diantara molekul – molekul atau ion – ion dan misel yang tidak berasosiasi, berlaku hukum aksi massa untuk kesetimbangan miselisasi.
Dimana : C
= konsentrasi stoikiometri
x
= fraksi kelompok satuan monomer
m
= jumlah satuan monomer permisel
Untuk harga m >> ,pernyataan ini menunjukkan bahwa x akan menjadi << pada nilai tertentu dan sesudah itu naik dengan cepat. Ketajaman Miselisasi Pembentukan misel dapat terjadi pada konsentrasi di atas kkm.Untuk mengetahui harga cmc yang paling tepat , diperlukan adanya table entalpi karena entalpi sangat erat kaitannya dengan cmc.Jika konsentrasi kesetimbangan = k , perubahan energi bebas standar = ΔG° , maka untuk miselisasi 1 mol zat pemantap sesuai dengan persamaan :
Pada cmc ,x = 0 ; ΔG° = R T ln ( cmc ) Sehingga ΔG°
=
ΔS°
=
ΔS°
=
ΔH°
=
ΔS°
=
IV. ALAT DAN BAHAN A. ALAT NO. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
ALAT Gelas Ukur Labu Ukur Gelas Beker Pipet tetes Termometer Kompor listrik Pengukur DHL Penangas Air Corong kaca
JUMLAH 2 3 4 2 2 1 2 1 2
B. BAHAN NO 1. 2. 3.
BAHAN
JUMLAH secukupnya secukupnya secukupnya
Gelatin Akuades Es
V. CARA KERJA 1.
Melarutkan 5 gram gelatin dalam 1 L akuades
2.
Mengambil 44 ; 44,4 ; 44,8 ; 45,2 ; 45,6 ; 46 mL ,lalu diencerkan dengan labu ukur 100 mL untuk mendapatkan konsentrasi larutan 2,20 ; 2,22 ; 2,24 ; 2,26 ; 2,28 , 2,3 g / L.
3.
Mengukur DHL larutan pada 25 °C ; 27 °C ; 29 °C ; 31 °C ,dan 33 °C .
4.
Membuat grafik DHL lawan C untuk mendapatkan harga cmc
5.
Membuat grafik ln cmc lawan 1 / T untuk mendapatkan ΔH sebagai slopenya.
VI. DATA PENGAMATAN NO 1.
KONSENTRASI 25 °C 2,20 132,5
27 °C 194,7
29 °C 144,6
31 °C 127,4
33 °C 150,1
2. 2,22 3. 2,24 4. 2,26 5. 2,28 6. 2,30 Satuan μs = 10-6
195,2 110,4 148,4 183,2 113,9
145,2 193,7 199,1 185,8 143,8
195,7 130,6 150,6 185,6 184,7
199,9 177,3 191,6 141,1 133,1
VII. ANALISA DATA A. ANALISA KUANTITATIF 1. Membuat grafik DHL lawan konsentrasi untuk tiap – tiap suhu a. Pada suhu 25°C
b. Pada suhu 27°C
135,6 166,4 168,5 177,2 172,9
c. Pada suhu 29°C
d. Pada suhu 31°C
e. Pada suhu 33°C
Dari grafik di atas didapatkan harga cmc pada : a. Suhu 25°C
= 2,22 g/L
b. Suhu 27°C
= 2,20 g/L
c. Suhu 29°C
= 2,22 g/L
d. Suhu 31°C
= 2,26 g/L
e. Suhu 33°C
= 2,20 g/L
2. Dari harga cmc maka dapat dibuat data ,yaitu :
NO 1 2 3 4 5
T(K) 298 300 302 304 306
Cmc ( g/L ) 2,22 2,20 2,22 2,26 2,20
1/T 3,355704698 x 10-3 3,333333333 x 10-3 3,311258278 x 10-3 3,289473684 x 10-3 3,267973856 x 10-3
Ln cmc 0,7975071959 0,7884573604 0,7975071959 0,8153648133 0,7884573604
Menentukan ∆H miselisasi ln cmc
=
↓
↓
↓
y
m
x
y = mx + C dari grafik diperoleh hasil
m= m m
maka ∆H = m R =
x 8,314 = 791,8095238 Joule
Jadi ∆H yaitu 791,8095238 Joule B. ANALISA KUALITATIF Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari dan menentukan konsentrasi misel dari gelatin serta menentukan entalpinya.Dalam percobaan ini digunakan gelatin,karena
gelatin mempunyai permukaan aktif yang tinggi dan mampu menunjukkan sifat – sifat fisika yang tidak umum.Dan pada konsentrasi tertentu akan terjadi perubahan fisik seperti tekana osmosis,turbiditas,daya hantar listrik,dan tegangan muka.Namun dalam percobaan ini yang diamati hanya daya hantar listrik saja. Pertama yang dilakukan adalah mengambil larutan gelatin yang telah disiapkan. Larutan gelatin itu disebut surfaktan. Kemudian larutan gelatin diambil 44; 44.4; 44.8; 45.2; 45.6; 46 ml. Selanjutnya diencerkan dalam labu ukur untuk mendapatkan konsentrasi 2.20; 2.22; 2.24; 2.26; 2.28; dan 2.30 gram/liter. Larutan dengan konsentrasi surfaktan ini mengalami adsorbsi pada antar muka bertambah jika konsentrasi tabel surfaktan dinaikkan. Dan tercapailah suatu titik di mana pada antar muka dan dalam cairan menjadi jenuh dengan monomer, keadaan ini disebut sebagai konsentrasi kritis misel ( cmc ). Jika surfaktan terus ditambah lagi hingga ber,lebihan maka mereka akan terus beragregasi membentuk misel, pada keadaan ini tenaga bebas system berkurang. Kemudian masing-masing larutan dengan konsentrasi yang berbeda-beda diukur daya hantar listriknya ( DHL ) dari temperatur 25oC; 27oC; 29oC; 31oC; dan 33oC. Setelah diketahui DHLnya, lalu dibuat grafik DHL lawan konsentrasi larutan untuk mendapatkan konsentrasi kritis misel. Dari grafik diperoleh harga yaitu : Suhu ( oC ) 25 27 29 31 33
cmc ( gram/liter ) 2.22 2.20 2.22 2.26 2.20
Dari harga cmc pada tiap suhu itu maka dapat ditentukan besarnya entalpi dari persamaan y=mx+c, dimana y adalah ln cmc dan x adalah 1/T maka didapat harga m yaitu sebesar 0.9523809524 dan besarnya entalpi dihitung dengan jalan mengalikan m dengan tetapan gas umum yaitu 8.314 J/K mol. Dari hasil percobaan diperoleh harga entalpi sebesar 7.918095238. besarnya harga entalpi ditentukan dengan grafik hubungan ln cmc lawan 1/T. Namun, ternyata hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori, karena menurut teori harga entalpi miselisasi untuk gelatin adalah 14.5 gram/K mol. Perbedaan ini disebabkan karena : -
Pengukuran suhu yang kurang tepat.
-
Pengenceran yang kurang sempurna.
-
Alat yang digunakan masih terkontaminasi dengan bahan konsentrasi lain.
-
Conductivity meter yang kurang stabil
-
Pembuatan atau penarikan garis pada grafik yang tidak sama.
VIII. KESIMPULAN a. Konsentrasi kritis misel merupakan konsentrasi pada antar muka maupun dalam cairan menjadi jenuh dalam monomer dan terjadi penggabungan ion-ion dalam surfaktan. b. Konsentrasi kritis misel ditentukan dengan mengukur DHL pada konsentrasi larutan yang bertambah. c. Pada percobaan digunakan gelatin karena mempunyai permukaan aktif yang tinggi dan mampu menunjukkan sifat-sifat yang tidak umum. d. Harga cmc pada masing-masing suhu dari gelatin : Suhu ( oC ) 25 27 29 31 33
cmc ( gram/liter ) 2.22 2.20 2.22 2.26 2.20
e. Besarnya entalpi miselisasi gelati adalah 7.918095238 IX. DAFTAR PUSTAKA Atkins. 1996. Kimia Fisika I. Jakarta: Erlangga. Bird, Tony. 1998. Kimia Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. Dogra. 1990. Kimia Fisika dan Soal-soal. Jakarta: Erlangga. Mudjiono. 1999. Petunjuk Praktikum kimia Fisika I. Surakarta: UNS Tim Dosen. 2010. Petunjuk Praktikum kimia Fisika I. Surakarta: Lab. Kimia P.MIPA UNS.
MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
“KONSENTRASI KRITIS MISEL” Disusun untuk memenuhi tugas kelompok diskusi mata kuliah Praktikum Kimia Fisika I Diampu oleh Tim Dosen Praktikum Kimia Fisika I
Disusun oleh : 1.
Monica Cahyaning R. (K33080xx)
2.
Rina Rahayuningsih
3.
Wahyuning Lestari (K3308061)
4.
Natalia Dyah H.
5.
Nuzul Rakhmadhani
6.
Satya Sunartadi
(K3308051)
(K33080xx) (K3308108)
(K33081xx)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENGETAHUAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010
