Laporan Penentuan Berat Jenis

Posted: April 12, 2013 in Chem-is-Try

BERAT JENIS

I.    Dasar Teori

Berat jenis didefinisikan sebagai massa suatu bahan per satuan volum bahan tersebut. Bentuk persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut,

Berat jenis = massa (berat)     atau  m

volume                   v

satuan berat jenis adalah kg/dm3 atau g/mL, dan g/liter. Berat jenis mempunyai harga konstan pada suatu temperatur tertentu dan tidak tergantung pada jumlah bahan cuplikan (sampel). Dikenal beberapa alat yang dapat menentukan berat jenis, yaitu aerometer, piknometer, dan neraca whestphaal. Untuk pekerjaan secara rutin di laboratorium terdapat peralatan elektronik untuk menentukan berat jenis.

  1. Menentukan berat jenis zat cair dengan aerometer

Menentukan berat jenis dengan aerometer berdasarkan pada prinsip archimedes. Setiap benda yang dicelupkan ke dalam suatu zat cair akan mengalami gaya angkat ke atas yang besarnya sama dengan zat cair yang dipindahkan, karena adanya benda tersebut dalam zat cair.

Aerometer berbentuk sebuah silinder yang berlubang. Agar aerometer dapat tercelup dengan posisi yang tepat. (skala tercelup dalam cairan), maka aerometer diisi dengan butir butir timbal (Pb). Skala skala pada aerometer menunjukkan berat jenis cairan.

Semakin kecil berat jenis cairan, aerometer akan tercelup semakin dalam, sehingga skala pada aerometer menunjukkan angka yang semakin besar dari atas ke bawah.

  1. Menentukan berat jenis dengan piknometer

Berat jenis suatu zat dapat dihitung yaitu dengan mengukur secara langsung berat zat dalam piknometer (dengan menimbang) dan volum zat (ditentukan dengan piknometer). Volum zat padat yang tidak beraturan dapat ditentukan secara tidak langsung dengan menggunakan piknometer. Bila volum dan berat zat tersebut telah diketahui, maka dapat dihitung berat jenisnya.

Menentukan berat jenis dengan piknometer :

Berat jenis zat cair =   berat zat cair dalam piknometer

Volum zat cair dalam piknometer

Berat zat cair dalam piknometer = (berat piknometer + berat zat cair) – berat

piknometer kosong

Volum zat cair dalam piknometer = volum piknometer

Volum piknometer harus ditentukan lebih dahulu dengan menggunakan zat cair lain yang telah diketahui berat jenisnya.

  1. Penetuan berat jenis zat padat yang mempunyai bentuk tidak beraturan dengan piknometer.

Volum zat padat yang mempunyai bentuk tidak beraturan dapat ditentukan secara tidak langsung dengan menggunakan zat cair yang telah diketahui berat jenisnya.

Volum zat cair = berat zat cair dalam piknometer

Berat jenis zat cair

Volum zat padat = volum piknometer-volum zat cair

Berat jenis zat padat dengan bentuk yang tidak beraturan :

= berat zat padat dalam piknometer

Volum piknometer-volum zat cair

Berat jenis dapat dinyatakan dengan simbol r atau d.

Berat jenis relative (berat jenis spesifik) adalah perbandingan antar berat jenis zat pada temperatur terhadap berat jenis air pada temperatur pula.

Contoh            : d30etanol = 0,78238

20

d30  etanol adalah perbandingan antara berat jenis etanol pada temperatur 30oC

20

Terhadap berat jenis air pada temperatur 20oC.

Berat jenis relatif tidak mempunyai satuan. Berat jenis relatif adalah sama dengan berat jenis absolut bila sebagai pembandingnya adalah air pada temperatur 4oC.

II.  Pengolahan data

1.   Menentukan berat jenis zat cair dengan aerometer

Ÿ    Berat jenis aquades           = 1,000 gram/mL

Ÿ    Berat jenis etanol              = 0,800 gram/mL

  1. Menentukan berat jenis dengan gelas ukur

Ÿ    gelas ukur 100 mL

gelas ukur kosong 100 mL                        = 128,881 gram

gelas ukur 100 mL + aquades 50 mL        = 177,985 gram

Berat jenis aquades :

= (berat gelas ukur + aquades) – berat gelas ukur kosong

Volume aquades

= 177,985 gram – 128,881 gram

50 mL

= 0,982 gram/mL

Ÿ    gelas ukur 250 mL

gelas ukur kosong 250 mL                        = 198,134 gram

gelas ukur 250 mL + aquades 50 mL        = 244,311 gram

berat jenis aquades :

= (berat gelas ukur + aquades) – berat gelas ukur kosong

Volume aquades

= 244,311 gram – 198,134 gram

50 mL

= 0,923 gram/mL

  1. Menentukan berat jenis dengan beaker gelas

Ÿ    Beaker gelas 100 mL

Berat beaker gelas kosong 100 mL           = 53,893    gram

Berat beaker gelas + aquades 50 mL        = 100,550  gram

Berat jenis aquades :

= (berat beaker gelas + aquades) – berat beaker gelas kosong

Volume aquades

= 100,550  gram – 53,893 gram

50 mL

=  0,933  gram/mL

Ÿ    Beaker gelas 250 mL

Berat beaker gelas kosong 250 mL           = 125,743  gram

Berat beaker gelas + aquades 50 mL        = 173,937  gram

Berat jenis aquades :

= (berat beaker gelas + aquades) – berat beaker gelas kosong

Volume aquades

= 173,937 gram – 125,743 gram

50 mL

= 0,964  gram/mL

4.   Menentukan berat jenis dengan gelas kimia

Ÿ    Gelas kimia 100 mL

Berat gelas kimia kosong 100 mL = 53,897    gram

Berat gelas kimia + aquades 50 ml           = 100,400  gram

Berat jenis aquades :

= (berat gelas kimia + aquades) – berat gelas kimia kosong

Volume aquades

=  100,400 gram – 53,897 gram

50 mL

= 0,930 gram/mL

Ÿ    Gelas kimia 250 mL

Berat gelas kimia kosong 250 mL =  125,739  gram

Berat gelas kimia + aquades 50 mL          =  173,933 gram

Berat jenis aquades :

= (berat gelas kimia + aquades) – berat gelas kimia kosong

Volume aquades

= 173,933 gram  –  125,739 gram 

50 mL

= 0,964 gram/mL

  1. Menentukan berat jenis dengan piknometer

a.   menentukan berat jenis aquades

Ÿ    Berat piknometer kosong                    = 23,907   gram

Ÿ    Berat piknometer + aquades               = 75,199   gram

Ÿ    Berat aquades                                     = 51,292   gram

Ÿ  Berat jenis aquades :

= (Berat piknometer + aquades) – Berat piknometer kosong

Volume akuades

=    75,199   gram   –   23,907   gram

50 mL

= 1,026 gram/mL

  1. menentukan berat jenis etanol

Ÿ    berat piknometer kosong                     = 23,907   gram

Ÿ    berat piknometer + etanol                   = 65,474   gram

Ÿ    berat etanol                             = 41,567   gram

Ÿ    berat jenis etanol         :

= (berat piknometer + etanol) – berat piknometer kosong

volume piknometer

= 65,474 gram – 23,907 gram

50 mL

= 0,831  gram/mL

  1. Menentukan volume piknometer

Ÿ    Berat piknometer kosong              = 23,907   gram

Ÿ    Berat piknometer + aquades         = 75,199   gram

Ÿ    Berat aquades                               = 51,292   gram

Ÿ    suhu/temperatur saat praktikum    = 27oC

Ÿ    berat jenis air pada suhu 27oC       = 0,99651

Ÿ    Volume piknometer :

=    berat air dalam piknometer

Berat jenis air pada suhu 27oC                            

=    51,292 gram

0,99651 gram/mL

=  51,472 mL

  1. Menentukan berat jenis padatan dengan piknometer

Ÿ    Berat piknometer kosong                          = 23,907    gram

Ÿ    Berat piknometer + pasir                           = 75,387    gram

Ÿ    Berat piknometer + pasir + aquades         = 106,109  gram

Ÿ  Berat pasir

= (berat piknometer + pasir) – berat piknometer

= 75,387 gram – 23,907 gram

= 51,48  gram

Ÿ  Berat aquades

= (berat piknometer + pasir + aquades) – (berat piknometer + pasir)

= 106,109 gram – 75,387 gram

=  30,722   gram

Ÿ  Volume aquades

=                 berat aquades                   ffffffffffffffff          

berat jenis aquades pada suhu 27oC

= 30,722 gram

0,996 gram/mL

= 30,845 mL

Ÿ  Volume pasir

=                       berat pasir                      cccccccccccc

volume piknometer – volume zat cair

      51,48 gram        ddddd

50 mL – 30,845 mL

= 19,154    mL

Ÿ  Berat jenis pasir

=      berat pasir

volume zat padat

=  51,48 gram

    19,154 mL

= 2,687  gram/mL

III. Pembahasan

 

A.  Menentukan berat jenis dengan aerometer

Digunakan dua buah cairan yang akan diukur berat jenisnya dengan menggunakan aerometer. Kedua cairan tersebut yaitu etanol dan aquades. Seperti yang telah diketahui sebelumnya kedua cairan tersebut memiliki berat jenis yang kurang dari dan sama dengan 1 gram/mL. Oleh karena itu pemilihan aerometer dengan skala yang tepat sangat diperlukan, karena jika aerometer yang dipakai skalanya tidak sesuai, pengukuran berat jenis tidak dapat dilakukan.

Pada percobaan, awalnya digunakan aerometer skala 1,4-1,6 untuk mengukur aquades dan etanol. Yang terjadi adalah ketika aerometer dicelupkan kedalam kedua cairan, aerometer tenggelam. Namun hal yang berbeda terjadi ketika aerometer diganti dengan aerometer yang skalanya lebih kecil yaitu skala berat jenis 0,7-1,0 gram/mL. Dengan aerometer yang baru tersebut, berat jenis aquades dan etanol dapat diukur dengan benar.

Lalu, mengapa ketika aerometer skala 1,4-1,6 menjadi tenggelam ketika dicelupkan kedalam aquades dan etanol? Hal ini tentunya disebabkan karena berat jenis aerometer lebih besar dibandingkan dengan berat jenis aquades dan etanol. Aquades memiliki berat jenis 1 gram/mL sementara etanol memiliki berat jenis 0,8 gram/mL. Dengan demikian aerometer skala berat jenis 1,4-1,6 gram/mL tidak tepat bila digunakan untuk mengukur berat jenis etanol dan aquades.

  1. Menentukan berat jenis dengan menggunakan piknometer.

Berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan piknometer, aquades memiliki berat jenis 1,026 gram/mL sementara etanol memiliki berat jenis 0,831 gram/mL. Berat jenis yang didapat melebihi angka berat jenis aquades dan etanol yang sesungguhnya. Sebenarnya, piknometer merupakan salah satu alat pengukur berat jenis yang cukup teliti. Namun karena mungkin terdapat kesalahan saat proses percobaan berlangsung, hasil yang didapat tidak sesuai dengan yang seharusnya. Masalah mungkin terjadi saat proses penimbangan dilakukan. Walaupun timbangan analitik sangat teliti dalam mengukur berat, namun bisa saja saat pengukuran kaca dinding tidak tertutup rapat dan lemak dari tangan (saat memegang pikno) menempel dan ikut tertimbang. Kemungkinan lainnnya yaitu piknometer tidak benar benar kering saat penimbangan dilakukan. Tidak keringnya piknometer karena masih terdapat air atau sisa zat lain didalamnya mengakibatkan terjadinya ketidaktelitian saat penimbangan dilakukan.

  1. Menentukan dan membandingkan ketelitian pengukuran berat jenis dengan menggunakan gelas kimia, gelas ukur, dan beaker gelas.

Untuk membandingkan alat mana yang memiliki ketelitian tertinggi dalam mengukur berat jenis, dilakukan pengukuran berat jenis aquades dengan menggunakan berbagai alat. Gelas kimia, gelas ukur, dan beaker gelas. Berat jenis aquades adalah 1 gram/mL.

Pengukuran berat jenis aquades dilakukan dengan menggunakan gelas kimia ukuran 100 mL dan 250 mL. Dari hasil pengukuran dan perhitungan didapatkan bahwa berat jenis air dari gelas kimia ukuran 100 mL adalah 0,932 gr/mL. Sementara dari gelas kimia ukuran 250 mL didapat berat jenis air yaitu 0,963 gr/mL.

Berat jenis aquades berdasarkan pengukuran dengan beaker gelas 100 mL adalah 0,933 gr/mL sedangkan dengan beaker gelas ukuran 250 mL adalah 0,96 gr/mL. Pengukuran berat jenis terakhir digunakan dengan menggunakan gelas ukur 100 dan 200 mL. Didapatkan hasil berat jenis air 0,98 gr/mL dari gelas ukur 100 mL dan 0,92 gr/mL dari gelas ukur 250 mL.

Dari data data di atas, dapat diketahui bahwa diantara gelas kimia, gelas ukur, dan beaker gelas pengukuran berat jenis yang terteliti adalah pengukuran berat jenis secara tidak langsung dengan menggunakan gelas ukur karena hasil yang didapat paling mendekati 1 gr/mL.

Mengapa gelas ukur ketelitiannya lebih tinggi dibanding gelas kimia ataupun beaker gelas? Seperti yang telah kita ketahui, pada dasarnya gelas ukur digunakan untuk menentukan atau mengukur volume suatu cairan. Karena penentuan berat jenis kali ini dilakukan dengan mengukur volume aquades lalu menimbangnya, maka faktor ketepatan volume menjadi hal yang utama. Oleh karena itu, hasil perhitungan berat jenis dengan menggunakan gelas ukur akan lebih teliti dibandingkan dengan pengukuran berat jenis dengan menggunakan beaker gelas ataupun gelas kimia karena kedua alat tersebut tidak biasa digunakan untuk mengukur volume sehingga tingkat ketelitiannya pun rendah.

D.  Membandingkan ketelitian pengukuran berat jenis dengan aerometer, piknometer, gelas ukur, gelas kimia, dan beaker gelas.

Diantara kelima alat yang digunakan untuk mengukur berat jenis, aerometer adalah alat dengan tingkat ketelitian pengukuran berat jenis tertinggi. Hal tersebut dikarenakan hasil pengukuran berat jenis dengan alat ini hasilnya tepat. Etanol 0,800 gram/mL dan air 1 gram/mL. Sementara pengukuran berat jenis dengan alat lainnya, hasil pengukuran berat jenis untuk aquades hanya berkisar di angka 0,9 gram/mL.

  1. Menentukan berat jenis padatan dengan piknometer

Berdasarkan hasil percobaan dan serangkaian proses perhitungan, didapatkan bahwa pasir memiliki massa jenis 2,687 gram/mL.

IV. Kesimpulan

  1. Berat jenis aquades adalah 1,000 gram/mL. Sementara etanol memiliki berat jenis 0,800 gram/mL.
  2. Berat jenis pasir adalah 2,687 gram/mL
  3. Aerometer memiliki tingkat ketelitian tertinggi dalam pengukuran berat jenis

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