LAPORAN MINGGUAN KIMIA FISIKA II Percobaan ke / Judul : 2 / Viskositas Terhadap Jari-jari Jari- jari Molekul Tanggal Percobaan
: 26 Maret 2012
Kelompok
:1A
Nama
: M. Yogi Irawan
NIM
: 1007035031
Asisten
: Mustafidah
NIM
: 0907035022
LABORATORIUM ANALITIK, ANORGANIK DAN FISIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS MULAWARMAN MULAWARMAN SAMARINDA 2012
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Viskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan terhadap tegangan geser oleh fluida tersebut. Hukum viskositas viskositas Newton Newto n menyatakan bahwa bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu, maka tegangan geser berbanding lurus dengan viskositas. Viskositas dalam istilah orang awam adalah ukuran kekentalan suatu cairan. Semakin besar nilai viskositas suatu cairan, maka semakin besar pula kekentalan cairan tersebut. Secara umum viskositas terdapat pada zat air (fluida) seperti zat cair dan gas. Alat pengukur viskositas suatu cairan disebut viskosimeter. Pengukuran viskositas lebih banyak digunakan orang untuk zat cair ketimbang gas. Seperti viskositas oli pelumas mesin. Produk susu, cat, air minum, minum, darah, minyak goreng, sirup dan sangat jarang digunakan zat gas. Ini berarti tidak sedikit bidang profesi yang membutuhkan data viskositas. Di antaranya fisikawan, kimiawan, perminyakan, biokimia, dan lain sebagainya. Viskositas dalam istilah orang awam adalah ukuran kekentalan suatu cairan, semakin besar nilai viskositas suatu cairan maka semakin besar pula kekentalan cairan tersebut. Secara umum viskositas terdapat pada zat cair (fluida) seperti zat cair dan gas. Alat pengukur viskositas suatu cairan di sebut viskosimeter (viskometer). Pengukuran viskositas lebih banyak digunakan orang untuk zat cair ketimbang zat gas, seperti viskositas oli pelumas mesin, produk susu, cat, air minum, darah, minyak goreng, sirup. Ini berarti tidak sedikit bidang profesi yang membutuhkan data viskositas diantaranya fisikawan, kimiawan, analis kimia, industri, dokter, kimia farmasi, kimia lingkungan, perminyakan, biokimia, dan sebagainya. Oleh karena itu, percobaan ini dilakukan untuk menentukan massa molekul zat cair dan densitas suatu cairan dengan bantuan alat piknometer dan viskositas Ostwald. Dan menghitung viskositas larutan yang berguna untuk menghitung
viskositas larutan dari bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan serta dapat mempelajari pengaruh atau faktor-faktor terjadinya viskositas serta dapat mempelajari mempelajari prinsip pr insip dari viskositas beserta beserta hukum-hukumnya. hukum-hukumnya. 1.2 Tujuan Percobaan
-
Mengetahui hasil perhitungan secara teori dan praktek dalam penentuan jari - jari molekul.
-
Mengetahui faktor yang mempengaruhi viskositas.
-
Mengetahui aplikasi viskositas dalam kehidupan sehari-hari.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental dari minyak kelapa. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. Didalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupan zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskosimeter. Apabila zat cair tidak kental maka koefisiennya sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel pada dinding luar dalam akan bergerak bersama dinding tersebut. Lapisan zat cair antara kedua dinding bergerak dengan kecepatan yang berubah secara linier sampai v. Aliran ini disebut aliran laminer. Aliran zat cair akan bersifat laminer apabila zat cairnya kental dan alirannya tidak terlalu cepat. Kita anggap gambar di atas sebagai aliran sebuah zat cair dalam pipa, sedangkan garis alirannya dianggap sejajar dengan dinding pipa. Karena adanya kekentalan zat cair yang ada dalam pipa maka besarnya kecepatan gerak partikel yang terjadi pada penampang melintang melint ang tidak sama besar. Keadaan tersebut terjadi dikarenakan adanya gesekan antar molekul pada cairan kental tersebut dan pada titik pusat pipa kecepatan yang terjadi maksimum. Akibat lain adalah kecepatan rata-rata partikel lebih kecil daripada kecepatan partikel bila zat cairnya bersifat tak kental. Hal itu terjadi akibat adanya gesekan yang lebih besar pada zat cair yang kental. Jika aliran kental dan tidak terlalu cepat, maka aliran tersebut bersifat laminer dan disebut turbulen, jika terjadi putaran/pusaran dengan kecepatan melebihi suatu harga tertentu sehingga menjadi kompleks dan pusaranpusaran itu dinamakan vortex.
Fluida adalah suatu zat yang mempunyai kemampuan yang berubah-ubah secara kontinyu apabila mengalami pergeseran atau mempunyai reaksi terhadap tegangan geser sekecil apapun. Dalam keadaan diam atau dalam keadaan setimbang, fluida tidak mampu menahan gaya geser yang bekerja padanya. Dan karena itu, fluida mudah berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Fluida memiliki beberapa karakteristik, sebagai berikut: - Thixotropic = penurunan viskositas terhadap waktu (yogh ( yoghurt) urt) -
Rheopectic = peningkatan viskositas terhadap waktu (pasta) ( pasta)
-
Visco-elastic = beberapa jenis fluida yang bersifat elastis yaitu kembali ke bentuk semula (putih telur)
Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk mengalir yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu. Viskositas secara umum dapat juga diartikan suatu tendensi untuk melawan aliran cairan karena internal friction atau resistensi suatu bahan untuk mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya. Semakin besar resistensi zat cair untuk mengalir, maka semakin besar pula viskositasnya. Viskositas pertama kali diselidiki oleh Newton, yaitu dengan stimulasi zat cair dalam bentuk tumpukan kartu. Zat cair diasumsikan terdiri dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain. Lapisan terbawah tetap diam sedangkan lapisan atasnya bergerak dengan kecepatan konstan, sehingga setiap lapisan memiliki kecepatan gerak yang berbanding langsung dengan jaraknya terhadap lapisan terbawah. Hukum Poiseuille Suatu fluida tidak kental bisa mengalir melalui pipa yang bertingkat tanpa adanya gaya yang diberikan. Pada fluida kental, diperlukan perbedaan tekanan antara ujung-ujung pipa untuk menjaga kesinambungan aliran. Banyaknya cairan yang mengalir per satuan waktu melalui penampang melintang berbentuk silinder berjari-jari r, yang panjangnya l. Selain ditentukan oleh beda tekanan ( ΔP) pada kedua ujung yang memberikan gaya pengaliran juga ditentukan oleh viskositas.
Kekentalan adalah suatu sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir, dimana makin tinggi kekentalan maka makin besar hambatannya. Kekentalan didefenisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk menggerakkan secara berkesinambungan suatu permukaan datar melewati permukaan datar lain dalam kondisi mapan tertentu bila ruang diantara permukaan tersebut diisi dengan cairan yang akan ditentukan kekentalannya (Atkins, 1999). Kita tahu bahwa aliran cair tipis alkohol atau air jauh lebih mudah dari pada cairan tebal seperti sirup,atau minyak berat, itu demikian jelas bahwa setiap cairan memiliki beberapa properti yang mengontrol laju aliran. Properti ini disebut sebagai viskositas dan merupakan milik penting cairan.
Definisi fluida Fluida adalah zat-zat yang mampu mengalir dan yang menyesuaikan diri
dengan bentuk wadah tempatnya. Bila berada dalam keseimbangan, fluida tidak dapat menahan gaya tangsial atau gaya geser. Semua fluida memiliki suatu derajad kompresibilitas dan memberikan tahanan kecil terhadap permukaan bentuk. Fluida adalah gugusan molekul yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat cair. Jarak antar molekul itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah molekul itu. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama lain. Jadi kecepatan fluida, atau massanya kecepatan volume tidak mempunyai makna yang tepat sebab jumlah molekul yang menempati menempati volume tertentu terus menerus berubah (Petrucci, 1987). Ada beberapa prinsip penetapan viskositas yaitu : 1. Viskosimeter kapiler kapiler ( contoh : viskometer Ostwald ) Pada metode ini viskositas ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan uji untuk lewat antara dua tanda ketika ia mengalir karena gravitasi , melalui suatu tabung kapiler vertikal. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu cairan yang viskositasnya sudah diketahui ( biasanya air ) untuk lewat antara dua tanda tersebut. Jika 1 dan 2 masing-masing adalah viskositas dari cairan yang tidak diketahui dan cairan standar , 1 dan 2 adalah kerapatan dari masing-masing
cairan, t 1 dan t2 adalah waktu alir dalam detik. η2 dan ρ2 dapat diketahui dari
literatur, ρ1 diperoleh dari pengukuran ke rapatan (berat jenis) dengan metode piknometer, t1 dan t2 masing-masing diketahui dengan cara mengukur waktu yang diperlukan oleh zat uji maupun air untuk mengalir melalui dua garis tanda pada tabung kapiler viskosimeter ostwald. 2. Viskometer bola jatuh ( viskosimeter Hoeppler ) Pada viskometer tipe ini, suatu bola gelas atau bola besi jatuh kebawah dalam suatu tabung gelas yang hampir vertikal, mengandung cairan yang diuji pada temperatur konstan. Laju jatuhnya bola yang mempunyai kerapatan dan diameter tertentu adalah kebalikan fungsi viskositas sample tersebut. Waktu bagi bola tersebut untuk jatuh antara dua tanda diukur dengan teliti dan diulangi beberapa kali. Viskositas cairan dihitung dengan rumus : = t .(Sb – Sf ) .B
dimana t adalah waktu lamanya bola jatuh antara kedua titik dalam detik, Sb adalah gravitasi jenis dari bola dan Sf adalah gravitasi jenis dari cairan, keduanya pada temperatur dimana percobaan dilakukan. B adalah konstanta untuk bola tertentu yang besarnya sudah ada pada pedoman penggunaan alat tersebut. 3. Viskometer “Cup dan Bob” ( Brookfield, Viscotester) Dalam viskometer ini sampel dimasukkan dalam ruang antara dinding luar bob/ rotor dan dinding dalam mangkuk (cup) yang pas dengan rotor tersebut. Berbagai alat yang tersedia berbeda dalam hal bagian yang berputar, ada alat dimana yang berputar adalah rotornya, ada juga bagian mangkuknya yang berputar. Alat viscotester adalah contoh viskometer dimana yang berputar adalah bagian rotor. Terdapat dua tipe yaitu yaitu viscotester VT-03 F dan VT- 04 F. VT -04 F digunakan untuk mengukur zat cair dengan viskositas tinggi, VT-03F untuk mengukur zat cair yang viskositasnya rendah. Prinsip pengukuran viskositas dengan alat ini adalah cairan uji dimasukkan kedalam mangkuk, rotor dipasang .kemudian alat dihidupkan. Viskositas zat cair dapat langsung dibaca pada skala (Tipler, 1998).
Viskositas Viskositas menentukan kemudahan kemudahan suatu molekul molekul bergerak karena adanya gesekan antar lapisan material. Karenanya viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin lambat. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul (Estien, 1998). Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dll. Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koefisien viskositas ( ). ). Kebalikan dari Koefisien viskositas disebut fluiditas yang merupakan ukuran kemudahan mengalir suatu fluida. Kekentalan adalah suatu sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir, dimana makin tinggi kekentalan maka makin besar hambatannya. Kekentalan didefenisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk menggerakkan secara berkesinambungan suatu permukaan datar melewati permukaan datar lain dalam kondisi mapan tertentu bila ruang diantara permukaan tersebut diisi dengan cairan yang akan ditentukan kekentalannya (Atkins, 1999). Fluida yang mengalir dengan mudah seperti air atau minyak tanah,memiliki viskositas yang lebih kecil daripada cairan kental seperti madu atau oli motor. Viskositas seluruh fluida sangat tergantung pada suhu, bertambah untuk gas, dan berkurang untuk cairan saat suhu meningkat. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain Viskometer kapiler Ostwald, Viskositas dari cairan newton bisa ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika ia mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya (biasanya air) untuk lewat 2 tanda t anda tersebut.
Viskometer Hoppler
Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek sama dengan gaya berat-gaya Archimides. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang hampir tikal berisi zat cairyang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari hargaresiprok sampel.
(Dogra, 1990).
BAB 3 METOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat -
Botol Semprot Labu ukur
-
Beaker Glass
-
Viskometer Ostwald Ostwald
-
Erlenmeyer
-
Botol Reagen Pipet Tetes
-
Gelas Ukur
-
Corong Kaca Piknometer
-
Stopwatch Neraca Analitik
3.1.2 Bahan -
Gliserol Akuades
-
Kertas Saring
-
Tissue Alkohol
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1 Pengenceran larutan - Diambil 66,6 mL gliserol - Dimasukkan dalam labu ukur -
Ditambahkan aquades aquades sampai tanda tera t era
-
Dihomogenkan larutan tersebut
3.2.2 Aquades - Dibilas viskometer ostwald dengan menggunakan aquades - Dimasukkan aquades kedalam viskosimeter - Dipompa aquades tersebut - Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai aquades mencapai tanda tera - Dilakukan selama 3 kali 3.2.3 Gliserol 3 M - Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol - Dimasukkan gliserol 3 M kedalam viskosimeter - Dipompa gliserol tersebu t ersebutt - Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 3 M mencapai tanda tera - Dilakukan selama 3 kali 3.2.4 Gliserol 2 M - Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol -
Dimasukkan gliserol 2 M kedalam viskosimeter Dipompa gliserol tersebu t ersebutt
-
Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 2 M mencapai tanda
-
tera Dilakukan selama 3 kali
3.2.5 Gliserol 1 M -
Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol Dimasukkan gliserol 1 M kedalam viskosimeter
-
Dipompa gliserol tersebu t ersebutt Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 1 M mencapai tanda
tera - Dilakukan selama 3 kali 3.2.6 Gliserol 0,75 M -
Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol
-
Dimasukkan gliserol 0,75 M kedalam viskosimeter Dipompa gliserol tersebu t ersebutt
-
Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 0,75 M mencapai
-
tanda tera Dilakukan selama 3 kali
3.2.7 Gliserol 0,50 M -
Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol
-
Dimasukkan gliserol 0,50 M kedalam viskosimeter Dipompa gliserol tersebu t ersebutt
-
Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 0,50 M mencapai tanda tera
-
Dilakukan selama 3 kali
3.2.8 Gliserol 0,25 M - Dibilas viskometer ostwald menggunakan alkohol -
Dimasukkan gliserol 0,25 M kedalam viskosimeter viskosimeter
-
Dipompa gliserol tersebu t ersebutt Dihitung waktu yang dibutuhkan sampai gliserol 0,25 M mencapai
-
tanda tera Dilakukan selama 3 kali
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan Pengamatan
t (tsekon)
No Larutan 1 2 3 4 5 6 7
t1
t2
Aquades 1,16 Gliserol 3M Gliserol 2M Gliserol 1M Gliserol 0,75 M Gliserol 0,50 M Gliserol 0,25 M
t3
0
0
0
1,11
0,90 1,057
1,88
1,63
1,83 1,78
1,08136
1,063
1,790103
1,55
1,38
1,44
1,457
1,68401
1,042
1,436324
1,24
1,27
1,14
1,217
1,37843
1,021
1,175549
1,27
1,12
1,14
1,177
1,15137
1,0157
1,153104
1,18
1,16
1,06
1,133
1,13528
1,0105
1,083155
1,20
1,17
1,06
1,143
1,07190
1,00525
1,087037
4.2 Perhitungan
4.2.1 Pengenceran a. Gliserol 2 M dari 3 M
= V2 . M2 100 . 2 = V2 . 3 V1 . M1
200 = V2 . 3 200
V2
=
V2
= 66,7 mL
3
b. Gliserol 1 M dari 2 M
= V2 . M2 100 . 1 = V2 . 2 V1 . M1
100 = V2 . 2 100
V2
=
V2
= 50 mL
2
c. Gliserol 0,75 M dari 1 M
V1 . M1
= V2 . M2
100 . 0,75 = V2 . 1 75
= V2 . 1 75
V2
=
V2
= 75 mL
1
d. Gliserol 0,50 M dari 0,75 M
V1 . M1
= V2 . M2
100 . 0,50 = V2 . 0,75 50
= V2 . 0,75
V2
=
V2
= 66,7 Ml
50 0,75
e. Gliserol 0,25 M dari 0,50 M
V1 . M1
= V2 . M2
100 . 0,25 = V2 . 0,75 25 = V2 . 0,75 25
V2
=
V2
= 33,3 mL
0,75
4.2.2 Waktu rata-rata a. Aquadest t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,16 + 1,11 + 0,90 3 3,17 3
= 1,057 s b. Gliserol 3 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,88+ 1,63+ 1,83 3 5,34 3
= 1,78 s c. Gliserol 2 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,55+ 1,38+ 1,44 3 4,37 3
= 1,457 s d. Gliserol 1 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,24+ 1,27+ 1,14 3 3,65 3
= 1,217 s e. Gliserol 0,75 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,27+ 1,12+ 1,14 3 3,53 3
= 1, 177 s
f. Gliserol 0,50 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,18+ 1,16+ 1,06 3 3,4 3
= 1,133 s g. Gliserol 0,25 M t 1 + t 2 + t 3
0
= =
1,20+ 1,17+ 1,06 3 3,43 3
= 1,143 s 4.2.3 Waktu a. Gliserol 3 M
t t 0
=
1,78 1,057
= 1,68401 b. Gliserol 2 M
t t 0
=
1,457 1,057
= 1,37843 c. Gliserol 1 M
t t 0
=
1,217 1,057
= 1,15137 d. Gliserol 0,75 M
t t 0
=
1,177 1,057
= 1,13528
e. Gliserol 0,50 M
t t 0
=
1,133 1,057
= 1,07190 f. Gliserol 0,25 M
t t 0
=
1,143 1,057
= 1,08136 4.2.4 Diameter a. Gliserol 3 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (3) = 1 + 0,063 = 1,063
b. Gliserol 2 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (2) = 1 + 0,042 = 1,042
c. Gliserol 1 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (1) = 1 + 0,021 = 1,021
d. Gliserol 0,75 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (0,75) = 1 + 0,0157 = 1,0157
e. Gliserol 0,50 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (0,50) = 1 + 0,0105 = 1,0105
f. Gliserol 0,25 M d d0
= 1 + 0,021 (C) = 1 + 0,021 (0,25) = 1 + 0,00525 = 1,00525
4.2.5 Viskositas a. Gliserol 3 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,68401 x 1,063 = 1,790103 b. Gliserol 2 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,37843 x 1,042 = 1,436324
c. Gliserol 1 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,15137 x 1,021 = 1,175549 d. Gliserol 0,75 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,13528 x 1,0157 = 1,153104 e. Gliserol 0,50 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,07190 x 1,0105 = 1,083155 f. Gliserol 0,25 M
η t = x η 0 t 0
d d0
= 1,08136 x 1,00525 = 1,087037 4.2.6 Penentuan Jari-jari molekul a. Secara Teori O
C 1 , 3 Å
Å 1
H
x
y
O
Å 5 1 ,
C
C
r
A
2
= OC2 + CC2 2OC x CC x Cos 109
A2
= 1,32 + 1,52 2 (1,3) x 1,5 x (-0,1409) ( -0,1409)
2
A
= 1,69 + 2,25 2,6 x 1,5 x (-0,1409)
H
2
A
= -0,283209
A
0,283209 = 0,283209
A = 0,5322 HC
= 2 + 2 2OH x OC x Cos 109
HC2
= 12 + 1,32 2 (1) x 1,3 x (-0,1409)
2
2
= 1 + 1,69 2 x 1,3 x (-0,1409)
2
= -0,1263873
HC HC
0,1263873 HC = 0,1263873
HC = 0,35550 Jika T2 = (OH)2 x2 ; T2 = (OC)2 y2 . y3 = HC X, maka : 2
= (OC)2 y2
2
= (OC)2 (HC − x)2
2
2HCx + x2 ) = (OC)2 (HC2 − 2 . 2HC
(OH) x2 (OH) x2 (OH) X2 2
(OH) (1)
2
= (OC)2 HC2 + 2HCx = (1,3)2 (0,35550)2 + 2 (0,35550)x
1
= 1,69 0,12638 + 0,711x
1
= 2,27462x
x
=
1 2,27462
x = 0,4396 Jari-jari r = A + x = 0,5322 + 0,4396
= 0,9718 Ǻ b. Secara Praktek
Slope (a) = 6,31 x 1021 . r3 = 6,31 x 1021 . 0,97183 = 6,31 x 1021 . 0,9177633 = 5,79108 x 1021
4.3 Kurva Viskositasnya
Grafik Penentuan r Molekul Secara Praktek
4.4 Pembahasan Pembahasan
Prinsip percobaan berdasarkan perbedaan konsentrasi dari suatu larutan yang mempengaruhi kekentalan suatu zat cair yang dimana semakin kental suatu zat cair maka semakin besar pula kerapatannya dan semakin lambat waktu yang ditempuh suatu fluida. Viskositas atau kekentalan adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluida terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan. Biasanya diterima sebagai
“kekentalan” atau penolakan terhadap penuan gan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Viskositas sebenarnya disebabkan oleh kohesi dan pertukaran momentum molekuler di antara lapisan-lapisan fluida dan pada waktu berlangsungnya aliran, efek ini terlihat sebagai tegangan tangensial atau tegangan geser di antara lapisan yang bergerak. Akibat adanya gradien kecepatan, akan menyebabkan lapisan fluida yang lebih dekat pada plat yang bergerak, dan akan diperoleh kecepatan yang lebih besar dari lapisan yang lebih jauh. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain adalah koefisien kekentalan zat cair itu sendiri, massa jenis dari fluida tersebut, bentuk atau besar dari partikel fluida tersebut, karena cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggi daripada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur. Selain itu juga suhu, semakin tinggi suhu cairan, semakin kecil viskositasnya, semakin renda suhunya maka semakin besar viskositasnya. Aplikasi dari viskositas adalah pelumas mesin. Pelumas mesin ini biasanya kita kenal dengan nama oli. Oli merupakan bahan penting bagi kendaraan bermotor. Oli yang dibutuhkan tiap-tiap tipe mesin kendaraan berbeda-beda karena setiap tipe mesin kendaraan membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda.
Kekentalan ini adalah bagian yang sangat penting sekali karena berkaitan dengan ketebalan oli atau seberapa besar resistensinya untuk mengalir. Sehingga sebelum menggunakan oli merek tertentu harus diperhatikan terlebih dahulu koefisien kekentalan oli sesuai atau tidak dengan tipe mesin. Setiap benda yang bergerak dalam suatu fluida (zat cair/gas) akan mendapatkan gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut. Gaya gesek ini sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida. F = konstanta V.K Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak di dalam fluida yang tetap sifatnya, gaya gesekan yang dialami benda dirumuskan sebagai berikut: F = -6 π n r V di mana: F = gaya gesekan yang bekerja pada bola n = koefisien kekentalan dari fluida r = jari-jari bola bo la v = kecepatan relatif bola terhadap fluida - = tanda negatif menunjukkan arah gaya F berlawanan dengan arah kecepatan Rumus di atas dapat diken d ikenal al dengan hukum Stokes, syarat-syarat yang diperlukan agar hukum Stokes dapat berlaku: -
Ruang tempat fluida terbatas
-
Tidak ada turbulensi dari dalam fluida Kecepatan v tidak besar sehingga aliran masih linier
Hukum Poiseulle menyatakan bahwa aliran melalui suatu tabung bergantung pada perbedaan tekanan antara satu ujung ke ujung yang lain, panjang l tabung, dan jari-jari r tabung, serta viskositas viskositas η cairan. Apabila perbedaan tekanan dilipat-duakan, maka kecepatan aliran juga meningkat dua kali. Aliran berbanding terbalik dengan panjang dan viskositas, apabila salah satunya dinaikkan dua kali, kecepatan aliran akan berkurang menjadi separuhnya.
Faktor kesalahan yang mungkin terjadi pada percobaan ini yaitu - Kesalahan pengukuran / ketelitian dalam melihat waktu, sehingga hasil tidak efisien - Tidak teliti dalam menentukan massa zat atau sampel. - Kurang teliti dalam mengukur volume akuades dan gliserol g liserol Pada percobaan ini, di awali pada konsentrasi gliserol 3 M. dicuci terlebih dahulu viskosimeter Ostwald dengan menggunakan alkohol, lalu di masukkan gliserol pada viskometer. Setelah itu, di ukur waktu yang di perlukan untuk gliserol melewati tanda tera pada viskosimeter. Waktu pertama di peroleh 1,88 s, 1,63 s, 1,83 s. Sehingga waktu rata-ratanya diperoleh 1,057 s. Untuk gliserol 2 M, waktu pertama diperoleh 1,55 s, kedua 1,38 s,dan ketiga 1,44 s. Sehingga waktu rata-rata yang diperoleh adalah 1,78 s. Untuk gliserol 1 M, waktu pertama diperoleh 1,24 s, 1,27 s, 1,14 s. Sehingga waktu rata-rata diperoleh 1,217 s. Pada gliserol dengan konsentrasi 0,75 M diperoleh waktu pertama 1,27 s, kedua 1,12 s, dan ketiga 1,14 s. Sehingga waktu rata-rata diperoleh 1,177 s. Untuk gliserol 0,50 M diperoleh waktu pertama 1,18 s, waktu kedua 1,16 s, waktu ketiga 1,06 s. Sehingga waktu rata-rata yang diperoleh 1,133 s . Pada gliserol dengan konsentrasi 0,25 M diperoleh waktu pertama 1,20 s, kedua 1,17 s, dan ketiga 1,06 s. Sehingga waktu rata-rata diperoleh 1,143 s. Percobaan ini dilakukan dengan konsentrasi yang berbeda- beda dapat di simpulkan bahwa semakin kecil jumlah konsentrasi maka waktu yang di peroleh semakin sedikit. Sehingga dapat di simpulkan nilai viskositas pun semakin kecil pula seiring berkurangnya waktu dan kecilnya konsentrasi yang di gunakan. Karena kerapatan partikel pada konsentrasi rendah sangatlah minim, berbeda dengan konsentrasi yang besar, maka tingkat kekentalan zat pun semakin besar. Sifat fisika Gliserol - Rumus Molekul : CH2OH Sifat Kimia : C3H5(OH)3 Nama Lain : 1,2,3-Propanatriol
1,2,3-Trihidroksipropana Glisil Alkohol Berat Molekul : 92,095 g/mol Titik Didih : 290oC Titik Leleh : 18oC Densitas : 1,261 g/cm3 Viskositas : 1,5 Pa.s Panas Jenis : 0,497 kal/goC Energi : 4,32 kkal/g
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan
-
Hasil perhitungan jari - jari molekul secara teori = 3,0365 Å dan hasil perhitungan praktek = 1,981 Å .
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas adalah: 1. Temperatur 2. Tekanan 3. Kohesi 4. Laju perpindahan momentum molecular
-
Aplikasi viskositas daam kehidupan sehari-hari sebagai pemanis buatan, pelumas mesin, minyak sawit, inti sawit, oli mesin dan kecap.
5.2 Saran
-
Sebaiknya dalam percobaan ini digunakan sampel lain seperti minyak goreng dan bensin agar hasilnya lebih bervariasi.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika jilid 1. Jakarta : Erlangga. Estien, Yazid. 1998. Kimia Fisika untuk Paramedis. Yogya Yo gyakarta: karta: Andi. Dogra, 1990. Kimia Fisika dan Soal-Soal. Jakarta: UI-Press. Petrucci, H. Raplh. 1987. Kimia Dasar . Bogor : Erlangga. Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid I . Jakarta:Erl Jakarta:Erlangga. angga.
