TITIK LELEH DAN TITIK DIDIH

I.         TUJUAN PERCOBAAN

1.     Menentukan titik leleh beberapa zat

2.    Menentukan titik didih beberapa zat

II.       DASAR TEORI

A.  TITIK LELEH

Titik leleh adalah temperatur dimana zat padat berubah wujud menjadi zat cair pada tekanan satu atmosfer. Dengan kata lain, titik leleh merupakan suhu ketika fase padat dan cair sama-sama berada dalam kesetimbangan.  

Titik leleh zat padat adalah suhu di mana zat tersebut akan berubah wujud menjadi cair. Titik leleh suatu zat padat tidak mengalami perubahan yang berarti dengan adanya perubahan tekanan. Pengaruh ikatan hidrogen terhadap titik leleh tidak begitu besar karena pada wujud padat jarak antarmolekul cukup berdekatan dan yang paling berperan terhadap titik leleh adalah berat molekul zat dan bentuk simetris molekul. Titik leleh senyawa organik mudah untuk diamati sebab temperatur dimana pelelehan mulai terjadi hampir sama dengan temperatur dimana zat telah habis meleleh semuanya.

Perbedaan titik leleh senyawa-senyawa dipengaruhi oleh beberapa hal, di antaranya adalah perbedaan kuatnya ikatan yang dibentuk antar unsur dalam senyawa tersebut. Semakin kuat ikatan yang dibentuk, semakin besar energi yang diperlukan untuk memutuskannya. Dengan kata lain, semakin tinggi juga titik lebur unsur tersebut. Perbedaan titik leleh antara senyawa-senyawa pada golongan yang sama dapat dijelaskan dengan perbedaan elektronegativitas unsur-unsur pembentuk senyawa tersebut.

Jika zat padat yang diamati tidak murni, maka akan terjadi penyimpangan dari titik leleh senyawa murninya. Penyimpangan itu berupa penurunan titik leleh dan perluasan range titik leleh. Misalnya : suatu asam murni diamati titik lelehnya pada temperature 122,1^oC – 122,4^oC penambahan 20% zat padat lain akan mengakibatkan perubahan titik lelehnya dari temperature 122,1^o- 122,4 ^oC menjadi 115^o - 119 ^oC. Rata-rata titik lelehnya lebih rendah 5^oC dan range temperature akan berubah dari 0,3^oC jadi 4^oC.

Dengan mengetahui titik leleh suatu zat, maka kita dapat mengetahui kemurnian suatu zat. Untuk zat-zat murni, pada umumnya memiliki titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan ketika zat tersebut telah tercampur dengan zat lain. Berdasarkan hal inilah, maka untuk memperoleh logam yang murni, maka bijih logam yang dihasilkan dari proses tambang dipanaskan dalam dapur pemanasan sampai melebur dan kemudian melalui proses lebih lanjut akan diperoleh logam yang murni.

Dalam menentukan titik leleh suatu zat, adapun faktor-faktor  yang mempengaruhi cepat atau lambatnya zat tersebut meleleh adalah :

1.     Ukuran Kristal

Ukuran Kristal sangat berpengaruh dalam menentukan titik leleh suatu zat. Apabila semakin besar ukuran partikel yang digunakan, maka semakin sulit terjadinya pelelehan.

2.    Banyaknya Sampel.

Banyaknya sampel suatu zat juga dapat mempengaruhi cepat lambatnya proses pelelehan. Hal ini dikarenakan, apabila semakin sedikit sampel yang digunakan maka semakin cepat proses pelelehannya, begitu pula sebaliknya jika semakin banyak sampel yang digunakan maka semakin lama proses pelelehannya.

3.    Pengemasan Dalam Kapiler.

·         Pemanasan dalam suatu pemanas harus menggunakan bara api atau panas yang bertahan.

·         Adanya senyawa lain yang dapat mempengaruhi range titik leleh.

B.  TITIK DIDIH

Titik didih suatu cairan ialah temperature pada mana tekanan uap yang meninggalkan cairan sama dengan tekanan luar. Adanya ikatan hidrogen antarmolekul menyebabkan titik senyawa relatif lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa lain yang memilki berat molekul sebanding. Titik didih senyawa golongna alkohol lebih tinggi daripada senyawa golongan alkana, demikian juga titik didih air lebih tinggi daripada aseton. Pengaruh ikatan hidrogen terhadap titik leleh tidak begitu besar karena pada wujud padat jarak antarmolekul cukup berdekatan dan yang paling berperan terhadap titik leleh adalah berat molekul zat dan bentuk simetris molekul. Senyawa yang mampu membentuk ikatan hidrogen dalam air akan mudah larut dalam air. Panjang atau pendeknya rantai karbon (gugus alkil-R) memiliki pengaruh terhadap kealrutan senyawa dalam air.

Titik didih dapat digunakan untuk memperkirakan secara tak langsung berapa kuatnya daya tarik antar molekul cairan. Cairan yang memiliki gaya tarik antar molekul kuat, akan memiliki titik didih yang tingi, begitu juga sebaliknya. Cairan yang gaya tarik antar molekulnya kuat, titik didihnya tinggi dan sebaliknya bila gaya tariknya lemah maka titik didihnya rendah. Ketergantungan titik didih pada gaya tarik antar molekul terlihat dimana titik didih beberapa senyawa halogen dari unsur – unsur golongan IVA, VA , VIA , dan VII A, dibandingkan. Kita lihat senyawa pada golongan IV A terlebih dahulu karena bentuknya yang ideal , yaitu ukuran atom yang naik dari atas ke bawah.

Sifat periodik unsur titik didih dan kelogaman :

·         Satu periode : Dari kiri ke kanan makin bertambah puncaknya pada golongan IV A kemudian menurun drastis sampai golongan VIII A

·         Satu golongan : Golongan I A sampai IV A dari atas ke bawah makin rendah titik didih dan tititk lelehnya Golongan V A sampai VIII A dari atas ke bawah titik didih dan titik leleh makin tinggi.

Dalam menentukan titik didih suatu zat, adapun faktor-faktor  yang mempengaruhi cepat atau lambatnya zat tersebut mendidih adalah:

1.     Pemanasan

Pemanasan harus dilakukan secara bertahap agar diperoleh interval yang tidak terlalu panjang.

2.     Tekanan Udara

Tekanan udara mempengaruhi titik didih suatu zat.

3.    Banyaknya zat yang digunakan.

Zat yang digunakan juga mempengaruhi titik didih suatu zat, dimana semakin banyak zat yang digunakan semakin lambat proses pendidihan sehingga titik didihnya meningkat.

III.     ALAT DAN ZAT YANG DIGUNAKAN

1.  ALAT

-          Thermometer

-          Kapiler yang salah satu ujungnya tertutup

-          Gelas kimia

-          Pemanas

-          Klem dan standar

-          Tabung reaksi kecil

-          Alat penentu titik leleh (Melting Point Apparatus)

2.  ZAT YANG DIGUNAKAN

A.   Parafin

B.    Zat yang ditentukan titik lelehnya:

-          Asam salisilat

C.    Zat yang ditentukan titik didihnya:

-          Etanol

-          Butanol

IV.      CARA KERJA

A.  Penentuan Titik Leleh

1.     Zat yang akan ditentukan titik lelehnya diminta ke pengawas.

2.    Kapiler yang akan digunakan untuk menentukan titik leleh diambil.

3.    Ujung terbuka kapiler dimasukkan ke dalam serbuk zat yang akan ditentukan titik lelehnya sehingga kristal masuk ke dalam kapiler.

4.    Kemudian kapiler diangkat dari serbuk dan dibalik sehingga ujung tertutupnya menghadap ke bawah. Selanjutnya ketok dinding kapiler dengan jari agar zat yang ditentukan masuk ke dasar kapiler.

5.    Langkah 3 dan 4 diulangi sampai sekitar 5-8 mm kapiler terisi kristal. Kapiler lainnya diisi dengan cara yang sama.

6.    Kapiler diikatkan pada termometer, dimana ujung kapiler sejajar dengan ujung bawah termometer.

7.    Termometer dipasang pada standar dengan bantuan klem dan termometer dicelupkan pada pemanas yang digunakan.

8.    Pemanas dipanaskan dan selama pemanasan sekali-kali diaduk.

9.    Zat padat dalam kristal dan temperature diamati.

10.  Termometer dibaca apabila zat padat dalam kapiler mulai mendidih.

11.  Zat padat yang telah meleleh semua diamati.

12.  Range temperatur pelelehan dicatat.

13.  Pemanas disingkirkan dan biarkan dingin.

14.  Pengerjaan diatas diulangi untuk zat-zat lain.

                             

           

           

                                                                       

      

                                                                       

B.  Penentuan Titik Didih

1.     Zat cair yang akan ditentukan titik didihnya diminta ke pengawas.

2.    Tabung reaksi kecil untuk tempat zat cair yang akan ditentukan titik didihnya diminta kemudian zat cair yang akan ditentukan titik didihnya dimasukkan ke dalam tabung reaksi kecil sebanya 8-10 mm dari dasarnya.

3.    Pipa kapiler diambil lalu dihadapkan kebawah kedalam tabung reaksi kecil yang berisi zat cair yang akan ditentukan titik didihnya.

4.    Tabung reaksi kecil yang di dalamnya berisi pipa kapiler dan zat yang akan ditentukan titik didihnya diikat pada termometer dimana ujung tabung reaksi kecil sejajar dengan ujung bawah termometer.

5.    Gelas kimia diambil kemudian diisi dengan parafin secukupnya dan diletakkan di atas pemanas.

6.    Termometer pada standar dipasang dengan bantuan klem dan termometer dicelupkan pada cairan parafin di dalam gelas kimia yang berada di atas pemanas.

7.    Selanjutnya pemanas  dipanaskan dan selama pemanasan sekali-kali cairan parafin diaduk.

8.    Zat cair dalam kapiler diamati begitu juga dengan temperaturnya.

9.    Thermometer dibaca bila zat cair dalam tabung reaksi kecil membentuk gelembung-gelembung kontinu yang bentuknya seperti kalung.

                                

                             

                             

                                               

V.        HASIL PENGAMATAN

1.  Penentuan Titik Leleh

Zat yang dilelehkan	Wujud awal	Bentuk	Warna
Asam Salisilat	Padat	Serbuk	Putih

Percobaan	Zat	Suhu Awal	Mulai Meleleh	Meleleh Sempurna
I	Asam Salisilat	162 oC	200 oC	204               oC

2.  Penentuan Titik Didih

Data yang diamati titik didihnya:

·         Etanol

-        Wujud  : cair

-        Warna  : bening

·         Butanol

-        Wujud  : cair

-        Warna  : bening

No.	Zat	Suhu Awal	Mulai Mendidih	Terbentuk Gelembung
1	Etanol	28°C	45°C	89°C
2	Butanol	36°C	88°C	126°C

VI.      PEMBAHASAN

a.   Penentuan Titik Leleh

Dalam percobaan menentukan titik leleh suatu zat, disini kami menggunakan asam salisilat. Asam salisilat yang digunakan pada percobaan ini berbentuk kristal, berwarna putih dan berupa padatan. Berdasarkan teori, titik leleh asam salisilat adalah 159^oC. Dari percobaan yang kami lakukan dengan menggunakan alat melting point apparatus. Pada percobaan, didapatkan suhu awal asam salisilat adalah 162⁰C. Asam salisilat mulai  meleleh pada suhu 200⁰C serta didapatkan dalam keadaan meleleh sempurna pada suhu 204⁰C. Range yang didapatkan adalah 200⁰C – 204⁰C dengan jarak range sebesar 4⁰C.

                  Faktor yang mempengaruhi rentang titik leleh diatas antara lain:

a.       Kemurnian dari zat yang digunakan dalam percobaan menentukan titik leleh.

b.      Sifat, dan kuat lemahnya dari kekuatan intermolecular bertanggung jawab atas perbedaan diamati dalam titik mencair. 

      Ketidaksesuaian data dan teori ini disebabkan karena ketidaktelitian dan kelalaian yang dilakukan saat pelaksanaan percobaan. Karena alat yang ada di laboratorium jumlahnya terbatas, satu alat untuk dua puluh orang menyebabkan ketidaknyamanan dalam percobaan. Kemudian pada saat pemanasan tidak melihat secara teliti suhu yang ditunjukkan termometer. Sehingga menyebabkan penyimpangan berupa penurunan atau perluasan range titik leleh.

b.  Penentuan Titik Didih

Pada percobaan titik didih kami menggunakan etanol dan butanol yang mempunyai wujud cair dan berwarna bening.Dalam teori, titik didih etanol adalah 78,4oC dan titik didih butanol adalah 117,6oC.

Pada etanol, didapatkan suhu awal 28oC. Pada saat mulai mendidih (mulai timbul gelembung) didapatkan suhu sebesar 45⁰C dan terbentuk gelembung kontinu 89⁰C. Dari data ini didapatkan range sebesar 45⁰C - 89⁰C.  

Pada butanol, didapatkan suhu awal 36oC. Pada saat mulai mendidih (mulai timbul gelembung) didapatkan suhu  sebesar 88oC dan terbentuk gelembung kontinu 126oC. Dari data ini didapatkan range sebesar 88 oC - 126 oC.

Faktor-faktor yang mempengaruhi titik didih antara lain :

a.   Tekanan, bila tekanan eksternal :

·         Kurang dari satu atmosfir, titik didih cairan lebih rendah dari titik didih normal.

·         Sama dengan satu atmosfir, titik didih cairan disebut titik didih normal.

·         Lebih besar dari satu atmosfir, titik didih cairan lebih besar dari titik didih normal.

b.  Jenis Molekul, jika gaya antarmolekulnya adalah:

·         Relatif kuat, titik didih akan relatif tinggi.

·         Yang relatif lemah, titik didih akan relatif rendah

 

VII.    KESIMPULAN

a.   Titik Leleh

1.     Titik leleh adalah temperatur dimana zat padat berubah wujud menjadi zat cair pada tekanan satu atmosfer .

2.    Titik leleh bertambah dari kiri ke kanan dalam satu periode dan bertambah dari atas ke bawah pada golongan transisi.

3.    Pengaruh ikatan hidrogen dan perubahan tekanan terhadap titik leleh tidak begitu besar.

4.    Penyimpangan titik leleh dapat disebabkan oleh tidak murninnya  suatu zat.

5.    Faktor-faktor yang mempengaruhi titik leleh zat adalah

·          Pengemasan Dalam Kapiler

·          Banyaknya Sampel.

·          Ukuran Kristal

b.  Titik Didih

1.      Titik didih suatu zat adalah suhu yang tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan di atas permukaan zat cair.

2.      Adanya ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih.

3.      Titik didih normal adalah titik didih pada tekanan 1 atm.

4.      Titik didih dapat digunakan untuk memperkirakan secara tak langsung kuatnya gaya tarik antara molekul dalam cairan.

5.      Faktor-faktor yang mempengaruhi titik didih suatu zat adalah :

·            Pemanasan

·            Tekanan Udara

·            Banyaknya zat yang digunakan

VIII.  DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_salisilat

http://www.chemnet.com/cas/id/71-36-3/1-Butanol.html

http://www.chem-is-try.org

http://journal.um.ac.id/index.php/mipa/article/view/905

Tim laboratorium Kimia Dasar.2012.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Jurusan Kimia FMIPA, Bukit Jimbaran, Bali : Universitas Udayana