PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN MASSA JENIS GAS

I. Kelebihan

1. Dengan metode ini, kita dapat menentukan berat molekul suatu senyawa volatil dengan peralatan yang lebih sederhana.

2. Percobaan ini menggunakan penangas air sebagai pengatur suhu. Sehingga percobaan ini lebih cocok untuk senyawa yang memiliki titik didih kurang dari 100 0C.

3. Dengan adanya faktor koreksi, maka dapat meminimalkan kesalahan perhitungan data hasil percobaan.

II. kelemahan

1. Ketidak tepatan pengamatan pada saat cairan telah menguap semua atau belum dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan. Jika masih ada cairan yang belum menguap atau masih ada cairan yang tersisi dalam labu erlenmeyer, maka dapat mengakibatkan kesalahan dalam perhitungan massa jenis gas dan pada akhirnya mengakibatkan kesalahan pada perhitungan berat molekul.

2. Mahasiswa tidak mengetahui dengan pasti titik didih dari suatu sampel senyawa. Sehingga timbul pertanyaan apakah suhu penangas air yang tercatat sangat berpengaruh pada nilai berat molekul yang dihasilkan atau tidak. Pertanyaan ini timbul karena bila labu erlenmeyer dimasukkan dalam penangas air pada suhu misal 80 0C, maka cairan volatil tersebut akan menguap total pada suhu sedikit di atas 80 0C. Jika labu erlenmeyer dimasukkan berisi sampel volatil dimasukkan ke dalam penangas air pada suhu (misal) 90 0C, maka dalam perhitungan nilai berat molekul yang diperoleh akan pasti berbeda.

Rumus: P.V = n.R.T
3. Metode penentuan berat molekul berdasarkan massa jenis gas ini tidak cocok untuk senyawa dengan titik didih di atas 100 0C.

IDENTIFIKASI JENIS ALKOHOL PRIMER
DALAM REAKSI DEHIDRASI ALKOHOL
BERDASARKAN MASSA JENIS GAS ALKENA YANG DIHASILKAN

A. Data dan fakta.

Alkena adalah senyawa non polar. Gaya tarik antar molekul terjadi olehakibat gaya dispersi. Secara umum, sifat-sifat fisika alkena mirip dengan sifat-sifat fisika alkana. Alkena yang terdiri dari 2-4 atom karbon berwujud gas pada temperatur kamar. Alkena yang terdiri lima atau lebih atom karbon berupa cairan tidak berwarna dengan berat jenis lebih kecil daripada air. Alkena tidak larut dalam air, tetapi larut dalam alkena lain, pelarut organik non polar, dan etanol. Alkena dapat dibuat dengan cara

mereaksikan alkohol (dalam percobaan ini digunakan alkohol primer) dengan H2SO4 pekat pada suhu 160-1700C. Perubahan alkohol primer menjadi alkena ini merupakan proses dehidrasi (pelepasan air).
Persamaan reaksinya:
H2SO4 pekat
160-1700C
CnH2n+2O CnH2n + H2O

Pada reaksi di atas, CnH2n+2O yang digunakan adalah alkohol primer.
Pada reaksi ini, H2SO4 pekat berfungsi sebagai dehidrator. Bila digunakan alkohol sekunder atau tersier, dehidratornya harus H2SO4 encer, karena penggunaan H2SO4 pekat menyebabkan alkena yang terbentuk mengalami polarisasi. Dalam hal kereaktifan dehidrasi diperoleh urutan alkohol primer > alkohol sekunder > alkohol tersier.

B. Masalah atau Kesenjangan.

Seringkali kita mengalami kesulitan untuk membedakan atau mengidentifikasi suatu alkohol primer. Misalnya jika kita diberi suatu sampel alkohol primer dan kita dituntut untuk mengidentifikasi atau menentukan nama apakah alkohol tersebut adalah propanol ataukah butanol ataukah pentanol, dst.
Apabila identifikasi jenis atau nama suatu alkohol primer tersebut dilakukan atas dasar reaksi alkohol dengan pereaksi tertentu, pasti sangat sulit. Hal ini dikarenakan

oleh, semua jenis alkohol mengalami reaksi sama, baik reaksi subtitusi maupun reaksi dengan senyawa yang lain. Yang membedakan dalam reaksi ini adalah struktur alkohol (primer, sekunder, tersier) merupakan penentu dari hasil reaksi.

C. Solusi.
1. Dasar teori.

Massa molekul relatif dadri suatu senyawa dapat ditentukan dengan berbagai metode tergantung dari sifat-sifat fisika senyawa yang bersangkutan. Massa molekul senyawa yang volatil dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gas ideal dan massa jenis gas.

P.V = n.R.T, dengan konsep mol menjadi P.V = (m/Mr).R.T
Sehingga persamaanya dapat diubah menjadi P.Mr = (m/V).R.T = .R.T
Dimana: Mr = massa molekul
P = tekanan gas
V = volume gas
T = suhu ( 0K )
R = tetapan gas
 = massa jenis gas

Suatu senyawa alkena dengan atom C lebih dari 5 yang dihasilkan dari dehidrasi suatu erlenmeyer (atom C lebih dari 5) dapat diketahui berat molekulnya berdasarkan massa jenis gas yang dihasilkan.

Bila suatu alkena (dengan titik didih < 1000C) ditempatkan dalam labu erlenmeyer yang mempunyai lubang kecil pada bagian penutupnya dan kemudian labu erlenmeyer tersebut dipanaskan sampai kurang lebih 1000C, maka cairan tadi akan menguap dan uap itu akan mendorong udara yang terdapat pada labu erlenmeyer keluar melalui lubang kecil tadi. Setelah semua udara keluar, pada akhirnya uap cairan tersebut akan keluar, sampai uap ini berhenti keluar bila keadaan setimbang tercapai, yaitu tekanan udara cairan dalam labu erlenmeyer sama dengan tekanan udara luar.

Pada kondisi kesetimbangan ini, labu erlenmeyer hanya berisi uap cairan dengan tekanan sama dengan atmosfer, volume sama dengan volume labu erlenmeyer dan suhu sama dengan suhu titik didih air dalam penangas air ( kurang lebih 1000C). Labu erlenmeyer ini
kemudian diambil dari penangas air, didinginkan dalam desikator dan ditimbang sehingga massa gas yang terdapat di dalamnya dapat diketahui. Kemudian dengan menggunakan persamaan P.Mr = .R.T, berat molekul senyawa tersebut dapat dapat ditentukan.

Bila alkena yang dihasilkan memiliki titik didih yang lebih besar, maka penangas yang berisi air dapat diganti dengan senyawa lain yang memiliki titik didih tinggi (misalnya minyak). Hal yang perlu diperhatikan adalah pengamatan harus secermat dan seteliti mungkin, hal ini dikarekan warna dari minyak dapat menghambat pengamatan pada saat cairan telah menguap semuanya. Pada saat pengeringan labu erlenmeyer, bagian luar labu juga harus benar-benar kering agar perhitungan berat molekul mendekati harga berat molekul yang sebenarnya.

2. Prosedur penyelesaian masalah.

1. Dimasukkan kurang lebih 5 ml alkohol cair yang akan diidentifikasi ke dalam tabung reaksi. Kemudian dipanaskan sampai suhu 160-1700C.

2. Ditambahkan tetes demi tetes H2SO4 pekat.

3. Alkena yang diperoleh dipisahkan dari H2O (alkena dapat dipisahkan dengan mudah dari air, karena alkena tidak larut dalam air).

4. Ambil sebuah labu erlenmeyer berleher kecil yang bersih dan kering, tutup labu erlenmeyer dengan menggunakan aluminium foil dan karet gelang

5. Timbang labu erlenmeyer tadi beserta aluminium foil dan karet gelang dengan menggunakan neraca analitik.

6. Masukkan kurang lebih 5 ml alkena hasil dehidrasi alkohol ke dalam labu erlenmeyer, kemudian tutup kembali dengan menggunakan karet gelang erat-erat sehingga tutup ini beersifat kedap udara. Dengan menggunakan jarum buatlah lubang kecil pada aluminium foil agar uap dapat keluar.

7. Rendam labu erlenmeyer dalam penangas air bersuhu kurang lebih 1000C (untuk alkena dengan titik didih 1000C) sedemikian sehingga air kurang lebih 1 cm di bawah aluminium foil. Biarkan labu erlenmeyer dalam penangas air sampai semua cairan menguap. Catat suhu penangas air tersebut.

8. Setelah semua ciran volatil dalam labu erlenmeyer menguap, angkatlah labu erlenmeyer dari penangas, keringkan air yang terdapat pada bagian luar labu erlenmeyer dengan lap, lalu tempatkan labu erlenmeyer dalam desikator. Uap cairan volatil yang terdapat dalm labu erlenmeyer akan kembali menjadi cairan.

9. Timbang labu erlenmeyer yang sudah dingin tadi dengan neraca analitik (jangan lepaskan tutup aluminium foil sebelum labu erlenmeyer ditimbang).

10. Tentukan volume labu erlenmeyer dengan jalan mengisi lebu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan menimbang massa air yang terdapat dalam erlenmeyer. Volume air bisa diketahui bila massa jenis air pada suhu air dalam labu erlenmeyer diketahui dengan menggunakan rumus  = m/V.

11. Ukur tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer.

12. Dihitung berat molekul alkena dengan menggunakan faktor koreksi.

13. Berdasarkan persamaan reaksi dalam dehidrasi alkohol, tentukan jenis alkohol cair yang digunakan dalam reaksi dehidrasi.