LAPORAN PRAKTIK BIOLOGI
“PENGARUH SUHU TERHADAP KECEPATAN DIFUSI ZAT CAIR dan
ZAT PADAT DALAM AIR”
OLEH : INGE
TERESA HONGDRIKUS
KELAS : XI
IPA 1
Sekolah
Menengah Atas Kristen Immanuel Pontianak
2012/2013
DAFTAR ISI
BAB I.
Pendahuluan …………………………………………………
A. Latar
Belakang …………………………………………………
B. Tujuan …………………………………………………
C. Waktu
dan Tempat …………………………………………………
BAB II. Landasan Teori …………………………………………………
BAB III. Metode Kerja …………………………………………………
A. Alat
dan Bahan …………………………………………………
B. Langkah
Kerja …………………………………………………
BAB IV. Hasil dan Pembahasan …………………………………………………
A. Hasil …………………………………………………
B. Pertanyaan …………………………………………………
C. Pembahasan …………………………………………………
BAB V. Penutup …………………………………………………
A. Kesimpulan …………………………………………………
B. Saran …………………………………………………
Daftar Pustaka …………………………………………………
BAB
I.
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG
Kami melakukan
eksperimen mengenai difusi
dan osmosis untuk mengetahui
bagaimana proses difusi dan osmosis tersebut berlangsung. Selain itu kami membuat laporan praktikum biologi ini untuk
memenuhi tugas yang diberikan oleh
Ibu Loly
Purba
Dalam kehidupan sehari-hari sering kali kita berhadapan
dengan peristiwa difusi dan osmosis, baik kita sadari maupun tidak kita sadari.
Contohnya pada saat kita menyeduh teh celup dalam kemasan kantong, warna dari
teh tersebut akan menyebar. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi teh
dalam gelas lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi teh yang ada di dalam
kantong teh tersebut. Peristiwa tersebut sering kita sebut sebagai difusi.
Begitu pula pada tumbuhan, yang menyerap air dan zat hara
yang diperlukan dari lingkungan melalui proses difusi, osmosis, maupun
imbibisi. Peristiwa tersebut dapat berlangsung dengan baik jika terdapat
perbedaan tekanan potensial air yang sangat besar antara larutan di luar sel
tumbuhan dengan larutan di dalam sel tumbuhan tersebut.
Tumbuhan mempunyai membran plasma yang jika dimasukkan
dalam larutan dengan konsentrasi tinggi akan mengalami plasmolisis, yaitu terlepasnya
membran plasma dari dinding sel akibat tekanan osmotik.
Pada sel dapat dibedakan menjadi transport pasif dan
transport aktif. Transport pasif tidak memerlukan energi, sedangkan transport
aktif memerlukan energi. Transport pasif dapat dibedakan menjadi difusi dan
osmosis. Sedangkan transport aktif meliputi transport pompa ion,
endositosis, dan eksositosis. Difusi merupakan
peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh peristiwa
difusi yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar.
Kecepatan difusi ditentukan
oleh : jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan
jumlah celah pada membran sel.
Sedangkan Osmosis merupakan
proses perpindahan molekul-molekul pelarut (air) dari konsentrasi pelarut
tinggi ke konsentrasi pelarut yang lebih rendah melalui membran diferensial
permeabel. Contoh peristiwa osmosis adalah kentang yang dimasukkan ke dalam air
garam. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara
buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat yang
lebih cair. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya
pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan
konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotic
merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada
konsentrasi zat terlarut dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Jika
sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel
mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.
Difusi terjadi atas respon terhadap perbedaan
konsentrasi. Konsentrasi adalah sejumlah zat atau partikel per unit volum. Suatu perbedaan terjadi, apabila terjadi perubahan
konsentrasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain. Selain perbedaan konsentrasi,
perbedaan dalam sifat dapat juga menyebabkan difusi.
Angkutan dalam sel tergantung pada permeabilitas selektif
dari dari membran. Permeabilitas selektif ini mengendalikan pergerakan senyawa
terlarut (larutan) dalam sel dan cairan ekstra seluler. Cairan cenderung
berdifusi dan ketika melewati membran terjadi angkutan pasif. Difusi cairan
inilah yang disebut osmosis. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia
air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air
untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volum air akan memiliki kelebihan
energi bebas dari volum yang sedikit, di bawah kndisi yang sama. Energi bebas
suatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol-1)
disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih
sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi
cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju
daerah yang potensial kimianya lebih kecil.
Percobaan kali ini dilakukan dengan latar belakang adanya
berbagai perstiwa yang berkenaan dengan difusi dan osmosis dalam tubuh makhluk
hidup. Melalui kegiatan ini, kita dapat lebih memahami bagaimana mekanisme
perpindahan zat yang terjadi antar sel di dalam makhluk hidup itu sendiri.
B.
TUJUAN
Tujuan diadakanya praktikum ini adalah untuk mengetahui
pengaruh suhu terhadap kecepatan proses difusi zat cair dan zat padat dalam air
C.
WAKTU DAN TEMPAT
Waktu
: 2 Agustus 2012
Tempat
: Laboratorium biologi SMA Kristen Immanuel Pontianak
BAB II.
LANDASAN TEORI
Mekanisme Transpor
Melalui Membran
Membran plasma bersifat selektif permeable
(semipermeabel) yang artinya membrane plasma dapat dilalui oleh molekul atau
ion tertentu. Perpindahan molekul atau ion melewati membrane ada dua macam
yaitu transpor pasif dan transpor aktif.
Transpor Pasif
Transpor pasif merupakan perpindahan molekul atau ion
tanpa menggunakan energi sel. Perpindahan molekul tersebut terjadi secara
spontan mengikuti gradien konsentrasi. Contoh transport pasif yaitu difusi dan
osmosis.
1. Difusi
· Difusi adalah peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi
tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah
pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh
lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi dipermudah
dengan saluran protein substansi seperti asam amino, gula, dan substansi
bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membran plasma. Substansi-substansi tersebut
melewati membran plasma melalui saluran yang dibentuk oleh protein dimana
protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
· Difusi dipermudah
dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk
suatu saluran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa. Protein
pembawa biasanya mengangkut molekul polar misalnya asam amino dan glukosa.
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian
yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat
ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien
tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat
dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan
konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer.
Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui
membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih
pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat
koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat
terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
· Mekanisme difusi
Difusi
sederhana melalui membran berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah
atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat
menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel
terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K
serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga
sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O.
Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat
menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari
protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang
memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut
dapat melaluinya. Sementara itu, molekul - molekul berukuran besar seperti asam
amino, glukosa, dan beberapa garam - garam mineral , tidak dapat menembus
membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter
untuk dapat menembus membran.
2.
Osmosis
· Osmosis berasal dari kata os artinya lubang dan move artinya pindah, maka osmosis
adalah mengalirnya zat cair melalui membran (dinding yang sangat tipis).Zat cair akan
selalu mengalir dari larutan yang kadarnya kuat ke larutan yang kadarnya
rendah. Sedangkan Difusi berasal dari kata diphus yang artinya menyebar. Difusi
merupakan transport menurun yang artinya materi yang berasal dari daerah
berkosentrasi tinggi ke daerah yang berkosentrasi rendah. Cairan sel biasanya
bersifat hipertonis dan cairan di luar sel bersifat hipotonis, sehingga air
akan mengalir dari luar ke dalam sampai keduanya bersifat isotonis.
ü Mekanisme osmosis
Jika
di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika dalam
suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua Iarutan
glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut
dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel,
maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah
menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel.
jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi
menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif
permiabel. Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan
dengan larutan di dalam sel dikatakan .sebagai larutan hipertonis. sedangkan
larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan
isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya
lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.
Proses
osmosis dapat mengakibatkan kerusakan sel. Air akan masuk ke dalam sel jika
konsentrasi larutan dalam sel tinggi sehingga terjadi endosmosis. Akibatnya sel
mengalami kehancuran karena robeknya membran plasma (lisis). Air di dalam sel
akan keluar jika konsentrasi larutan di luar sel tinggi dan terjadi eksosmosis.
Eksosmosis pada hewan akan mengakibatkan pengerutan sel (krenasi). Eksosmosis
pada tumbuhan akan mengakibatkan terlepasnya membran dari dinding sel yang
disebut plasmolisis.
Difusi dan osmosis adalah termasuk transport pasif artinya transport yang
tidak memerlukan energi (ATP)
I. Definisi
§ Osmosis adalah
perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah
melalui membran semipermeable.
§ Difusi adalah
proses pergerakan acak partikel-pertikel
gas, cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah
§ Gradien konsentrasi larutan
adalah perbedaan konsentrasi anatara 2 macam larutan
II.Persamaan
Osmosis dan difusi merupakan
mekanisme nutrien pada waktu transport nutrien melewati membran yang bersifat
pasif. Transport pasif memiliki arti bahwa mekanisme transport tersebut tidak
melawan gradien konsentrasi sehingga tidak membutuhkan energi untuk melakukan
mekanisme ini.
III. Perbedaan
Untuk memahami perbedaan tentang
difusi dan osmosis harus dipahami konsepnya dahulu dengan baik. Perlu Anda
perhatikan pada definisi masing-masing (silahkan baca ulang definisi di atas).
Dari definisi tersebut konsep
yang perlu ditanamkan dengan baik bahwa:
§ Osmosis
harus melewati membran. Jadi jika terjadi perpindahan pelarut tanpa melalui
membran selektif semipermeabel bukanlah osmosis tetapi peristiwa tersebut
adalah difusi. Perhatikan gambar berikut :
gambar B.
Gambar A adalah peristiwa
osmosis.
penjelasan:
Gambar tersebut adalah 2 sel yang
masing-masing memiliki membran plasma dan pada gambar tersebut terjadi
perbedaan konsentrasi. Konsentrasi garam sebelah kanan lebih tinggi akibatnya
volume pelarutnya lebih kecil dibandingkan dengan sel yang sebelah kiri.
karena definisi osmosis adalah
perpindahan pelarut bukan perpindahan zat terlarut, maka akan terjadi
perpindahan pelarut dari sel sebelah kiri ke sebelah kanan.
Pada gambar B, di sana tidak
nampak adanya membran semipermeabel jadi peristiwa tersebut proses difusi bukan
osmosis dimana yang pindah adalah partikelnya bukan pelarutnya(jika sebuah
larutan), perpindahannya juga dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
dengan kata lain untuk membedakan
osmosis dan difusi dapat dilihat dari 2 aspek , yaitu:
1. ada
tidaknya membran; jika ada berarti osmosis, jika tidak ada berarti difusi.
2. objek
apakah yang pindah. jika pelarut adalah osmosis, jika partikel yang pindah adalah
difusi.
BAB III.
METODE KERJA DIFUSI
A. ALAT
DAN BAHAN
Alat
:
· Gelas
beker
· Pipet
tetes
· Stopwatch
· Lampu
Bunsen
· Kaki
tiga
· Kasa
· Korek
api
· Sendok
spatula
Bahan
:
· Kristal
CuSO4
· Metilen
blue
· Akuades
B. LANGKAH
KERJA
1. Kecepatan difusi zat cair dan zat padat
Ø Tuangkan
akuades ke dalam dua gelas beker dengan volume yang sama sebanyak 50 ml.
Ø Berilah
label A dan B pada gelas beker tersebut
Ø Tambahkan
10 tetes larutan metilen blue ke dalam gelas beker A. Lalu masukan 4 sendok
spatula Kristal CuSO4 ke dalam gelas beker B
Ø Amati
dan catat waktu yang diperlukan sampai penyebaran warna biru merata.
2. Pengaruh
suhu terhadap kecepatan difusi
Ø Panaskan
akuades sebanyak 100 ml dengan bunsen selama 5 menit
Ø Tuangkan
akuades yang telah dipanaskan kedalam dua gelas beker yang dengan volume yang
sama saat melakukan percobaan pertama.
Ø Berilah
label C dan D pada gelas beker tersebut.
Ø Tambahkan
10 tetes larutan metilen blue ke dalam gelas beker C dan 4 sendok spatula CuSO4
ke dalam gelas beker D.
Ø Amati
dan catat waktu yang diperlukan sampai penyebaran warna biru merata.
Ø Catatlah
hasil pengamatan Anda dalam tabel berikut.
*perhatian
! pada saat metilen blue atau pun CuSO4 sudah dimasukan, gelas beker
tidak boleh disentuh, diangkat, maupun dipindahkan. Karena itu akan
mempengaruhi hasil dari proses difusi.
BAB IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Tabel
Pengamatan
NO
|
Gelas Beker
|
Waktu yang Diperlukan untuk Difusi
|
1
|
A
|
Air biasa, 16.00.25 menit
|
2
|
B
|
Air biasa 08.01.92 menit
|
3
|
C
|
Air panas 8.08 menit
|
4
|
D
|
Air panas 03.24 menit
|
B. PERTANYAAN
1. Pada
gelas beker manakah larutan paling cepat menjadi homogen ?
2. Zat
apa yang paling cepat mengalami difusi?
3. Faktor
apa saja yang mempengaruhi kecepatan difusi ?
C. PEMBAHASAN
1) Larutan
yang cepat menjadi homogen terletak pada gelas beker B dan D dimana gelas beker
ini menggunakan Kristal CuSO4. Ini dikarenakan pada saat Kristal
CuSO4 dimasukkan ke dalam gelas beker (terutama yang berisi air panas), warna
dari Kristal CuSO4 langsung menyebar. Dan pada saat inilah terjadi
proses difusi dimana adanya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi
tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Disini, kristal CuSO4
memiliki konsentrasi lebih tinggi daripada air.
2) Zat
yang paling cepat mengalami difusi adalah zat cair dan gas. Ini bukan berarti
jawaban pada no 1 salah.Pada percobaan kali ini, kami tidak mengamati berapa
lama proses difusi zat padat. Kami hanya melihat perubahan warna yang merata.
Jadi , setelah perubahan warna merata pada Kristal CuSO4,kami
langsung menghentikan waktu. Jadi pada saat waktu berhenti, beberapa gumpalan
Kristal CuSO4 masih ada di dalam gelas beker. Jika kita mengamati
sampai semua merata, tentu zat cair dan gas lebih cepat dibanding zat padat.
Karena zat padat mempunyai ukuran molekul yang lebih besar.
3) Ada
beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses difusi. Seperti :
a. Wujud
materi.
Zat
padat akan lebih lambat dalam proses difusi dibandingkan zat cair dan gas.
b. Ukuran
molekul
Molekul yang berukuran besar akan lebih
lambat melewati membrane daripada molekul yang berukuran kecil.
c. Konsentrasi
zat
Semakin besar gradien konsentrasi antara
dua zat maka akan semakin cepat laju difusinya.
d. Suhu
Kenaikan suhu akan mengakibatkan molekulnya lebih
cepat bergerak sehingga laju difusi semakin cepat.
Dari data yang
didapatkan setelah melakukan praktikum dapat terlihat bagaimana proses dari
difusi itu berlangsung. Praktikum dilakukan dengan menggunakan bahan metilen
blue dan Kristal CuSO4 untuk proses difusi.
Proses difusi,
Adapun yang dimaksud
difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah baik melalui membrane plasma ataupun tidak. Pada percobaan
difusi ini yang menggunakan larutan metilen blue dengan air dan Kristal CuSO4
yang juga ditambahkan dengan air terjadi perbedaan waktu yang berbeda jauh.
Setelah metilen blue dicampurkan air, metilen blue tersebut membentuk gumpalan
yang melingkar. Gumpalan yang melingkar menunjukkan bahwa metilen blue yang
sedang mengalami proses difusi yaitu peristiwa menyebarnya metilen blue yang
mempunyai konsentrasi tinggi ke air yang mempunyai konsentrasi lebih rendah
untuk mencapai keadaan homogeny pada larutan.
Tercapainya keadaan
homogeny pada Kristal CuSO4 lebih singkat daripada larutan metilen blue. Hal
ini disebabkan karena pada Kristal CuSO4 yang dimasukan kedalam air langsung
menyebar hingga warna merata (tidak menggumpal seperti metilen blue).
BAB V. PENUTUP
A.
KESIMPULAN
1.
Difusi yaitu perpindahan molekul-molekul
dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melalui membrane plasma
ataupun tidak.
2.
Proses difusi dipengaruhi oleh suhu
(makin tinggi difusi makin cepat), dan beda potensial kimia (makin besar beda
difusi makin cepat). semakin kecil ukuran molekul, proses difusi semakin cepat.
3.
Praktikum ini dibuat agar kita
mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan proses difusi. Dan hasil yang kita
dapat adalah, tingginya suhu, sangat mempengaruhi jalannya proses difusi.
B.
SARAN
Diharapkan
kita dapat mengerti definisi dari difusi, dan menjelaskan faktor-faktor yang
mempengaruhi proses difusi.
Semoga
praktikum ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Mohon maaf jika ada
salah kata maupun kata-kata yang kurang berkenan. Terima kasih.