BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu (zat terlarut/solute)

untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah

maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut. Kelarutan juga di gunakan

secara kuantitatif untuk menyatakan komposisi dari larutan. Kelarutan bergantung

pada jenis zat terlarut, ada zat yang mudah larut tetapi banyak juga yang sedikit

larut. Kelarutan endapan-endapan yang dijumpai dalam analisis kuantitatif

meningkat dengan bertambahnya temperatur. Pada beberapa zat pengaruh

temperatur kecil, tetapi dengan zat-zat lain temperatur berpengaruh besar. Dalam

beberapa hal, efek ion sekutu mengurangi kelarutan menjadi begitu kecil sehingga

efek temperatur, yang tanpa efek ion sekutu akan kentara, menjadi sangat kecil.

Tetapan kesetimbangan dari garam atau basa yang sedikit larut disebut

Tetapan Hasil Kali Kelarutan dan dinyatakan dengan lambang Ksp. Ksp

merupakan hasil perkalian [kation] dengan [anion] dari larutan jenuh suatu

elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen. Hasil kali kelarutan

adalah hasil konsentrasi ion – ion suatu elektrolit (Ksp) dalam larutan yang tepat

jenuh. Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan

apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan

hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, apabila hasil kali ion-ion yang

dipangkatkan dengan koefisiennya masing masing kurang dari nilai Ksp maka

larutan belum jenuh dan tidak terjadi endapan. Apabila hasil kali ion-ion yang

dipangkatkan koefisiennya masing-masing sama dengan nilai Ksp maka

kelarutannya tepat jenuh namun tidak terjadi endapan. Apabila hasil kali ion-ion

yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai Ksp maka larutan disebut lewat

jenuh dan terbentuk endapan

Kelarutan suatu elektrolit ialah banyaknya mol elektrolit yang sanggup

melarut dalam tiap liter larutannya. Jika konsentrasi ion total dalam larutan

meningkat, gaya tarik ion menjadi lebih nyata dan aktivitas (konsentrasi efektif)

menjadi lebih kecil dibandingkan konsentrasi stoikiometri atau terukurnya. Untuk

ion yang terlibat dalam proses pelarutan, ini berarti bahwa konsentrasi yang lebih

tinggi harus terjadi sebelum kesetimbangan tercapai dengan kata lain kelarutan

akan meningkat. Untuk membuktikan teori tersebut maka dilakukanlah percobaan

ini.

1.2. Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari metode penentuan

nilai hasil kali kelarutan (Ksp).

1.2.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu:

1. Menghitung kelarutan elektrolit yang bersifat sedikit larut.

2. Menghitung panas kelarutan PbCl2 dengan menggunakan sifat kebergantungan

Ksp pada suhu.

1.3. Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan ini adalah penentuan nilai hasil kali kelarutan (Ksp)

PbCl2 melalui pembentukan suatu endapan PbCl2 yang terbentuk dari Pb(NO3)2

dan KCl, serta mengukur suhu pelarutan endapan PbCl2 melalui proses

pemanasan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Tabel Pengamatan

4.1.1. Pembentukan endapan

No. V Pb(NO3)2 0,075M (mL)

V KCl 1M (mL)

Terbentuknya endapan(sudah/belum)

Suhu (˚C)(oC) (oK)

1.

2.

3.

4.

5.

10

10

10

10

10

0,5

0,8

1,1

1,4

1,7

Belum

Belum

Sudah

Sudah

Sudah

- -

- -

85 358

90 363

98 371

4.2. Reaksi

Pb(NO3)2 (aq) + 2KCl (aq) PbCl2 (s) + 2KNO3 (aq)

4.3. Perhitungan

4.3.1. Perhitungan Terbentuknya Endapan

Penambahan 1,1 mL

V total = V Pb(NO3)2 + V KCl

= 10 ml + 1,1 ml

= 11,1 ml

[Pb2+] = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2 V total

= 10 ml x 0,075 M 11,1 ml

= 0,0676 M

[Cl-] = V KCl x M KCl

V total

= 1,1 ml x 1 M 11,1 ml

= 0,0990 M

PbCl2 Pb2+ + 2 Cl-

Ksp = [Pb2+] [Cl-]2

= 0,0676 M x 2(0,0990)2

= 1,3251 x 10-3

4.3.2. Perhitungan Pelarutan endapan

a. Penambahan 1,4 mL KCl 1 M

mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2

= 10 x 0,075

= 0,75 mmol

mmol KCl = V KCl x M KCl

= 1,4 x 1

= 1,4 mmol

V total = V Pb(NO3)2 + V KCl

= 10 mL + 1,4 mL

= 11,4 mL

Pb(NO3)2 + 2KCl → PbCl2 + 2KNO3

M 0,75 mmol 11,4 mmol

B 0,75 mmol 0,75 mmol 0,75 mmol

S - 10,65 mmol 0,75 mmol

[PbCl2] = S = =

S = 0,0658 M

PbCl2 Pb2+ + 2Cl-

Ksp = 4S3

= 4(0,0658)3

= 1,1396 x 10-3

b. Penambahan KCl 1,7 mL

mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2

= 10 mL x 0,075 M

= 0,75 mmol

mmol KCl = V KCl x M KCl

= 1,7 mL x 1 M

= 1,7 mmol

V total = V Pb(NO3)2 + V KCl

= 10 mL + 1,7 mL

= 11,7 mL

Pb(NO3)2 + 2KCl → PbCl2 + 2KNO3

M 0,75 1,7

B 0,75 0,75 0,75

S - 0,95 0,75

[PbCl2] = S = =

S = 0,0641 M

PbCl2 Pb2+ + 2Cl-

Ksp = 4S3

= 4(0,0641)3

= 1,0535 x 10-3

4.4. Grafik

4.4.1. Kurva Hubungan antara Kelarutan dan Suhu

No. Suhu (K) Kelarutan (s)

1. 363 0,0658 M

2. 371 0,0641 M

4.4.2. Kurva Hubungan antara Ksp dengan Suhu

No. Suhu (oC) Hasil kali kelarutan (Ksp)

1. 363 1,1396 x 10-3M

2. 371 1,0535 x 10-3M

4.4.3. Kurva Hubungan antara Log Ksp dengan (1/T)(K)

Pelarutan endapan PbCl2

No. T(K) 1/T (K) Log Ksp(Sebelum Regresi)

Log Ksp (sesudah Regresi)

1.

2.

363

371

0,00275

0,00269

-2,9453

-2,9776

-2,9453

-2,9776

Log Ksp = y = 323x – 3,8497

Log Ksp = y = 323(0,0033) – 3,8497

Log Ksp = y = 1,0659 – 3,8497

Log Ksp = -2,7838

Ksp = 1,6451x10-3

log Ksp =

- H = log Ksp x 2,303R x T

- H = -2,7838 x 2,303(8,314 J/mol) x 300

- H = -15.990,5442 J/mol

H = 15.990,5442 J/mol = 15,9905 KJ/mol

4.4. Pembahasan

Percobaan ini dilakukan melalui pembentukan endapan PbCl2. Suatu

sampel atau larutan yang sukar larut, dalam hal ini Pb(NO3)2, nilai hasil

konsentrasi ion-ionnya lebih besar dari hasil kali konsentrasi elektrolitnya.

Penambahan KCl sebagai zat pengendap mengakibatkan terbentuknya endapan.

Endapan tersebut akan larut dengan pemanasan.

Pada saat melakukan percobaan dengan proses pembentukan endapan,

tidak pada semua penambahan KCl terbentuk endapan. Endapan terbentuk hanya

pada penambahan KCl volume tertentu, diantaranya ialah penambahan KCl 1,1

mL; 1,4 mL dan 1,7 mL. Sedangkan pada penambahan KCl 1 M 0,5 mL dan 0,8

mL tidak terbentuk endapan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak volume

KCl yang ditambahkan, makin banyak pula endapan yang terbentuk.

Endapan PbCl2 merupakan endapan yang sedikit larut dalam air. Pelarutan

endapan dilakukan dengan metode pemanasan. Hal ini dilakukan dengan tujuan

untuk mempercepat proses pelarutan endapan. Semakin banyak endapan yang

terbentuk, makin lama proses pelarutan dan makin besar juga suhu yang

dibutuhkan endapan untuk larut.

Selain itu, volume KCl yang ditambahkan ternyata juga mempengaruhi

nilai hasil kali kelarutan (Ksp). Makin besar volume KCl yang ditambahkan,

makin kecil nilai hasil kali kelarutan (Ksp) yang diperoleh. Hal ini dikarenakan

besar volume KCl mempengaruhi banyaknya endapan yang terbentuk, sehingga

mempengaruhi besar nilai hasil kali kelarutan (Ksp).

Setelah terbentuk endapan, kemudian dilakukan pemanasan untuk

melarutkan kembali endapan PbCl2 pada larutan yang ditambahkan KCl sebanyak

1,4 mL dan 1,7 mL. Selama pemanasan ini, larutan diaduk perlahan-lahan dengan

termometer. Hal ini dimaksudkan agar proses pelarutan dapat berjalan cepat dan

lebih sempurna. Setelah semua endapan terlarut kembali, dilakukan pengukuran

suhu untuk menentukan suhu pelarutan endapan.

Dari hasil pengamatan dan grafik, dapat terlihat bahwa kelarutan maupun

hasil kali kelarutan berbanding terbalik dengan suhu pelarutan. Semakin kecil

kelarutan berarti semakin banyak endapan yang terbentuk, maka suhu atau panas

yang dibutuhkan untuk melarutkan kembali endapan tersebut semakin besar.

Demikian pula sebaliknya, jika kelarutan besar yang berarti endapan yang

terbentuk hanya sedikit, maka suhu yang diperlukan untuk melarutkan kembali

endapan juga rendah.

Nilai Ksp PbCl2 pada suhu kamar 27 oC yang diperoleh pada percobaan ini

adalah 1,6451x10-3. Sedangkan nilai Ksp PbCl2 yang menurut literatur pada suhu

kamar 25 oC adalah 1,6 x 10-5. Hal ini tidak sesuai dengan teori dimana semakin

tinggi suhu maka kelarutan dan hasil kali kelarutan seharusnya semakin kecil.

Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa panas pelarutan PbCl 2

pada percobaan ini ialah sebesar 15.990,5442 J/mol atau 15,9905 KJ/mol. Adapun

reaksi yang terjadi dari percobaan ini berdasarkan perhitungan ialah reaksi

endoterm, yaitu reaksi kimia yang diiringi dengan adanya penyerapan kalor oleh

sistem, sehingga suhu sistem meningkat.

‘

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan

mengukur kelarutan (massa senyawa yang dapat larut dalam tiap liter larutan)

sampai keadaan tepat jenuh. Dalam keadaan itu, kemampuan pelarut telah

maksimum untuk melarutkan atau mengionkan zat terlarut. Kelebihan zat terlarut

walaupun sedikit akan menjadi endapan. Hasil kali kelarutan dalam keadaan

sebenarnya merupakan nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion-ion ketika

kesetimbangan tercapai antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dan

larutan itu (Syukri, 1999).

Telah lazim dikenal dalam bidang kimia bahwa senyawa tidak larutpun

masih mempunyai kelarutan. Karena itu, senyawa-senyawa seperti ini lebih tepat

dikatakan sebagai senyawa yang sukar larut. Bila senyawa yang sukar larut itu

bersentuhan dengan air, maka sebagian ionnya meninggalkan kisi-kisi kristal

endapannya dan masuk ke dalam larutan, sebagian ion lainnya menggantikan

tempat yang ditinggalkannya itu. Setelah beberapa saat, tercapai kesetimbangan

dinamik sehingga laju pelepasan ion dari endapan persis sama dengan laju

pengendapannya. Dengan demikian, larutan itu dikatakan telah jenuh. Kepekatan

larutan jenuh itu, dinyatakan dalam satuan mol/L atau g/100 mL, merupakan suatu

nilai tetapan yang khas pada suhu tertentu dan disebut kelarutan (dilambangkan

dengan huruf S, yang berasal dari kata Solibility). Kelarutan itu bergantung pula

pada khuluk atau sifat asli dan kepekaan zat-zat lain yang ada dalam larutan

(Rivai, 1995).

Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap suhu

tertentu adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan yang sama

dengan jumlah masing-masing ion yang bersangkutan. Kelarutan merupakan

jumlah zat yang terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai

membentuk larutan jenuh.  Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan hasil akhir

yang dicapai oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antra fase padat

dari garam yang hanya sedikit larut dalam larutan tersebut (Keenan, 1991).

Banyaknya hubungan numeris yang memerikan larutan garam-garam yang

sedikit dapat larut, serupa dengan hubungan yang digunakan dalam mempelajari

tetapan pegionan asam dan basa lemah. Misalnya dalam suatu tetapan pengionan,

haruslah diketahui konsentrasi ion dalam larutan agar harga tetapan hasil kali

kelarutan dapat dihitung. Banyaknya mol perliter ion-ion yang ada dapat

disimpulkan dari banyak mol garam yang terlarut dalam satu liter larutan

(Petrucci

1987).

Walaupun kelarutan senyawa ion tertentu, dapat juga berkurang bila dalam

larutan terdapat ion sejenis yang berasal dari senyawa lain yang disebut sebagai

pengaruh ion sejenis. Dengan menggunakan Ksp, dapat dihitung kelarutan

senyawa dalam larutan yang mengandung ion sejenis. Konsentrasi suatu ion

dalam larutan bergantung pada jumlah totalnya, tanpa membedakan asalnya.

Sebagai contoh larutan yang mengandung NaCl dan AgCl, maka konsentrasi Cl-

adalah jumlah yang berasal dari NaCl dan AgCl, sedangkan Ag+ hanya dari AgCl

(Syukri, 1999).

Dalam Khopkar (1990) faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah

sebagai berikut :

a. Temperatur

Kelarutan bertambah dengan naiknya temperatur. Kadangkala endapan yang

baik terbentuk pada larutan panas, tetapi jangan dilakukan penyaringan

terhadap larutan panas.

b. Sifat pelarut

Garam-garam organik lebih larut dalam air. Berkurangnya kelarutan di dalam

pelarut organik dapat digunakan sebagai dasar pemisahan dua zat.

c. Efek ion sejenis

Kelarutan endapan dalam air berkurang jika larutan tersebut mengandung satu

dari ion-ion penyusun endapan, sebab pembatasan Ksp (konstanta hasil kali

kelarutan).

d. Efek ion-ion lain

Beberapa endapan bertambah kelarutannya bila dalam larutan terdapat garam-

garam yang berbeda dengan endapan.

e. Pengaruh pH

Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan.

f. Pengaruh hidrolisis

Jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air, akan menghasilkan

perubahan (H+). Kation dari spesies garam mengalami hidrolisis sehingga

menambah kelarutannya.

g. Pengaruh kompleks

Kelarutan garam yang sedikit larut merupakan fungsi konsentrasi zat lain yang

membentuk kompleks dengan kation garam tersebut.

Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu

dengan yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan

bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukan

larutannya bersifat endoterm. Sebagai perkecualian ada beberapa zat yang

kelarutannya menurun dengan naiknya suhu seperti serium sulfat dan natrium

sulfat karena proses pelarutannya bersifat eksoterm. Bahkan ada zat yang

hampir tidak dipengaruhi oleh suhu seperti natrium klorida (Yazid, 1999).

Andaikata bahwa pada larutan 0,1 molar, kita tambahkan cukup kalium

klorida menghasilkan konsentrasi klorida 0,01 molar. Hasil kali ion dalam hal ini

akan menjadi 0,1 x 10 = 10-3. karena 10-3>1,5 x 10-10, kesetimbangan tak akan

terdapat, maka akan terjadi pengendapan perak klorida ,

Ag+ + Cl- AgCl

Sampai nilai hasil kali ion berkurang menjadi sama dengan hasil kali

kelarutan, yaitu , sampai [Ag+] x [Cl-] = 1,5 x 10-10. Pada titik tercapailah

kesetimbangan, yaitu laju pembentukan endapan perak sama dengan laju

pelarutannya (Svehla, 1979).

Konsep Hasil kali kelarutan membantu kita untuk memprediksi garam akan

mengendapan atau tidak, pada pencampuran larutan yang mengandung ion di

bawah kondisi tertentu. Dalam larutan, Hasil kali kelarutan ion, yakni produk dari

konsentrasi ion-ion garam (diangkat ke nilai yang sesuai) tidak dapat melebihi

nilai ksp karena ksp adalah batas tertinggi pada hasil ion pada suhu tertentu.

Dengan demikian, jika hasil-hasil ionik melebihi kelarutan, kelebihan ion

digabungkan satu sama lain untuk membentuk garam. Jadi untuk memprediksi

apakah garam akan endapan atau tidak, produk ionik garam dihitung. Jika

melebihi nilai produk kelarutan, garam tersebut akan diendapkan, jika tidak.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Pengendapan terjadi, jika dihitung

hasil kali ion > Ksp. Sedangkan jika hasil kali ion < Ksp maka tidak terjadi

pengendapan (Verma, dkk., 1999).

DAFTAR PUSTAKA

Khopkar HM., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI-Press, Jakarta.

Petrucci, R. H., 1987, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Erlangga, Jakarta.

Rivai, H., 1995, Asas Pemeriksaan Kimia, UI-Press, Jakarta

Svehla, 1990, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Taba, P., dan Fauziah, St., 2010, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UH, Makassar.

Verma, N. K., Khanna, S. K. dan Kapila, B., 1999, Chemistry, Goswami, UK.

Yazid, S., 1999, Kimia Fisika Untuk Para Medis, Andi, Yogyakarta.

LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA

PERCOBAAN I

PENENTUAN NILAI HASIL KALI KELARUTAN

NAMA : DEFI ANGELIN TUNGRIANI

NIM : H 311 08 259

KELOMPOK/REGU : III / 5

HARI/TGL PERCOBAAN : 02 SEPTEMBER 2010

ASISTEN : FITRI JUNIANTI

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2010

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 02 September 2010

Asisten, Praktikan,

( Fitri Junianti) ( Defi Angelin T. )BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah mengikuti percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa kelarutan

PbCl2 pada penambahan 1,4 mL KCl yaitu 0,0658 M dan pada penambahan 1,7

mL yaitu 0,0641 M. Sedangkan panas pelarutan PbCl2 yang diperoleh yaitu

15217,3826 J/mol.

5.2. Saran

Untuk laboratorium sebaiknya dilengkapi dengan kipas angin agar

praktikan tidak merasa kepanasan. Untuk percobaan, sebaiknya bukan hanya

larutan Pb(NO3)2 saja yang digunakan tetapi larutan-larutan lainnya sehingga

pengetahuan praktikan bertambah.

Bagan Kerja Ksp

a. Prosedur I

- Dimasukkan masing-masing dalam 5 buah tabung reaksi.

- Ditambahkan KCl 1 M pada 0,8 mL; 1,1 mL; 1,4 mL; 1,7 mL; dan 2,0

mL.

- Dikocok dan didiamkan selama ± 5 menit.

- Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

b. Prosedur II

- Endapan yang terbentuk pada prosedur 1 dipanaskan

- Diaduk perlahan dengan termometer sampai endapannya larut.

- Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

10 mL Pb(NO3)2 0,075

Hasil

10 mL Pb(NO3)2 0,075

Hasil

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu Pb(NO3)2 0,075 M,

KCl 1 M, akuades, kertas label, tissu roll.

3.2. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu rak tabung, tabung

reaksi, buret 50 mL, gelas kimia 100 mL, gelas kimia 500 mL, pembakar gas, kaki

tiga, kasa, gegep,statif dan termometer 0-100 0C.

3.3. Prosedur Percobaan

3.3.1. Pembentukan Endapan PbCl2

Disiapkan larutan Pb(NO3)2 dan KCl dan dimasukkan ke dalam dua buret

yang berbeda. Disiapkan 5 buah tabung reaksi dan masing-masing diisi dengan

larutan Pb(NO3)2 0,075 M sebanyak 10 mL. Kemudian ditambahkan larutan KCl 1

M pada masing-masing tabung reaksi dengan volume 0,5 mL, 0,8 mL, 1,1 mL, 1,4

mL dan 1,7 mL. Pada saat dan setelah pencampuran, tabung reaksi dikocok dan

didiamkan beberapa menit. Diamati adanya endapan atau belum, kemudian dicatat

perubahan yang terjadi.

3.3.2. Pelarutan Endapan PbCl2

Pada percobaan pertama, larutan yang sudah terbentuk endapan

dipanaskan pada pembakar gas dan diaduk perlahan-lahan dengan termometer.

Diamati dan dicatat suhu saat endapan larut. Demikian seterusnya untuk masing-

masing tabung yang menunjukkan adanya endapan.