bab v kelarutan sebagai fungsi suhu

Download BAB v Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu

If you can't read please download the document

Upload: darsono-abdullah

Post on 07-Nov-2015

268 views

Category:

Documents


22 download

DESCRIPTION

ghfyfjvgbbkghuigigiuggyuvghvhcvghchycyhccbcbncvh

TRANSCRIPT

40Praktikum Kimia Dasar II Praktikum Kimia Dasar II 28BAB IVKELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHUTujuanMemahami tentang kelarutan.Memahami tentang larutan jenuh.Memahami bagaimana cara membuat larutan jenuh.Mengetahui suatu metode untuk menentukan tingkat kelarutan suatu zat.Mengetahui pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat.Dasar TeoriKelarutan adalah kualitas maksimal suatu zat kimia terlarut (solut) untuk dapat larut pada pelarut tertentu membentuk larutan homogen, kelarutan suatu zat biasanya sangat tergantung pada sifat fisika dan kimia solut dan pelarut.Secara luas kelarutan suatu zat pada pelarut tertentu, Memerlukan suatu pengukur konsentrasi kejenuhan dengan cara menambahkan sedikit demi sedikit solutpada pelarut sampai solut tersebut mengendapdan tidak dapat larut lagi.Rentang kelarutan sangat bervariasi, ada banyak sekali zat kimia yang mempunyai kelarutan tak terbatasdan hasilnya bercampur sempurna (miscible), misalnya Etanol dan Air. Adapun sama sekali tidak terlarut sebagai contohnya adalah Perak Klorida dan Air. Namun kebanyakan suatu zat dapat terlarutdalam pelarut sampai jenuh, setelah itu mengendap seperti NaCl dalam Air.Maka dari itu, ilmuwan telah banyak meneliti kelarutan suatu solut pada pelarut yang dikenal dengan aturan kelarutan. Pada keadaan tertentu kesetimbangan larutan dapat menjadi berlebih sehingga disebut dengan larutan super jenuh dan metastabil.Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Adapun cara menentukan kelarutan suatu zat ialah dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian memperkirakan jumlah zat yang dapat membentuk larutan lewat jenuh, yang ditandai dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut. Setelah dikocok ataupun diaduk akan terjadi kesetimbangan antara zat yang larut dengan zat yang tidak larut (Atkins, 1994).Yang dimaksud dengan kelarutan dari suatu zat dalam suatu pelarut, adalah banyaknya suatu zat dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut pada kondisi tertentu.Biasanya dinyatakan dalam satuan mol/liter. Jadi, bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi larutan jenuh, bila zat yang dilarutkan dikurangi, akan terjadi larutan yang belum jenuh. Dan kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan (Sukardjo, 1997).Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent.Solute adalah substansi yang melarutkan. Contoh sebuah larutan NaCl. NaCl adalah solute dan air adalah solvent. Dari ketiga materi, padat, cair dan gas, sangat dimungkinkan untuk memilki Sembilan tipe larutan yang berbeda: padat dalam padat, padat dalam cairan, padat dalam gas, cair dalam cairan, dan sebagainya. Dari berbagai macam tipe ini, larutan yang lazim kita kenal adalah padatan dalam cairan, cairan dalam cairan, gas dalam cairan serta gas dalam gas (Sukardjo, 1997).Jika kelarutan suhu suatu sistem kimia dalam keseimbangan dengan padatan, cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan disebut jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutnya sudah mencapai maksimal sehingga penambahan solut lebih lanjut tidak dapat larut. Konsentrasi solut dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solut padat maka larutan jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat (Sukardjo, 1997).Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh atau larutan yang partikelpartikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi.Larutan sangat jenuh, yaitu larutan yang mengandung lebih banyak solute dari pada yang diperlukan untuk larutan jenuh atau dengan kata lain larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan didalam larutan. Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut akan bergeser bila suhu dinaikan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikan (Syukri,1999).Panas pelarutan yang dihitung ini adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan dilarutkan dalam larutan yang sudah dalam keadaan jenuh. Hal ini berbeda dengan panas pelarutan untuk larutan encer yang biasa terdapat dalam table panas pelarutan. Pada umumnya panas pelarutan bernilai positif, sehingga menurut Vant Hoff kenaikan suhu akan meningkatkan jumlah zat terlarut panas pelarutan positif sama dengan endotermis. Sedangkan untuk zatzat yang panas pelarutannya negatif adalah eksotermis. Kenaikan suhu akan menurunkan jumlah zat yang terlarut (Tim Kimia Fisika, 2011).Proses apa saja yang bersifat endotermis dalam satu arah adalah eksoterm dalam arah yang lain. Karena proses pembentukan larutan dalam proses pengkristalan berlangsung dengan laju dalam proses pengkristalan berlangsung dengan laju yang sama dengan kesetimbangan maka perubahan energy netto adalah nol. Tetapi jika suhu dinaikkan maka proses akan menyerap kalor. Dalam hal ini pembentukan larutan lebih disukai. Segera setelah sushu dinaikkan tidak berada pada kesetimbangan karena ada lagi zat yang melarut. Suatu zat yang menyerap kalor ketika melarut cenderung lebih mudah larut pada suhu tinggi (Kleinfelter, 1996).Kelarutan zat menurut suhu sangat berbedabeda. Pada suhu tertentu larutan jenuh yang bersentuhan dengan zat terlarut yang tidak larut dalam larutan itu adalh sebuah contoh mengenai kesetimbangan dinamik. Karena dihadapkan dengan sistem kesetimbangn, dapat menggunakan prinsip le chatelier. Untuk menganalisis bagaimana gangguan itu pada sistem akan mempengaruhi kedudukan kesetimbangan. Gangguan ini antara lain perubahan pada suhu ini cenderung menggeser kesetimbangan kea rah penyerap kalor. Jike pelarut dari zat terlarut lebih banyak merupakan peristiwa endoterm, Dengan larutan lebih pekat daripada larutan maka kenaikan suhu akan meningkatkan kelarutan. Dengan kata lain, kesetimbangan bergeser ke kanan karena meningkatnya suhu. Untuk kebanyakan padatan dan cairan yang dilakukan dalam pelarut cairan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain, Jenis zat terlarut, Jenis pelarut, Tekanan dan Temperatur.Pengaruh jenis ZatPada kelarutan zat-zat dengan stuktur kimia yang miripumumnya dapat saling bercampur dengan baik, senyawa yang bersifat poral umumnya kan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dengan senyawa nonpolar.Pengaruh Tekanan Pada kelarutan perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cairatau padat. Kelarutan gas sebanding dengan tekan partial gas itu menurut hukum Henry ( Willian Henry: 1774-1836). Masa gas melarutkan dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbandinglurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas itu (tekanan partial) yng berada dalam kesetimbangan larutan itu.Pengaruh TemperaturPada kelarutan, kelarutan gas umumnyaberkurang pada temperatur tinggi misalnya, jika air di panaskan, maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar dari pada temperatur yang lebih tinggi, adapun zat padat yang berkurang pada temperatur tinggi.Kelajuan Dari Zat Terlarut Kelajuan dimana zat padat terlarut dipengaruhi oleh ukuran partikel, temperatur dari solvent, pengadukan dari larutan dan konsentrasi dari larutan. Jika entalpi dari larutan adalah negatif peningkatan temperatur menyebabkan penurunan kelarutan. Kebanyakan padatan solute memiliki entalpi positip dari larutan sehingga kelarutan mereka meningkat sesuai dengan kenaikkan temperatur. Hampir semua perubahan kimia merupakan proses eksotermik ataupun proses endothemik. Kebanyakan, tetapi tidak semua, reaksi yang terjadi secara spontan adalah reaksi eksotermik.Yang dimaksud dengan kelarutan dari suatu zat dalam suatu pelarut, adalah banyaknya suatu zat dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut pada kondisi tertentu. Biasanya dinyatakan dalam satuan mol/liter. Jadi bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi larutan jenuh, bila zat yang dilarutkan dikurangi, akan terjadi larutan yang belum jenuh. Dan kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan.Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent. Solute adalah substansi yang terlarut. Sedangkan solvent adalah substansi yang melarutkan. Contoh sebuah larutan NaCl. NaCl adalah solute dan air adalah solvent. Dari ketiga materi, padat, cair dan gas, sangat dimungkinkan untuk memiliki sembilan tipe larutan yang berbeda : padat dalam padat , padat dalam cairan , padat dalam gas, cairan dalam cairan, dan sebagainya. Dari berbagai macam tipe ini larutan yang lazim kita kenal adalah padatan dalam cairan , cairan dalam cairan , gas dalam cairan serta gas dalam gas. Salah satu contoh kesetimbangan yang sederhana adalah kesetimbangan antara solute dengan larutan jenuhnya. Dalam hal ini molekul padat akan larut pada kecepatan yang sama dengan molekul yang mengendap menjadi padat. Berhubungan dengan dengan masalah ini dikenalah istilah solubilitas, yang,merupakan suatu ukuran dari kadar solute.Suatu substansi dapat dikelompokan sangat mudah larut, dapat larut sedikit larut, dan tidak dapat larut. Beberapa variabel,misalnya ukuran ion-ion, muatan dari ion-ion, interaksi antara ion-ion, interaksi antara solute dan solvent, temperatur,mempengaruhi kelarutan. Kelarutan dari solute relatif mudah diukur melalui percobaan.Alat dan BahanAlatBalp BuretCorong GelasGegep besiGelas KimiaGelas UkurKasa KawatKaki TigaLabu ErlenmeyerPembakar SpirtusPengaduk GelasPipet MorhSpatulaThermometer BatangTiang StatifBahanAquadestHCl Indikator PhenolphthaleinKNO3Prosedur PercobaanMenyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.Mengukur 30 mL Aquadest dengan menggunakan Gelas Ukur.Menuangkan Aquadest tersebut kedalam Gelas Kimia.Menambahkan KNO3 kedalam Gelas Kimia lalu mengaduknya sampai larutan menjadi jenuh.Memanaskan campuran Aquadest dan KNO3 menggunakan Pembakar Spirtus. Mengamati temperatur hingga 450C.Mengambil 5 mL campuran Aquadest dengan KNO3 dengan menggunakan Pipet Mohr.Menuangkan laruran tersebut kedalam labu Erlenmeyer.Menambahkan Indikator phenolphthalein sebanyak 2 tetes.Menitrasi larutan dengan mengunakan dengan HCl 0,1 M hingga berubah warna menjadi bening.Mencatat volumu HCl 0,1 M yang terpakai pada saat titrasi.Mengulangi langkah 7 sampai 11 dengan suhu 650C.Mengulangi langkah 7 sampai 11 dengan suhu 750CMembersihan dan merapihkan kembali alat dan bahan yang telah digunakan.Hasil PercobaanHasil Pengamatan Tabel 4.1Tabel Pengamatan Kelarutan Sebagai Fungsi SuhuV KNO3SuhuV HClM HClV NaNO3 5 mL450C ...mL0,1 MM5 mL650C...mL0,1 MM5 mL750C...mL0,1 MM HCl(l) + KNO3(l) KCl(l) + HNO3(l) Pengolahan DataPercobaan Pada Suhu 450CDiketahui: VKNO3= 5 mLVHCl= 2,5 mLMHCl= 0,1 M Ditanya: MKNO3=...?Jawab:V1 . M1= V1 . M12,5mL . 0,1 M = 5 mL . MKNO3MKNO3= = 0,05 MPercobaan Pada Suhu 650CDiketahui: VKNO3= 5 mLVHCl= 2 mLMHCl= 0,1 M Ditanya: MKNO3=...?Jawab:V1 . M1= V1 . M12 mL . 0,1 M= 5 mL . MKNO3MKNO3= = 0,04 MPercobaan Pada Suhu 750CDiketahui: VKNO3= 5 mLVHCl= 2 mLMHCl= 0,1 M Ditanya: MKNO3=...?Jawab:V1 . M1= V1 . M12 mL . 0,1 M= 5 mL . MKNO3MKNO3= = 0,04 MTabel 4.2Hasil Pengolahan Data Kelarutan Sebagai Fungsi SuhuV KNO3SuhuV HClM HClV NaNO3 5 mL450C2,5 mL0,1 M0,05 M5 mL650C2 mL0,1 M0.04 M5 mL750C2 mL0,1 M0,04MPada percobaan Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu didapat molaritas KNO3 pada suhu 450C dengan volume HCl 2,5 mL, molaritas HCl 0,1 M dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas sebesar 0,05 M.Pada suhu 650C dengan volume HCl 2 mL, molaritas HCl 0,1 M dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas sebesar 0,04 M.Sedangkan pada suhu 750C dengan volume HCl 2 mL, molaritas HCl 0,1 M dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas sebesar 0,04 M.Grafik 4.1Hubungan antara Temperatur dengan Konsentrasi KNO3Chart10.0545450.0465650.047575Series 1Series 2Series 3Temperatur (C)Konsentrasi (M)(45, 0,05)(65, 0.04)(75, 0.04)Sheet1Series 1Series 2Series 3450.05650.04750.04To resize chart data range, drag lower right corner of range.Pada suhu 450C didapat molaritas sebesar 0,05 M. Pada suhu 650C didapat molaritas sebesar 0,04 M, sedangkan pada suhu 750C didapat molaritas sebesar 0,04 M. Grafik mengalami penurunan setelah penurunan grafik konstan. Pembahasan Pada percobaan ketiga praktikum Kimia Dasar II yang berjudul Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu bertujuan untuk memahami tentang kelarutan, Memahami tentang larutan jenuh, Memahami bagaimana cara membuat larutan jenuh, Mengetahui suatu metode untuk menentukan tingkat kelarutan suatu zat dan Mengetahui pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat.Kelarutan adalah kualitas maksimal suatu zat kimia terlarut (solut) untuk dapat larut pada pelarut tertentu membentuk larutan homogen, kelarutan suatu zat biasanya sangat tergantung pada sifat fisika dan kimia solut dan pelarut, tekanan dan pH larutan.Pada percobaan Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu adapun langkah-langkah dalam melakukan percobaan ini yang pertama adalah menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan selanjutnya mengukur 30 mL Aquadest dengan menggunakan Gelas Ukur. setelat itu menuangkan Aquadest tersebut kedalam Gelas Kimia lalu menambahkan KNO3 kedalam Gelas Kimia lalu mngaduknya sampai larutan menjadi jenuh.Memanaskan campuran Aquadest dan KNO3 menggunakan Pembakar Spirtus, dan mengamati temperatur hingga 450C, setelah itu mengambil 5 mL campuran Aquadest dengan KNO3 dengan menggunakan Pipet Mohr. Menuangkan laruran tersebut kedalam labu Erlenmeyer selanjutnya menambahkan Indikator phenolphthalein sebanyak 2 tetes. Menitrasi larutan dengan mengunakan dengan HCl 0,1 M hingga berubah warna menjadi bening. Mencatat volumu HCl 0,1 M yang terpakai pada saat titrasi, Mengulangi langkah-langkah diatas dengan suhu 650C dan 750C setelah itu membersihan dan merapihkan kembali alat dan bahan yang telah digunakan.Pada percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu bila larutan dipanaskan pada suhu 45C lalu di ambil 5 mL KNO3 lalu ditetesin dengan Indikator phenolphthalein setelah titrasi larutan akan menjadi putih bening, kemudian dititrasi menggunakan HCl 0,1 M maka larutan menjadi merah muda, dengan menggunakan HCl 2,5 mL dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,05 M.Pada saat dipanaskan pada suhu 65C lalu di ambil 5 mL KNO3 lalu ditetesin dengan Indikator phenolphthalein setelah titrasi larutan akan menjadi putih bening, kemudian dititrasi menggunakan HCl 0,1 M maka larutan menjadi merah muda, dengan menggunakan HCl 2 mL dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,04 M.Pada saat dipanaskan pada suhu 75C lalu di ambil 5 mL KNO3 lalu ditetesin dengan Indikator phenolphthalein setelah titrasi larutan akan menjadi putih bening, kemudian dititrasi menggunakan HCl 0,1 M maka larutan menjadi merah muda, dengan menggunakan HCl 2 mL dan volume KNO3 5 mL menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,04 M.Pada Grafik 4.1 jadi jika temperatur 450C konsentrasi adalah 0,05 M. Temperatur pada 650C konsentrasi adalah 0,04 M. Pada temperatue 750C konsentrasi adalah 0,04 M. Grafik mengalami penurunan dari konsentrasi 0,05 M. Pada suhu 450C ke konsentrasi 0,04 M pada suhu 650C. Pada suhu 650C sampai 750C grafik konstan karena konsetrasinya sama yaitu 0,04 M.Persamaan Reaksi yang di dapat: HCl(l) + KNO3(l) KCl(l) + HNO3(l) (Asam klorida) (Kalium nitrat) (Kalium klorida) (Asam nitrat)Asam Klorida dalam fase liquid direaksikan dengan Kalium Nitrat dalam fase liquid menghasilkan produk Kalium Klorida dan Asam Nitrat, kedua-duanya dalam fase liquid. Dan reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm, dimana tidak ada lagi zat yang ditambahkan atau dilarutkan.Pada saat percobaan Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu percobaan yang dilakukan berhasil. Namun didapat beberapa kendala yaitu pada saat meneteskan Indikator phenolphthalein terlalu banyak sehingga warna larutan menjadi merah muda pekat. Dan meneteskan HCl yang ada di dalam Buret terlalu cepat sehingga proses titrasi berlangsung cepat. Kurang bersih menucuci Labu Erlenmeyer sehingga masih ada larutan yang menempel dan mengakibatkan larutan berwarna merah muda sebelum ditambahkan dengan Indikator phenolphthalein.KesimpulanBerdasarkan percobaan Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu dapat disimpulkan sebagai berikut:Kelarutan adalah kualitas maksimal suatu zat kimia terlarut (solut) untuk dapat larut pada pelarut tertentu.Zat yang jumlahnya lebih sedikit didalam larutan disebut zat terlarut atau solute. Sedangkan jumlah zat yang lebih banyak disebut pelarut atau solvent.Pada percobaan Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu terjadi reaksi endoterm (menerima panas dari lungkungan ke sistem).Volume HCl 0,1 M yang dipakai pada saat titrasi. Pada larutan yang dipanaskan hingga suhu 450C adalah 2,5 mL dan volume KNO3 5 mL, menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,05 M.Volume HCl 0,1 M yang dipakai pada saat titrasi. Pada larutan yang dipanaskan hingga suhu 650C adalah 2 mL dan volume KNO3 5 mL, menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,04 M.Volume HCl 0,1 M yang dipakai pada saat titrasi. Pada larutan yang dipanaskan hingga suhu 750C adalah 2 mL dan volume KNO3 5 mL, menghasilkan molaritas KNO3 sebesar 0,04 M.Pada Grafik 4.1 jadi jika temperatur 450C konsentrasi adalah 0,05 M. Temperatur pada 650C konsentrasi adalah 0,04 M. Pada temperatue 750C konsentrasi adalah 0,04 M. Grafik mengalami penurunan dari konsentrasi 0,05 M. Pada suhu 450C ke konsentrasi 0,04 M pada suhu 650C. Pada suhu 650C sampai 750C grafik konstan karena konsetrasinya sama yaitu 0,04 M.Semakin tinggi suhu proses kelarutan suatu zatpun semakin cepat.Semakin tinggi suhu semakin kecil nilai konsentrasi.Larutan sebelum dititrasi berwarna merah muda dan sesudah dititrasi berwarna bening.Persamaan reaksi yang terjadi : HCl(l) +KNO3(l) KCl(l) + HNO3(l)(Asam klorida) (Kalium nitrat) (Kalium klorida) (Asam nitrat)Asam Klorida dalam fase liquid direaksikan dengan Kalium Nitrat dalam fase liquid menghasilkan produk Kalium Klorida dan Asam Nitrat, kedua-duanya dalam fase liquid.