kelarutan sebagai fungsi suhu
DESCRIPTION
kimia fisika 2TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat
terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent) . 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 dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut
dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh.
Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut.
Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut.
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan ini adalah menentukan kelarutan zat pada berbagai suhu
dan menentukan kadar pelarut differensial
1.3 Prinsip Percobaan
Penentuan kelarutan zat dalam suatu larutan dipengaruhi oleh temperature
pelarut. Pada pelarut dengan temperature tinggi, zat terlarut akan lebih mudah
melarut dan kelarutannya pun berlangsung lebih sempurna. Ketika temperature
suatu pelarut dinaikan maka kelarutan zat terlarut akan bertambah dan sebaliknya
untuk kelarutan sebagai fungsi suhu dengan melarutkan padatan asam oksalat
kedalam air pada suhu 60Oc. Selanjutnya larutan asam oksalat didinginkan pada
suhu tertentu dan dititrasi dengan larutan NaOH, kemudian didapat hasil dari
titrasi tersebut, untuk menentukan tetapan kesetimbangan proses pelarut dapat
ditulis: k= dz
dz∗¿¿ = dzi
= γ
H2C2O4.2H2O + 2NaOH Na2C2O4 + 4H2O
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Larutan
Larutan adalah campuran homogeny dari suatu molekul, atom ataupun ion
dari dua zat atau lebih. Suatu larutan disebut suatu campuran Karena susunannya
begitu seragam sehingga tidak dapat diamati susunannya begitu seragam sehingga
bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mkroskop sekalipun. Dalam
campuran heterogen permukaan tertentu dapat dideteksi antara bagian-bagian atau
fase-fase terpisah (Keenan, dkk. 1990).
Terdapat kecendrungan kuat bagi senyawa nonpolar untuk larut dalam
nonpolar dan bagi senyawa kovalen polar atau senyawa ion untuk larut kedalam
pelarut polar. Solvasi adalah antraksi molekul-molekul pelarut dengan zat terlarut
untuk membentuk argentat(gugus). Suatu larutan jenuh didefinisikan sebagai
larutan yang mengandung zat terlarut yang larut dalam pelarut yang banyaknya
tertentu(Keenan, dkk. 1990).
2.2 Kelarutan dan Suhu
Suatu zat dapat larut dalam pelarut tertentu tetapi jumlahnya selalu
terbatas. Batas ini disebut kelarutan , kelarutan adalah jumlah zat terkarut dalam
jumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh. Kelarutan
suatu zat dapat ditentukan dengan menimbang zat yang akan ditentukan
kelarutannya dan dilarutkan setelah terjadinya kesetimbangan antara zat padat
yang larut dan yang tidak larut, padatan yang tidak larut lalu disaring dan
ditimbang (Yazid, 2005).
Pengaruh suhu pada kelarutan yang berbeda-beda antara yang satu dengan
yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan bertambah
seiring dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukan larutan
bersifat endoterm(Ansar, dkk. 2006).
Bila gaya tarik menarik antara pelarut dan solute lebih kuat dari pada
molekul dan pelarutnya, maka pembentukan larutan akan memerlukan tambahan
energy. Akan lebih banyak energy yang di absorpsi pada waktu pemisahan
molekul-molekul pada tahappertama dan kedua daripada energy yang dihasilkan
pada waktu pencampuran solute dan pelarutnya pada tahap tiga, dimana proses
pelarut endoterm(Brady, 1999).
2.3 Pengaruh Temperatur pada Kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan k berubah dengan banyaknya temperature
rumusnya dapat diturunkan dengan (Sukardjo, 2002)
∆GO = -RT ln ka
[ γ ∆GγT
] = R.T [ γ ln kaγT
]
Gibbs – Helmholtz = -R ln ka
Van’t Holf = [ ∂ ln ka∂T
] = ∆ H 0RT 2
Pada larutan ka = kc [ d ln kcdT
] = ∆ H
Untuk larutan ∆ E H ,se h ingga
[ d ln kcdT
] = ∆ ERT 2
= ∆ HRT 2
2.4 Kalor Pereaksi
Jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan bila suatu zat membentuk
larutan disebut kalor pelarut (∆ H pelarut). ∆ H pelarutan adalah perbedaan antara
energy yang dipunyai larutan setelah terbentuk dan energy yang dipunyai
komponen larutan sebelum dicampur (Brady, 2004).
2.5 Titrasi Asam Basa
Titrasi adalah penambahan secara cermat volume suatu larutan yang
mengandung zat A yang konsentrasinya diketahui. Pada kedua larutan yang
konsentrasinya tidak diketahui yang mengakibatkan reaksi antara keduannya.
Titrasi asam basa melibatkan asam dan basa. Penguraian asam basa memiliki
pengaruh penting atas dasar proses-proses metabolism dalam sel hidup(Day dan
Underwood, 2002).
Factor yang mempengaruhi kelarutan zat padat antara lain(Khopkar,
2003):
a. Temperature
b. Sifat pelarut
c. Sifat ion-ion lain
d. Pengaruh Ph
e. Pengaruh hidrolisis
2.6 Analisis Bahan
2.6.1 Akuades (H2O)
Akuades merupakan pelarut murni, konstanta dielektrik palaing tinggi,
tidak berwarna, netral, temperature stabil pada titik beku, melarutkn banyak
elektrolit tb 0oc, td 100oC (Daintith, 1994).
2.6.2 Asam Oksalat (C2H2O4)
Asam oksalat memiliki rumus C2H2O4,memiliki densitas, 1,90 gr/cm, tl
189 oC dan sifatnya asam(Kusuma, 1983).
2.6.3 Indikator Fenolftalein
Indikator pp merupakan zat warna yang digunakan sebagai indicator asam
basa. Tidak berwarna dibawah Ph 8dan berwarna merah muda diatas 9,6.
Digunakan dalam titrasi yang melibatkan asam lemah dan basa kuat serta
digunakan sebagai pencahar(Daintith, 1994)
2.6.4 Natrium Hidroksida
Natrium hidroksida merupakan padatan putih, tidak berbau, amat korosif
bersifat higroskopis, merupakan basa kuat, mmiliki Ph 12,9 dan tl 318,4 o(Imam
Khasani. 1998).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah gelas kimia 100mL ,
tabung reaksi, thermometer, batang pengaduk, labu ukur 100mL , pipet volume,
Erlenmeyer, buret, klem buret, statif.
3.1.2Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah akuades (H2O),
asam oksalat(C2H2O4), Indikator fenolftalein, NaOH.
3.2 Prosedur kerja
Dipanaskan hingga 60oC
Dilarutkan asam oksalat hingga jenuh
Didinginkan hingga suhu 50 oC
Dipipet 10mL dan encerkan hingga 100mL
Dilakukan pengambilan yang sama pada suhu 40 oC,30 oC,20 oC
Dipipet 5mL kedalam Erlenmeyer
+ indicator pp dan titrasi dengan NaOH
50mL akuades
Larutan jenuh
Larutan pada suhu tertentu
HASIL
3.3. Rangkaian Alat
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Prosedur
Suatu larutan jenuh merupakan keseimbangan dinamis. Kesetimbangan
tersebut akan dapat bergeser bila suhu dinaikkan. Pada umumnya kelarutan zat
padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikkan, karena umumnya proses
pelarutan bersifat endotermik. Pengaruh kenaikkan suhu pada kelarutan zat
berbeda satu dengan yang lainnya.
Larutan adalah campuran homogen dari suatu molekul, atom ataupun ion
dari dua zat atau lebih (Keenan, dkk. 1990), dan kelarutan adalah jumlah zat
terkarut dalam jumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan
jenuh. Kelarutan suatu zat dapat ditentukan dengan menimbang zat yang akan
ditentukan kelarutannya dan dilarutkan setelah terjadinya kesetimbangan antara
zat padat yang larut dan yang tidak larut, padatan yang tidak larut lalu disaring
dan ditimbang (Yazid, 2005). Titrasi adalah proses mengukur volume larutan
yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui
volumenya sampai terjadi reaksi sempurna.
Penyerapan atau pelepasan kalor dpat juga terjadi pada proses proses
fisika. Diantaranya adalah pada proses pelarutan suatu zat didalam pelarutnya atau
penambahan zat terlarut kedalam zat terlarut. Ada dua jenis kalor pelarut yaitu
kalor pelarut integral dan diferensial. Alor pelarut integral adalah kalor yang
dilepaskan atau diserap ketika satu mol zat terlarut dilarutkan dalam n mol
pelarut. Sedangkan kalor pelarut diferensial adalah kalor kalor yang dilepas atau
diserap ketika mol zat dilarutkan dalam satu mol pelarut(Tim Dosen Kimia Fisik.
2010).
Adapun prinsip dari percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu yaitu
menaikkan suhu larutan dengan cara dipanaskan yang telah ditentukan lalu
didiginkan pada suhu tertentu dan dapat dilihat kelarutannya apa yang dihasilakan
dari percobaan tersebut, seperti pemanasan,penurunan suhu hingga titrasi.
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 batas kelarutannya tercapai, maka zat
yang dilarutkan itu dalm batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah,
maka akan terjadi larutan jenuh, bila zat yang dilarutkan dikurangi akan terjadi
larutan yang belum jenuh.
Pada percobaan ini yaitu kelarutan sebagai fungsi suhu, pertama-tama
dilakukan dengan pengenceran asam oksalat, dimana asam oksalat adalah
senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4 dengan nama sisitematis asam
etanodiat. Asam karboksilat paling sederhana ini bisa digambarkan dengan rumus
HOOC-COOH. Digunakan asam oksalat karena kelarutannya sangat sensitive
terhadap suhu sehingga dengan berubahnya suhu, kelarutan asam oksalat juga
akan berubah selain itu asam oksalat memiliki kelarutan yang kecil bila dilarutkan
dalam air. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kelarutan sebagai fungsi suhu
adalah suhu, pengadukan,tekanan. Luas permukaan dan jenis zat .
. Perlakuan selanjutnya adalah standarisasi asam oksalat dengan NaOH
yang bertujuan untuk mengetahui konsentrasi dari larutan NaOH karena sifat
NaOH yang higroskopis(menguap sendiri jika mengenai udara bebas. Larutan
baku primer yaitu larutan dimana dapat diketahui kadarnya dan stabil pada proses
penimangan, pelarutan, dan penyimpanan(asam oksalat). Larutan baku sekunder
yaitu larutan dimana konsentralisinya ditentukan dengan jalan pembekuan dengan
larutan atau secara langsung tidak dapat diketahu kadarnya dan kestabilannya
didalam proses penimbangan, pelarutan dan penyimpanan(NaOH).
Kemudian yang dilakukan adalah pemanasan akuades sebanyak 50mL
hingga suhu mencapai 60oC kemudian setelah mencapai suhu tersebut,
dimasukkan larutan asam oksalat kedalam akuades sampai larut dan fungsi
pemanasan tersebut dilakukan untuk membuat larutan asam oksalat menjadi
larutan jenuh, jika kurang dari suhu tersebut yaitu 60°c kemungkinan larutan
masih tidak jenuh dan belum dapat larut secara sempurna, sementara jika lebih
dari suhu tersebut larutan asam oksalat bisa lewat jenuh hingga dapat menguap.
Setelah pemanasan dilakukan penurunan hingga suhu 40°C, 30°C, 20°C
(dilakukan variasi suhu) dengan menggunakan es batu dan menggunakan alat
thermometer dimana alat termometer tersebut merupakan alat yang dapat
mengukur suhu yang kita inginkan,dan system itu pemanasan 60°c merupakan
suhu optimal bagi asam oksalat.
Setelah menjenuhkan larutan diencerkan agar konsentrasi larutan menjadi
kurang pekat atau encer dan jika tidak diencerkan akan banyak volime NaOH
banyak digunakan ketika di titrasi. Pertama diambil 10 ml larutan asam oksalat
menggunakan pipet volume, dimasukan dalam labu takar 100 ml, dimasukan
aquades kedalam labu takar hingga tanda batas labu , lalu dikocok hingga
homogen. Setelah pengenceran, diambil 5 ml larutan asam oksalat yang telah
diencerkan tadi dimasukan kedalam Erlenmeyer, setelah itu ditambahkan
indicator pp yang berfungsi untuk mengetahui konsentrasi asam oksalat pada suhu
40°C, 30°C, 20°C selain itu penambahan indikator ini bertujuan untuk mengetahui
titik ekuivalen dari asam oksalat. Titik ekuivalen dicapai ketika warna larutan
yang semula berwarna bening berubah menjadi merah muda yaitu pada saat
jumlah mol terlarut sama dengan jumlah mol pelarut. Penambahan indicator pp
juga dilakukan pada temperature rendah yaitu 40°,30°C, 20°C agar tidak merusak
indicator pp, Fenolftalein merupakan senyawa organik yang mempunyai rumus
molekul C20H1404, padatan kristal, tak bewarna ,larut dalam alkohol dan pelarut
organik , rentang perubahan pH nya adalah 8,2 – 10. Pemilihan indikator pp ini
adalah karena titrasi ini merupakan titrasi asam lemah oleh basa kuat yang
memiliki titik ekuivalen diatas 7. Hal itu cocok dengan rentang perubahan pH dari
indikator pp .Indikator pp tidak bewarna dalam suasana asam dan bewarna merah
muda dalam suasana basa.penambahan indicator dilakukan titrasi dengan NaOH
agar mencapai titik akhir titrasi berikut strukturnya;
Titrasi ini adalah titrasi alkalimeteri yang merupakan pengukuran konsentrasi basa
dengan menggunakan larutan baku asam, bisa asam kuat atau asam
Adapun aplikasi kelarutan sebagai fungsi suhu dalam industi adalah pada
pembukaan reactor kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan
integral. Selain iti juga dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses
pembuatan granul-granul pada industri baja. Dan selain itu dalam industry
kelarutan sebagai fungsi suhu juga sangat bermanfaat pada saat mendapat sebuah
garam dari air laut dengan cara memenaskannya atau dengan menjemur dibawah
trik matahari sehingga garam dapat mengendap dan mulai kelarutannya akan
berkurang.
4.2 Analisis Hasil
Titrasi dilakukan secara duplo (2 kali pengulangan). Untuk membuktikan
bahwa bila suhu diturunkan, kelarutan zat juga turun sehingga dilakukan
perlakuan yang sama untuk penurunan suhu sebesar 40, 30, dan 20 0C.
Panas pelarutan yang dihitung ini adalah panas yang diserap jika 1 mol
padatan dilarutakan dalam larutan dimana larutan sudah dalam keadaan jenuh. Hal
ini bebeda dengan panas pelarutan untuk larutan encer yang bisa terdapat dalam
table panas pelarutan tersebut adalah panas pengenceran dari keadaan jenuh
menjadi keadaan encer. Pada umumnya panas pelarutan adalah positif sehingga
menurut Van’t Hoff semakin tinggi temperatur akan semakin banyak zat yang
melarut (panas pelautan positif = endotermis). Sedangkan untuk zat-zat yang
memiliki panas pelarutan negatif, maka makin tinggi suhu akan semakin
berkurang zat yang dapat larut (Supeno, 2006).
Pertama adalah menyamakan suhu menjadi satuan Kelvin dari 40°C, 30°C,
20°C menjadi 313,303,293 K. kemudian mencari mol pada suhu ketiganya dan
didapat sebesar 0,345; 0,2089; 0,144 mol ketika mencari grafik untuk
mendapatkan nilai ∆ H membuat suhu Kelvin kebentuk 1/T dan hasil mol di log
mol dan didapat hasilnya pada 1/T 3,2. 10-3 ; 3,3. 10-3; 3,4. 10-3 dan pada log mol -
0,46; -0,68, -0,84. Pada dari hasil grafik didapat hasil ∆ Hps = - 4353,81 J/mol.
Hasil yang negative menunjukan bahwa reaksi tersebut bersifat endoterm atau
menyerap panas, sehingga terjadi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem.
Pada reaksi endotermis , semakin tinggi suhu maka semakin banyak zat yang
larut.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat diperoleh kesimpulan sebagai
berikut:
1. Larutan jenuh merupakan suatu larutan sudah tidak dapat melarutkan
lagi zat terlarutnya.
2. Semakin tinggi suhu maka semakin besar kelarutan suatu zat
3. Kelarutan asam oksalat dalam aquades pada berbagai suhu adalah
T (K) 1/T (K) Mol Log Mol
313 3,2 . 10-3 0,345 -0,46
303 3,3 . 10-3 0,2089 -0,68
293 3,4 . 10-3 0,144 -0,84
4. Panas pelarutan dari percobaan diperoleh :
∆ Hps = - 4353,81 J/mol.
5.2 Saran
Dalam membuat larutan jenuh harus diperhatikan benar – benar apakah larutan
tersebut sudah mengendap atau belum sehingga larutan nantinya tidak kelewat
jenuh dan larutan standar primer dan sekundernya dapat diubah.
Daftar Pustaka
Ansar B, Rahardjo D Noer dan Rachmadi. 2006.”Pengaruh Temperatur dan
Kelembaban Udara Kelarutan Tablet Efferversent”. Majalah Farmasi Indonesia.
Brady J. 1994.”Kimia Universitas”. Binarupa Aksara. Jakarta
Daintith, J, 1994, “Kamus Lengkap Kimia Oxford, Erlangga, Jakarta.
Day R.A dan Underwood A.L. 2002.”Analisis Kimia Kuantitatif”. Erlangga.
Jakarta
Imam Khasani. 1998.”Lembar Data dan Keselamatan Bahan”. Puslitbang Kimia.
Jakarta
Keenan C.W, Kleinffelter D.C dan Wood J.H, 1995.”Ilmu Kimia untuk
Universitas”. Erlangga.Jakarta
Kusuma S. 1983.”Pengetahuan Bahan-Bahan”. Erlangga. Jakarta
Khopkar S.M. 2003.”Konsep Dasar Kimia Analitik”. UI Press. Jakarta
Sukardjo. 2002.”Kimia Anorganik”. Rieka Cipta. Jakarta
Supeno, 2006, Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I, Jayapura: Universitas
Cendrawasih.
Tim Dosen Kimia Fisik.2010.”Penuntun Praktikum Kimia Fisik I”. Jurusan
Kimia UNM. Makassar
Yazid E.2005.”Kimia Fisika untuk Medis”. Andi Offset. Jakarta
ABSTRAK
Kelarutan yang dapat dilakukan oleh pelarut terhadap zat pelarut adalah
istilah kelarutan dengan definisi secara singkat. Namun tidak semua larutan dapat
larut diperlukan kenaikan suhu atau bahkan penurunan suhu untuk melarutkan
inilah salah satu fungsi suhu sebagai factor melarutkan suatu zat terlarut yang
telah jenuh. Pada percobaan ini digunakan larutan asam oksalat sebagai standar
primer yang larut dan kemudian di panaskan dalam suhu yang berbeda dan
ditambah indicator pp sebagai pembentuk tanda titik ekuivalen dan kemudian
dititasi dengan NaOH pada variasi suhu untuk mengetahui pengaruh suhu
terhadap molar tiap perlakuan dan didapatlah hasil ∆ Hps=−4353,81 J /mol.
Kata Kunci : kelarutan, suhu, asam oksalat, NaOH,