laporan b2 kelarutan sebagai fungsi suhu

Laporan Praktikum KI2241

Energetika Kimia

Percobaan B-2

Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

Nama : Airlangga Diandra Putra

NIM : 10512038

Kelompok, Shift : 4, Rabu siang

Tanggal Percobaan : 02 April 2014

Tanggal Pengumpulan : 10 April 2014

Asisten, NIM : Neny R., 20512062

Hanna Tri Lestari, 10510009

LABORATORIUM KIMIA FISIKA

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2014

I. Judul Percobaan

Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

II. Tujuan Percobaan

1. Menentukan kelarutan asam oksalat pada berbagai suhu.

2. Menentukan kalor pelarutan dierensial asam oksalat.

III. Teori Dasar

Dalam larutan jenuh, terjadi kesetimbangan antara molekul-molekul zat yang

larut dan yang tidak larut, kesetimbangan ini dapat dituliskan sebagai berikut:

A(p) ↔ A(l)

dengan A(p) adalah molekul zat yang tidak larut dan A(l) adalah molekul zat terlarut.

Kesetimbangan ini dapat bergeser dengan perubahan temperatur, tetapan

kesetimbangan proses pelarutan tersebut adalah

K = az

a ' z =

az

1 = γ x mz

dengan az adalah keaktifan zat yang larut, a'z adalah keaktifan zat yang tidak larut,

yang mengambil harga sama dengan satu untuk zat pada dalam keadaan standar, γ

adalah koefisien zat yang larut,dan mz adalah kemolaran zat yang larut karena larutan

jenuh disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah

pelarut hingga membentuk larutan jenuh. Larutan dikatakan jenuh jika pada

temperatur tertentu, pelarut tidak dapat lebih banyak melarutkan lebih banyak lagi zat

terlarut.

IV. Alat dan Bahan

a. Bahan b. Alat

1. Asam oksalat 1. Tabung reaksi sedang

2. NaOH(aq) 2. Gelas kimia

3. Air 3. Gelas ukur

4. Pipet tetes dan volum

5. Batang pengaduk lingkar

6. Labu erlenmeyer

7. Labu takar

V. Cara Kerja

Dilarutkan asam oksalat dan dipanaskan hingga suhu 60°C, dimasukkan ke

dalam tabung reaksi sedang kira-kira setengah volum tabung. Diaduk larutan jenuh

oksalat secara kontinu, dipipet 10 mL dari larutan ketika suhu sudah mencapai

temperatur 55°C, 50°C, 45°C, 40°C, 35°C, dan 30°C ke dalam labu takar 100 mL,

diencerkan. Diambil 25 mL larutan hasil pengenceran, dititrasi dengan NaOH 0.5138

M. Ditimbang juga dengan piknometer ketika mencapai temperatur 55°C, 50°C,

45°C, 40°C, 35°C, dan 30°C.

VI. Data Pengamatan

truang = 26°C

Massa Piknometer

Piknometer Massa Piknometer (g)

Pikno kosong 28.30

Pikno + aqua DM 60.06

Pikno + lar. asam oksalat 35°C 62.21






Volume Titrasi NaOH 0.5138 M

Suhu larutan (°C) V1 (mL) V2 (mL) V (mL)

35 16.8 16.9 16.85

40 20.7 20.8 20.75

45 22.6 22.6 22.60

50 27.6 27.7 27.65

55 28.3 28.3 28.30

60 30.5 30.2 30.35

VII. Pengolahan Data

1. Penentuan Volume Piknometer

Vpikno = mpikno+air−m piknokosong

ρair pada truang

= 60.06 g−28.30 g0.9967870 g/mL = 31.8624 mL

2. Penentuan massa jenis Asam oksalat

ρ Asam Oksalat (35°C) = m pikno+ As. oksalat−mpikno kosong

V pikno

= 62.21 g−28.30 g

31.8624 mL = 1.0642638 g/mL

Dengan cara yang sama, diperoleh ρ Asam oksalat sebagai berikut

t (°C) ρ (g/mL)

35 1.0642638

40 1.0774455

45 1.0953349

50 1.1125967

55 1.1317415

60 1.1549664

3. Penentuan larutan jenuh Asam oksalat

a. Konsentrasi larutan jenuh oksalat

H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O

Diambil larutan 10 mL, diencerkan sampai 100 mL, diambil 25 mL.

V larutan oksalat = 25 mL

Mol oksalat (35°C) = ½ mol NaOH x 10010

= 5 x [NaOH] x V titrasi

= 5 x 0.5138 mol/L x 16.85 mL

= 43.2877 mmol

[H2C2O4] = 1.7315 mol/L

Dengan cara yang sama, diperoleh konsentrasi Asam oksalat sebagai berikut

t (°C) Konsentrasi As.oksalat (mol/L)

35 1.7315

40 2.1323

45 2.3224

50 2.8413

55 2.9081

60 3.1188

b. Massa 100 mL larutan oksalat

Massa larutan oksalat (35°C) = 100 mL x ρ Asam oksalat (35°C)

= 100 mL x 1.0642638 g/mL

= 106.42638 g

Dengan cara yang sama, diperoleh massa 100 mL lar. Asam oksalat sebagai berikut

t (°C) Massa Asam oksalat 100 mL (g)

35 106.42638

40 107.74455

45 109.53349

50 111.25967

55 113.17415

60 115.49664

c. Massa 90 mL air

Massa air = 90 mL x ρair pada truang

= 90 mL x 0.9967870 g/mL

= 89.71083 g

d. Massa 10 mL larutan oksalat jenuh (d)

Massa oksalat jenuh (35°C) = Massa 100 mL larutan oksalat - Massa 90 mL air

= 106.42638 g - 89.71083 g

= 16.71555 g

Dengan cara yang sama, diperoleh massa 10 mL lar. As. oksalat jenuh sebagai berikut

t (°C) Massa 10 mL lar. oksalat jenuh (g)

35 16.71555

40 18.03372

45 19.82266

50 21.54884

55 23.46332

60 25.78581

e. Massa Asam oksalat dalam 10 mL larutan jenuh (e)

Massa oksalat 10 mL lar. jenuh (35°C) = [H2C2O4] x V x Mr Oksalat

= 1.7315 mol/L x 0.01 L x 90.04 g/mol

= 1.5590 g

Dengan cara yang sama, diperoleh massa oksalat dalam 10 mL lar. jenuh berikut

t (°C) Massa oksalat 10 mL lar. jenuh (g)

35 1.5590

40 1.9199

45 2.0911

50 2.5583

55 2.6185

60 2.8082

f. Massa pelarut dalam 10 mL larutan jenuh (f)

Massa pelarut 10 mL larutan jenuh (35°C) = d - e

= 16.71555 - 1.5590

= 15.15655 g

Dengan cara yang sama, diperoleh massa pelarut dalam 10 mL lar. jenuh berikut

t (°C) Massa pelarut 10 mL lar. jenuh (g)

35 15.15651

40 16.11380

45 17.73157

50 18.99053

55 20.84487

60 22.97764

g. Kelarutan zat / molalitas (m)

m oksalat (35°C) = 10

1000 x [H2C2O4] x 1000

f

= 10

15.15651 x 1.7315

= 1.142414 m

Dengan cara yang sama, diperoleh molalitas zat sebagai berikut

t (°C) Molalitas zat (m)

35 1.142414

40 1.323276

45 1.309754

50 1.496166

55 1.395116

60 1.357319

4. Penentuan ∆HDS

∆HDs (308 K - 313 K) = logm(T2)m(T1)

x 2.303R x T 2 x T1

T2−T 1 ; T2 > T1

= log 1.142414 m1.323276 m x 2.303 x 8.134 J/mol K x

313 K x308 K313 K−308 K

= -23053.03 J/mol

Dengan cara yang sama, diperoleh ∆HDS sebagai berikut

t (K) ∆HDS (J/mol)

308 - 313 -23053.03

313 - 318 1663.39

318 - 323 -22238.80

323 - 328 12054.39

328 - 333 4881.12

∆H DS = 5338.59 J/mol

5. Grafik penentuan kalor pelarutan diferensial

1/T (K-1) Log molalitas zat

1/308 (0.00325) 0.057823

1/313 (0.00320) 0.121650

1/318 (0.00315) 0.117190

1/323 (0.00310) 0.174980

1/328 (0.00305) 0.144610

1/333 (0.00300) 0.132682

0.003 0.00305 0.0031 0.00315 0.0032 0.003250.05

0.075

0.1

0.125

0.15

0.175

f(x) = − 299.418215693217 x + 1.05970868204327R² = 0.495373057062346

Fungsi log molalitas dari 1/T

1/T (K-1)

log

m

y = - 299.42x + 1.0597

log m = - ∆ H DS

2.303 R x

1T + C

- ∆ H DS

2.303 R = - 299.42

∆HDS = 5608.92 J/mol

IX. Kesimpulan

Entalpi kelarutan diferensial dari asam oksalat yang diperoleh bernilai sebesar

5338.59 J/mol dan dengan perhitungan dari grafik, diperoleh nilai kelarutan

diferensial sebesar 5608.92 J/mol dengan nilai kelarutan asam oksalat pada berbagai

suhu sebagai berikut

t (°C) Molalitas zat (m)

35 1.142414

40 1.323276

45 1.309754

50 1.496166

55 1.395116

60 1.357319

X. Daftar Pustaka

"Water Density", in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89th Edition (Internet

Version 2009), David R. Lide, ed., CRC Press/Taylor and Francis, Boca

Raton, FL.

www.sciencelab.com/msdsList.php, diakses 30/03/2014 09:14 WIB

www.chem-is-try.org/materi_kimia, diakses 30/03/2014 09:27 WIB

pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01415a011, diakses 01/04/2014 22:12 WIB

chemistry.niser.ac.in/labhandouts/C141-Exp3.pdf, diakses 01/04/2014 22:30 WIB

XI. Lampiran

Jawaban Pertanyaan

Data ρ air suhu ruang (CRC)

Lembar data pengamatan

LAMPIRAN

Pertanyaan

1. Pencuplikan untuk menentukan kelarutan disini dilakukan dari suhu tinggi ke suhu

rendah. Bagaimana pendapat anda jika dilakukan dengan arah berlawanan yaitu dari

suhu rendah ke suhu tinggi?

Jawab:

Jika pencuplikan dilakukan dari temperatur rendah ke temperatur tinggi, maka

kesalahan dalam analisis semakin besar karena bergantung pada banyaknya endapan

yang terbawa saat awal pencuplikan. Akan fatal akibatnya jika saat awal pencuplikan

tidak ada endapan yang terbawa. Hal ini akan menyebabkan konsentrasi larutan tetap

dan tidak jenuh sehingga penentuan kelarutan pun akan kurang akurat.

2. Dalam integrasi persamaan vant hoff diandaikan ∆ H tidak bergantung pada suhu.

Bagaimana bentuk persamaannya bila kalor pelarutan merupakan fungsi kuadrat dari

suhu? ∆ H=A+BT +C T 2dengan A,B,C tetapan

Jawab:

Jika ∆H = A + BT + CT2, maka

∂ ln mz

∂ T =

∆ HR T 2

∂ ln mz = A+BT +C T 2

R T 2 ∂T

∫T 1

T 2

δ ln mz = ∫T 1

T 2 A+BT +C T 2

RT 2 ∂T

ln mz∨¿T 1

T 2¿ = - A

RT + BR ln T +

CR T│T1

T2

ln mz(T 2)mz(T 1)

= AR (T2−T1

T2 xT 1) +

BR ln

T2

T1 +

CR (T2 - T1)

atau

∫ δ ln mz = ∫ A+BT +C T 2

RT 2 ∂T

ln mz = - A

RT + BR ln T +

CR T + D ; D adalah konstanta

laporan b2 kelarutan sebagai fungsi suhu

Documents