LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA II

KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Disusun oleh:

Nama : Edi Siswanto

NIM : H13112071

Kelompok : 5 (Lima)

Tgl Praktikum : 11 Maret 2014

Asisten : Joshua Karisma dan Eka

Prodi : Kimia

Anggota kelompok : 1. Alpius Suriadi

2. Gloria Sindora

3. Indri Puspa Ningrum

4. Mai Nurhayati

5. Muhammad Arief

6. Susi Linda Sari

7. Tiara Handayani

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2013

ABSTRAK

Kelarutan merupakan ukuran jumlah maksimal zat terlarut dalam sejumlah

tertentu pelarut dan pada suhu tertentu. Kelarutan suatu zat akan tergantung

pada suhu dan tekanan yang diberikan dalam proses pelarutan tersebut, semakin

tinggi suhu yang diberikan akan semakin cepat dan besar juga kelarutan yang

dihasilkan. Proses penentuan kelarutan zat pada berbagai suhu dapat dilakukan

dengan mengamati pristiwa larutnya asam oksalat pada berbagai suhu yang

digunakan dalam percobaan (20oC, 30

oC dan 40

oC). Sedangkan penentuan kalor

pelarutan diferensial dapat dilakukan dengan berdasarkan hasil percobaan yang

akan dibuat dalam bentuk grafik antara log m terhadap 1/T dan apabila

tidak tergantung pada suhu, maka grafik log m terhadap 1/T akan linier sehingga

kalor diferensial pelarutan dapat ditentukan. Berdasarkan hasil percobaan,

bahwa suhu tinggi memang menghasilkan kelarutan yang besar. Kalor pelarutan

diferensial dari hasil percobaan adalah sebesar -3140,37 J/mol.

Kata kunci : Kelarutan, suhu, tekanan, kalor pelarutan diferensial

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

sampai membentuk larutan jenuh. Apabila suatu larutan suhunya diubah, maka

hasil kelarutannya juga akan berubah.Larutan dikatakan jenuh pada temperatur

tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah

zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh. Dan bila jumlah

zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Daya larut suatu

zat dalam zat lain, dipengaruhi oleh jenis zat pelarut, temperatur dan sedikit

tekanan.

Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor

kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu juga

dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul -granul

pada industri baja. Oleh karena aplikasi kelarutan yang bermanfaat dan adanya

faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan maka praktikum kelarutan zat padat

dalam cairan perlu dilakukan.

1.2 Tujuan Percobaan

Menentukan kelarutan zat pada berbagai suhu dan menentukan kalor

pelarutan diferensial.

1.3 Prinsip Percobaan

Proses penentuan kelarutan zat pada berbagai suhu dapat dilakukan

dengan mengamati pristiwa larutnya asam oksalat pada berbagai suhu yang

digunakan dalam percobaan (20oC, 30

oC dan 40

oC). Sedangkan penentuan kalor

pelarutan diferensial dapat dilakukan dengan berdasarkan hasil percobaan yang

akan dibuat dalam bentuk grafik antara log m terhadap 1/T dan apabila

tidak tergantung pada suhu, maka grafik log m terhadap 1/T akan linier sehingga

kalor diferensial pelarutan dapat ditentukan.

2NaOH + H2C2O4 Na2C2O4 + 2H2O

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kelarutan dan Kalor Pelarutan

Suatu zat dikatakan tak larut, jika zat tersebut larut dalam jumlah yang

sangat sedikit. Kelarutan suatu zat akan tergantung pada temperatur dan tekanan

yang diberikan. Jumlah maksimal zat terlarut dalam sejumlah tertentu pelarut dan

pada suhu tertentu merupakan ukuran kelarutan suatu zat yang larut tersebut

(Chang, 2005).

Banyaknya kalor yang dilepaskan pada saat proses pencairan disebut kalor

pelarut. Suatu kalor pelarut biasa diberikan simbol pelarutannya. Defenisi lain

mengatakan bahwa kalor pelarutan merupakan perbedaan antara energi setelah

berupa cairan dan energi komponen larutan sebelum dicampurkan, dapat

dituliskan sebagai berikut: (Brady, 1999).

pelarut = H pelarut H komponen

2.2 Larutan Jenuh dan Persamaan Vant Hoff

Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah mencapai

maksimal sehingga penambahan solute dalam larutan lebih lanjut tidak dapat

larut.Konsentrasi solute dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solute padat

maka larutan jenuhnya terjadi kesetimbangan dimana molekul fase padat

meninggalkan fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan

molekul molekul ion dengan fase cair yang mengkristal menjadi fase padat.

(Chang, 2005).

Persamaan Vant Hoff merupakan suatu bentuk persamaan umum yang

menyatakan tentang hubungan tetapan kesetimbangan suatu proses dengan suhu

pada tekanan tetap. Adapun persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:

(Atkins, 1990).

ln

=

2.3 Titrasi dan Indikator

Titrasi merupakan bagian dari analis kimia yang didasarkan pada metode

volumetri. Proses titrasi dilakukan dengan melakukan penambahan secara hati-

hati sejumlah zat tertentu kepada zat lain hingga terjadi titik ekuivalen dan titik

akhir tittrasi. Dalam prakteknya, titik ekuivalen dan titik akhir titrasi terjadi secara

bersamaan (Day dan Underwood, 2002).

Proses titrasi akan selalu menggunakan larutan standar primer dan larutan

standar sekunder. Larutan standar primer merupakan larutan yang konsentrasinya

sudah diketahui saat penimbangan. Sedangkan larutan standar sekunder adalah

larutan yang konsentrasinya akan diketahui setelah dititrasi bersama larutan

standar perimer. Indikator merupakan suatu zat warna yang larut dengan

perubahan warnanya tampak jelas dalam rentang pH tertentu ( Brady, 1999).

2.4 Analisa Bahan

2.4.1 Akuades (H2O)

Akuades merupakan pelarut tidak berwarna dengan konstanta dielektrik

yang tinggi. H2O berguna sebagai pelarut dalam beberbagai reaksi kimia. Akudes

memiliki titik didih pada suhu 100 0

C dan titik lebur yang mencapai suhu 0,0

0C

(Kusuma, 1983).

2.4.2. Asam Oksalat (H2C2O4)

Asam oksalat merupakan padatan kristal dengan rumus umum H2C2O4

yang sedikit larut dalam air. Asam oksalat menjadi anhidrat jika dipanaskan pada

suhu 110oC, termasuk asam yang sangat beracun. Asam oksalat memiliki berat

molekul (BM) sebesar 90,05 gr/mol (Daintith, 1994).

2.4.3 Indikator PP (C2H14O4)

Indikator PP merupakan suatu indikator yang umum digunakan dalam

tittasi asam-basa. Indikator PP sangat mudah larut dalam alkohol dan pelarut

organik lainnya. C2H14O4 tidak memberikan perubahan warna pada kondisi di

bawah pH=8 dan mamberikan warna di atas pH=9,6 (Daintith, 1994).

2.4.4 Natrium Hidroksida (NaOH)

Natrium hidroksida mudah larut dalam etanol maupun pelarut air. NaOH

berwarna putih, lembab dan dapat menyerap gas CO2 dari udara bebas. NaOH

50% pada temperatur tertentu dapat sebagai media oksida anodik yang tumbuh

pada baja (Burleigh, dkk, 2008; Daintith, 1994).

BAB III METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah batang pengaduk,

botol semprot, bulb, buret, erlenmeyer, gelas ukur, hot plate, labu ukur, pipet

volume, pipet ukur, spatula, statif, termometer dan timbangan.

3.1.2 Bahan

Bahanbahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, asam

oksalat, indikator PP dan natrium hidroksida.

3.2 Prosedur kerja

3.2.1 Pembuatan Larutan H2C2O4 0,025 N

Pembuatan larutan asam oksalat 0,025 N atau 0,0125 M dilakukan dengan

melarutkan padatan asam oksalat yang telah ditimbang sebanyak 0,2 gr. Pelarutan

sambil diaduk dan panaskan untuk mempermudah larutnya padatan asam oksalat

di dalam pelarut air. Kemudian, ditepatkan dengan akuades hingga 100 ml.

3.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,2 N

Proses pembuatan larutan NaOH 0,2 N atau 0,2 M dapat dilakukan dengan

menimbang sebanyak 0,8 gr padatan NaOH. Kemudian dilarutkan dengan

akuades dan dilakukan pengadukan, setelah semua larut dilakukan penambahan

akuades sampai 100 ml banyaknya volume keseluruhan larutan.

3.2.3 Standarisasi Larutan NaOH

Standarisasi dilakukan dengan menggunakan larutan asam oksalat 0,125

M, setelah peralatan untuk titrasi disiapkan. Lakukan penuangan terhadap larutan

NaOH kedalam buret hingga volume buret penuh. Kemudian dilakukan titrasi

dengan 5 ml larutan asam oksalat bersama indikator PP dan lakukan duplo titrasi

tersebut. Setelah titrasi berlangsung hingga mencapai perubahan warna merah

muda, catat volume NaOH yang digunakan dalam titrasi.

3.2.4 Penentuan Kalor Pelarutan Diferensial

Proses penentuan kalor pelarutan diferensial dilakukan dengan cara

menjenuhkan larutan asam oksalat dengan akuades pada suhu tertentu, lalu

dilakukan penyesuaian suhu terhadap larutan asam oksalatnya yang sudah

dijenuhkan. Kemudian bentuk suhu asam oksalat dalam suhu yang bervariasi

(20oC, 30

oC dan 40

oC), kemudian ditepatkan dengan akudes hingga volume 100

ml. Setelah pengenceran, dilakukan pemipetan sebanyak 5 ml untuk dititrasi

dengan larutan NaOH menggunakan indikator PP. Catat volume NaOH yang

digunakan dalam titrasi tersebut.

3.3 Rangkaian Alat

Gambar 1. Pemanasan Larutan Gambar 2. Pengukuran Suhu Larutan

Gambar 3. Tirtasi NaOH dan H2C2O4

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

No Suhu Vol. Titrasi Vol. Rata-rata Perubahan

1 40oC V1 = 6 ml V2 = 6,5 ml

6,25 ml Bening

Pink

2 30oC V1 = 4,3 ml V2 = 4,6 ml

4,45 ml Bening

Pink

3 20oC V1 = 2,8 ml V2 = 3 ml

2,90 ml Bening

Pink

Standarisasi NaOH V1 = 0,8 ml

V2 = 0,8 ml

4.2 Pembahasan

Kelarutan merupakan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut atau solute,

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

maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut. Ada 2 reaksi dalam larutan,

yaitu, eksoterm, yaitu proses melepaskan panas dari sistem ke lingkungan,

temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat- zat kimia

yang bersangkutan akan turun dan endoterm, yaitu menyerap panas dari

lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi

potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan naik.

Larutan jenuh yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang

larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. Defenisi lain, adalah

larutan yang partikel- partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat

dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi

ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh. Kelarutan dipengaruhi oleh beberapa hal,

misalnya temperatur yang tinggi berbeda kelarutan dengan temperatur rendah,

banyaknya zat juga berbeda dengan zat yang jumlahnya sedikit dilarutkan dan

tekanan rendah juga akan berbeda kelarutannya dengan tekanan tinggi.

Proses penentuan kalor pelarutan diferensial dilakukan dengan cara

menjenuhkan larutan asam oksalat tersebut hingga tidak dapat melarutkan lebih

banyak zat terlarut lagi, pelarutan dengan menggunakan akuades pada suhu

tertentu. Lalu dilakukan penyesuaian suhu terhadap larutan asam oksalatnya yang

sudah dijenuhkan sebelumnya guna untuk melihat perbedaan kelarutan asam

oksalat tersebut pada setiap suhu yang diinginkan. Kemudian bentuk suhu asam

oksalat dalam suhu yang bervariasi (20oC, 30

oC dan 40

oC), setelah itu ditepatkan

asam oksalatnya dengan menggunakan pelarut akudes hingga pengenceran

mencapai volume 100 ml.

Setelah pengenceran terhadap asam oksalat jenuh tersebut dengan akuades,

lalu dilakukan pemipetan sebanyak 5 ml dari total volume yang sudah diencerkan

untuk dititrasi dengan larutan NaOH menggunakan indikator PP. Indikator PP

tidak memberikan perubahan warna pada kondisi di bawah pH=8, yaitu pada

kondisi indikator tersebut dimakukan ke dalam asam oksalat dan akan

mamberikan warna di atas pH=9,6 dimana kondisi tersebut terjadi pada saat sudah

dilakukan titrasi dengan larutan basa NaOH. Perubahan warna menjadi merah

mudah tersebut menunjukkan bahwa pada hasil titrasi sudah pada pH di atas 9,6.

Dalam praktiknya, titik ekuivalen dan titik akhir titrasi juga terjadi bersamaan saat

kondisi perubahan warna tersebut.

Gambar 1. Perubahan Warna Indikator PP, dari pH 8,3-10

Titik akhir titrasi merupakan suatu titik yang berlangsung saat kondisi

kesetimbangan antara titran dan titer terjadi dan menandakan bahwa berakhirnya

proses titrasi. Sedangkan titik ekuivalen merupakan titik yang terjadi saat mol

titran tan titrat mencapai kesimbangan secara sempurna. Secara teoritis, titik

ekuivalen akan terjadi terlebih dahulu yang kemudian diikuti oleh titik akhir

titrasi. Namun, berdasarkan fakta yang terjadi bahwa titik ekuivalen dan titik akhir

titrasi dalam praktiknya berlangsung bersamaan waktu. Setelah titrasi

berlangsung, catat volume NaOH yang digunakan dalam titrasi tersebut untuk

memuatnya ke dalam data hasil praktikum yang dilakukan, kemudian data

tersebut akan diolah menjadi bentuk grafik guna untuk digunakan sebagai media

dalam menentukan nilai kalor pelarutan diferensial dari percobaan.

Gambar 2. Reaksi antara NaOH + indikator PP

Kalor pelarutan merupakan perbedaan antara energi setelah berupa cairan

dan energi komponen larutan sebelum dicampurkan tersebut. Hasil untuk

percobaan menunjukkan bahwa suhu yang tinggi sangat berpengaruh terhadap

kelarutan asam oksalat. Kalor pelarutan diferensial merupakan suatu pristiwa

perubahan panas pelarutan yang timbul bila ditambahkan sebanyak 1 mol zat

terlarut dalam larutan dengan volume banyak.

Dalam percobaan ini, kelarutan asam oksalat terbukti menunjukan bahwa

semakin tinggi suhu yang digunakan (40oC), maka kelarutannya akan semakin

tinggi jika dibandingkan pada kondisi yang mengunakan suhu rendah (20oC dan

30oC). Kelarutan pada suhu 30

oC juga lebih tinggi dibandingkan pada suhu 20

oC.

Dengan demikian, pengaruh suhu terhadap kelarutan terbukti berbanding lurus.

Sedangkan, banyaknya kalor diferensial yang dihasilkan dalam percobaan ini

adalah sebesar -3140,37 J/mol.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu dan

berdasarkan data yang diperoleh dari percobaan, maka disimpulkan bahwa

kelarutan asam oksalat pada temperatur tinggi (40oC) lebih cepat dan banyak

dibandingkan dengan suhu 30oC dan 20

oC. Kalor pelarutan diferensial yang

dihasilkan dalam percobaan adalah sebesar -3140,37 J/mol.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu

berikutnya adalah mengantikan asam oksalat dengan tembaga sulfat, guna untuk

mengetahui tingkat kelarutan tembaga sulfat pada setiap variasi suhu.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1990. Kamus Lengkap Kimia. Rineka Cipta. Jakarta.

Burleigh, T., D., Schmuki. P., Virtanen, S. 2008. Properties Of The Nanoporus

Anodic Oxide Elektrochemically Grown On Steel In Hot 50% NaOH :

Materials and Metalluargical Engineering Departement. New Mexico

Tech. Acta. 45-53.

Brady, J. 1999. Kimia Universitas, Asas dan Struktur. Bina Aksara. Jakarta.

Chang, R. 2005. Konsep-konsep Inti Kimia Dasar. Erlangga. Jakarta.

Day, R., A. Dan Underwood, A. L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Ke-

6. Erlangga. Jakarta.

Daintith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia: Oxport. Erlangga. Jakarta.

Kusuma, S. 1983. Pengetahuan Bahan-Bahan. Erlangga. jakarta.

PERTAYAAN

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

suhu rendah. Bagaimana pendapat anda kalau pencuplikan itu dilakukan dengan

arah yang berlawanan, yaitu dari suhu rendah ke suhu tinggi!

2. Dalam integrasi persamaan Vant Hoff diandaikan bahwa tidak tergantung

pada suhu. Bagaimana bentuk persamaannya, bila kalor pelarutan merupakan

fungsi kuadrat dari suhu?

JAWABAN PERTANYAAN

1. Jika pelarutan suhu larutan bertambah dari sebelumnya, berarti proses

pelarutannya menghasilkan kalor. Proses pelarutan yang menghasilkan kalor

disebut proses eksoterm. Penurunan suhu akan menambah jumlah zat yang dapat

larut. Hal tersebut akan membuat kelarutan akan mengalami perbedaan proses,

yaitu endoterm.

2.

=

2

1

2

lnT

T RT

H

dT

md

dTRT

Hmd

T

T

2

1

2ln

dTT

CTBTA

Rm

T

T

1

2

21ln

T

T

CTBTATR

m

1

21ln