1

REKRISTALISASI DAN TITIK LELEH

I. Tujuan

Dapat memahami teknik teknik dasar dalam pemisahan dan pemurnian zat

padat dengan rekristalisasi serta menentukan kemurniannya dengan titik leleh.

II. Teori

Zat padat umumnya mempunyai kelarutan terbatas dalam pelarut cair.

Fraksi mol I2 dalam CCl4 mencapai jenuh pada 25 sekitar 0,011. Jika

dibandingkan dengan Br2 yang berwujud cair pada suhu sama tidak

mempunyai batas kelarutan dalam CCl4 sehingga Br2 dalam CCl4 tidak dapat

membentuk larutan jenuh.

Perbedaan gaya tarik antar molekul menyebabkan zat padat

mempunyai kelarutan terbatas di dalam suatu pelarut. Gaya tarik antar

molekul dalam zat padat lebih besar daripada gaya tarik antar molekul dalam

zat cair untuk suhu yang sama, sehingga dapat diduga bahwa gaya tarik antar

molekul I2(s) lebih besar daripada gaya tarik antarmolekul CCl4(l) . oleh sebab

itu, kelarutan I2 dalam CCl4 relatif rendah. Keadaan ini didukung oleh fakta

bahwa zat padat dengan titik leleh lebih rendah akan memiliki kelarutan yang

lebih besar dibandingkan dengan zat padat dengan zat padat yang memiliki

titik leleh lebih tinggi untuk struktur molekul yang serupa.

Zat padat nonpolar atau sedkit polar memiliki kelarutan tinggi dalam

zat cair yang memiliki kepolaran rendah, tettapi kelarutannya rendah dalam

pelarut polar.

Zat terlarut Titik leleh/ Fraksi mol terlarut

Antrasen 218 0,008

Fenantren 100 0,210

Naftalen 80 0,260

Bifenil 69 0,390

Kelarutan hidrokarbon dalam benzene pada 25

Yayan Sunarya.2012.hal:9

2

Pelelehan adalah konversi dari keadaan padat ke cair. Titik leleh

normal suatu padatan ialah suhu pada saat padatan dan cairan berada dalam

kesetimbangan dibawaha tekanan 1 atm. Titik leleh normal es adalah 0,00 ,

sehingga air cair dan es berada bersama sama dalam waktu tak berhingga

(dalam kesetimbangannya) pada suhu ini dan tekanan 1 atm. Jika suhu

diturunkan sedikit saja, maka semua air akan membeku; jika suhu dinaikan

sedikit saja , semua es akhirnya akan meleleh. Istilah normal sering

ditiadakan dalam pembicaraan titik leleh sebab titik leleh kurang bergantung

pada tekanan. Dibandingkan titik didih, titik leleh lebih bergantung pada

bentuk molekul dan pada rincian interaksi molekul, jadi, keragaman titik leleh

kurang sistematis bila dibandingkan dengan gaya tarik.

Pengendepan terkontrol dengan memainkan kelarutan adalah teknik

yang banyak digunakan untuk memurnikan produk reaksi dalam kimia

sintesis. Menjalankan reaksi dapat memakan waktu barjam jam , tetapi kerja

lanjutannya (pemisahan produk mentah) dan pemurnian berikutnya

membutuhkan waktu sampai mingguan. Rekristalisasi, satu dari metode

yang paling ampuh untuk pemurnian zat padat, didasarkan atas perbedaan

antara kelarutan zat dan kotorannya. Sebuah produk tidak murni dilarutkan

dan diendapkan kembali , berulang kali jika perlu, dengan pengawasan hati

hati terhadap factor yang mempengaruhi kelarutan.

Dalam rekristalisasi, sebuah larutan mulai mengendapkan sebuah

senyawa bila larutan tersebut mencapai titik jenuh terhadap senyawa tersebut.

Dalam pelarutan, pelarut menyerang zat padat dan mensolvatasinya pada

tingkat partikel individu. Dalam pengendapan, terjadi kebalikannya: tarik

menarik zat terlarut terjadi kembali saat zat terlarut meninggalkan larutan.

Saat Litium Sulfat (Li2SO4) mengedap dalam air, satu molekul air ikut

terbawa persatuan rumus :

2Li+

(aq) +

(aq) + H2O Li2SO4.H2O(s)

Pelarut yang mempunyai ikatan longgar seperti ini dikenl dengan pelarut

kristalisasi. Dengan melarutkan dan kemudian mengendapkan suatu senyawa

dapat juga menghasilkan bahan dengan rumus kimia berbeda dan massa

3

berbeda. Sebagai akibatnya, proses rekristalisasi untuk pemurnian produk

hasil reaksi harus direncanakan dengan harti hati.

David W Oxtoby.2001.Hal 144&344

Jika suatu reagensia dengan kemurnian yang memadai untuk suatu penetapan

tertentu tidak tersedia , maka produk termurni yang tersedia harus

dimurnikan. Zat padat dengan bobot yang diketahui dilarutkan dalam air

dengan volume cukup untuk memperoleh jenuh atau hamper jenuh pada titik

didih: dapat dihunakan piala, labu Erlenmeyer, ataupun pinggan porselen. Zat

padat itu kemudian dipisahkan dari larutan induk dengan penyaringan dengan

menggunakan salah satu tipe corong Buchner yang ditunjukan dalam gambar

Beberapa zat padat atau terlalu dapat larut , atau kelarutannya tidak

cukup berubah oleh temperature, sehingga kristalisasi langsung dari dalam

suatu pelarut menjadi tidak praktis. Dalam banyak hal, dapat diendapkan dari,

katakan suatu larutan air yang pekat dengan penambahan suatu cairan, yang

dapat campur dengan air, dalam mana zat padat itu kurang dapat larut.

Umumnya digunakan etanol dalam mana banyak senyawa anorganic hamper

tak larut, harus dijaga agar banyknya etanol atau pelarut lain yang

ditambahkan tidak terlalu banyak sehingga kotoran ikut mengendap. Kalium

hydrogen karbonat dan stibium kalium tartrat dapat dimurnikan dengan

metode ini.

J. Bassett.1994. Hal:108&111-112

4

III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- Corong tangkai pendek 15 cm

- Corong Buchner 15 cm

- Erlenmeyer 125 dan 200 ml

- Karbon / arang / norit

- Etanol 95%

- Pembakar Bunsen

- Labu isap 250 ml

- Kaca arloji

- Kertas saring

- Alat thiele

3.1.2 Bahan

- Asam benzoat murni

- Asetanilida

- Naftal

3.2 Skema Kerja

3.2.1 Penentuan Titik Leleh

-

Digerus sebagian sampai halus

Dimasukkan kedalam tabung

kapiler hingga tingginya sekitar

0,5 cm

Dipanaskan dengan api kecil

hingga meleleh

Diperhatikan dan dicatat hasilnya

Kristal Benzoat Murni

Hasil

5

3.2.2 Rekristalisasi

Kristalisasi dari pelarut air

Dimasukkan ke dlaam

Erlenmeyer 250ml

Ditambahkan air panas 50 ml

secara bertahap sambil diaduk

sampai larut

Ditambahkan sedikit berlebih 5

7 ml air panas

Didihkan campuran ini diatas

kasa asbes dengan Bunsen

Ditambahkan sedikit demi sedikit

0,5 1 gr karbon/norit sambil

diaduk

Didihkan beberapa saat supaya

penyerapan warna lebih

sempurna

Dituang ke atas corong yang

telah disediakan sebelumnya

tanpa menunggu dingin

Diulangi pemanasan dan

penyaringan jika larutan terlanjur

dingin

Asetinilida Kotor 5 gr

Larutan

Filtrat

6

Dibiarkan dingin dengan

penurunan suhu secara perlahan

hingga terbentuk kristal

Disaring dengan menggunakan

corong Buchner yang telah

dilengkapi dengan peratalan

pengisapan

Dicuci dengan sedikit air dingin

sebanyak satu sampai dua kali

Ditekan dengan spatula sekering

mungkin

Ditimbang dan ditentukan titik

lelehnya.

Kristalisasi dalam pelarut organic

Dimasukkan ke dalam

Erlenmeyer 100 ml

Ditambahkan 20 ml etanol 95%

secara bertahap sambil diaduk

Dipanaskan dan dididihkan

didakam penangas air

Kristal

Hasil Pengamatan

Naftalena kotor 5 gr

7

Diangkat dan ditambahkan 0,5 gr

karbon / norit sambil diaduk

Dididihkan kembali sebentar di

atas penangas air,

Disaring selagi panas di atas

corong kaca kertas saring lipat,

Didinginkan hinga terbentuk

Kristal

Disaring dengan menggunakan

corong Buchner yang telah

dilengkapi pengisapan

Dicuci dengan 2-3 ml etanol

dingin

Dikeringkan dengan cara

menekan sekering mungkin

Ditimbang dan ditentukan titik

lelehnya,

Filtrat

Hasil

8

IV. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

No Perlakaun Hasil

1 Penentuan Titik Leleh

Kristal benzoate murni dimasukkan

kedalam tabung reaksi dan

dipanaskan diatas penangas air,

dicatat suhunya ketika benzoat tepat

meleleh.

Percobaan ini tidak dilakukan

hingga selesai, karena dibutuhkan

waktu yang cukup lama hingga

benzoate meleleh semuanya,

menurut literature titik leleh

benzoal yaitu 122,4 dan

thermometer yang dipergunakan

hanya sampai 100

2 Kristalisasi dari pelarut air

5 gr asetinilida dilarutkan dengan 50

ml air panas dan didihkan kemudian

ditambahkan 0,5 gr karbon,

kemudian disaring , filtratnya

dibiarkan hingga membentuk

Kristal. Kristal yang terbentuk

kemudian di keringkan dan

ditimbang

- Massa Kristal + kertas saring =

5,399 gram

- Massa kertas saring = 1 gram

- Massa Kristal = 4,399 gram

3 Kristalisasi denga pelarut organik

5 gr naftalena kotor, 2o ml etanol

95% dipanaskan hingga mendidih,

diangkat dan ditambahkan 0,5 gr

karbon dan dipanaskan kembali lalu

disaring selagi panas, filtratnya

didiamkan hingga terbentuk Kristal.

Kristal yang terbentuk dikeringkan

dan ditimbang.

- Massa Kristal + kertas saring =

5,939 gr

- Massa kertas saring = 1 gr

- Massa Kristal = 4,939 gr

9

4.2 Pembahasan

4.2.1 Titik Leleh dan Cara Penentuannya

Titik leleh senyawa murni adalah suhu dimana fasa padat dan fasa cair

senyawa tersebut berada dalam kesetimbangan pada tekanan 1 atm. Titik leleh

suatu zat padat tidak mengalami perubahan yang berarti dengan adanya perubahan

tekanan. Oleh karena itu tekanan biasanya tidak dilaporkan pada penentuan titik

leleh , kecuali kalau perbedaan dengan tekanan normal terlalu besar. Pada

umumnya titik leleh senyawa organic mudah diamati sebab temperatur dimana

pelelehan mulai terjadi hampir sama dengan temperatur dimana zat telah meleleh

semuanya. Trayek suhu leleh senyawa murni biasanya tidak lebih dari satu

derajat, sedangkan senyawa tidak murni trayek leleh lebih makin lebar.

Pada percobaan penentuan titik leleh ini, praktikan belum berhasil

menentukan titik leleh dari Kristal benzoate, karena pada saat penentuan titik

leleh ini, praktikan melakukannya secara manual dan tidak menggunakan alat

penentuan titi leleh seperti metling point apparatus, hal ini disebabkan karena alat

melting point apparatus tidak berfungsi dengan baik, sehingga praktikan

melakukan secara manual dengan menggunakan penangas air. Dengan

menggunakan penangas air pun praktikan masih belum berhasil untuk

menentukan titik leleh dari asam benzoate karena thermometer yang digunakan

yaitu thermometer dengan skala 100 , hal ini bertolak belakang dengan apa yang

akan dilakukan, asam benzoate memiliki titik leleh 122 , sehingga untuk

menentukan titik leleh asam benzoate diperlukan thermometer dengan skala lebih

dari 100 .

Asam benzoat adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom

hidrogennya tersubstitusi oleh gugus asam karboksilat (-COOH). Dengan

demikian asam benzoat mempunyai rumus molekul C6H5COOH. Produk ini

merupakan bahan kimia yang berupa asam organik padat berbentuk kristal putih,

mudah terbakar, larut dalam alkohol, ether, mudah menguap, dan mudah meledak.

Asam benzoat dengan nama dagang benzenecarboxylic acid atau carboxybenzene

merupakan carboxylic acid aromatik yang paling sederhana.

10

Asam benzoat dan garamnya digunakan untuk mengawetkan makanan,

yang biasanya mempunyai kode E210, E211, E212, and E213. Kadar asam

benzoat dalam makanan berkisar antara 0,05-0,1%. Asam benzoat terbukti mampu

menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur. Asam benzoat juga digunakan

sebagai larutan standar untuk mengtahui kapsitas kalor pada kalorimeter bom. Di

bidang medis, asam benzoat digunakan untuk perawatan kulit akibat jamur.

4.2.2 Rekristalisasi

Rekristalisasi adalah pemurnian zat padat dari campurannya atau

pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali setelah dilarutkan dalam pelarut

yang cocok. Prinsip rekristalisasi itu sendiri yaitu perbedaan kelarutan anatara zat

yang akan dimurnikan dengan kelarutan zat pencampurnya. Metoda rekristalisasi

didasarkan pada prinsip bahwa zat tertentu mempunyai sifat kelarutan tertentu

yang berbeda dari campuran lainnya, dalam suatu system pelarut tertentu. Ada

tiga tahapan dasar rekristalisasi yaitu :

1. Melarutkan zat padat campuran dalam pelarut yang minimal, biasanya pada

titik didihnya.

2. Kristalisasi selektif dalam suatu pelarut tertentu, dengan cara menurunkan

suhu larutan secara perlahan.

3. Penyaringan terhadap Kristal murninya dipisahkan dari larutannya.

4.2.2.1 Kristalisasi dari pelarut air

Kristalisasi dengan pelarut air yakni melarutkan zat padat yang akan

direkristalisasi dengan menggunkan air. Zat padat yang digunakan adalah

asetinilida. Asetanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang

digolongkan sebagai amida primer, dimana satu atom hidrogen pada anilin

digantikan dengan satu gugus asetil. Asetinilida berbentuk butiran berwarna putih

11

(kristal) tidak larut dalam minyak parafin dan larut dalam air dengan bantuan

kloral anhidrat. Asetanilida atau sering disebut phenilasetamida mempunyai

rumus molekul C6H5NHCOCH3.

Pada percobaan ini digunakan air panas agar zat padat dapat melarut

sempurna karena asetinilida tidak dapat larut dalam air pada suhu kamar,

asetinilida dapat larut dalam air dengan bantuan kloral anhidrat. Ketika dilakukan

pemanasan ditambahkan karbon yang bertujuan untuk menyerap atau

menghilangkan warna yang terdapat dalam campuran. Kemudian dipanaskan agar

karbon aktif tersebut dapat melakukan penyerapan warna lebih sempurna.

Campuran disaring selagi panas untuk memisahkan karbon aktif dari campuran.

Residu yang dihasilkan dari penyaringan berwarna hitam dan filtrat berwarna

bening yang setelah didinginkkan terbentuk kristal. Kristal yang terbentuk

disaring dengan corong Buchner yang telah dilengkapi dengan alat penghisap,

Kristal yang terbentuk dicuci dengan air agar didapatkan kristal yang lebih murni.

Kristal yang didapat pada percobaan ini sebanyak 4,399 gram dengan

kemurnian 87,98% ini menunjukan Kristal yang didapat cukup murni karena

setelah dilakukan perhitungan zat pengotor yang didapat sebesar 0,601 gram.

Akan tetapi, pada percobaan ini pengeringan Kristal yang didapat tidak maksimal

karena proses pengeringan dilakukan dibawah sinar matahari dan hanya dilakukan

sebentar sehingga kemungkinan Kristal masih mengandung zat pelarut dan zat

pengotornya, walaupun setelah dilakukan perhitungan zat pengotornya tidak

terlalu banyak.pada percobaan ini seharusnya praktikan juga melakukan

penentuan titik leleh dari asetinilida, namun karena keterbatasan waktu jadi

penentuak titik leleh tidak dilakukan. Menurut literature, titik leleh dari asetinilida

sebesar 114,16 oC.

12

Pada percobaan ini pelarut yang digunakan adalah air, karena :

1. Pelarut air tidak melarutkan asam benzoat pada suhu kamar, tetapi dapat

melarutkan setelah dipanaskan.

2. Titik didih air lebih rendah dibandingkan asam benzoat.

3. Pelarut tidak bereaksi dengan zat yang dimurnikan karena titik didih air lebih

rendah daripada titik leleh zat terlarut asam benzoat.

4.2.2.2 Kristalisasi dalam pelarut Organik

Kristalisasi dengan menggunkan pelarut organik, disini digunakan

etanol sebagai pelarut organiknya dan zat padat yang dikristalisasi adalah

naftalena. Naftalena adalah hidrokarbon kristalin aromatik berbentuk padatan

berwarna putih dengan rumus molekul C10H8 dan berbentuk dua cincin benzena

yang bersatu. Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap walau dalam bentuk

padatan. Uap yang dihasilkan bersifat mudah terbakar.

Pada percobaan ini, naftalena dilarutkan dalam etanol dan menghasilkan

larutan yang keruh. Kemudian dipanaskan dan semua naftalena larut dengan

larutan berwarna bening. Untuk menghilangkan pengotor yang mungkin ada pada

naftalena maka ditambahkan carbon sebagai penyerap zat pengotor yang

terkandung. Penambahan arang aktif membuat larutan berwarna hitam. Larutan

disaring selagi masih panas agar zat padat yang tersuspensi dalam larutan dapat

dipisahkan dari naftalena, sehigga dari penyaringan didapatkan filtrat yang murni.

Setelah semua kristal terbentuk, mencuci kristal dengan etanol agar kristal yang

dihasilkan lebih bersih.

Pada kristalisasi naftalena ini digunakan etanol karena etanol mempunyai

sifat-sifat yang cocok sebagai pelarut dalam rekristalisasi ini yaitu :

1. Tidak dapat melarutkan naftalena pada suhu kamar, tetapi dapat

melarutkannya setelah dipanaskan.

13

2. Titik didih etanol lebih rendah yaitu 78oC yang mempermudah pengeringan

kristal naftalena yang ternemtuk, karena etanol mudah menguap.

3. Etanol tidak bereaksi dengan naftalena karena titik didih etanol lebih rendah

daripada naftalena, sehingga naftalena mudah terurai menjadi senyawa lain.

Dari hasil perhitungan didapatkan hasil kadar kemurnian naftalena sebesar

98,78%. Ini menunjukan naftalena yang diperoleh melalui rekristalisasi ini hampir

mendekati murni, dengan zat pengotor sebanyak 0,061 gram. Pengeringan Kristal

yang terbentuk hanya dengan bantuan sinar matahari sehingga kemungkinan besar

naftalena yang ditimbang masih mengandung air. Disini seharusnya praktikan

melakuakn penentuan titik leleh dari naftalena, akan tetapi penentuan titik leleh

ini tidak dilakukan, menurut literature nilai titik leleh naftalena yaitu 80.2C

V. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah

1. Titik leleh senyawa murni adalah suhu dimana fasa padat dan fasa cair

senyawa tersebut berada dalam kesetimbangan pada tekanan 1 atm.

Penentuan titik leleh dapat dilakukan dengan menggunakan alat penentuan

titik leleh seperti melting point apparatus

2. Titik leleh asam benzoate menurut literature yaitu 122

3. Rekristalisasi adalah pemurnian zat padat dari campurannya atau

pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali setelah dilarutkan dalam

pelarut yang cocok.

4. Kadar kemurnian asetinilida sebesar 87,98% dan Menurut literature titik

leleh dari asetinilida sebesar 114,16 oC.

5. Kadar kemurnian naftalena sebesar 98,78% dan menurut literature nilai

titik leleh naftalena yaitu 80.2C

5.2 Saran

Untuk kelancaran jalannya praktikum, diharapkan kelengkapan alat dan

bahan yang akan dipergunakan, sehingga praktikan dapat melakukan

percobaan sebagaimana mestinya.

14

VI. DAFTAR PUSTAKA

Basset, J. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik Edisi

Keempat. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Oxtoby, David. 2001. Prinsip Prinsip Kimia Modern. Jakarta : Erlangga

Sunarya, Yayan. 2012. Kimia Dasar 2. Bandung : Yrama Widya