Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM LEMAH
SECARA KONDUKTOMETRI
I. TUJUAN
a. Untuk menentukan nilai Ka asam lemah
b. Mempelajari daya hantar listrik larutan elektrolit kuat dan
elektrolit lemah
II. TEORI
Menurut Archenius asam didefinisikan sebagai suatu senyawa yang
apabila dilarutkan dalam air akan membebaskan ion hidrogen (H+)
sedangkan basa adalah melepaskan ion hidroksida (OH-). Namun
reaksi ini hanya berlaku pada pelarut air tidak pada yang bukan
pada pelarut air. Sebagai contoh reaksi yang berlangsung pada
larutan dengan amonia cair sebagai pelarut :
NH4Cl + NaNH2 NaCl + 2NH3
Dengan reaksi ion :
NH4+ + NH2 2NH3
Asam secara paling sederhana dapat didefinisikan sebagai zat
yang dilarutkan dalam air akan mengalami disosiasi yang
menghasilkan ion hidrogen sebagai satu-satunya ion positif.
Beberapa asam dan hasil disosiasinya adalah sebagai berikut :
HCl H+ + Cl-
HNO3 H+ + NO3-
CH3COOH H+ + CH3COO-
Disosiasi suatu asam merupakan proses reversible untuk itu
hokum kekekalan massa dapat diterapkan, misalnya disosiasi asam
asetat menghasilkan ion hydrogen dan asetat :
CH3COOH H+ + CH3COO-
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 16
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
Dengan menerapkan hukum kekekalan massa pada proses
reversible ini dapat dinyatakan tetapan kesetimbangan dengan
rumus sebagai berikut :
K =
Tetapan K ini dinamakn tetapan kesetimbangan disosiasi atau
tetapan disosiasi. Nilai konstanta disosiasi ini tergantung pada
konsentrasi dan juga tetapan fisika seperti suhu derajat disosiasi
sama dengan fraksi mol yang benar-benar berdisosiasi.
Nilai bisa berubah-ubah antara 0 – 1. Jika α = 1 disosiasi terjadi
sempurna.
Suatu metoda yang paling penting untuk menentukan derajat
disosiasi yang didasarkan atas pengukuran konduktivitas
merupakan besaran turunan karena ia tak dapat diukur secara
langsung. Untuk menentukan larutan elektrolit biasanya
dinyatakan dengan konduktivitas molar (Λ)., yang merupakan
konduktan larutan yang mengandung 1 mol zat terlarut antara dua
elektroda yang besarnya tak hingga dan berjarak 1 cm satu dengan
yang lainnya.
Λ = K . V = K / C
Dimana : V = volume
C = konsentrasi
Λ = konduktivitas molar (cm2/mol)
Menurut Kohlrausch bahwa konduktivitas larutan elektrolit
bertambah bila diencerkan dan mencapai nilai batas pada larutan
yang sangat encer. Kenaikkan konduktivitas molar sesuai dengan
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 17
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
teori Archenius, diakibatkan oleh kenaikkan derajat disosiasi dan
nilai batas ini sesuai dengan nilai disosiasi sempurna. Nilai batas
konduktivitas molar dinyatakan dengan Λo sedangkan nilai
konduktivitas pada konsentrasi C dinyatakan dengan Λc. Dengan
derajat disosiasi dapat dinyatakan dengan ratiodar kedua
konduktivitas molar ini :
α =
Asam lemah mengalami disosiasi :
AB A+ + B-
C(1-α) αc αc
(1)...................................... K = =
(2)...................................... α =
Dimana : α = derajat disosiasi
Λc = hantaran ekivalen larutan pada konsentrasi
tertentu.
Λo = hantaran ekivalen larutan pada pengenceran tak
berhingga
Penggabungan persamaan (1) dan (2) diperoleh persamaan (3) :
(3)...................................... K = = =
Nilai K diperoleh dari kurva :
Larutan elektrolit terbagi 2 :
a. Larutan elektrolit kuat
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 18
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat
mengionisasikan sempurna dalam air. Ikatan dalam air menjadi
kuar.
b. Larutan elektrolit lemah
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang hanya t rion
sebagian dalam air. Disosiasi adalh proses penguraian zat
menjadi unsur-unsur yang berdasarkan perbandingan
konsentrasinya. Ionisasi adalah proses penguraian suatu
larutan menjadi ion-ionnya.
Bilangan transpor adalah bagian arus total yang dibawa oleh
larutan ion pertama sering juga disebut dengan nilai
hantaran. Mobilitas ion adalah pengukuran jarak yang ditempuh
setiap ion dalam waktu tertentu dan prosesnya disebut metoda
pembatasan bergerak.
III. PROSEDUR PERCOBAAN
3.1Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
konduktometer
sel hantaran
gelas piala,gelas ukur,labu ukur
buret,labu semprot
3.1.2 Bahan
asam asetat dengan berbagai konsentrasi
KCl 0,1 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 19
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
3.2Skema Kerja
Dicuci
dengan bervariasi
konsentrasi
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 20
Sel
Aquadest
Asam KCl 0,1
Tentukan nilai hantarannya
Tentukan juga suhu larutan KCl
0,1 N
Tentukan nilai Ka dengan teliti
dengan menggunakan grafik
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
3.3Skema Alat
2
1 3
Keterangan : 1. Konduktometer2. Sel hantaran3. Larutan elektrolit
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 21
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1Data Dan Perhitungan
A. Data
Jenis Zat Hantaran (S) SUHU (Oc)
Aquadest 300 x 10-6 26,7
Asam asetat 0,2 N 1396 x 10-6 27,7
Asam asetat 0,4 N 1913 x 10-6 27,6
Asam asetat 0,6 N 1986 x 10-6 27,9
Asam asetat 0,8 N 2,16 x 10-3 27,2
Asam asetat 1 N 2,26 x 10-3 27,9
KCl 32,6 x 10-3 27,9
B. Perhitungan
N =
=
= 17,15 N
a. pengenenceran asam asetat
Pengenceran asam asetat 1 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 22
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
V1 x N1 = V2 x N2
V1 x 17,15 N = 100 mL x 1 N
V1 = 5,83 mL
Pengenceran asam asetat 0,8 N
V1 x N1 = V2 x N2
V1 . x 1 N = 100 mL x 0,8 N
V1 = 80 ml
Pengenceran asam asetat 0,6 N
V1 x N1 = V2 x N2
V1 x 0,8 N = 100 mL x 0,6 N
V1 = 75 ml
Pengenceran asam asetat 0,4 N
V1 x N1 = V2 x N2
V1 x 0,6 N = 100 mL x 0,4 N
V1 = 66,67 mL
Pengenceran asam asetat 0,2 N
V1 x N1 = V2 x N2
V1 x 0,4 N =100 mL x 0,2 N
V1 = 50 mL
b. penentuan nilai hantaran (L)
L = L asam asetat – L aquadest
konsentrasi 1 N
L = 2,26 x 10-3 S – 300 x 10-6 S
= 1,96 x 10-3 S
konsentrasi 0,8 N
L = 2,16 x 10-3 S – 300 x 10-6 S
= 1,86x 10-3 S
konsentrasi 0,6 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 23
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
L = 1986 x 10-6 S – 300 x 10-6 S
= 1,686 x 10-3 S
konsentrasi 0,4 N
L = 1913 x 10-6 S – 300 x 10-6 S
= 1,613 x 10-3 S
konsentrasi 0,2 N
L = 1396 x 10-6 S –300 x 10-6 S
= 1,096 x 10-3 S
c. penentuan nilai kappa (K)
K = L . e/a
e/a = 0,099/cm
konsentrasi 1 N
K = 1,96 x 10-3 s x 0,099/cm
= 1,9404 x 10-4 s/cm
konsentrasi 0,8 N
K = 1,86 x 10-3 s x 0,099/cm
= 1,8414 x 10-4 s/cm
konsentrasi 0,6 N
K = 1,686 x 10-3 s x 0,099/cm
= 1,6691 x 10-4 s/cm
konsentrasi 0,4 N
K = 1,613 x 10-3 s x 0,099/cm
= 1,597 x 10-4 s/cm
konsentrasi 0,2 N
K = 1,096 x 10-3 s x 0,099/cm
= 1,085 x 10-4 s/cm
d. penentuan nilai hantaran equivalen
c =
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 24
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
konsentrasi 1 N
c =
= 0,194 s/cm mol/ekuiv
konsentrasi 0,8 N
c =
= 0,230 s/cm mol/ekuiv
konsentrasi 0,6 N
c =
= 0,278 s/cm mol/ekuiv
konsentrasi 0,4 N
c =
= 0,399 s/cm mol/ekuiv
konsentrasi 0,2 N
c =
= 0,542 s/cm mol/ekuiv
e. Hantaran equivalen asam asetat masing-masing suhu T
t = o [1 + 0,02 (t – 25)]
o = 390,55
konsentrasi 1 N
t = 390,55 ohm cm2/equiv . 1 + 0,02 (27,3 – 25)
= 408,515 ohm cm2/equiv
konsentrasi 0,8 N
t = 390,55 ohm cm2/equiv . 1 + 0,02 (27,2 – 25)
= 407,734 ohm cm2/equiv
konsentrasi 0,6 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 25
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
t = 390,55 ohm cm2/equiv . 1 + 0,02 (27,9 – 25)
= 413,202 ohm cm2/equiv
konsentrasi 0,4 N
t = 390,55 ohm cm2/equiv . 1 + 0,02 (27,6 – 25)
= 410,859 ohm cm2/equiv
konsentrasi 0,2 N
t = 390,55 ohm cm2/equiv . 1 + 0,02 (27,7 – 25)
= 411,6397 ohm cm2/equiv
f. Derajat Ionisasi ()
α =
konsentrasi 1 N
α = = 4,967 x 10-4
konsentrasi 0,8 N
α = = 5,889 x 10-4
konsentrasi 0,6 N
α = = 7,118 x 10-4
konsentrasi 0,4 N
α = = 1,022 x 10-3
konsentrasi 0,2 N
α = = 1,388 x 10-3
g. Penentuan nilai Ka
Ka =
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 26
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
konsentrasi 1 N
Ka =
= 2,468 x 10
-7
konsentrasi 0.8 N
Ka =
= 2,776 x 10
-7
konsentrasi 0,6 N
Ka =
= 3,042 x 10
-7
konsentrasi 0,4 N
Ka =
= 4,182 x 10
-7
konsentrasi 0,2 N
Ka =
= 3,858 x 10
-7
h. Persamaan regresi
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 27
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
Y = A + Bx
y = 1 / c
x = c
No
.
x y xy x2
1 0,194 5,155 1 0,038
2 0,230 4,348 1 0,053
3 0,278 3,597 1 0,077
4 0,399 2,506 1 0,159
5 0,542 1,845 1 0,295
∑x=1,6
43
∑y=17,4
51
∑xy =
5
∑x2=0,6
21
x =
0,329
y =
3,490
xy =
1
x2 =
0,124
B =
=
= -9,054
A = y – Bx
= 3,490 – (-9,054 x 0,329)
= 6,469
Ka asam lemah
Ka = =
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 28
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
= 1,013 x 10
-6
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 29
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
4.2Pembahasan
Pada percobaan ini bertujuan untuk menentukan tetapan
kesetimbangan asam lemah. Dimana disini asam lemah yang
digunakan adalah asam asetat. Asam asetat merupakan salah satu
elektrolit lemah, dimana larutan ini merupakan pengahantar listrik
yang kurang baik. Asam aseat dibuat dalam berbagai konsentrasi
yang bertujuan untuk melihat dan mempelajari daya hantar listrik
elektrolit dan juga melihat pengaruh konsentrasi terhadap ion.
Pada pengukuran hantaran jenis elektrolit lemah seperti asam
asetat ini perlu dikoreksi terhadap hantaran jenis air karena
elektrolit lemah memiliki kesetimbangan kecil dan nilai tetapan
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 30
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
kesetimbangan air juga kecil. Disini juga dilakukan pengukuran
terhadap KCl yang berguna untuk menentukan hantaran jenis
larutan lain, dimana nilai hantaran jenis KCl dianggap sebagai
konstan.
Dari percobaan yang dilakukan maka dapat diketahui bahwa
semakin kecil konsentrasi, maka semakin kecil nilai hantarannya.
Begitu juga sebaliknya, semain besar konsentrasi, maka semakin
besar pula nilai hantarannya. Ini berarti nilai hantaran berbanding
lurus dengan konsentrasi. Hal ini disebabkan oleh berkurangnya
jumlah zat yang terionisasi dalam larutan akibat adanya
pengenceran.
Dari data yag diperoleh dapat dilihat bahwa nilai hantaran KCl
lebih besar dari pada nilai hantaran asam asetat. Dikarenakan KCl
adalah elektrolit kuat, dapat terionosasi sempurna dibandingkan
asam asetat yang merupakan elektrolit lemah.
Untuk suhu yang dilakukan dari konsentrasi asam asetat
didapat berbeda-beda, yaitu berkisar antara 26 sampai 27. Pada
penentuan hantaran equivalen diperoleh kesimpulan bahwa
semakin tinggi konsentrasi maka semakin kecil nilai hantarannya.
Ini berarti hantaran equivalen berbanding terbalik dengan
konsentrasi.
Jumlah ion yang terdapat didalam larutan tergantung pada
derajat ionisasi. Dari derajat ionisasi dapat ditentukan nilai Ka.
Dari praktikum yang dilakukan didapatkan nilai Ka asam lemah
yaitu 1,013 x 10-6.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 31
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
5.1Kesimpulan
Dari perhitungan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Nilai konstanta asam lemah akan naik dengan naiknya
konsentrasi.
2. Hantaran suatu zat sangat dipengaruhi oleh :
konsentrasi
Konsentrasi berbanding lurus dengan hantaran suatu zat.Jika
konsentrasi besar maka hantarannya juga besar.
suhu
Jika suhu besar maka mempercepat daya hantar suatu zat.
5.2Saran
Untuk mendapatkan hasil yang lebih sesuai dengan yang
diinginkan maka disarankan kepada praktikan selanjutnya agar :
a. memahami cara kerja dengan baik
b. tepat dalam membuat zat sebagai standar
c. teliti dalam melakukan pengenceran zat karena
perbedaan konsentrasi dapat mempengaruhi nilai hantaran.
JAWABAN PERTANYAAN
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 32
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
1. Hantaran jenis adalah perbandingan daerah elektroda dengan jarak elektroda
atau daya hantar 1 cm3. Satuannya : ohm/cm
Hantaran ekuivalen adalah hantaran larutan asam atau daya hantar larutan
elektrolit sebanyak 1 g equivalen diantara 2 elektroda dengan jarak 1 cm.
Satuannya : mho/cm2.
2. Gunanya untuk mengukur hantaran larutan KCl 0,1 N adalah untuk menentukan
hantaran jenis larutan lain dimana nilai-nilai hantaran jenis dianggap konstan.
3. Bilangan transport adalah bilangan atau jumlah fraksi dari arus total yang
dibawa oleh ion utama yang sering juga disebut dengan bilangan penghantar.
Mobilitas ion adalah koefisien pembanding antara kecepatan ion dengan kuat
medan listrik.
4. Perbedaan dari :
Disosiasi : perbandingan antara hantaran molar pada beberapa konsentrasi
dan hantaran molar pada pengenceran tak hingga.
Ionisasi : pengurangan larutan menjadi ion-ion penyusunnya.
5. Pada pengukuran hantaran jenis elektroda lemah perlu dikoreksi terhadap
hantaran jenis air karena elektrolit lemah memiliki nilai tetapan kesetimbangan
kecil dan nilai tetapan kesetimbangan air juga kecil.
6. Penentuan Ka untuk elektrolit 1-2 dengan pengukuran hantaran, penurunan
persamaan :
AB A+ + B-
C(1-α) αc αc
K = =
α =
DAFTAR PUSTAKA
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 33
Praktikum Kimia Fisika IISemester Genap 2011/2012
Day.R.A,A.L. Underwood.1988.ANALISA KIMIA KUANTITATIF. Edisi ke IV. Erlangga :
Jakarta.
Prof. Dr. Sukaharjo. KIMIA FISIKA. Penerbit Rineka Cipta. IKIP Jogjakarta.
Vogel. 1979. ANALISA KUANTITATIF SEMI MIKRO. PT Kalman Media Pustaka :
Jakarta.
Www.belajarkimai.com.elektrolit.html.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam LemahSecara Konduktometri 34