hasilkalikelarutan

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK I

PERCOBAAN X

HASIL KALI KELARUTAN, Ksp

OLEH:

NAMA : MUH. YAMIN A.

STAMBUK : F1C1 08 049

KELOMPOK : III

ASISTEN PEMBIMBING : WA ODE SITTI ZUBAYDAH

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2009

HASIL KALI KELARUTAN

A. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dalam melakukan percobaan ini, yaitu :

1. Memperlihatkan prinsip-prinsip hasil kali kelarutan

2. Menghitung kelarutan elektrolit yang bersifat sedikit larut

3. Menghitung panas pelarutan PbCl2 dengan menggunakan sifat kebergantungan

Ksp pada suhu.

B. LANDASAN TEORI

Kebanyakan senyawa ion yang dikaitkan dengan Ksp sering diistilahkan tak

larut, maksud sesungguhnya adalah yang kelarutannya amat terbatas. Keterbatasan

Ksp untuk zat yang sedikit larut. Kita telah menggunakan istilah ”zat yang sedikit

larut” dalam perubahan hasil kali kelarutan. Larutan jenuh dari zat yang kelarutannya

terlalu pekat, sehingga aktivitasnya tak dapat dianggap sama dengan konsentrasi

molarnya. Tanpa anggapan ini konsep hasil kali kelarutan menjadi tidak jelas

maknanya. Sekalipun tidak dinyatakan ”sedikit larut” dalam kesetimbangan

kelarutan, apabila dinyatakan nilai Ksp, maka yang dimaksud adalah senyawa ion

yang sedikit larut. Semua zat yang terlarut berada dalam larutan sebagai kation dan

anion yang terpisah. Misalna, dalam larutan jenuh magnesium fluorida, pasangan ion

yang terdiri dari satu ion Mg2+ dan satu ion F-, atau MgF+, mungkin ditemukan.

Apabila pembentukkan pasangan ion terjadi dalam larutan, konsentrasi ion bebas

cenderung menurun. Ini berarti bahwa banyaknya zat yang harus dilarutkan untuk

empertahankan konsentrasi ion bebas yang diperlukan untuk memenuhi rumus Ksp

meningkat : kelarutan meningkat apabila terjadi pembentukkan pasangan ion dalam

larutan (petrucci, 1988).

Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan mengukur

kelarutan (massa senyawa yang dapat larut dalam tiap liter larutan) sampai keadaan

tepat jenuh. Dalam keadaan itu, kemampuan pelarut telah maksimum untuk

melarutkan atau mengionkan zat terlarut. Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit

akan menjadi endapan. Hasil kali kelarutan dalam keadaan sebenarnya merupakan

nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion-ion ketika kesetimbangan tercapai antara

fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dan larutan itu (Syukri, 1999).

Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap suhu tertentu

adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan yang sama dengan

jumlah masing-masing ion yang bersangkutan. Kelarutan merupakan jumlah zat yang

terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh.

Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan hasil akhir yang dicapai oleh hasil kali ion

ketika kesetimbangan tercapai antra fase padat dari garam yang hanya sedikit larut

dalam larutan tersebut (Keenan, 1991).

Ksp = HKK = hasil perkalian [kation] dengan [anion] dari larutan jenuh suatu

elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen. Kelarutan suatu

elektrolit ialah banyaknya mol elektrolit yang sanggup melarut dalam tiap liter

larutannya. Jika konsentrasi ion total dalam larutan meningkat, gaya tarik ion menjadi

lebih nyata dan aktivitas (konsentrasi efektif) menjadi lebih kecil dibandingkan

konsentrasi stoikhiometri atau terukurnya. Untuk ion yang terlibat dalam proses

pelarutan, ini berarti bahwa konsentrasi yang lebih tinggi harus terjadi sebelum

kesetimbangan tercapai dengan kata lain kelarutan akan meningkat (Oxtoby, 2001).

Proses pengendapan merupakan proses pemisahan yang mudah, cepat dan

murah. Pada prinsipnya pemisahan unsur - unsur dengan cara pengendapan karena

perbedaan besarnya harga hasil kali kelarutan (solubility product constant/KSp).

Proses pengendapan adalah proses terjadinya padatan karena melewati besarnya KSp,

yang harganya tertentu dan dalam keadaan jenuh. Untuk memudahkan, KSp diganti

dengan pKSp = fungsi logaritma = - log KSp merupakan besaran yang harganya

positip dan lebih besar dari nol, sehingga mudah untuk dimengerti (Suyanti, et

al.,2008).

Kondisi optimum yang dicapai dengan perbandingan molar 19/5, yang

merupakan variasi perbandingan terbesar dibandingan dua variasi lainnya

membuktikan bahwa kondisi kejenuhan larutan mempengaruhi proses pembentukan

kristal. Penelitian sebelumnya menunjukan bahwa pembentukan kristal dari larutan

homogen tidak terjadi tepat pada harga konsentrasi ion sesuai dengan hasil kali

kelarutan, tetapi baru akan terjadi saat konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi

daripada konsentrasi larutan jenuhnya. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin

besarlah kemungkinan untuk membentuk inti baru, jadi makin besarlah laju

pembentukan inti (Dewi, et al.,2003).

Pada pH kurang dari 3, konsentrasi ion H+ cukup besar, sehingga reaksi (6)

cukup berarti untuk mengurangi jumlah Eu3+ yang bereaksi dengan pengemban. Pada

pH lebih tinggi dari 3, transport Eu(III) kembali menurun yang disebabkan mulai

terbentuknya senyawaan kompleks terlarut antara Eu(III) dengan ion hidroksida.

Selain itu, harga tetapan hasilkali kelarutan (Ksp) dari Eu(OH)3 yang relatif rendah

akan menyebabkan mulai mengendapnya senyawa tersebut. Kondisi pH umpan

sebesar 3 ini digunakan untuk mempelajari pengaruh komposisi pengemban

D2EHPA-TBP terhadap koefisien permeasi Eu(III) melalui SLM Hasil optimasi ini

ditunjukkan oleh Gambar 3. Laju transport terbaik diperoleh pada penggunaan

pengemban campuran 0,8 M D2EHPA dengan 0,2 M TBP (Buchari, et al., 2003).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat – alat yang digunakan pada percobaan ini adalah :

1. Rak tabung Reaksi

2. Tabung Reaksi ( 4 buah)

3. Pembakar listrik

4. Termometer

5. Gegep

Adapun bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah :

1. Pb(NO3)2 0,079 M

2. KaCl 1 M

D. PROSEDUR KERJA

E. Hasil Pengamatan

10 mL 0,079M Pb(NO3)2

- dimasukkan ke dalam 4 tabung reaksi- ditambahkan KCl 1 M masing-masing

sebanyak 2; 2,5; 3; 3,5 mL pada tabung yang berbeda

- dikocok- dibiarkan beberapa menit- diamati apakah sudah terbentuk endapan

10 mL Pb(NO3)2 + KCl dengan volume berbeda dalam tabung reaksi

- ditempatkan pada gelas kimia yang telah dipanaskan di atas penangas

- diaduk dengan termometer- dicatat suhu pada saat endapan

tepat larut

Hasil pengamatan….?

1. Tabel Pengamatan

No Volume 0,079M Pb(NO3)2 (mL)

Volume 1,0 M KCl (mL)

Pembentukan endapan

T (oC)

1 10 1 Belum

2 10 1,5 Belum

3 10 2 Sudah 65

4 10 2,5 Sudah 66

5 10 3 Sudah 73

6 10 3,5 Sudah 75

2. Reaksi

Pb(NO3)2 + 2KCl PbCl2 + 2KNO3

PbCl2 Pb2+ + Cl-

3. Perhitungan

Untuk KCl 2 ml

Dik: V Pb(NO3)2 = 10 ml

M Pb(NO3)2 = 0,079 M

V KCl = 2 ml

M KCl = 1 M

Dit : Ksp = .......?

Peny:

Mol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2

= 10 ml x 0,079 M

= 0,79 mmol

Mol KCl = V KCl x M KCl

= 2 ml x 1 M

= 2 mmol

Reaksi pengendapan PbCl2


M 0,79 mmol 2 mmol - -

B 0,79 mmol 1,58 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol

S - 0,42 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol

Mol PbCl2 = 0,79 mmol

PbCl2 Pb2+ + Cl-

1 mol PbCl2 1 mol Pb2+ 2 mol Cl-

Sehingga,

Mol Pb2+ = mol PbCl2 = 0,79 mmol

Mol Cl- = 2 x mol PbCl2 = 1,58 mmol

Volume total = V Pb(NO3)2 + V KCl

= 10 ml + 2 ml

= 12 ml

=

=

Ksp = x 2

= 0,0658 M x (0,132)2

= 1,1465 x 10-3 M3

Log Ksp = -2,9406

Merujuk dari hasil perhitungan di atas dengan cara yang sama, maka

perhitungan untuk keseluruhan volume KCl dapat dilihat pada tabel

berikut.

V Pb(NO3)2

0,079M (ml)

V KCl1 M (ml)

Suhu [Pb2+] [Cl-] (10-3 M2) Ksp Log

Ksp1/T

(10-3 K-1)0C K

10 2 65 338 8,6856 1,1465 -2,9406 2,9586

10 2,5 66 339 7,9632 1,0034 -2,9985 2,9499

10 3 73 346 7,4176 0,9049 -3,0434 2,8902

10 3,5 75 348 6,8445 0,8008 -3,0965 2,8736

4. Grafik

Grafik hubungan log ksp terhadap 1/T

y = 1,4707x - 7,3113-3,12-3,1

-3,08-3,06-3,04-3,02

-3-2,98-2,96-2,94-2,92

2,86 2,88 2,9 2,92 2,94 2,96 2,98

1/T

Log

Ksp

Berdasarkan grafik diatas diperoleh persamaan y = 1,4707x-7,3113.

Persamaan Van’t Hoff telah memberikan Ksp = - + C. Persamaan grafik

tersebut identik dengan persamaan regresi linear Ksp, sehingga H dapat diperoleh

yaitu :

- = 1,4707

- Ho = 1,4707 x 2,303 x 8,314 J/mol K

Ho = -28,159702 J/mol K

F. PEMBAHASAN

Kelarutan dapat didefinisikan sebagai jumlah (konsentrasi) maksimum suatu

zat yang dapat larut ke dalam suatu larutan jenuh. Kelarutan sangat bergantung pada

jenis zat terlarut, karena pada dasarnya ada zat yang mudah larut dan ada pila zat

yang sukar larut. Dalam suatu larutan jenuh dari suatu elektrolit yang sukar larut,

terdapat kesetimbangan antara zat padat yang tidak larut (endapan yang terbentuk)

dengan ion-ion zat itu yang larut. Kesetimbangan itu dicirikan oleh hasil kelarutan,

Ksp zat tersebut, Ksp zat tersebut merupakan hasil kali konsentrasi ion-ion yang larut

dipangkatkan koefisien masing-masing ion.

Dalam percobaan kali ini, kita tidak akan hanya menentukan nilai Ksp PbCl2,

tetapi juga beberapa variabel-variabel tertentu seperti T (suhu pelarutan), dan ΔH0rx.

Pada percobaan yang pertama dilakukan pencampuran antara Pb(NO3)2 0,079 M

dengan volume tetap, yaitu 10 ml dengan KCl 1 M yang volumenya bervariasi.

Tujuannya adalah untuk melihat pada volume KCl yang keberapa terbentuk endapan.

Endapan yang terbentuk (PbCl2) inilah yang nantinya akan kita coba lihat

kelarutannya.

Setelah dilakukan percobaan, ternyata endapan PbCl2 belum terbentuk saat

volume KCl 1 ml dan 1,5 ml. Hal ini berarti bahwa harga Ksp masih jauh lebih besar

daripada konsentrasi ion-ion Pb2+ dan Cl- dalam larutan. Sedangkan pada volume KCl

sebesar 2 ml sampai 3,5 ml ternyata terbentuk endapan PbCl2. Sesuai dengan prinsip-

prinsip pengendapan, maka hal tersebut dikarenakan konsentrasi hasil kali ion-ion

penyusun PbCl2 (ion Pb2+ dan ion Cl-) > harga Ksp PbCl2. hal tersebut dapat dilihat

dari perhitungan yang menunjukkan bahwa harga hasil kali ion-ion Pb2+ dan Cl- >

harga Ksp pada suhu-suhu pengendapan yang telah dihitung sebelumnya.

Dari hasil pengamatan selama percobaan, kita melihat bahwa jumlah endapan

yang terbentuk semakin banyak seiring dengan pertambahan volume KCl. Semakin

banyaknya endapan yang diperoleh menunjukkan kelarutan dari Pb(NO3)2 semakin

kecil. Mengapa hal ini terjadi ? semakin kecilnya kelarutan itu disebabkab karena

efek ion senama, yaitu KCl yang tidak bereaksi.

Sesuai dengan azas Le Chatelier tentang pergeseran kesetimbangan,

penambahan konsentrasi ion NO3- dari senyawa KNO3 yang terbentuk akan

menggeser kesetimbangan ke kiri. Akibat dari pergeseran itu, jumlah PbCl2 yang

larutakan semakin kecil. Dan dapat kita simpulkan bahwa ion senama akan

memperkecil kelarutan. Seperti yang kita lihat dalam tabel perhitungan bahwa nilai

Ksp semakin kecil, seiring dengan pertambahan volume.

Selain menghitung harga Ksp, kita juga akan menghitung harga T dan ΔH0rx.

T merupakan suhu saat endapan PbCl2 tepat larut. Semakin banyak endapan PbCl2

yang terbentuk semakin besar pula suhu yang dibutuhkan PbCl2 untuk tepat larut.

karena sesuai dengan persamaan van’t Hoff :

Log Ksp = - Ho/2,303 R.1/T + tetapan

maka akan dapat kita lihat bahwa nilai log Ksp berbanding terbalik dengan suhu (T).

Log Ksp menyatakan banyaknya PbCl2 yang dapat larut. Sehingga, jika PbCl2 yang

larut semakin sedikit ( endapan yang terbentuk semakin banyak) maka suhu pelarutan

endapan PbCl2 (T) yang dibutuhkan pun akan semakin besar.

Dengan cara perhitungan regresi linear kita dapat memperoleh nilai a dan b.

Nilai a = nilai tetapan, sedangkan nilai b kita dapat memperoleh nilai ΔH0. Setelah

nilai b disubtitusi maka nilai ΔH0rx = -28,159702 J/mol K. Nilai ΔH0rx. Yang (-)

negatif menunjukkan bahwa raksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm (melepaskan

panas).

G. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik beberapa

kesimpulan :

1. Prinsip – prinsip hasil kali kelarutan, Ksp adalah jika kelarutan lebih kecil

dibanding Ksp maka larutan belum jenuh, jika kelarutan sama dengan Ksp

maka larutan dikatakan tepat jenuh dan jika kelarutan lebih besar dibanding

Ksp maka larutan dikatakan lewat jenuh.

2. Harga Ksp PbCl2 pada panambahan NaCl 0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5 mL berturut-

turut adalah 5,399.10-8; 3,755.10-7; 1,109.10-6; 2,314.10-6; 4.10-6

3. Panas palarutan PbCl2 berdasarkan sifat kebergantungan Ksp terhadap waktu

adalah -382942840 J/mol K

DAFTAR PUSTAKA

Buchari, Eti, T., dan Aminudin, S., 2003. Pengaruh Pelarut dan Temperatur terhadap Tranport Europium (III) melalui Membran Cair Berpendukung. Jurnal Matematika dan Sains Vol. 8 No. 4.

Dewi, D.F., dan Ali, M., 2003. Penyisihan Fosfat Dengan Proses Kristalisasi Dalam Reaktor Terfluidisasi Menggunakan Media Pasir Silika. Jurnal Purifikasi, Vol.4, No.4.

Keenan, Charles W. dkk., 1991, Kimia Untuk Universitas Jilid 2, Erlangga. Jakarta.

Oxtoby. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, 1988. Kimia Dasar jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Suyanti, M.W. Purwani, dan Muhadi, A.W., 2008. Peningkatan Kadar Neodimium Secara Proses Pengendapan Bertingkat Memakai Amonia. SEMINAR NASIONAL IV.

Syukri, 1999, Kimia Dasar 2, ITB Press, Bandung.

LAMPIRAN

Untuk KCl 2 ml


M Pb(NO3)2 = 0,079 M

V KCl = 2 ml

M KCl = 1 M

Dit : Ksp = .......?

Peny:


= 10 ml x 0,079 M

= 0,79 mmol


= 2 ml x 1 M

= 2 mmol





S - 0,42 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol


PbCl2 Pb2+ + Cl-


Sehingga,




= 10 ml + 2 ml

= 12 ml

=

=

Ksp = x 2

= 0,0658 M x (0,132 M)2

= 1,1465 x 10-3 M3

Log Ksp = -2,9406

Untuk KCl 2,5 ml


M Pb(NO3)2 = 0,079 M

V KCl = 2,5 ml

M KCl = 1 M

Dit : Ksp = .......?

Peny:


= 10 ml x 0,079 M

= 0,79 mmol


= 2,5 ml x 1 M

= 2,5 mmol



M 0,79 mmol 2,5 mmol - -


S - 0,92 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol


PbCl2 Pb2+ + Cl-


Sehingga,




= 10 ml + 2,5 ml

= 12,5 ml

=

=

Ksp = x 2

= 0,0632 M x (0,126 M)2

= 1,0034 x 10-3 M3

Log Ksp = -2,9985

Untuk KCl 3 ml


M Pb(NO3)2 = 0,079 M

V KCl = 3 ml

M KCl = 1 M

Dit : Ksp = .......?

Peny:


= 10 ml x 0,079 M

= 0,79 mmol


= 3 ml x 1 M

= 3 mmol





S - 1,42 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol


PbCl2 Pb2+ + Cl-


Sehingga,




= 10 ml + 3 ml

= 13 ml

=

=

Ksp = x 2

= 0,0608 M x (0,122 M)2

= 0,9049 x 10-3 M3

Log Ksp = -3,0434

Untuk KCl 3,5 ml


M Pb(NO3)2 = 0,079 M

V KCl = 3,5 ml

M KCl = 1 M

Dit : Ksp = .......?

Peny:


= 10 ml x 0,079 M

= 0,79 mmol


= 3,5 ml x 1 M

= 3,5 mmol



M 0,79 mmol 3,5 mmol - -


S - 1,92 mmol 0,79 mmol 1,58 mmol


PbCl2 Pb2+ + Cl-


Sehingga,




= 10 ml + 3,5 ml

= 13,5 ml

=

=

Ksp = x 2

= 0,0585 M x (0,117 M)2

= 0,8008 x 10-3 M3

Log Ksp = -3,0965

hasilkalikelarutan

Documents