ii. distribusi solute antara dua pelarut tak tercampur

15
LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA PERCOBAAN II DISTRIBUSI SOLUTE ANTARA DUA PELARUT TAK TERCAMPUR Nama : M. Alfian Noor NIM : J0B111235 Kelompok : 2 Asisten : Normilawati

Upload: alvi-hunter

Post on 12-Aug-2015

1.108 views

Category:

Documents


16 download

TRANSCRIPT

Page 1: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

LAPORAN PRAKTIKUM

FARMASI FISIKA

PERCOBAAN II

DISTRIBUSI SOLUTE ANTARA DUA PELARUT TAK TERCAMPUR

Nama : M. Alfian Noor

NIM : J0B111235

Kelompok : 2

Asisten : Normilawati

PROGRAM STUDI D3 ANALIS FARMASI DAN MAKANAN

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2012

Page 2: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

PERCOBAAN II

DISTRIBUSI SOLUTE ANTARA DUA PELARUT TAK TERCAMPUR

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini adalah menentukan konstanta kesetimbangan

suatu zat terlarut (solute) terhadap dua pelarut yang tidak bercampur.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Ekstraksi cairan-cairan merupakan suatu teknik dalam larutan

(biasanya dalam air) dibuat bersentuhan dengan pelarut (biasanya pelarut

organik), yang pada hakekatnya tak tercampurkan dan menimbulkan

perpindahan satu atau lebih zat terlarut (solute). Pemisahan yang dapat

dilakukan bersifat sederhana, bersih, cepat, dan mudah. Pemisahan dapat

dilakukan dengan mengocok-ngocok dalam corong pemisah selama beberapa

menit (Basset, 1994).

Ekstraksi meliputi distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang tak

dapat bercampur. Pelarut yang umum dipakai adalah pelarut air dan pelarut

organik antara lain seperti kloroform, eter atau n-heksan. Garam-garam

anorganik, asam-asam dan basa-basa yang dapat larut dalam air serta

senyawa-senyawa organik dapat larut dalam air bisa dipisahkan dengan baik

melalui ekstraksi ke dalam air dari pelarut-pelarut yang kurang polar

(Arsyad, 2001).

Diantara berbagai jenis metode pemisahan, ektraksi pelarut atau

disebut juga ekstraksi air merupakan metode pemisahan yang paling baik dan

populer. Alasan utamanya adalah bahwa pemisahan ini dapat dilakukan baik

dalam tingkat makro maupun mikro. Prinsip metode ini didasarkan pada

distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang

tidak saling bercampur, batasannya adalah zat terlarut dapat ditransfer pada

jumlah yang berbeda dalam kedua fase tersebut (Khopkar, 1990).

Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada banyaknya ekstraksi yang

dilakukan. Hasil yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan

berulang dengan jumlah pelarut sedikit-sedikit. Ekstraksi bertahap baik

Page 3: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

digunakan jika perbandingan distribusi besar. Alat yang biasa digunakan pada

ekstraksi bertahap adalah corong pisah (Khopkar, 1990).

Untuk memahami prinsip-prinsip dasar ekstraksi, dibahas terlebih

dahulu berbagai istilah yang digunakan untuk menyatakan keefektifan

pemisahan. Untuk suatu zat terlarut A yang didistribusikan antara dua fase tak

tercampurkan a dan b, hukum distribusi atau partisi Nerst menyatakan bahwa

asal keadaan molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur adalah

konstan :

konsentrasi zat terlarut dalam pelarut akonsentrasi zat terlarut dalam pelarut b

=[ A ]a[ A ]b

= K D

dimana KD adalah sebuah tetapan yang dikenal sebagai koefisien distribusi

atau koefisien partisi. Hukum ini tidak berlaku apabila spesi yang

didistribusikan itu mengalami disosiasi atau asosiasi dalam salah satu fase

tersebut (Basset, 1994).

Hukum distribusi atau partisi dapat dirumuskan apabila suatu zat

terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang tak dapat bercampur, maka pada

suatu temperatur yang konstan untuk tiap spesi molekul terdapat angka

banding distribusi yang konstan antara kedua pelarut itu dan angka banding

distribusi itu tak bergantung pada spesi molekul lain yang mungkin ada. Harga

angka banding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat dasar zat

terlarut dan temperatur (Svehla, 1985).

Banyak pemisahan penting ion logam dikembangkan pada

pembentukan senyawaan sempit dengan aneka reagensia organik. Reagensia

harus membentuk molekul yang netral, tak larut dalam air, larut dalam

kloroform atau karbon tetraklorida dengan ion logam. Kemampuan ekstraksi

suatu logam merupakan gabungan faktor yang mencakup baik kecenderungan

terbentuknya senyawaan sempit dan kelarutan relatifnya dalam kedua fase,

sepanjang pH yang wajar (Day, 1986).

Bila suatu zat terlarut membagi diri antara dua cairan yang tak dapat

bercampur, ada suatu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat pelarut

dalam kedua fase pada kesetimbangan. Nernst memberikan pernyataan tentang

hukum distribusi ketika dia menunjukkan bahwa suatu zat terlarut akan

Page 4: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

membagi dirinya antara dua cairan yang tak dapat bercampur sedemikian rupa,

sehingga angka banding konsentrasi pada kesetimbangan adalah konstanta

pada suatu temperatur tertentu (Day, 1986).

Umumnya, garam logam yang sederhana cenderung menjadi lebih

dapat larut dalam pelarut yang sangat polar seperti air daripada dalam pelarut

organik yang tetapan dielektriknya jauh lebih rendah. Banyak ion disolvasikan

oleh air, dan energi solvasi itu disumbangkan untuk merusak kisi kristal

garam. Dibutuhkan kerja yang lebih kecil untuk memisahkan ion-ion yang

muatannya berlawanan dalam pelarut dielektrik tinggi. Biasanya diperlukan

suatu spesies yang tak bermuatan jika suatu ion harus diekstrak dari dalam air

ke dalam suatu pelarut organik. Sebaliknya kadang-kadang suatu spesies tak

bermuatan yang dapat diekstrak ke dalam suatu pelarut organik

diperoleh lewat asosiasi ion-ion yang muatannya berlawanan

(Day, 1986).

Dalam kompleks-kompleks sepit, ion logam pusat berkoordinasi

dengan suatu basa organik polifungsional dengan membentuk sebuah

senyawaan cincin yang stabil. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan

kompleks-kompleks ion logam yaitu :

1. Kekuatan basa dari gugus penyepit (pengkelat). Kestabilan kompleks sepit

yang terbentuk oleh suatu ion logam tertentu umumnya bertambah dengan

bertambahnya kekuatan basa zat penyepit seperti diukur dari nilai pKa-nya.

2. Sifat dari atom donor (penyumbang) dalam zat penyepit. Ligan-ligan yang

mengandung atom-atom dari jenis basa lunak, membentuk kompleks-

kompleks yang paling stabil, maka merupakan reagensia yang lebih

selektif.

3. Ukuran cincin. Cincin-cincin sepit terkonjugasi yang beranggota lima atau

enam adalah yang paling stabil, karena zat-zat ini mempunyai regangan

yang minimum. Gugus-gugus fungsional dari ligan harus terletak

sedemikian sehingga mereka memungkinkan terbentuknya sebuah cincin

yang stabil.

4. Efek-efek resonansi dan sterik. Kestabilan struktur sepit meningkat oleh

sumbangan berupa struktur-struktur resonansi pada cincin-cincin sepit itu.

Page 5: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

Di dalam suatu proses ekstraksi, orang biasanya menghendaki jumlah

zat yang diekstrak dalam fase air sekecil mungkin. Persamaan yang digunakan

untuk menyatakan jumlah zat yang tersisa dalam fase air adalah:

Wn = Wo [ V

Kd . V +S ]n

Dimana: Wn = jumlah zat terlarut

Wo = jumlah zat terlarut mula-mula

V = jumlah volume fase air yang mengandung zat terlarut

S = jumlah pelarut organik yang dipakai

n = jumlah n kali proses

(Basset, 1994).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah buret 50 mL,

corong pisah 250 mL, erlenmeyer 250 mL, labu takar 50 mL, pipet tetes,

pipet ukur 10 mL dan 25 mL.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah asam asetat

1 M, indikator PP, larutan standar NaOH 0,5 M, dan petroleum eter.

IV. PROSEDUR KERJA

Prosedur kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Asam asetat 50 mL dibuat masing-masing dengan konsentrasi 1,0; 0,8 ; 0,6;

0,4; 0,2 M.

2. Masing-masing larutan diambil 25 mL, kemudian dimasukkan dalam

corong pisah.

3. Sisanya diambil 10 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer lalu dititrasi

dengan larutan NaOH 0,5 M. Titrasi dilakukan 2 kali.

4. Larutan asam asetat dalam corong pisah ditambah 25 mL petroleum eter,

kemudian dikocok sampai terjadi kesetimbangan selama 10 menit,

Page 6: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

kemudian dibiarkan sampai terjadi pemisahan yang jelas antara air dan

petroleum eter.

5. Lapisan air dipisahkan kemudian diambil 10 mL dititrasi dengan larutan

NaOH 0,5 M sehingga dapat diketahui konsentrasi di dalam air setelah

kesetimbangan. Semua titrasi dilakukan 2 kali.

6. Percobaan ini dilakukan untuk setiap konsentrasi asam asetat yang berbeda

seperti yang dibuat pada langkah sebelumnya.

Page 7: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

B. Pembahasan

Percobaan kali ini dilakukan untuk menentukan konstanta

kesetimbangan suatu zat terlarut (solute) terhadap dua pelarut yang tidak

bercampur. Pada percobaan ini digunakan asam asetat yang dapat

terdistribusi dalam dua pelarut yang tak saling bercampur dalam corong

pisah. Cara ini disebut ekstraksi cair-cair, ekstraksi meliputi distribusi zat

terlarut diantara dua pelarut yang tak dapat bercampur.

Pelarut yang umum dipakai adalah pelarut air dan pelarut organik

lain seperti kloroform, petroleum eter, dan benzena atau CCl4. Prinsip

metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan

tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur, batasannya adalah

zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase

tersebut. Pemisahan dapat dilakukan dengan mengocok-ngocok dalam

corong pemisah selama beberapa menit.

Pada percobaan ini pertama-tama dibuat larutan asam asetat 50 mL

dengan konsentrasi 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 M. Asam asetat (CH3COOH)

dalam percobaan ini digunakan sebagai solute, sedangkan solven yang

digunakan adalah petroleum eter. Larutan asam asetat dalam air apabila

dibiarkan kontak dengan pelarut organik seperti petroleum eter maka akan

terdistribusi dengan baik ke dalam dua pelarut tersebut. Oleh karena itu,

sebelum dikontakkan dengan pelarut organik, terlebih dahulu konsentarsi

mula-mula asam asetat dihitung dengan mentitrasinya dengan NaOH

0,5 M atau disebut proses standarisasi. Titik akhir titrasi dapat diketahui

dengan bantuan indikator PP ditandai dengan perubahan warna dari bening

menjadi warna merah muda. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

Pada penentuan konsentrasi asam asetat setelah kesetimbangan

dalam petroleum eter, sebanyak 25 mL asam asetat dicampurkan dengan

25 mL petroleum eter dalam corong pisah. Campuran larutan dikocok-

kocok selama 10 menit agar proses distribusi solute berlangsung dengan

baik dalam kedua solven. Pengocokan pada campuran asam asetat dengan

petroleum eter dilakukan agar larutan tersebut mengalami kesetimbangan.

Page 8: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

Asam asetat adalah suatu asam lemah yang dapat larut dalam pelarut

polar maupun pelarut non-polar. Selama proses pengocokan akan

terbentuk gas sehingga selang beberapa menit pipa corong pisah harus

dibuka untuk melepaskan gas tersebut karena apabila gas ditahan dalam

corong pisah, maka tekanan dalam corong akan semakin besar sehingga

tutup corong pisah dapat terlempar. Setelah proses pengocokan selesai,

selanjutnya campuran didiamkan beberapa menit. Hasil pengamatan

menunjukkan terbentuk dua lapisan cairan. Pada lapisan atas terlihat air

dan di lapisan bawah petroleum eter. Petroleum eter memiliki massa jenis

yang lebih besar dari air sehingga petroleum eter berada di lapisan bawah,

sedangkan air berada pada lapisan atas. Antara keduanya tidak akan saling

bercampur karena kedua larutan memiliki fase yang berbeda dalam

kesetimbangan. Lapisan atas tersebut yang diambil untuk analisis

selanjutnya.

Lapisan atas dititrasi kembali dengan NaOH 0,5 M untuk

mengetahui konsentrasi asam asetat sisa dalam air setelah kesetimbangan.

Konsentrasi asam asetat dalam pelarut organik lebih kecil dibandingkan

kelarutan dalam air. Hal ini dikarenakan dalam larutan, asam asetat akan

terdisosiasi menjadi ion-ion. Air memiliki momen dipol dan tetapan

dielektrik yang lebih kuat dibandingkan pelarut organik sehingga air akan

lebih kuat menarik asam asetat. Hal ini terlihat dari nilai konsentrasi asam

asetat yang tidak mencapai angka 1. Jadi, semakin banyak jumlah zat yang

terekstrak atau terdistribusi dengan baik dalam dua pelarut maka selisih

dari solute tersebut akan semakin sedikit sehingga nilai konsentrasinya

juga semakin kecil. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+

Berdasarkan hasil percobaan distribusi solute (asam asetat) terhadap

petroleum eter dan air yaitu terdistribusi baik di dalam dua pelarut

tersebut. Hal ini karena CH3COOH dapat larut dalam pelarut polar (air)

maupun pelarut non-polar (petroleum eter). Grafik hubungan antara ln C

air dan ln C PE y = 2.064x + 2.178 dan R² = 0.286. Hasil perhitungan

grafik diperoleh nilai slope (n) = 2,0647 dan intersep (k) = 0,2338.

Page 9: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai

berikut:

1. Penentuan konstanta kesetimbangan suatu solute terhadap dua pelarut

yang tidak bercampur berdasarkan pada distribusi zat terlarut antara dua

pelarut yang memiliki fase yang berbeda dalam kesetimbangan.

2. Distribusi solute (asam asetat) terhadap petroleum eter dan air yaitu

terdistribusi baik di dalam dua pelarut tersebut.

3. Semakin banyak zat yang terdistribusi dalam pelarut maka selisih dari

solute akan semakin sedikit sehingga nilai konsentrasinya juga semakin

kecil.

4. Hasil perhitungan grafik diperoleh nilai slope (n) = 2,0647 dan intersep

(k) = 0,2338.

Page 10: II. Distribusi Solute Antara Dua Pelarut Tak Tercampur

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, M.N. 2001. Kamus Kimia. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Basset, J. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.

Day, A.R. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi ke 4. Erlangga. Jakarta.

Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Svehla, G. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Kalman Media Pustaka. Jakarta.