LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA DASAR

PERCOBAAN IV

KESETIMBANGAN HASIL KALI KELARUTAN

NAMA : DEVI PRAMANIK LISNASURI

NIM : J1C112029

KELOMPOK : III (TIGA)

ASISTEN : YULIANA SRI WATI

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2012

PERCOBAAN IV

KESETIMBANGAN HASIL KALI KELARUTAN

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan praktikum ini adalah agar praktikan dapat

memahami sifat larutan jenuh, kelarutan suatu garam dalam pelarut dan

menentukan hasil kali kelarutannya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Reaksi kimia adalah perubahan spontan pereaksi menjadi hasil reaksi

menuju kesetimbangan. Suatu kesetimbangan kimia mempunyai konstanta

kesetimbangan yang nilainya bergantung pada suhu dan jenis kesetimbangan.

Kegunaan konstanta kesetimbangan untuk mengetahui letak kesetimbangan,

apakah dekat ke pereaksi atau kah ke hasil reaksi (Syukri, 1999).

Keadaan setimbang yaitu perbandingan relatif antara pereaksi dan hasil

reaksi lebih kuat ke kiri berarti lebih banyak ke arah bentuk molekul. Reaksi

lawan tak berhenti pada keadaan setimbang, hanya kecepatannya ke kedua arah

yang sama. Sifat-sifat kimia khas suatu zat akan menentukan kecenderungan

relatif ke mana reaksi akan berjalan (Brady, 1999).

Kelarutan suatu senyawa didefinisikan sebagai jumlah terbanyak (yang

dinyatakan baik dalam gram atau dalam mol) yang akan larut dalam

kesetimbangan dalam volume pelarut tertentu pada suhu tertentu. Meskipun

pelarut–pelarut selain air digunakan dalam banyak aplikasi, larutan dalam air

adalah yang paling penting dan banyak digunakan (Oxtoby, 2001).

Jika sejumlah zat terlarut dibiarkan berhubungan dengan sejumlah terbatas

pelarut, pelarutan terjadi secara terus menerus. Hal ini berlaku karena adanya

proses pengendapan, yaitu kembalinya spesies (atom, ion dan molekul) dalam

keadaan tak larut. Pada waktu pelarutan dan pengendapan terjadi dengan laju atau

kecepatan sama, kuantitas terlarut yang larut dalam sejumlah pelarut tetap sama

pada setiap waktu. Proses ini adalah satu kesetimbangan dinamis dan larutannya

dinamakan larutan jenuh. Konsentrasi larutan jenuh dikenal sebagai kelarutan zat

terlarut dalam pelarut tertentu (Petrucci, 1987).

Disebut kesetimbangan dinamis karena dalam larutan selalu terjadi

perubahan, terjadi dua reaksi, yaitu ion-ion bereaksi menjadi molekul dan molekul

bereaksi membentuk ion-ion. Untuk menunjukkan adanya reaksi kesetimbangan

dalam suatu reaksi, digunakan dua tanda panah pada reaksi kimianya. Penggunaan

panah dua arah ini menyatakan bahwa kecepatan reaksi dari kiri ke kanan adalah

sama dengan kecepatan reaksi dari kanan ke kiri (Brady, 1999).

Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam sistem

terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi, dan sebaliknya. Sebagai

contoh : AB + CD AC + BD

dalam kesetimbangan ini, terjadi reaksi AB dan CD menjadi AC dan BD, dan

pada saat yang sama, AC dan BD bereaksi menjadi AB dan CD. Akibatnya

keempat zat dalam sistem itu jumlahnya mendekati konstan (Syukri, 1999).

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu sistem

kesetimbangan homogen dan sistem kesetimbangan heterogen, yaitu :

1. Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota

sistemnya mempunyai kesamaan fase, sehingga sistem yang terbentuk itu

hanya memiliki satu fase.

2. Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota

sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga sistem yang terbentuk

pun mempunyai lebih dari satu macam fase. Kesetimbangan heterogen

yang terdiri atas padatan dan cairan, misalnya padatan NB dan pelarutnya

H2O, maka dalam larutan terbentuk sistem sebagai berikut:

NB(s)+2nH2O N+ (nH2O) + B- (nH2O)

Tetapan kesetimbangan sistem diatas adalah:

K=N+ (nH 2 O )⋅B− (nH2 O )

NB⋅H 2O2n

H2O dan kepekatan NB padat dalam fase ini boleh dikatakan tetap, karena NB

padat berubah menjadi N+ (nH2O) dan B- (nH2O) kecil sekali dengan demikian:K

= N+ (nH2O) . B- (nH2O)

(Rosenberg, 1992).

Rumus tetapan kesetimbangan yang menggambarkan kesetimbangan

antara senyawa ion yang sedikit larut dengan ion-ionnya dalam larutan berair

dinamakan tetapan hasil kali kelarutan, disingkat Ksp. Ksp yaitu hasil kali

konsentrasi tiap ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing-masing

(Rosenberg, 1992).

Bilamana hasil kali kelarutan dua ion (dengan pangkatnya masing–

masing) di dalam larutan kurang dari nilai hasil kali kelarutan yang

berasangkutan, larutan itu tidak jenuh. Jika kepada larutan itu ditambahkan suatu

garam padat yang sehubungan, maka garam itu akan larut. Guna mencegah

pengendapan yang berkelarutan rendah, kita harus menambahkan zat yang dapat

membuat konsentrasi salah satu ion sedemikian rendah sehingga hasil kali

kelarutan garam itu tidak dapat tercapai (Rosenberg, 1992).

Salah satu cara untuk menentukan kelarutan dan hasil kali kelarutan suatu

zat/garam dapat ditentukan dengan cara titrasi. Secara umum hubungan antara

kelarutan dengan Ksp (hasil kali kelarutan) terhadap pengendapan larutan adalah

sebagai berikut:

1. Jika kelarutan >Ksp maka larutan akan mengendap

2. Jika kelarutan < Ksp maka kelarutan tidak mengendap

3. Jika kelarutan = Ksp maka kelarutan akan larut pada titik tepat jenuh

(Petrucci, 1987).

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 positif dan lebih besar dari nol, sehingga mudah untuk dimengerti.

AxBy(s) <==> . xAy+(aq) + yBx- (aq)

KSp = [Ay+]x [Bx-]y

(Oxtoby, 2001).

Kristalisasi adalah peristiwa pembentukan partikel-partikel zat padat

dalam dalam suatu fase homogeny (McCabe dkk, 1991). Kristalisasi dari larutan

dapat terjadi jika padatan terlarut dalam keadaan berlebih (di luar kesetimbangan,

maka sistem akan mencapai kesetimbangan dengan cara mengkristalkan padatan

terlarut (Masduqi, 2003).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas piala

100 mL, erlenmeyer 100 mL, pipet volume (ukuran 5, 20, dan 25 mL),

buret 50 mL, dan corong kaca.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan

jenuh MgCO3, CaCO3, larutan standar HCl 0,001 M, larutan standar

NaOH 0,001 M, dan indikator fenol merah.

IV. PROSEDUR KERJA

1. Dimasukkan 12,5 mL larutan jenuh MgCO3 ke dalam erlenmeyer dengan

menggunakan gelas ukur.

2. Ditambahkan 2,5 mL larutan HCl 0,001 M dengan menggunakan gelas

ukur.

3. Ditambahkan 5 mL larutan NaOH 0,001 M dengan menggunakan gelas

ukur.

4. Dicuci buret yang akan digunakan dengan akuades, dikeringkan.

5. Diisi buret dengan larutan standar HCl 0,001 M.

6. Ditambahkan indikator fenol merah ke dalam erlenmeyer.

7. Dititrasi larutan di dalam erlenmeyer dengan larutan HCl 0,001 M dari

buret sampai tepat terjadi perubahan warna konstan.

8. Dihentikan titrasi, dicatat volume HCl yang diperlukan untuk titrasi.

9. Dilakukan prosedur yang sama untuk larutan CaCO3.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil dan Perhitungan

1. Hasil

5.1 Tabel Data Hasil Pengamatan MgCO3

No Langkah Percobaan Hasil Pengamatan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Dimasukkan larutan jenuh MgCO3 ke

dalam erlenmeyer menggunakan gelas

ukur.

Ditambahkan larutan HCl 0,001 M

menggunakan gelas ukur.

Ditambahkan larutan NaOH 0,001 M

menggunakan gelas ukur.

Buret dicuci dan dikeringkan.

Buret diisi dengan larutan standar HCl

0,001 M.

Ditambahkan indikator fenol merah ke

dalam erlenmeyer.

Dititrasi larutan dalam erlenmeyer

dengan HCl 0,001 M dalam buret

sampai tepat terjadi perubahan warna

yang konstan.

Titrasi dihentikan. Dicatat volume HCl

yang diperlukan.

V MgCO3 = 12,5 mL

V HCl = 2,5 mL

V NaOH = 5 mL

Berwarna jingga

Berubah warna dari jingga

menjadi kuning

V HCl = 11,3 mL

5.2 Tabel Data Hasil Pengamatan CaCO3

No Langkah Percobaan Hasil Pengamatan

1.

2.

Dimasukkan larutan jenuh CaCO3 ke

dalam erlenmeyer menggunakan gelas

ukur.

Ditambahkan larutan HCl 0,001 M

menggunakan gelas ukur.

V CaCO3 = 12,5 mL

V HCl = 2,5 mL

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Ditambahkan larutan NaOH 0,001

dengan menggunakan gelas ukur.

Buret dicuci dan dikeringkan.

Buret diisi dengan larutan standar HCl

0,001 M.

Ditambahkan indikator fenol merah ke

dalam erlenmeyer.

Dititrasi larutan dalam erlenmeyer

dengan HCl 0,001 M dalam buret

sampai tepat terjadi perubahan warna

yang konstan.

Titrasi dihentikan. Dicatat volume HCl

yang diperlukan.

V NaOH = 5 mL

Berwarna jingga

Berubah warna dari jingga

menjadi kuning

V HCl = 8 mL

2. Perhitungan

1. Pada Larutan jenuh MgCO3

Konsentrasi HCl yang digunakan untuk mentitrasi = 0,001 M

Volume HCl yang digunakan untuk titrasi = 11,3 mL

Jumlah mmol HCl yang ditambahkan pada langkah (2) = 0,001 M x 2,5

mL = 0,0025 mmol

Jumlah mmol NaOH yang ditambahkan pada langkah (3) = 0,001 M x 5

mL = 0,005 mmol

Jumlah mmol HCl yang digunakan saat titrasi = N. Vtitrasi

= 0,001 M . 11,3 mL

= 0,0113 mmol

Reaksi 1

MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2CO3

mmol awal : x mmol 0,0025 mmol

bereaksi : x mmol 2x mmol

sisa : - (0,0025 – 2x) mmol

Reaksi 2

HCl + NaOH NaCl + H2O

mmol awal : (0,0025 – 2x) mmol 0,005 mmol

bereaksi : (0,0025 – 2x) mmol (0,0025 – 2x) mmol

sisa : - (0,0025 + 2x) mmol

Reaksi 3 (Titrasi)

NaOH + HCl NaCl + H2O

mmol awal : (0,0025 + 2x) mmol (0,0025 + 2x) mmol

bereaksi : (0,0025 + 2x) mmol (0,0025 + 2x) mmol

sisa : - -

(pada titik ekuivalen titrasi, jumlah mol asam sama dengan jumlah mol basa)

Karena pada saat titrasi, jumlah mmol HCl yang ditambahkan adalah

sebanyak 0,0025 mmol, dan pada titik ekuivalen jumlah mmol H+ dari HCl sama

dengan jumlah OH- dari NaOH, berarti:

(jumlah mmol NaOH) = (jumlah mmol HCl)

(0,0025 + 2x) mmol= 0,0025 x 11,3

2x = (0,02825 – 0,0025) mmol

x =

0,02575 mmol2

x = 0,013 mmol

Kelarutan MgCO3 adalah

0 ,013mmol12,5 mL = 10,4 x 10-4 mol/L

MgCO3 akan terurai menjadi dua ion dalam pelarut air sehingga Ksp-nya:

MgCO3 Mg2+ + CO32-

Ksp MgCO3 = [Mg2+] [CO32-]

= (10,4 x 10-4)2

= 108,2 x 10-8

2. Pada larutan jenuh CaCO3

Konsentrasi HCl yang digunakan untuk mentitrasi = 0,001 M

Volume HCl yang digunakan untuk titrasi = 8 mL

Jumlah mmol HCl yang ditambahkan pada langkah (2) = 0,001 M x 2,5

mL = 0,0025 mmol

Jumlah mmol NaOH yang ditambahkan pada langkah (3) = 0,001 M x 5

mL = 0,005 mmol

Jumlah mmol HCl yang digunakan saat titrasi = N. Vtitrasi

= 0,001 M . 8 mL

= 0,008 mmol

Reaksi 1

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2CO3

mmol awal : x mmol 0,0025 mmol

bereaksi : x mmol 2x mmol

sisa : - (0,0025 – 2x) mmol

Reaksi 2

HCl + NaOH NaCl + H2O

mmol awal : (0,0025 – 2x) mmol 0,005 mmol

bereaksi : (0,0025 – 2x) mmol (0,0025 – 2x) mmol

sisa : - (0,0025 + 2x) mmol

Reaksi 3 (Titrasi)

NaOH + HCl NaCl + H2O

mmol awal : (0,0025 + 2x) mmol (0,0025 + 2x) mmol

bereaksi : (0,0025 + 2x) mmol (0,0025 + 2x) mmol

sisa : - -

(pada titik ekuivalen titrasi, jumlah mol asam sama dengan jumlah mol basa)

Karena pada saat titrasi, jumlah mmol HCl yang ditambahkan adalah

sebanyak 0,0025 mmol, dan pada titik ekuivalen jumlah mmol H+ dari HCl sama

dengan jumlah OH- dari NaOH, berarti :

(jumlah mmol NaOH) = (jumlah mmol HCl)

(0,0025 + 2x) mmol= 0,0025 x 8

2x = (0,02 – 0,0025) mmol

x =

0,0175 mmol2

x = 0,00875 mmol

Kelarutan CaCO3 adalah

0 ,00875 mmol12 ,5 mL = 7 x 10-4 mol/L

CaCO3 akan terurai menjadi dua ion dalam pelarut air sehingga Ksp-nya:

CaCO3 Ca2+ + CO32-

Ksp CaCO3 = [Ca2+] [CO32-]

= (7 x 10-4)2

= 49 x 10-8

B. Pembahasan

1. Pembuatan larutan jenuh MgCO3

Pada percobaan ini, praktikan menggunakan magnesium karbonat

(MgCO3) sebagai larutan jenuh yang akan dititrasi. Dalam percobaan ini, kita

dapat menentukan hasil kali kelarutan yang dalam prosesnya menggunakan proses

titrasi. Titrasi ini menggunakan fenol merah sebagai indikator. Pada larutan jenuh

MgCO3 dengan volume larutan jenuh sebanyak 12,5 ml, ditambahkan 2,5 ml HCl

0,001 M menghasilkan warna yang tetap dengan warna sebelum pencampuran

yaitu bening. Kemudian larutan ini ditambahkan lagi 5 ml larutan NaOH 0,001 M

dan ditambahkan 3 tetes indikator fenol merah, yang mempunyai trayek pH

sebesar 8,4-10 ternyata warna yang sebelumnya bening menjadi merah muda.

Dalam kondisi ini indikator fenol merah mempengaruhi terhadap perubahan

warna yang terjadi yakni akan berubah warna apabila tercapai titik equivalen

dalam suatu titrasi.

Setelah terjadi perubahan warna akibat pengaruh indikator ini, selanjutnya

larutan tersebut di titrasi dengan larutan HCl dan terlihat warna yang merah muda

tadi berubah menjadi kuning. Dalam titrasi ini menggunakan larutan HCl

sebanyak 11,3 ml. Dalam percobaan ini titrasi dilakukan hanya 1 kali karena

larutan jenuh yang digunakan tidak bereaksi secara sempurna sehingga jumlah

titran yang digunakan (HCl) untuk titrasi tidak sesuai dengan literatur.

Secara rinci langkah-langkah diatas dapat dituiskan pada reaksi berikut:

Reaksi 1 : MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2CO3

Reaksi 2 : HCl + NaOH NaCl + H2O

Reaksi 3 : NaOH +,5 HCl NaCl + H2O

Dari percobaan diatas dapat dihitung kelarutan dari MgCO3 yaitu sebesar

10,4 x 10-4 mol/L. Kemudian dari kelarutan tersebut dapat dihitung pula tetapan

hasil kali kelarutan dari senyawa ini yaitu sebesar 108,2 x 10-8, sedangkan

menurut literatur Ksp MgCO3 adalah 3,5 x 10-8.

2. Pembuatan Larutan Jenuh CaCO3

Pada percobaan ini, praktikan menggunakan kalsium karbonat (CaCO3)

sebagai larutan jenuh yang akan dititrasi. Dalam percobaan ini, kita dapat

menentukan hasil kali kelarutan yang dalam prosesnya menggunakan proses

titrasi. Titrasi ini menggunakan fenol merah sebagai indikator. Pada larutan jenuh

CaCO3 dengan volume larutan jenuh sebanyak 12,5 ml, ditambahkan 2,5 ml HCl

0,001 M menghasilkan warna yang tetap dengan warna sebelum pencampuran

yaitu bening. Kemudian larutan ini ditambahkan lagi 5 ml larutan NaOH 0,001 M

dan ditambahkan 3 tetes indikator fenol merah, yang mempunyai trayek pH

sebesar 8,4-10 ternyata warna yang sebelumnya bening menjadi merah muda.

Dalam kondisi ini indikator fenol merah mempengaruhi terhadap perubahan

warna yang terjadi yakni akan berubah warna apabila tercapai titik equivalen

dalam suatu titrasi.

Setelah terjadi perubahan warna akibat pengaruh indikator ini, selanjutnya

larutan tersebut di titrasi dengan larutan HCl dan terlihat warna yang merah muda

tadi berubah menjadi bening. Dalam titrasi ini menggunakan larutan HCl

sebanyak 8 ml. Dalam percobaan ini titrasi dilakukan hanya 1 kali karena larutan

jenuh yang digunakan tidak bereaksi secara sempurna sehingga jumlah titran yang

digunakan (HCl) untuk titrasi tidak sesuai dengan literatur.

Adapun reaksi yang tejadi pada saat pencampuran tersebut berjalan

sebagai berikut :

Reaksi 1 : CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2CO3

Reaksi 2 : HCl + NaOH → NaCl + H2O

Reaksi 3 : NaOH + HCl → NaCl + H2O

Dari data yang didapatkan, maka dapat dihitung besarnya kelarutan dari

CaCO3 yaitu sebesar 7 x 10-4 mol/L dan hasil kali kelarutan (Ksp) nya yaitu 49 x

10-8, sedangkan menurut literatur Ksp CaCO3 adalah 2,8 x 10-9.

Dari data referensi tesebut terlihat perbedaan hasil Ksp MgCO3 dan CaCO3

dengan hasil perhitungan. Perbedaan ini dikarenakan kesalahan-kesalahan yang

dilakukan praktikan selama percobaan, yaitu :

1. Kesalahan dalam menentukan volume HCl pada saat titrasi

2. Kesalahan menghitung/mengukur volume bahan-bahan yang akan dicampur.

3. Gelas erlenmeyer yang tidak steril, karena ketika selesai dicuci dikeringkan

dengan tisu dan sebagian dari kertas tissu tertinggal dalam erlenmeyer.

4. Penggunaan pipet yang tercampur-campur sehingga bahan yang satu

terkontaminasi dengan bahan yang lain.

5. Larutan jenuh yang digunakan dalam percobaan tidak memenuhi standar.

Selain kesalahan-kesalahan di atas perbedaan hasil kelarutan MgCO3 dan

CaCO3 dari percobaan dengan berdasarkan literatur disebabkan karena pengaruh

ion tak senama. Penambahan ion senama juga mempengaruhi besarnya kelarutan,

yaitu penambahan ion senama H+ dan Cl- kedalam larutan jenuh adalah

menurunkan kelarutan MgCO3 dan CaCO3 yang dicampur dengan larutan 0,001

M, karena kehadiran ion senama ini menekan pengionan kedua senyawa sehingga

kesetimbangan larutan jenuh akan bergeser ke arah dimana pereaksi tersebut

dipakai.

IV. KESIMPULAN

Dari percobaan dapat diambil kesimpulan hal-hal sebagai berikut :

1. Kelarutan dari suatu garam adalah banyaknya garam yang dapat larut

dalam suatu pelarut sampai garam tersebut tepat akan mengendap.

Sedangkan hasil kali kelarutan (Ksp) adalah hasil kali ion-ion dari garam

dalam larutan pada kondisi tepat jenuh.

2. Kelarutan MgCO3 pada percobaan ini adalah 10,4 x 10-4 mol/L, hasil kali

kelarutan (Ksp) MgCO3 adalah 108,2 x 10-8, sedangkan Ksp secara teori

diketahui sebesar 3,5 x 10-8.

3. Kelarutan dari CaCO3 pada percobaan ini adalah 7 x 10-4 mol/L, hasil

kali kelarutan (Ksp) CaCO3 adalah 49 x 10-8, sedangkan Ksp secara teori

diketahui sebesar 2,8 x 10-9.

4. Hasil kali kelarutan (Ksp) MgCO3 dan CaCO3 dari hasil percobaan

berbeda dengan sacara teoritis. Hal ini karena pengaruh ion senama,

pengaruh ion tak senama, pengaruh garam dan pembentukan ion

kompleks serta kesalahan-kesalahan praktikan dalam melakukan

percobaan yang tidak sesuai dengan prosedur kerja.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, J. E. 1999. Kimia Universitas: Asas dan Struktur. Binarupa Aksara: Jakarta.

Masduqi, A. 2003. Penyisihan Fosfat dengan Proses Kristalisasi dalam Reaktor Terfluidisasi Menggunakan Media Pasir Silika. ITS: Surabaya.

Oxtoby, D. W. 2001. Prinsip- Prinsip Kimia Modern. Erlangga: Surabaya.

Pertucci, R. H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Rosenberg, J. L. 1992. Kimia Dasar. Erlangga: Jakarta.

Syukri, S.1999. Kimia Dasar 2. ITB: Bandung.