kelarutan sebagai fungsi suhu - iva

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : KELARUTAN TERHADAP FUNGSI SUHU Kelompok : IV A

Nama : 1. Danissa Hanum Ardhyni NRP. 2313 030 033 2. Rahmani Amalia NRP. 2313 030 041 3. Muhammad Muhyiddin Salim NRP. 2313 030 053 4. Calvin Rostanto NRP. 2313 030 063 5. Mokhammad Faridhl Robitoh NRP. 2313 030 087

Tanggal Percobaan : 18 November 2013

Tanggal Penyerahan : 25 November 2013

Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, ST, MT.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari W

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

i

ABSTRAK

Praktikum Kelarutan sebagai fungsi suhu ini bertujuan untuk menentukan kelarutan dan

menghitung panas pelarutan diferensial pada larutan jenuh asam oksalat.

Pada percobaan ini asam oksalat dan NaOH. Prosedur percobaan ini, mula-mula melarutkan asam

oksalat kedalam aquadest yang bersuhu 10◦C hingga asam oksalat yang larut ke dalam air menjadi

larutan jenuh. Selanjutnya, menitrasi larutan asam oksalat tersebut dengan NaOH namun sebelum

melakukan titrasi larutan asam oksalat ditetesi dengan fenolftalein sebanyak dua tetes. Langkah tersebut

diulangi dengan menggunakan variabel suhu 20◦C,30◦C,dan 40◦C.

Hasil dari praktikum yang telah dilakukan hasil yang diperoleh pada suhu aquades 10oC massa

asam oksalat yang diperlukan adalah 0,5 gram. Pada suhu 20oC massa asam oksalat yang diperlukan 2,5

gram. Pada suhu 30oC massa asam oksalat yang diperlukan 3,5 gram. Pada suhu 40

oC massa asam

oksalat yang diperlukan 5 gram. Kesimpulan dari percobaan kelarutan ini adalah kelarutan suatu zat

akan bertambah seiring dengan semakin meningkatnya suhu. Hal ini karena semakin tinggi suhu

,tumbukan dalam zat tersebut semakin mempercepat terjadinya reaksi.

Kata kunci: Kelarutan fungsi suhu, kelarutan diferensial

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAKS ......................................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. iv

DAFTAR GRAFIK ................................................................................................ v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1

I.2 Rumusan Masalah ................................................................................... I-2

I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................... I-2

I.4 Manfaat ................................................................................................... I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ............................................................................................ II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan .............................................................................. III-1

III.2 Bahan Yang Digunakan ........................................................................ III-1

III.3 Alat Yang Digunakan ........................................................................... III-1

III.4 Prosedur Percobaan .............................................................................. III-2

III.5 Diagram Alir Percobaan ........................................................................ III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ........................................................................ III-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Percobaan ................................................................................... IV-1

IV.2 Pembahasan .......................................................................................... IV-2

BAB V KESIMPULAN ........................................................................................ V-1

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ vi

DAFTAR NOTASI ................................................................................................ vii

APPENDIKS ......................................................................................................... viii

LAMPIRAN

- Laporan Sementara

- Fotokopi Literatur

- Lembar Revis

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................... III-4

iv

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1 Hasil Kelarutan Asam Oksalat dengan Aquades..................................... IV-1

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Hubungan Ln S dan 1/T................................................................................... IV-2

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal kelarutan, dimana kita tahu kelarutan itu

proses terlarutnya suatu zat dalam suatu pelarut,contohnya seperti garam (zat terlarut)

yang dilarutkan dalam suatu air (pelarut) yang bercampur menjadi larutan garam (larutan).

Definisi dari kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai

membentuk larutan jenuh. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan

jenuh bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut

kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh, dan bila jumlah zat terlarut lebih dari

larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Daya larut suatu zat dalam zat lain, dipengaruhi

oleh jenis zat pelarut, temperatur, dan sedikit tekanan.

Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat kita lihat pada kehidupan sehari-hari yaitu

kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam air panas, dan dilarutkan ke

dalam air dingin, maka gula yang akan lebih cepat larut pada air panas karena semakin

besar suhu semakin besar pula kelarutannya. Aplikasi kelarutan dalam dunia industri

adalah pada pembuatan reaktor kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan

integral, selain itu juga dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan

granul-granul pada industri baja. Oleh karena itu percobaan tentang kelarutan sebagai

fungsi suhu ini dilakukan agar mempelajari tentang kelarutan dan pengaruh suhu terhadap

kelarutan serta mengetahui aplikasi dalam kehidupan sehari-hari maupun bidang industri.

Kelarutan sering digunakan dalam beberapa pengertian kelarutan dinyatakan secara

kualitatif dari proses larutan. Kelarutan juga digunakan secara kualitatif untuk menyatakan

komposisi dalam larutan.

Berdasarkan prinsipnya, kelarutan sebagai fungsi suhu didasari oleh pergeseran

kesetimbangan antara zat yang beraksi dengan hasilnya. Dimana bila suhu dinaikkan

maka kelarutan akan bertambah dan kesetimbangan akan bergeser. Tetapi bila suhu

diturunkan maka kelarutan akan semakin kecil dan disertai oleh pergeseran

kesetimbangan.

Dalam percobaan ini, akan dilakukan percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu pada

asam oksalat dengan menggunakan suhu yang bervariasi dengan tujuan untuk mengetahui

sejauh mana pengaruh suhu pada penentuan kelarutan.

I-2

BAB I PENDAHULUAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

1.2 RUMUSAN MASALAH

1.Bagaimana cara menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial

pada larutan jenuh asam oksalat ?

1.3 TUJUAN

1.Menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh

asam oksalat.

1.4 MANFAAT

1. Menambah pengetahuan secara umum tentang menentukan kelarutan dan menghitung

panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat.

.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Kelarutan

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk

larutan jenuh. Cara menentukan kelarutan suatu zat adalah dengan mengambil sejumlah

tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian menimbang zat yang akan dilarutkan

misalnya 5 gram. Jumlah zat yang dilarutkan harus dapat diperkirakan agar dapat membentuk

larutan lewat jenuh yang ditandai dengan masih terdapatnya zat yang tidak dapat larut.

Setelah dicampur, dikocok dan didiamkan sampai terbentuk kesetimbangan zat yang tidak

larut dengan zat yang larut. Kemudian padatan yang tidak larut disaring, dikeringkan dan

ditimbang, misalnya didapat 1,5 gram. Larutan yang telah disaring itu mengandung (5-1,5)

gram : 3,5 gram/liter, dan dapat dinyatakan dalam mol/liter dengan mencari molnya terlebih

dulu (syukri, 1999, hal. 360).

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut hingga membentuk

larutan jenuh. Adapun cara menentukan kelarutan suatu zat ialah dengan mengambil sejumlah

tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter (Atkins, 1999).

Yang dimaksud dengan kelarutan dari suatu zat dalam suatu pelarut, adalah banyaknya

suatu zat dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut pada kondisi tertentu.Biasanya

dinyatakan dalam satuan mol/liter. Jadi, bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang

dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi

larutan jenuh, bila zat yang dilarutkan dikurangi, akan terjadi larutan yang belum jenuh. Dan

kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan (sukardjo, 1997).

Kelarutan zat menurut suhu sangat berbeda – beda. Pada suhu tertentu larutan jenuh yang

bersentuhan dengan zat terlarut yang tidak larut dalam larutan itu adalh sebuah contoh

mengenai kesetimbangan dinamik. Karena dihadapkan dengan sistem kesetimbangan, dapat

menggunakan prinsip le chatelier. Untuk menganalisis bagaimana gangguan itu pada sistem

akan mempengaruhi kedudukan kesetimbangan. Gangguan ini antara lain perubahan pada

suhu ini cenderung menggeser kesetimbangan kearah penyerap kalor (syukri, 1999).

Jika pelarut dari zat terlarut lebih banyak merupakan peristiwa endoterm, seperti

dinyatakan dalam persamaan :

Kalor + zat terlarut + larutan (l1) larutan (l2)

II-2

BAB II Tinjauan Pustaka

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI - ITS

Dengan larutan (l2) lebih pekat daripada larutan (l1) maka kenaikan suhu akan

meningkatkan kelarutan. Dengan kata lain, kesetimbangan bergeser ke kanan karena

meningkatnya suhu. Untuk kebanyakan padatan dan cairan yang dilakukan dalam pelarut

cairan, biasa urutannya kelarutan meningkat dengan kenaikan suhu (syukri, 1999, hal. 360).

Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda satu sama lain. Perbedaan itu dapat

dipakai untuk memisahkan campuran dua zat atau lebih dengan cara kristalisasi bertingkat.

Contohnya memisahkan KNO3 dengan KBr. Kelarutan KNO3¬ sangat terpengaruh dengan

kenaikan suhu, sedang KBr kecil sekali. Jika campuran ini dimasukkan dalam air panas, maka

kelarutan KNO3 lebih besar daripada KBr sehingga KBr lebih banyak mengkristal pada suhu

tinggi dan KBr dapat dipisahkan dengan menyaring dalam keadaan panas (syukri, 1999, hal.

360).

Untuk gas, pembentukan larutan dalam cairan hampir selalu eksoterm, sehingga

ketimbangan dapat dinyatakan dengan :

Gas + larutan (1) larutan (2) + kalor

Untuk kesetimabngan ini, peningkatan suhu malah akan mengusir gas dan larutan sebeb

pergeseran ini ke kiri adalah endoterm. Karena itu gas hampir selalu menjadi kurang larut

dalam cairan jika suhunya dinaikkan (Atkins, 1994).

Pengaruh temperatur dalam kesetimbangan kimia ditentukan dengan Δ𝐻o dengan

persamaan : 𝜕 ln 𝐾

𝜕𝑇 p =

Δ𝑟𝐻𝑜

RT 2 yang disebut persamaan van’t hoff. Pada reaksi endoterm

konstanta kesetimbangan akan naik seiring dengan naiknya termperatur. Pada reaksi eksoterm

konstanta kesetimbangan akan turun dengan naiknya temperatur (Alberty, 1996).

II.2 Pengertian Larutan

Larutan dapat didefinisikan sebagai campuran homogen dari dua zat atau lebih yang

terdispersi sebagai molekul ataupun ion yang komposisinya dapat bervariasi. Disebut

homogen karena komposisi dari larutan begitu seragam (satu fasa) sehingga tidak dapat

diamati bagian-bagian komponen penyusunnya meskipun dengan mikroskop ultra. Dalam

campuran heterogen permukaan-permukaan tertentu dapat diamati antara fase-fase yang

terpisah (Koesman, 2007).

Suatu larutan terdiri dari dua komponen yang penting. Biasanya salah satu komponen

yang mengandung jumlah zat terbanyak disebut sebagai pelarut (solven). Sedangkan

komponen lainnya yang mengandung jumlah zat sedikit disebut zat terlarut (solut). Kedua

II-3




FTI - ITS

komponen dalam larutan dapat sebagai pelarut atau zat terlarut tergantung komposisinya.

Misalnya dalam alkohol 70% (70 : 30), maka alkohol merupakan pelarut dan air sebagai zat

terlarut. Sedangkan dalam keadaan yang sukar ditentukan seperti alkohol 50% (50 : 50),

karena jumlah kedua zat dalam larutan sama, maka baik alkohol maupun air dapat dianggap

pelarut atau zat terlarut. Untuk campuran zat padat dalam air, seperti sirop 60% (60 : 40),

kebanyakan orang memilih air sebagai pelarut karena air tetap mempertahankan keadaan

fisiknya, dan gula sebagai zat terlarut karena berubah keadaan fisiknya (Koesman, 2007).

Dalam istilah kimia fisik, larutan dapat disiapkan dari campuran yang mana saja dari tiga

macam keadaan zat yaitu padat, cair dan gas. Misalnya suatu zat terlarut padat dapat

dilarutkan baik dalam zat padat lainnya, cairan atau gas, dengan cara yang sama untuk zat

terlarut dan gas, ada 9 tipe campuran homogen yang mungkin dibuat (Ansel, 2005).

Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent. Solute adalah substansi yang

melarutkan. Contoh sebuah larutan NaCl. NaCl adalah solute dan air adalah solvent. Dari

ketiga materi, padat, cair dan gas, sangat dimungkinkan untuk memilki Sembilan tipe larutan

yang berbeda: padat dalam padat, padat dalam cairan, padat dalam gas, cair dalam cairan, dan

sebagainya. Dari berbagai macam tipe ini, larutan yang lazim kita kenal adalah padatan dalam

cairan, cairan dalam cairan, gas dalam cairan serta gas dalam gas (sukardjo, 1997).

Efek panas dalam pembentukan larutan dapat digunakan dalam penerapan prinsip Le.

Chateliers untuk menghitung efek temperatur pada kelarutan. Dengan menggunakan

terminology dari thermodinamika, bahwa kandungan panas atau entalpi dari sistem telah

meningkat sesuai dengan jumlah energi thermal (heat molar vaporization atau Hv).

Perubahan entalpi untuk proses diberikan dengan mengurangi entalpi akhir sistem dengan

entalpi mula-mula.

H = Hhasil – Hhasil

Secara umum H positif untuk setiap perubahan makroskopik yang terjadi pada tekanan

konstan jika energi panas mengalir keluar. Proses dimana entalpi dalam sistem meningkat

disebut proses endotermik, sedangkan entalpi yang mengalami penurunan disebut eksotermik.

Perubahan entalpi terbatas hanya pada aliran panas jika proses tersebut terbawa keluar

sehingga tekanan mula-mula dan akhir adalah sama, dan sistem adalah tertutup. Pembentukan

dari larutan apakah itu eksotermik atau endotermik tergantung pada temperatur dan sifat

alamiah solute dan solvent untuk memprediksi efek dari perubahan temperatur. Kita dapat

menggunakan prinsip Le-Chatekiers, sangatlah diperlukan untuk memperhitungkan

II-4




FTI - ITS

perubahan entalpi untuk proses pelarutan dari kondisi larutan jenuh. Entalpi molar dari larutan

(H1) sebagai jumlah kalor dari energi panas yang seharusnya tersedia (H1 positif) ataupun

yang seharusnya dipindahkan (H1 negatif) untuk menjaga agar temperatur tetap konstan yang

mana didalamnya terdapat satu mol zat terlarut dalam volume yang sangat besar yang

mendekati larutan jenuh untuk menghasilkan larutan jenuh (sukardjo, 1997).

Jika entalpi dari larutan adalah negatif peningkatan temperatur menyebabkan penurunan

kelarutan. Kebanyakan padatan solute memiliki entalpi positif dari larutan sehingga kelarutan

mereka meningkat sesuai dengan kenaikkan temperatur. Hampir semua perubahan kimia

merupakan proses eksotermik ataupun proses endotermik. Hampir semua perubahan kimia

merupakan proses eksotermik. Kebanyakan, tetapi tidak semua reaksi yang terjadi secara

spontan adalah reaksi eksotermik (sukardjo, 1997).

II.3 Jenis-Jenis Larutan

Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh dan lewat jenuh. Larutan disebut jenuh pada

temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah

zat terlarut kurang dari ini, disebut larutan tidak jenuh dan bila lebih disebut lewat jenuh. Zat

yang dapat membentuk larutan jenuh, misalnnya natrium tiosulfat (sukarjdo, 1989).

Jika kelarutan suhu suatu sistem kimia dalam keseimbangan dengan padatan, cairan atau

gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan disebut jenuh. Larutan jenuh adalah larutan

yang kandungan solutnya sudah mencapai maksimal sehingga penambahan solut lebih lanjut

tidak dapat larut. Konsentrasi solut dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solut padat

maka larutan jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan

fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-molekul ion dari

fase cair yang mengkristal menjadi fase padat (sukarjdo, 1989)

Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang

diperlukan untuk membuat larutan jenuh atau larutan yang partikel – partikelnya tidak tepat

habis bereaksi dengan pereaksi (syukri, 1999).

Larutan sangat jenuh, yaitu larutan yang mengandung lebih banyak solute dari pada yang

diperlukan untuk larutan jenuh atau dengan kata lain larutan yang tidak dapat lagi

melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan didalam larutan. Suatu larutan jenuh

merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut akan bergeser bila suhu

II-5




FTI - ITS

dinaikan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikan

(syukri, 1999).

Pada larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan zat tidak

larut. Dalam kesetimbangan ini, kecepatan melarut sama dengan kecepatan mengendap.

Artinya konsentrasi zat dalam larutan akan selalu sama.

Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul zat yang larut dan yang tidak

larut.keseimbangan itu dapat dituliskan sebagai berikut :

A(p) A(l)

Dimana :

A (l) : molekul zat terlarut

A (p) : molekul zat yang tidak larut

Tetapan kesimbangan proses pelarutan tersebut :

K = 𝑎𝑧

𝑎𝑧∗ =

𝑎𝑧

1

Dimana :

az : keaktifan zat yang larut

az : keaktifan zat yang tidak larut, yang mengambil harga satu untuk zat padat dalam

keadaan standar

yz : koefisien keaktifan zat yang larut

mz : kemolalan zat yang larut yang karena larutan jenuh disebut kelarutan

(Fisika T. K., 2011)

Hubungan antara keseimbangan tetap dan temperature subsolut atau kelarutan dengan

temperature dirumuskan van’t hoff :

𝑑𝑙𝑛𝑠

𝑑𝑇 =

𝑑∆𝐻

𝑅𝑇2

𝑑 ln 𝑠 = Δ𝐻

R𝑇2 𝑑𝑇

ln s = −Δ𝐻

𝑅𝑇+ 𝐶

log s = −Δ𝐻

2,303R

1

𝑇+ 𝐶

atau ln𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2− 𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Dimana :

ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol)

R = konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K)

II-6




FTI - ITS

T = suhu (K)

s = kelarutan per 1000 gr solut

Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, larutan dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

1.Larutan pekat yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding

solvent.

2. Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent.

Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya larut zat padat dan zat cair, tetapi

berpengaruh pada daya larut gas.

Panas pelarutan yang dihitung ini adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan

dilarutkan dalam larutan yang sudah dalam keadaan jenuh. Hal ini berbeda dengan panas

pelarutan untuk larutan encer yang biasa terdapat dalam table panas pelarutan. Pada umumnya

panas pelarutan bernilai (+), sehingga menurut van’t hoff kenaikan suhu akan meningkatkan

jumlah zat terlarut (panas pelarutan (+)) = endotermis. Sedangkan untuk zat – zat yang panas

pelarutannya (-) adalah eksotermis. Kenaikan suhu akan menurunkan jumlah zat yang terlarut

(Fisika T. K., 2011).

Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut akan

bergeser bila suhu dinaikan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila

suhu dinaikan (Dogra, 1984).

Asam oksalat adalah senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4 dengan nama

sistematis asam etanadioat. Asam karboksilat paling sederhana ini bisa digambarkan dengan

rumus HOOC – COOH. Merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali lebih kuat

dari asam asetat. Dianionnya, dikenal sebagai oksalat, juga akan pereduktor. Banyak ion

logam yang membentuk endapan tak larut dengan asam oksalat, contoh terbaik adalah

kalsium (CaOOC-COOCa), penyusun utama jenis batu ginjal yang sering ditemukan. Asam

oksalat memiliki massa molar 90.30 gr mol-1, dengan penampilan berupa kristal putih,

densitasnya 1,90 gr cm-3.

Kelarutan dalam air yaitu 90 gr dm-3

(pada suhu 2OoC) dan

keasamannya (pKa) yaitu 1, 38, 4, 28. Titik nyala yaitu 166oC. Senyawa-senyawa yang terkait

yaitu Oksalil klorida, Dinadium oksalat, Kalsium oksalat, dan Fenil oksalat ester. Data diatas

berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25oC, 100 kPa) (wikipedia, 2013).

Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau soda hidroksida

adalah sejenis basa logam kauslik. NaOH membentuk larutan alkalin yang kuat ketika

dilarutkan kedalam air. Ia digunkan diberbagai macam industri, kebanyakan digunakan

II-7




FTI - ITS

sebagai basa dalam proses tekstil, air minum, sabun dan detergen. NaOH adalah basa yang

paling umum digunakan dilabolatorium kimia. NaOH murni berbentuk putih padat dan

tersedia dalam bentuk pellet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Bersifat lembab

cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. NaOH sangat larut dalam

air dan akan melepaskan panas ketika larutan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol.

Walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil dari pada kelarutan KOH.

Tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non polar lainnya, meninggalkan noda kuning pada

kain dan kertas. Massa molar NaOH yaitu 39,9971 gr/mol. Penampilan berupa zat padat putih,

densitasnya 2,1 gr/cm3, padat, titik lelehnya 3,8

oC (591 K), titik didih 1390

oC (1663 K),

kelarutan dalam air 111 gr/100 ml (20oC), kebebasan (pKe) yaitu – 2, 43, titik nyalanya yairu

tidak mudah menguap (wikipedia, 2013)

.

II.4 Indikator

Indikator adalah suatu zat pennjuk yang dapat membedakan larutan, asam atau basa atau

netral. Alearts dan Santika (1984) melampirkan beberapa indikator dan perubahannya pada

trayek pH tertentu, kegunaan indikator ini adalah untuk mengetahi beberapa kira-kira pH

suatu larutan. Disamping itu juga digunakan untuk mengetahui titik akhir konsentrasi pada

beberapa analisa kuantitatif senyawa organik dan senyawa anorganik (wikipedia, 2013).

Fenol ftalein adalah indkator titrasi yang lain yang sering digunakan dan fenol ftalein

ini merupakan bentuk asam lemah yang lain. Pada kasus ini, asam lemah tidak berwarna dan

ion-ionnya berwanra merah muda terang. Penambahan ion hidrogen berlebih menggeser

posisi kesetimbangan kearah kiri dan mengubah indikator menjadi tak berwarna. Penambahan

ion hidroksida menghilangkan ion hidrogen dari kesetimbangan yang mengarah kekanan

untuk menggantikannya mengubah indikator menjadi merah muda. Setelah tingkat terjadi

pada pH 9,3. Karena pencampuran warna merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna

merah muda pucat, hal ini sulit untuk mendeteksinya dengan akurat (wikipedia, 2013).

NaOH (natrium Hidroksida) berwarna putih atau praktis putih, massa lebur, berbentuk

pellet serpihan atau batang atau bentuka lain. Sangat basa, keras, rapuh dan menunjukan

pecahan hablur. Cepat menyerap karbon dioksida dan lembab. Kelarutannya mudah larut

dalam air dan dalam etanol. Tetapi tidak larut dalam eter. Titik leleh 3180C serta titik didih

13900C. hidratnya mengandung 7 ; 5 ; 3,5 ; 3 ; 2 ;dan 1 molekul air. NaOH membentuk basa

kuat bila dilarutkan dalam air. NaOH murni merupakan padatan berwarna putih, densitas

II-8




FTI - ITS

NaOH adalah 2,1. Senyawa ini mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida

(Dogra, 1984).

Asam okslat ada 2 macam yaitu asam oksalat anhidrat dan asam oksalat dihidrat, asam

oksalat anhidrat (C2H2O4) yang memiliki berat molekul 90.04 gr/mol dan mempunyai melting

point 1870C. sifat dari asam oksalat anhidrat adalah tidak berbau, berwarna putih dan tidak

menyerap air. Asam oksalat dihidrat merupakan jenis asam oksalat yang dijual dipasaran yang

mempunyai rumus bangun (C2H4O2.H2O) dengan berat molekul 126,07 gr/mol an melting

point 101,50C dan mengandung 71,42 % asam oksalat anhidrat dan 28,58% air, bersifat tidak

berbau dan dapat kehilangan molekul air dipanaskan hingga suhu 1000C (Dogra, 1984).

Indikator PP memiliki sifat fisik dan kimianya adalah massa molar 318,329 gr/mol,

massa jenis 1,277 gr/mol pada suhu 320C, titik leleh : 262,5

0C indikator asam basa

menunjukan bahwa suatu larutan bersifat asam atau basa, indikator PP (fenolftalein)

mempunyai warna tertentu pada trayek pH/ rentang pH tertentu yang ditunjukan dengan

perubahan warna indikator. Bila indikator PP, merupakan indikator yang menunjukan pH

basa, berarti ia berada pada rentang pH antara 8,3 – 10,0 (dari tidak bewarna hingga merah

pink). Indikator PP tidak larut dalam air, benzene, tetapi larut dalam etanol dan eter (Dogra,

1984).

Proses apa saja yang bersifat endotermis dalam satu arah adalah eksoterm dalam arah

yang lain. Karena proses pembentukan larutan dalam proses pengkristalan berlangsung

dengan laju dalam proses pengkristalan berlangsung dengan laju yang sama dengan

kesetimbangan maka perubahan energy netto adalah nol. Tetapi jika suhu dinaikkan maka

proses akan menyerap kalor. Dalam hal ini pembentukan larutan lebih disukai. Segera setelah

sushu dinaikkan tidak berada pada kesetimbangan karena ada lagi zat yang melarut. Suatu zat

yang menyerap kalor ketika melarut cenderung lebih mudah larut pada suhu tinggi (Kleinfelter,

1996).

.

II.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kelarutan, Jenis Pelarut, Suhu, Pengadukan, Kimia -

Larutan terdiri atas zat yang dilarutkan (solut) dan pelarut (solven). Pada contoh yang telah

diberikan, zat yang dilarutkan adalah obat puyer sakit kepala berbentuk serbuk. Sedangkan

yang berperan sebagai pelarut adalah air. Kelarutan adalah nilai konsentrasi maksimum yang

II-9




FTI - ITS

dapat dicapai oleh suatu zat dalam larutan. Jadi, kelarutan digunakan untuk menyatakan

jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam larutan jenuh.

Berdasarkan pengertian kelarutan pada uraian di atas, larutan dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Larutan tidak jenuh adalah suatu larutan yang masih dapat melarutkan zat terlarutnya

pada suhu tertentu.

2. Larutan jenuh adalah suatu larutan dengan jumlah zat terlarut (molekul atau ion) yang

telah maksimum pada suhu tertentu.

3. Larutan lewat jenuh adalah suatu larutan dengan zat terlarut yang melebihi jumlah

maksimum kelarutannya pada suhu tertentu.

Besarnya kelarutan suatu zat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

1. Jenis Pelarut

Pernahkan kalian mencampurkan minyak dengan air? Jika pernah, pasti kalian telah

mengetahui bahwa minyak dan air tidak dapat bercampur. Sebab, minyak merupakan senyawa

non polar, sedangkan air merupakan senyawa polar. Senyawa non polar tidak dapat larut

dalam senyawa polar, begitu juga sebaliknya. Jadi, bisa disimpulkan bahwa kedua zat bisa

bercampur, asalkan keduanya memiliki jenis yang sama.

2. Suhu

Kalian sudah mengetahui bahwa gula lebih cepat larut dalam air panas daripada dalam air

dingin, bukan? Kelarutan suatu zat berwujud padat semakin tinggi, jika suhunya dinaikkan.

Dengan naiknya suhu larutan, jarak antarmolekul zat padat menjadi renggang. Hal ini

menyebabkan ikatan antarzat padat mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air,

sehingga zat tersebut mudah larut.

3. Pengadukan

Dari pengalaman sehari-hari, kita tahu bahwa gula lebih cepat larut dalam air jika diaduk.

Dengan diaduk, tumbukan antar partikel gula dengan pelarut akan semakin cepat, sehingga

gula mudah larut dalam air. Dalam suatu larutan, semua partikel (solut dan solven) berukuran

sebesar molekul atau ion-ion. Partikel itu tersebar secara merata dalam larutan dan

menghasilkan satu fase homogen. Karena sedemikian menyatunya penyebaran solut dan

solven dalam larutan, sifat fisik larutan sedikit berbeda dengan solven murninya (Premono,

2009).

Suatu substansi dapat dikelompokkan sangat mudah larut, dapat larut (Moderately

Soluble), sedikit larut (Slightly Soluble), dan tidak dapat larut. Beberapa variabel, misalnya

II-10




FTI - ITS

ukuran ion-ion, muatan dari ion-ion, interaksi atara ion-ion, interaksi antara solute dan

solvent, temperature, mempengaruhi kelarutan. Kelarutan dari solute relatif mudah diukur

melalui percobaan. Beberapa faktor yang berhubungan dengan kelarutan antara lain:

1. Sifat alami dari solute dan solvent

Substansi polar cenderung lebih miscible atau soluble dengan substansi polar lainnya.

Substansi non polar cenderung untuk miscible dengan substansi nonpolar lainnya, dan

tidak miscible dengan substansi polar lainnya.

2. Efek dari temperature terhadap kelarutan

Kebanyakan zat terlarut mempunyai kelarutan yang terbatas pada sejumlah solvent tertentu

dan pada temperatur tertentu pula. Temperature dari solvent memiliki efek yang besar dari

zat yang telah larut. Untuk kebanyakan padatan yang terlarut pada liquid, kenaikkan

temperatur akan berdampak pada kenaikkan kelarutan (Solubilitas).

3. Efek tekanan pada kelarutan

Perubahan kecil dalam tekanan memiliki efek yang kecil pada kelarutan dari padatan

dalam cairan tetapi memiliki efek yang besar pada kelarutan gas dalam cairan. Kelaruatn

gas dalam cairan berbanding langsung pada tekanan dari gas diatas larutan. Sehingga

sejumlah gas yang terlarut dalam larutan akan menjadi dua kali lipat jika tekanan dari gas

diatas larutan adalah dua kali lipat.

4. Kelajuan dari zat terlarut

a. Ukuran partikel

b. Temperatur dari solvent

c. Pengadukan dari larutan

d. Konsentrasi dari larutan

(sukardjo, 1997).

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

Variabel Bebas : Aquades, NaOH 1N, Asam oksalat (H2C2O4), Indikator PP, Es

Batu, Kertas Label, Tisu.

Variabel Kontrol : 10oC, 20

oC, 30

oC dan 40

oC

Variabel Terikat : Pengaruh fungsi suhu terhadap kelarutan suatu larutan

III.2 Bahan Praktikum

1. Aquades

2. Es batu

3. Indikator pp

4. Kertas label

5. Larutan H2C2O4

6. Larutan NaOH 0

7. Tissu

III.3 Alat Praktikum

1. Beaker Glass

2. Buret

3. Corong kaca

4. Erlenmeyer

5. Gelas ukur

6. Kaca arloji

7. Piknometer

8. Pipet tetes

9. Spatula

10. Termometer

11. Timbangan digital

III-2

BAB III Metodologi Percobaan



FTI-ITS

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Percobaan Kelarutan Terhadap Fungsi Suhu

Dalam percobaan ini, kelarutan asam oksalat akan diselidiki pada variabel suhu 100

C, 200C, 30

0C dan 40

0C. Tahapan percobaannya yaitu :

a. Membuat larutan oksalat yang jenuh pada variabel suhu 100C, 20

0C, 30

0C

dan 400C. Dengan melarutkan asam oksalat kristal ke dalam aquades, kocok

hingga kristalnya tidak mau larut.

b. Membuat larutan NaOH 1N dalam 100 ml aquades

c. Masukkan 2-3 tetes indikator PP ke dalam larutan asam oksalat

d. Menuangkan larutan NaOH yang sudah dibuat ke dalam buret

e. Menitrasi larutan asam okalat jenuh yang sudah diberi indikator PP dengan

menggunakan NaOH sampai larutan jenuh asam oksalat berubah menjadi

warna merah muda.

f. Mencatat volume NaOH yang berkurang

g. Mengulangi tahap a sampai f untuk variable suhu 100C, 20

0C, 30

0C dan

400C.

III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

III.5.1 Prosedur Mencari Temperatur Kritis

MULAI

Membuat larutan oksalat yang jenuh pada variabel suhu 100C, 20

0C, 30

0C dan 40

0C.

Dengan melarutkan asam oksalat kristal ke dalam aquades, kocok hingga kristalnya

tidak mau larut.

.

Membuat larutan NaOH 1N dalam 100 ml aquades

Masukkan 2-3 tetes indikator PP ke dalam larutan asam oksalat

.

.

Menuangkan larutan NaOH yang sudah dibuat ke dalam buret

Menitrasi larutan asam okalat jenuh yang sudah diberi indikator PP dengan

menggunakan NaOH sampai larutan jenuh asam oksalat berubah menjadi warna merah

muda.

Mencatat volume NaOH yang berkurang

Mengulangi tahap a sampai f untuk variable suhu 100C, 20

0C, 30

0C dan 40

0C.

SELESAI

III-4




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Beaker Glass

Buret

Corong Kaca

Erlenmeyer

Gelas ukur

Kaca arloji

Piknometer

Pipet tetes

Spatula

III-5




FTI-ITS

Termometer

Timbangan elektrik

II-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel IV.1 Hasil Pelarutan Asam Oksalat dengan Aquadest

Suhu Massa asam oksalat Aquades Titrasi NaOH

10◦C 0.5 gram 10 ml 4.4 ml

20◦C 2.5 gram 10 ml 9.3 ml

30◦C 3.5 gram 10 ml 16.55 ml

40◦C 5 gram 10 ml 21.6 ml

IV.2 Pembahasan

Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan

pelarut, juga bergantung pada faktor temperatur. Pengaruh kenaikan suhu pada

kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu dengan yang lainnya. Pada umumnya

kelarutan zat padat dalam cairan bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan

proses pembentukan larutannya bersifat endoterm. Tetapi ada zat yang sebaliknya,

yaitu eksoterm dalam melarut.

Hasil yang diperoleh pada pengamatan percobaan ini yakni pada suhu 10◦C

banyak asam oksalat 0,5 gram, volume titrasi sebanyak 4.4 ml, pada suhu 20◦C

dengan jumlah asam oksalat 2.5 gram, volume titrasi sebanyak 9.3 ml, pada suhu

30◦C dengan banyak asam oksalat 3.5 gram, volume titrasi sebanyak 16.55 ml, pada

suhu 40◦C, dengan jumlah asam oksalat 5 gram,volume titrasi sebanyak 21.6 ml. Dari

hasil yang diperoleh ini dapat digambarkan bahwa semakin tinggi suhu, maka

semakin tinggi kelarutan dari asam oksalat. Dapat dilihat dalam Tabel IV.1 dimana

massa asam oksalat makin bertambah apabila semakin meningkatnya suhu. Hal ini

dikarenakan semakin meningkatnya suhu larutan membuat reaksi semakin cepat

sehinngga terjadi tumbukan di dalam larutan. Hal itu menyebabkan larutan semakin

mudah larut dan membutuhkan

Alasan digunakannya NaOH sebagai larutan baku untuk titrasi karena sampel

yang digunakan Asam Oksalat yang memiliki sifat asam lemah, sementara NaOH

IV-2

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

LABORATORIUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI-ITS

sendiri bersifat basa kuat, sehingga titrasi yang dilakukan disebut titrasi alkalimetri.

Kemudian ditambahkan indikator PP. Sedangkan kegunaan titrasi dalam percobaan

ini untuk mengetahui konsentrasi Asam oksalat.

Suhu merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kelarutan.

Karena kebanyakan bahan kimia dapat menyerap panas bila dilarutkan, sehingga

dikatakan mempunyai panas larutan negatif yang menyebabkan kelarutannya

meningkat ketika suhu bertambah.

Setelah menghitung kelarutan asam oksalat dan entalpi panas pelarutan asam

oksalat maka dapat digambarkan dalam sebuah grafik sebagai berikut:

Grafik VI.1 Hubungan Ln S dan 1/T

Dari grafik hubungan antara Ln S dan I/T diperoleh kesimpulan bahwa masuk

grafik mengarah ke panas pelarutan differensial. Dimana panas pelarutan differensial

adalah perubahan panas sebagai jumlah mol zat terlarut , dan panas pelarutan

diferensial dapat diperoleh dengan mendapatkan kemiringan kurva pada setiap

konsentrasi. Jadi panas pelarutan diferensial tergantung pada konsentrasi larutan.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa besar nilai kelarutan asam oksalat membuat

konsentrasi larutan semakin besar, serta mengakibatkan suhu yang dihasilkan akan

semakin tinggi pula.

-1

-0,7

-0,4

-0,1

0,2

0,5

0,8

0,0035 0,0034 0,0033 0,0032Ln S

1/T

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil yang diperoleh ini dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu, maka

semakin tinggi kelarutan dari asam oksalat. Sehingga asam oksalat yang perlu dilarutkan

semakin banyak. Hal ini dikarenakan partikel yang ada dalam asam oksalat semakin cepat

bertumbukan apabila suhu dinaikkan. Hasil pengamatan dalam percobaan yakni pada suhu

10◦C banyak asam oksalat 0,5 gram, volume titrasi sebanyak 4.4 ml, pada suhu 20◦C

dengan jumlah asam oksalat 2.5 gram, volume titrasi sebanyak 9.3 ml, pada suhu 30◦C

dengan banyak asam oksalat 3.5 gram, volume titrasi sebanyak 16.55 ml, pada suhu 40◦C,

dengan jumlah asam oksalat 5 gram,volume titrasi sebanyak 21.6 ml, didapatkan suatu

hasil bahwa kelarutan asam oksalat semakin besar sehingga membuat suhu yang dihasilkan

semakin tinggi.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, R. A. (1996). Physical Chemistry 2nd edition. USA: John Wiley and sons inc.

Ansel, H. (2005). Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi, Edisi keempat. Jakarta: Universitas

Indonesia Press.

Atkins. (1999). Kimia Fisika Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Atkins, P. (1994). Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Dogra, S. (1984). Kimia Fisika dan Soal-Soal. jakarta: UI-Press.

Fisika, T. K. (2011). Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. semarang: Laboratorium Kimia

Universitas Negeri Semarang.

Kleinfelter. (1996). Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Koesman, r. (2007). Bahan Ajar Kimia Fisika. Makassar.

Premono, s. W. (2009). Kimia SMA/MA Kelas XI. Jakarta.

sukardjo. (1997). Kimia Fisika. yogyakarta: Rineka Cipta.

sukarjdo. (1989). kimia fisika. yogyakarta: BINA AKSARA.

syukri. (1999). kimia dasar 2. bandung: ITB.

wikipedia. (2013, april 8). wikipedia. Dipetik november 24, 2013, dari wikipedia web site:

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_oksalat

vii

DAFTAR NOTASI

Notasi Nama Notasi Satuan

M molaritas Molaritas (M) atau

Normalitas (N)

V volume mililiter

gr gram gram

massa jenis gram/cm3

atau

gram/ml

Mr massa relatif gram/mol

t waktu Sekon atau menit

k konstanta kecepatan

reaksi

M-1

.s-1

x jumlah mol etil asetat

yang bereaksi

mmol atau milimol

a jumlah mol mula-mula

etil asetat

mmol atau milimol

vii

APPENDIKS

Dengan data yang telah diperoleh dari percobaan maka dapat ditentukan kelarutan dan

panas pelarutan diferensial pada larutan jenuh asam oksalat adalah sebagai berikut:

1. Menghitung kelarutan dan menghitung panas pelarutan diferensial pada

larutan jenuh asam oksalat.

1.1) Pada suhu 10◦C

V1 N1 = V2 N2

(4.4 )(1) = (10) N2

N2 = 0.44 N=M.

Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air di suhu 10◦C adalah 0.44 N

Ln S =

-0.8209 =

= 1931.74 J/mol


V1 N1 = V2 N2

(9.3)(1) = (10) N2

N2 = 0.93 M


Ln S =

-0,0725 =

= 175.39 J/mol


V1N1 = V2N2

(16.55)(1) = (10)N2

N2 = 1.655 M


Ln S =

0.5038 =

= -1269.16 J/mol

viii


V1N1 ` = V2N2

(21.6)(1) = (95)N2

N2 = 2.16 N


Ln S =

0.7701 =

= 2004.0345 J/mol

2. Menghitung Banyaknya padatan NaOH 1N dalam 100ml

N = M . e

M = 1

M =

1 =

Massa = 4 gram

Jadi massa NaOH padatan yang dibutuhkan untuk membuat NaOH 1N dalam

100ml 4gram

3. Menghitung massa jenis larutan asam oksalat dengan menggunakan

picnometer. Adapun hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:

=

=

= 1 gr/ml

kelarutan sebagai fungsi suhu - iva

Documents