kelarutan sebagai fungsi temperatur

11

Click here to load reader

Upload: chas-emmers-mbk

Post on 13-May-2017

228 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

KELARUTAN

SEBAGAI FUNGSI

TEMPERATUR

I. TUJUAN

a. Memahami pengertian larutan jenuh

b. Menentukan harga kelarutan dan penentuan pengaruh temperatur terhadap

kelarutan suatu zat.

c. Menghitung panas pelarutan suatu zat.

II. TEORI

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

sampai terbentuk larutan jenuh. Walaupun suatu zat dapat larut dalam pelarut cair,

jumlah yang dapat larut terbatas dan batas itu disebut kelarutan.

Cara menentukan kelarutan suatu zat adalah dengan mengambil sejumlah

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

dilarutkan, jumlah zat harus diperkirakan agar membentuk larutan lewat jenuh

yang ditandai dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut. Setelah

dicampur, dikocok dan didiamkan sampai terbentuk kesetimbangan zat yang tidak

larut (padat) dengan yang larut. Kemudian padatan yang tidak larut disaring,

dikeringkan dan ditimbang. Larutan yang telah disaring tersebut disebut larutan

jenuh dan dinyatakan dalam mol per liter dengan mencari molnya terlebih

dahulu.

Pada larutan jenuh terjadi keseimbangan antara zat terlarut dalam larutan

dan zat yang tidak terlarut. Dalam keseimbangan ini, kecepatan mengendap yang

berarti keseimbangan konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap. Proses

keseimbangan ini akan selalu bergeser apabila dilakukan perubahan dalam sistem

tersebut.

Page 2: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

Larutan lewat jenuh merupakan kesetimbangan dinamis yang akan

bergeser apabila suhu dinaikkan. Larutan jenuh adalah kesetimbangan antara zat

padat dengan solute yang terdapat dalam larutannya. Tiap zat memiliki harga

kelarutan yng berbeda-beda. Sebagai contoh : etanol dengan air, propanon dengan

air, atau minyak dapat membentuk larutan dengan baik pada semua perbandingan

massanya karena memiliki sifat saling melarutrkan atau bahkan tidak larut.

Kelarutan umumnya diungkapakan dalam bentuk jumlah gram solute

dalam jumlah 100 gram pelarut pada suhu tertentu. Umumna harga kelarutan zat

padat bertambah dengan kenaikan temperatur, sehingga penting diketahui untuk

pada temperatur berapa harga kelarutan itu ditentukan. Kebanyakan zat padat

menjadi lebih banyak larut apabila temperatur dinaikkan. Contohnya : natrium

sulfat dan serium sulfat yang kelarutannya bertambah dengan kenaikan

temperatur.

Zat padat dimurnikan dengan memanfaatkan beda kelarutan pada

temperatur berlainan. Untuk kebanyakan zat apabila dilarutkan dan terbentuk

larutan jenuh panas, didinginkan terlebih dahulu kelebihan zat padat akan

mengkristal. Proses ini dapat dipermudah dengan memberi larutan itu dengan

larutan murni. Proses keseluruhan melarutkan zat terlarut dengan beberapa zat

murni dengan mengkristalkan kembali yang disebut Rekristalisasi. Metode ini

merupakan cara efektif untuk membuang pengotor dalam jumlah kecil dari dalam

zat padat karena pengotor cenderung tertinggal dalam larutan. Kecuali jika zat

padat polaritas, bentuk ukuran kristal pengotornya mirip dengan kristal itu.

Proses pelarutannya umumnya bersifat endotemik artinya kalor diserap

ketika melarutkan zat dalam air. Namun ada juga proses pelarutannya yang

bersifat eksotermik.

Ce(SO4)3 (s) + H2O Ce(SO4)3 (aq)

Ce(SO4)3 (aq) Ce(SO4)3 (s) + H2O (l)

Kalor dilepaskan ketika Ce(SO4)3 dilarutkan dalam air. Kristalisasinya

bersifat endoterm. Dalam keseimbangan ini, kecepatan melarutkan sama dengan

kecepatan mengendap. Berarti konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap.

Page 3: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

Proses ini akan selalu bergeser apabila dilakukan sebuah perubahan dalam sistem

tersebut.

Jika keseimbangan diganggu, misalnya dengan menaikkan temperatur

maka konsentrasi larutan akan berubah. Menurut Van’t Hoff pengaruh temperatur

dalam larutan akan berubah terhadap kelarutan dan dinyatakan dalam bentuk :

d ln S = ∆ H

dt RT2

ln S1 = ∆H (T2 – T1)

S2 R (T2 – T1)

Keterangan :

S1, S2 = Kelarutan zat padat pada temperature T1 dan T2

∆H = Panas pelarutan

R = Konstanta zat umum

Kelarutan zat / suatu gas dalam cairan biasanya menurun dengan naiknya

temperatur. Karbondioksida berbuih hebat ketika keluar dari botol minuman

berkarbonasi. Panas pelarutan yang dihitung adalah panas yang diserap jika 1 mol

padatan dilarutkan dalam larutan jenuh. Hal ini berbeda dengan panas pelarutan

untuk larutan encer yang biasanya terdapat dalam tabel.

Page 4: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Alat : - Termostat

- Termometer

- Buret

- Erlenmeyer

- Gelas Ukur

- Pipet

- Pengaduk

- Tabung Reaksi

Bahan : - Larutan H2C2O4

- Larutan NaOH

- Indikator pp

- Es batu dan garam

3.2 Skema Kerja

Masukkan H2C2O4 sebanyak 150 mL ke dalam tabung reaksi

Siapkan thermostat berisi air dan garam

Tambahkan es sampai suhu 0oC

Masukkan tabung reaksi dalam temostat, atur agar seluruh bagian larutan

jenuh tercelup kemudian aduk

Ambil 10 mL H2C2O4 dengan pipet, titrasi dengan NaOH

Page 5: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

Thermostat diatur pada temperature 5, 10, 15, 20, 25, dan 30oC

3.3 Skema Alat

1

2

3

4 5

6

Keterangan :

1. Termometer

2. Pengaduk

3. Tabung reaksi

4. Larutan asam oksalat

5. Termostat

6. Batu es dan garam

Page 6: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data dan Perhitungan

Pembuatan NaOH 0,5 N

Gram = N x Mr x V

1000

= 0,5 x 40 x 200

1000

= 4 gram

Pembuatan Asam Oksalat 0,5 N

Gram = N x Mr x V

1000

= 0,5 x 63 x 100

1000

= 3,15 gram

Standarisasi NaOH dengan Asam Oksalat 0,1 N

V1 x N1= V2 x N2

2,3 mL x N1 = 10 mL x 0,099 N

N1 = 0,430 N

Kelarutan Asam Oksalat dalam NaOH

Volume NaOH terpakai :

Suhu Volume NaOH V rata-rataI II

0o C 2,32 2,28 2,3010o C 2,30 2,32 2,3120o C 2,00 2,20 2,1030o C 2,20 2,20 2,20

Page 7: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

a. Kelarutan asam oksalat pada 0o C

S = 100 x V. NaOH x N. NaOH x BE oksalat

5 mL x ρ x 1000 gram

= 100 x 2,3 mL x 0,430 N x 63 gram/mol

5 mL x 1 g/mL x 1000 g

= 1,2416

b. Kelarutan asam oksalat pada 10o C

S = 100 x V. NaOH x N. NaOH x BE oksalat

5 mL x ρ x 1000 gram

= 100 x 2,31 mL x 0,430 N x 63 gram/mol

5 mL x 1 g/mL x 1000 g

= 1,25156

c. Kelarutan asam oksalat pada 20o C

S = 100 x V. NaOH x N. NaOH x BE oksalat

5 mL x ρ x 1000 gram

= 100 x 2,10 mL x 0,430 N x 63 gram/mol

5 mL x 1 g/mL x 1000 g

= 1,13778

d. Kelarutan asam oksalat pada 30o C

S = 100 x V. NaOH x N. NaOH x BE oksalat

5 mL x ρ x 1000 gram

= 100 x 2,20 mL x 0,430 N x 63 gram/mol

5 mL x 1 g/mL x 1000 g

= 1,19196

Persamaan Regresi :

x = 1/T

y = ln S

x y xy x2

0 0,2201 0 00,1 0,2244 0,02244 0,010,05 0,1291 0,006455 0,00250,033 0,1756 0,0057948 0,001089

Page 8: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

0,183 0,7492 0,03665 0,013589

B = (n x Σxy) – (Σx – Σy)

(n x Σx2) - Σ (x)2

= (4 x 0,03665) – (0,183 x 0,7492)

(4 x 0,013589) – (0,183)2

= 0,4551

A = y - Bx

= 0,1873 – (0,4551 x 0,04575)

= 0,1665

Jadi persamaan regresinya :

y = A + Bx

= 0,1665 + 0,4551 x

Kurva ln S vs 1/T

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.05 0.1 0.15

ln S

1/T Series1

Page 9: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

4.2. Pembahasan

Pada percobaan “Kelarutan sebagai fungsi Temperatur” ini, kami

menggunakan asam oksalat dan NaOH . Pada percobaan ini, asam oksalat

dilarutkan dalam air dengan variasi temperatur yang berbeda-beda. Hal ini untuk

melihat bagaimana pengaruh kelarutan asam oksalat apabila suhu dinaikkan.

Kemudian setelah itu asam oksalat tersebut dititrasi dengan NaOH yang bertujuan

untuk menentukan nilai kelarutan asam oksalat tersebut.

Pada teori, diketahui bahwa nilai kelarutan suatu senyawa akan

meningkat apabila temperatur dinaikkan. Karena kelarutan suatu senyawa / zat

dipengaruhi oleh salah satunya yaitu temperatur dimana hubungannya adalah

berbanding lurus.

Sedangkan pada percobaan yang telah kami lakukan, nilai kelarutan

asam oksalat semakin menurun apabila temperatur dinaikkan. Hal ini dapat dilihat

dari data percobaan kami yaitu pemakaian NaOH pada temperatur 0o C adalah 2,3

mL kemudian setelah temperatur dinaikkan maka pemakaian NaOH kami semakin

kecil / sedikit.

Kesalahan kami ini mungkin disebabkan karena pada saat percobaan

kami tidak terlalu hati-hati dalam mengukur temperatur dari larutan atau karena

kami terlalu lama mendiamkan larutan tersebut diluar sebelum diamati

kelarutannya sehingga temperaturnya berubah kembali menjadi turun dan

mengakibatkan kelarutannya menurun.

Pada praktikum ini, larutan asam oksalat harus dilarutkan terlebih

dahulu sampai larutannya jenuh dan NaOH yang digunakan distandarisasi terlebih

dahulu dengan asam oksalat 0,1 N

Page 10: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan percobaan dan didapatkan perhitungan, maka kami

dapat mengambil kesimpulan bahwa :

Nilai kelarutan dipengaruhi oleh temperatur, dimana semakin tinggi

temperatur maka kelarutannya juga akan semakin besar.

Nilai kelarutan dari asam oksalat yang kami dapatkan adalah sbb :

- pada suhu 0o C = 1,24614

- pada suhu 10o C = 1,25156

- pada suhu 20o C = 1,13778

- pada suhu 30o C = 1,19196

5.2 saran

Agar praktikum selanjutnya berjalan dengan lancar dan mendapatkan hasil

yang lebih baik, maka disarankan kepada praktikan selanjutnya agar :

Lebih memahami cara kerja dan prinsip kerja dengan baik.

Bekerja dengan waktu yang maksimal dan teliti.

Lebih berhati-hati dalam mengamati temperatur

Lakukan pembagian kerja agar praktikum berjalan lancar dan cepat.

Page 11: Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

DAFTAR PUSTAKA

Castellan, G. W. 1983. PHYSICAL CHEMISTRY. Addison Welvy Pubhlising :

Massachusets

Keenan, Kleinfelter. 1990. KIMIA UNIVERSITAS. Erlangga : Jakarta

Syukri, S. 1990. KIMIA DASAR II. FMIPA IKIP : Padang