PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM LEMAH SECARA KONDUKTOMETRI

KELOMPOK 2

NAMA: PUTU DIAN UTAMI JELANTIK(1213031013)

NI PUTU RAHAYU KUSUMA PRATIWI(1213031014)

KELAS: VI A

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2015

Judul

Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah secara Konduktometri

Tujuan

Menentukan pengaruh konsentrasi larutan terhadap daya hantar listrik.Menentukan konstanta kesetimbangan dari asam asetat dengan cara mengukur hantarannya. Menentukan konstanta (sebenarnya) termodinamik dari asam asetat

Dasar Teori

Konduktometri adalah salah satu metoda analisa kimia kuantitatif berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar ((Basset, 1994:615) dalam Nur Rahmi, 2014).

Elektrolit adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam pelarut akan menghasilkan larutan yang menghantarkan listrik. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengalami ionisasi (Suardana, 2003). Gerakan ion dalam larutan dapat dipelajari dengan mengukur konduktivitas listrik dari larutan elektrolit. Migrasi kation menuju elektroda bermuatan negatif dan anion menuju elektroda bermuatan positif, membawa muatan melalui larutan. Pengukuran dasar yang digunakan untuk mempelajari gerakan ion adalah pengukuran tahanan listrik larutan. Tahanan merupakan kebalikan dari hantaran. Pada suhu tetap, hantaran suatu larutan bergantung pada konsentrasi ion- ion dan mobilitas ion- ion tersebut dalam larutan. Sifat hantaran listrik dari suatu elektrolit biasanya mengikuti hukum ohm yang dituliskan dengan rumus V= I x R, dimana V adalah tegangan (Volt). I adalah arus listrik (ampere), dan R adalah tahanan (ohm). Hantaran suatu larutan (L) didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan.

R

I

=

L

..(1)

Hantaran jenis

c

adalah hantaran suatu larutan yang terletak di dalam suatu kubus dengan rusuk 1,0 cm antara dua permukaan yang sejajar. Bila untuk dua permukaan yang sejajar dengan luas A m2 dan berjarak

l

m satu dengan yang lain, maka berlaku hubungan :

l

A

x

L

c

=

....................................(2)

Dalam pengukuran hantaran, diperlukan pula suatu tetapan sel (k) yang merupakan suatu bilangan, bila dikalikan dengan hantaran suatu larutan dalam sel bersangkutan akan memberikan hantaran jenis dari larutan tersebut sehingga:

R

k

L

k

=

=

c

.............................(3)

Dari persamaan (2) dan (3) didapat hubungan bahwa

A

l

k

=

yang merupakan tetapan suatu sel.

Hantaran molar (

L

) dari suatu larutan didefinisikan sebagai hantaran larutan antara dua permukaan sejajar yang berjarak 1,0 cm satu dengan yang lain dan mempunyai luas sedemikian rupa sehingga di antara kedua permukaan tersebut terdapat elektrolit sebanyak 1 mol.

3

10

-

=

L

C

c

(4)

dimana C adalah konsentrasi larutan dalam satuan mol/m3 (Retug, 2004).

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh Kohlrausch, hubungan antara hantaran molar dan hantaran jenis terhadap konsentrasi adalah sebagai berikut.

Untuk elektrolit kuat, hantaran jenis elektrolit akan naik secara cepat dengan naiknya konsentrasi, sedangkan untuk elektrolit lemah hantaran jenis elektrolit akan naik secara perlahan-lahan dengan naiknya konsentrasi. Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan daya ionisasi kedua elektrolit, dimana elektrolit kuat terionisasi sempurna sedangkan elektrolit lemah terionisasi sebagian.Untuk elektrolit kuat dan lemah, hantaran molarnya akan naik dengan naiknya pengenceran dan akan bernilai maksimal pada pengenceran tak terhingga.

Hubungan antara hantaran molar pada konsentrasi tertentu (

L

) dan hantaran molar pada pengenceran tak terhingga (

o

L

) terhadap konsentrasi (C) untuk elektrolit kuat adalah sebagai berikut.

C

b

o

-

L

=

L

Grafik hantaran molar dengan akar kuadrat konsentrasi untuk beberapa elektrolit dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 1. Hubungan hantaran molar terhadap akar kuadrat konsentrasi elektrolit

Berdasarkan grafik di atas, dapat dijelaskan sebagai berikut.

Plot hantaran molar terhadap akar kuadrat konsentrasi berupa garis lurus untuk elektrolit kuat, dan lengkungan curam untuk elektrolit lemah.Ekstrapolasi data hantaran molar sampai pengenceran tak terhingga dikenal sebagai limit hantaran molar (

o

L

) yang didasarkan pada migrasi bebas rata-rata dari ion-ion, seperti yang dikemukakan oleh Kohlrausch.

Menurut hukum tersebut, hantaran molar dari setiap elektrolit pada pengenceran tak terhingga (o) adalah jumlah hantaran molar dari ion-ion pada pengenceran tak terhingga. Hal ini disebabkan pada pengenceran tak terhingga, masing-masing ion dalam larutan dapat bergerak bebas tanpa dipengaruhi oleh ion-ion lawan. Apabila jumlah ion positif dan ion negatif dinyatakan sebagai v+ dan v- serta hantaran molar pada pengenceran tak terhingga ion-ion positif dan negatif dinyatakan sebagai o+ dan o-, maka dapat dirumuskan sebagai berikut.

o

o

o

v

v

-

-

+

+

+

=

L

Penerapan utama dari hukum Kohlrausch adalah untuk menentukan harga limit hantaran molar dari elektrolit lemah. Misalnya suatu elektrolit AD, hantaran molar pada pengenceran tak terhingga (limit hantaran molarnya) ditentukan dari penentuan hantaran molar larutan elektrolit kuat AB, CD, CB dengan menggunakan persamaan berikut.

(CB)

A

(CD)

A

(AB)

A

(AD)

A

o

o

o

o

-

+

=

o

D

o

A

o

B

o

C

o

D

o

C

o

B

o

A

o

-

(AD)

A

-

-

-

-

+

=

-

+

+

+

=

+

+

+

+

Pada pengenceran tak berhingga pada hantaran molar berlaku pula keaditifan hantaran ion-ionnya sesuai dengan hukum Kohlrausch. Suatu larutan elektrolit lemah tidak terionisasi secara sempurna dalam air tetapi terdapat kesetimbangan antara ion-ionnya. Hubungan antara derajat ionisasi () dengan hantaran molar () dinyatakan dengan rumusan.

=

C

0

(5)

Dimana :

C = hantaran molar pada konsentrasi C

o = hantaran molar pada konsentrasi tak hingga

Untuk elektrolit lemah harga tetapan kesetimbangannya dinyatakan dengan rumus

1

C

=

K

2

a

-

(6)

Dari persamaan (6) harga derajat disosiasi suatu larutan elektrolit dapat diketahui, sehingga harga tetapan kesetimbangan (Ka) dapat dihitung. Harga tetapan kesetimbangan termodinamik (K) merupakan fungsi dari Ka dan koefisien keaktifan dari ion-ionnya. Untuk larutan pada pengenceran tak hingga, koefisien keaktifan adalah 1, sehingga harga tetapan kesetimbangan sebenarnya dapat dinyatakan dengan rumus.

C

+

K

=

K

a

2

log

log

(7)

Keterangan :

Ka = tetapan kesetimbangan

K = tetapan kesetimbangan sebenarnya (termodinamik)

= tetapan

= derajat disosiasi

C = konsentrasi larutan

Persamaan yang mengungkapkan bahwa aturan log Ka terhadap

C

merupakan garis lurus. Sehingga hasil ekstrapolasi ke harga C = 0 akan diperoleh harga log K (Suardana, 2003).

Alat dan Bahan

Bahan

No.

Nama Bahan

Konsentrasi

Jumlah

1.

Larutan KCl

0,1 N

100 mL

2.

Larutan CH3COOH

0,1 N

50 mL

3.

Larutan CH3COOH

0,05 N

50 mL

4.

Larutan CH3COOH

0,025 N

50 mL

5.

Larutan CH3COOH

0,0125 N

50 mL

6.

Larutan CH3COOH

0,00625 N

50 mL

7.

Larutan CH3COOH

0,00312 N

50 mL

8.

Larutan CH3COOH

0,00156 N

50 mL

9.

Larutan CH3COONa

0,1 N

50 mL

10.

Larutan CH3COONa

0,05 N

50 mL

11.

Larutan CH3COONa

0,025 N

50 mL

12.

Larutan CH3COONa

0,0125 N

50 mL

13.

Larutan CH3COONa

0,00625 N

50 mL

14.

Larutan CH3COONa

0,00312 N

50 mL

15.

Larutan CH3COONa

0,00156 N

50 mL

16.

Larutan NaCl

0,1 N

50 mL

17.

Larutan NaCl

0,05 N

50 mL

18.

Larutan NaCl

0,025 N

50 mL

19.

Larutan NaCl

0,0125 N

50 mL

20.

Larutan NaCl

0,00625 N

50 mL

21.

Larutan NaCl

0,00312 N

50 mL

22.

Larutan NaCl

0,00156 N

50 mL

23.

Larutan HCl

0,1 N

50 mL

24.

Larutan HCl

0,05 N

50 mL

25.

Larutan HCl

0,025 N

50 mL

26.

Larutan HCl

0,0125 N

50 mL

27.

Larutan HCl

0,00625 N

50 mL

28.

Larutan HCl

0,00312 N

50 mL

29.

Larutan HCl

0,00156 N

50 mL

Alat

No.

Nama Alat

Ukuran

Jumlah

1.

Konduktometer

-

1 buah

2.

Labu Erlenmeyer

100 mL

7 buah

3.

Gelas kimia

100 mL

3 buah

4.

Labu ukur

100 mL

2 buah

5.

Ball filler

-

1 buah

6.

Pipet ukur

5 mL

1 buah

7.

Pipet ukur

50 mL

1 buah

8.

Kaca arloji

-

1 buah

9.

Batang pengaduk

-

1 buah

10.

Neraca elektrik

-

1 buah

11.

Pipet tetes

-

2 buah

12.

Gelas kimia

500 mL

1 buah

Prosedur Kerja

No.

Prosedur Kerja

Hasil Pengamatan

1.

Sel hantaran dicuci dengan air dan hantarannya ditentukan di dalam air sampai menunjukkan hasil yang tetap.

Hantaran sel dalam air adalah 14,5 s.

Gambar 2. Uji hantaran sel dalam air

2.

Sel hantaran dibilaslah dengan larutan KCl 0,1 N dan hantarannya ditentukan dalam larutan KCl.

Hantaran sel dalam larutan KCl adalah 10,54 ms

3.

Temperatur larutan KCl ditentukan menggunakan alat konduktometer dan hantaran jenis larutan KCl 0,1 N ditentukan berdasarkan teori.

Temperature larutan KCl adalah 28,8oC dan hantaran jenisnya pada suhu 28,8oC adalah 1,387 ohm-1m-1.

4.

Hantaran larutan asam lemah (CH3COOH) masing-masing dengan konsentrasi, 0,1 N, 0,05 N, 0,0125 N, 0,00625 N, 0,00312 N, dan 0,00156 N ditentukan menggunakan konduktometer.

Hantaran larutan CH3COOH disajikan dalam tabel berikut.

Larutan

Hantaran (L)

CH3COOH 0,1 N

482,0 s

CH3COOH 0,05 N

344,0 s

CH3COOH 0,025 N

241,0 s

CH3COOH 0,0125 N

168,1 s

CH3COOH 0,00625 N

115,2 s

CH3COOH 0,00312 N

80,5 s

CH3COOH 0,00156 N

65,2 s

5.

Hantaran larutan CH3COONa masing-masing dengan konsentrasi, 0,1 N, 0,05 N, 0,0125 N, 0,00625 N, 0,00312 N, dan 0,00156 N ditentukan menggunakan konduktometer.

Hantaran larutan CH3COONa disajikan dalam tabel berikut.

Larutan

Hantaran (L)

CH3COONa 0,1 N

6,82 ms

CH3COONa 0,05 N

3,64 ms

CH3COONa 0,025 N

1922 s

CH3COONa 0,0125 N

1020 s

CH3COONa 0,00625 N

518 s

CH3COONa 0,00312 N

273 s

CH3COONa 0,00156 N

147,9 s

6.

Hantaran larutan NaCl masing-masing dengan konsentrasi, 0,1 N, 0,05 N, 0,0125 N, 0,00625 N, 0,00312 N, dan 0,00156 N ditentukan menggunakan konduktometer.

Hantaran larutan NaCl disajikan dalam tabel berikut.

Larutan

Hantaran (L)

NaCl 0,1 N

9,03 ms

NaCl 0,05 N

4,73 ms

NaCl 0,025 N

2,58 ms

NaCl 0,0125 N

1345 s

NaCl 0,00625 N

729 s

NaCl 0,00312 N

378 s

NaCl 0,00156 N

204 s

6.

Hantaran larutan HCl masing-masing dengan konsentrasi, 0,1 N, 0,05 N, 0,0125 N, 0,00625 N, 0,00312 N, dan 0,00156 N ditentukan menggunakan konduktometer.

Hantaran larutan HCl disajikan dalam tabel berikut.

Larutan

Hantaran (L)

HCl 0,1 N

29,65 ms

HCl 0,05 N

14,81 ms

HCl 0,025 N

7,67 ms

HCl 0,0125 N

3,91 ms

HCl 0,00625 N

1981 s

HCl 0,00312 N

995 s

HCl 0,00156 N

544 s

Pembahasan

Pada percobaan ini dilakukan penentuan konstanta disosiasi asam lemah (CH3COOH) berdasarkan data hantaran yang diperoleh. Alat yang digunakan untuk mengukur hantaran pada percobaan ini adalah konduktometer. Prinsip kerja konduktometer adalah bagian konduktor atau yang dicelupkan dalam larutan akan menerima rangsang dari suatu ion-ion yang menyentuh permukaan konduktormeter. Semakin besar konsentrasi larutan, maka semakin besar nilai hantarannya karena semakin banyak ion-ion dari larutan yang menyentuh konduktor. Sebelum digunakan, konduktometer terlebih dahulu dibersihkan dalam air. Hal ini bertujuan untuk membersihkan sel hantaran dari pengotor agar tidak mempengaruhi pengukuran (harga hantaran) sehingga hasil pengukuran yang diperoleh lebih akurat.

Langkah awal yaitu pembuatan larutan KCl 0,1N yang digunakan sebagai standar karena KCl mempunyai hantaran listrik yang sudah pasti pada berbagai suhu, sehingga bisa digunakan untuk menentukan konstanta sel. Untuk menentukan konstanta sel maka terlebih dahulu ditentukan hantaran larutan KCl 0,1N tersebut. Hasil pengukuran hantaran KCl menunjukkan harga sebesar 10,54 ms dengan suhu larutan KCl adalah 28,8oC. Sesuai teori, hantaran jenis KCl pada suhu tersebut adalah 1,387 ohm-1m-1. Hantaran listrik standar atau air adalah 14,5 s dan hantaran jenis larutan air adalah 14,5x10-6 mho. Dengan data tersebut selanjutnya bisa dihitung konstanta sel dengan perhitungan sebagai berikut.

L

k

K

=

,

L

K

k

=

1

3

6

3

1

m

7

,

131

0,1317.10

)mho

10

x

14,5

-

10

(10,54

m

mho

87

1,3

L

K

k

-

-

-

-

=

=

=

=

Harga konstanta sel ini digunakan untuk menentukan harga hantaran molar setiap larutan sehingga bisa digunakan untuk menghitung harga konstanta kesetimbangan dari asam lemah CH3COOH. Sebelum mengganti larutan yang akan dihitung hantaran jenisnya, sel konduktometri dibersihkan terlebih dahulu dengan air. Setelah dibersihkan dengan air, sel konduktometri harus dikeringkan dengan tisu lalu dicelupkan ke larutan lain yang akan diukur hantarannya. Hal ini dilakukan agar larutan yang diukur selanjutnya tidak terkontaminasi dengan ion-ion yang kemungkinan masih menempel di sel konduktometri.

Larutan lain yang akan diukur hantarannya terdiri dari 4 jenis larutan lain, yaitu HCl, NaCl, CH3COONa, dan CH3COOH dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 0,1N, 0,05N, 0,025N, 0,0125N, 0,00625N, 0,00312N, 0,00156N. Adapun tujuan pembuatan konsentrasi yang bervariasi tiap larutan adalah untuk mendapatkan hantaran molar tak hingga dari masing-masing larutan (HCl, NaCl, dan CH3COONa), sehingga nantinya bisa digunakan untuk menentukan hantaran molar dan konstanta termodinamik asam asetat (CH3COOH). Berikut perhitungan pembuatan larutan HCl 0,1 N; NaCl 0,1 N; CH3COONa 0,1 N; dan CH3COOH 0,1 N yang akan diencerkan untuk mempeoleh bergagai konsentrasi yang telah ditentukan.

Larutan yang telah dibuat dan diencerkan tersebut kemudian diukur hantarannya dan dari data hantaran yang diperoleh dapat dicari hantaran molarnya untuk setiap konsentrasi.

Penentuan Hantaran Molar Larutan NaCl untuk Setiap Konsentrasi.

Hantaran molar NaCl 0,1 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,01189

m

mol

100

m

mho

1,189

C

K

m

mho

189

,

1

mho

10

x

9,03

m

7

,

31

1

k.L

K

m

mol

100

dm

mol

1

,

0

M

1

,

0

0,1N

C

mho

10

x

9,03

ms

9,03

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar NaCl 0,05 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,01246

m

mol

50

m

mho

0,623

C

K

m

mho

623

,

0

mho

10

.

73

,

4

m

131,7

k.L

K

m

mol

50

dm

mol

05

,

0

M

05

,

0

0,05N

C

mho

10

x

4,73

ms

4,73

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar NaCl 0,025 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,01360

m

mol

25

m

mho

0,340

C

K

m

mho

340

,

0

mho

10

.

58

,

2

m

7

,

131

k.L

K

m

mol

25

dm

mol

025

,

0

M

025

,

0

0,025N

C

mho

10

x

58

,

2

ms

2,58

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar NaCl 0,0125N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01416

m

mol

12,5

m

mho

0,177

C

K

m

mho

177

,

0

mho

10

.

1345

m

131,7

k.L

K

m

mol

5

,

12

dm

mol

0,0125

0,0125M

0,0125N

C

mho

10

x

1345

s

1345

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

m

Hantaran molar NaCl 0,00625N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

1536

0

,

0

m

mol

6,25

m

mho

0,096

C

K

m

mho

096

,

0

mho

10

.

729

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

,

6

dm

mol

0,00625

0,00625M

0,00625N

C

mho

10

x

729

s

729

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar NaCl 0,00312N

3

3

6

m

mol

12

,

3

dm

mol

0,00312

0,00312M

0,00312N

C

mho

10

x

378

s

378

L

=

=

=

=

=

=

-

2

1

3

-

1

-

1

6

-1

m

mol

mho

0,01603

m

mol

3,12

m

mho

0,050

C

K

m

mho

050

,

0

mho

10

.

378

m

131,7

k.L

K

-

-

-

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar NaCl 0,00156N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01731

m

mol

1,56

m

mho

0,027

C

K

m

mho

027

,

0

mho

10

.

204

m

7

,

131

k.L

K

m

mol

56

,

1

dm

mol

156

0,00

M

156

0,00

N

156

0,00

C

mho

10

x

204

s

204

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Tabel 1. Nilai Hantaran Molar Larutan NaCl padan Berbagai Konsentrasi

No.

Larutan

Akar konsentrasi (N)

Hantaran Molar () (mho.mol-1.m2)

1.

NaCl 0,1 N

0,316

0,01189

2.

NaCl 0,05 N

0,224

0,01246

3.

NaCl 0,025 N

0,158

0,01360

4.

NaCl 0,0125 N

0,112

0,01416

5.

NaCl 0,00625 N

0,079

0,01536

6.

NaCl 0,00312 N

0,056

0,01603

7.

NaCl 0,00156 N

0,039

0,01731

Berdasarkan data yang telah diperoleh, maka dapat dibuat kurva hubungan antara hantaran molar dengan akar konsentrasi dari larutan NaCl.

Gambar 3.Kurva Hubungan antara Hantaran Molar () dengan Akar Konsentrasi () pada Larutan NaCl

Hubungan antara hantaran molar pada konsentrasi tertentu (A) dan hantaran molar pada pengenceran tak terhingga (o) terhadap konsentrasi (C) untuk elektrolit kuat adalah sebagai berikut.

C

b

o

-

L

=

L

o

C

b

L

+

-

=

L

b

+

mx

=

y

dimana, y menyatakan hantaran molar (), m menyatakan gradien, x menyatakan akar konsentrasi, dan b menyatakan hantaran molar pada pengenceran tak hingga (0). Berdasarkan kurva di atas, diperoleh persamaan garis y = -0,0183x + 0,017. Dari persamaan garis ini akan diperoleh hantaran molar tak hingga dari larutan NaCl, dimana hantaran molar tak hingga (0) adalah sama dengan nilai intersep (b), yaitu sebesar 0,017.

Penentuan Hantaran Molar Larutan HCl untuk Setiap Konsentrasi

Hantaran molar HCl 0,1 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,03905

m

mol

100

m

mho

905

,

3

C

K

m

mho

905

,

3

mho

10

.

65

,

29

m

131,7

k.L

K

m

mol

100

dm

mol

1

,

0

M

1

,

0

0,1N

C

mho

10

x

29,65

ms

29,65

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar HCl 0,05 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,039

m

mol

50

m

mho

1,950

C

K

m

mho

950

,

1

mho

10

.

81

,

14

m

131,7

k.L

K

m

mol

50

dm

mol

05

,

0

M

05

,

0

0,05N

C

mho

10

x

81

,

14

ms

14,81

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar HCl 0,025 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,0404

m

mol

25

m

mho

010

,

1

C

K

m

mho

010

,

1

mho

10

.

67

,

7

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

dm

mol

025

,

0

M

025

,

0

0,025N

C

mho

10

x

67

,

7

ms

7,67

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar HCl 0,0125N

3

3

3

m

mol

5

,

12

dm

mol

0,0125

0,0125M

0,0125N

C

mho

10

x

3,91

ms

3,91

L

=

=

=

=

=

=

-

2

1

3

-

1

-

1

3

-1

m

mol

mho

0,0412

m

mol

12,5

m

mho

0,515

C

K

m

mho

515

,

0

mho

10

.

3,91

m

7

,

131

k.L

K

-

-

-

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar HCl 0,00625N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,04176

m

mol

6,25

m

mho

0,261

C

K

m

mho

261

,

0

mho

10

.

1981

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

,

6

dm

mol

0,00625

0,00625M

0,00625N

C

mho

10

x

1981

s

1981

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

m

Hantaran molar HCl 0,00312N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,04199

m

mol

3,12

m

mho

0,131

C

K

m

mho

131

,

0

mho

10

.

995

m

131,7

k.L

K

m

mol

12

,

3

dm

mol

0,00312

0,00312M

0,00312N

C

mho

10

x

995

s

995

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar HCl 0,00156N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,04615

m

mol

1,56

m

mho

0,072

C

K

m

mho

072

,

0

mho

10

.

544

m

131,7

k.L

K

m

mol

56

,

1

dm

mol

156

0,00

M

156

0,00

N

156

0,00

C

mho

10

x

544

s

544

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Tabel 2. Nilai Hantaran Molar Larutan HCl pada Berbagai Konsentrasi

No.

Larutan

Akar konsentrasi (N)

Hantaran Molar () (mho.mol-1.m2)

1.

HCl 0,1 N

0,316

0,03905

2.

HCl 0,05 N

0,224

0,039

3.

HCl 0,025 N

0,158

0,0404

4.

HCl 0,0125 N

0,112

0,0412

5.

HCl 0,00625 N

0,079

0,04176

6.

HCl 0,00312 N

0,056

0,04199

7.

HCl 0,00156 N

0,039

0,04615

Berdasarkan data yang diperoleh, maka dapat dibuat kurva hubungan antara hantaran molar dengan akar konsentrasi dari larutan HCl.

Gambar 4. Kurva Hubungan antara Hantaran Molar () dengan Akar Konsentrasi () pada Larutan HCl

Berdasarkan kurva di atas, diperoleh persamaan garis y = -0,0196x + 0,0441. Dari persamaan garis ini akan diperoleh hantaran molar tak hingga dari larutan HCl, dimana hantaran molar tak hingga (0) adalah sama dengan nilai intersep (b), yaitu sebesar 0,0441.

Penentuan Hantaran Molar dari Larutan CH3COONa untuk Setiap Konsentrasi

Hantaran molar CH3COONa 0,1 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,00898

m

mol

100

m

mho

0,898

C

K

m

mho

898

,

0

mho

10

.

82

,

6

m

131,7

k.L

K

m

mol

100

dm

mol

1

,

0

M

1

,

0

0,1N

C

mho

10

x

6,82

ms

6,82

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,05 N

2

1

3

-

1

-

1

3

1

-

3

3

3

m

mol

mho

0,00958

m

mol

50

m

mho

0,479

C

K

m

mho

479

,

0

mho

10

.

64

,

3

m

7

,

131

k.L

K

m

mol

50

dm

mol

05

,

0

M

05

,

0

0,05N

C

mho

10

x

64

,

3

ms

3,64

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,025 N

mho

10

x

1922

s

1922

L

6

-

=

=

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

m

mol

mho

0,01012

m

mol

25

m

mho

253

0,

C

K

m

mho

253

,

0

mho

10

.

922

1

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

dm

mol

025

,

0

M

025

,

0

0,025N

C

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,0125N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01072

m

mol

12,5

m

mho

0,134

C

K

m

mho

134

,

0

mho

10

.

1020

m

131,7

k.L

K

m

mol

5

,

12

dm

mol

0,0125

0,0125M

0,0125N

C

mho

10

x

1020

s

1020

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,00625N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01088

m

mol

6,25

m

mho

0,068

C

K

m

mho

068

,

0

mho

10

.

518

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

,

6

dm

mol

0,00625

0,00625M

0,00625N

C

mho

10

x

518

s

518

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,00312N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01154

m

mol

3,12

m

mho

0,036

C

K

m

mho

036

,

0

mho

10

.

273

m

131,7

k.L

K

m

mol

12

,

3

dm

mol

0,00312

0,00312M

0,00312N

C

mho

10

x

273

s

273

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COONa 0,00156N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,01218

m

mol

1,56

m

mho

0,019

C

K

m

mho

019

,

0

mho

10

.

9

,

147

m

131,7

k.L

K

m

mol

56

,

1

dm

mol

156

0,00

M

156

0,00

N

156

0,00

C

mho

10

x

9

,

147

s

9

,

147

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Tabel 3. Nilai Hantaran Molar Larutan CH3COONa pada Berbagai Konsentrasi

No.

Larutan

Akar konsentrasi (N)

Hantaran Molar () (mho.mol-1.m2)

1.

CH3COONa 0,1 N

0,316

0,00898

2.

CH3COONa 0,05 N

0,224

0,00958

3.

CH3COONa 0,025 N

0,158

0,01012

4.

CH3COONa 0,0125 N

0,112

0,01072

5.

CH3COONa 0,00625 N

0,079

0,01088

6.

CH3COONa 0,00312 N

0,056

0,01154

7.

CH3COONa 0,00156 N

0,039

0,01218

Berdasarkan data yang diperoleh, maka dapat dibuat kurva hubungan antara hantaran molar dengan akar konsentrasi dari larutan CH3COONa.

Gambar 5. Kurva Hubungan antara Hantaran Molar () dengan Akar Konsentrasi () pada Larutan CH3COONa

Berdasarkan kurva di atas, diperoleh persamaan garis y = -0,0106x + 0,0121. Dari persamaan garis ini akan diperoleh hantaran molar tak hingga dari larutan CH3COONa, dimana hantaran molar tak hingga (0) adalah sama dengan nilai intersep (b), yaitu sebesar 0,0121.

Penentuan Hantaran Molar dari Larutan CH3COOH untuk Setiap Konsentrasi

Hantaran molar CH3COOH 0,1 N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

00063

,

0

m

mol

100

m

mho

0,063

C

K

m

mho

063

,

0

mho

10

.

482

m

131,7

k.L

K

m

mol

100

dm

mol

1

,

0

M

1

,

0

0,1N

C

mho

10

x

482

s

482

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,05 N

3

3

6

m

mol

50

dm

mol

05

,

0

M

05

,

0

0,05N

C

mho

10

x

344

s

344

L

=

=

=

=

=

=

-

2

1

3

-

1

-

1

6

-1

m

mol

mho

0009

,

0

m

mol

50

m

mho

0,045

C

K

m

mho

045

,

0

mho

10

.

344

m

131,7

k.L

K

-

-

-

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,025 N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

00128

,

0

m

mol

25

m

mho

0,032

C

K

m

mho

032

,

0

mho

10

.

241

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

dm

mol

025

,

0

M

025

,

0

0,025N

C

mho

10

x

241

s

241

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,0125N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,00176

m

mol

12,5

m

mho

0,022

C

K

m

mho

022

,

0

mho

10

.

168

m

131,7

k.L

K

m

mol

5

,

12

dm

mol

0,0125

0,0125M

0,0125N

C

mho

10

x

168,1

s

168,1

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,00625N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,0024

m

mol

6,25

m

mho

0,015

C

K

m

mho

015

,

0

mho

10

.

2

,

115

m

131,7

k.L

K

m

mol

25

,

6

dm

mol

0,00625

0,00625M

0,00625N

C

mho

10

x

2

,

115

s

2

,

115

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,00312N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,00353

m

mol

3,12

m

mho

0,011

C

K

m

mho

011

,

0

mho

10

.

5

,

80

m

131,7

k.L

K

m

mol

12

,

3

dm

mol

0,00312

0,00312M

0,00312N

C

mho

10

x

5

,

80

s

5

,

80

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Hantaran molar CH3COOH 0,00156N

2

1

3

-

1

-

1

6

1

-

3

3

6

m

mol

mho

0,00551

m

mol

1,56

m

mho

0,0086

C

K

m

mho

0086

,

0

mho

10

.

2

,

65

m

131,7

k.L

K

m

mol

56

,

1

dm

mol

156

0,00

M

156

0,00

N

156

0,00

C

mho

10

x

2

,

65

s

2

,

65

L

-

-

-

-

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Tabel 4.Nilai Hantaran dan Hantaran Molar Larutan CH3COOH pada Berbagai Konsentrasi

No.

Larutan

Akar konsentrasi (N)

Hantaran Molar () (mho.mol-1.m2)

1.

CH3COOH 0,1 N

0,316

0,00063

2.

CH3COOH 0,05 N

0,224

0,0009

3.

CH3COOH 0,025 N

0,158

0,00128

4.

CH3COOH 0,0125 N

0,112

0,00176

5.

CH3COOH 0,00625 N

0,079

0,0024

6.

CH3COOH 0,00312 N

0,056

0,00353

7.

CH3COOH 0,00156 N

0,039

0,00551

Berdasarkan data yang telah diperoleh, maka dapat dibuat kurva hubungan antara hantaran molar dengan akar konsentrasi dari larutan CH3COOH kemudian dicari ekstrapolasi dari kurva tersebut sehingga diperoleh hantaran molar pada pengenceran tak hingga dari larutan CH3COOH.

Gambar 6. Kurva Hubungan Antara Hantaran Molar () dengan Akar Konsentrasi () pada Larutan CH3COOH

Hantaran molar elektrolit lemah (CH3COOH) tidak dapat ditentukan melalui ekstrapolasi karena plot hantaran molar () terhadap akar konsentrasi () berupa lengkungan curam (seperti Gambar 6.). Oleh karena itu, dalam mencari hantaran molar elektrolit lemah pada pengenceran tak hingga (0) dilakukan dengan menerapkan hukum Kohlrausch yang dirumuskan dengan

(CB)

A

(CD)

A

(AB)

A

(AD)

A

o

o

o

o

-

+

=

dimana, 0 merupakan hantaran molar dari spesies AD, AB, CD, dan CB, dan umumnya ini merupakan elektrolit kuat (kecuali AD). Dengan adanya hantaran molar tak hingga dari larutan elektrolit kuat, yaitu HCl, NaCl dan CH3COONa, maka hantaran molar tak hingga (0) dari larutan CH3COOH dapat dicari dengan perhitungan sebagai berikut.

0 CH3COOH = 0 CH3COONa + 0 HCl 0 NaCl

0 CH3COOH = 0,0121 + 0,0441 0,017 = 0,0392 mho mol-1 m2

Penentuan Derajat Disosiasi () Larutan CH3COOH pada Setiap Konsentrasi

Langkah selanjutnya adalah menghitung derajat disosiasi () larutan CH3COOH untuk masing-masing konsentrasi.

Untuk larutan CH3COOH 0,1 N

0161

,

0

0392

,

0

00063

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,05N

0230

,

0

0392

,

0

0009

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,025N

0327

,

0

0392

,

0

00128

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,0125N

0449

,

0

0392

,

0

00176

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,00625N

0612

,

0

0392

,

0

0024

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,00312N

0901

,

0

0392

,

0

00353

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Untuk larutan CH3COOH 0,00156N

1406

,

0

0392

,

0

00551

,

0

0

=

=

L

L

=

a

Penentuan Harga Ka larutan CH3COOH pada Setiap Konsentrasi

Langkah selanjutnya adalah menentukan harga Ka dengan rumus

1

c

K

2

-

=

a

sehingga diperoleh harga Ka larutan CH3COOH pada setiap konsentrasi.

Untuk CH3COOH 0,1 N

5793

,

4

K

log

10

x

2,6345

9839

,

0

000025921

,

0

0,0161

1

1)

0,1.(0,016

K

1

c

K

a

5

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

-

Untuk CH3COOH 0,05N

5675

,

4

K

log

10

x

2,7073

977

,

0

00002645

,

0

0,0230

1

30)

0,05.(0,02

K

1

c

K

a

5

-

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

Untuk CH3COOH 0,025N

5585

,

4

K

log

10

7636

,

2

9673

,

0

5

0000267322

,

0

0,0327

1

327)

0,025.(0,0

K

1

c

K

a

5

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

-

x

Untuk CH3COOH 0,0125N

5786

,

4

K

log

10

6385

,

2

9551

,

0

2

0000252001

,

0

0,0449

1

0449)

0,0125.(0,

K

1

c

K

a

5

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

-

x

Untuk CH3COOH 0,00625N

6032

,

4

K

log

10

2,4935x

0,9388

9

0,00002340

0,0612

1

,0612)

0,00625.(0

K

1

c

K

a

5

-

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

Untuk CH3COOH 0,00312N

5554

,

4

K

log

10

x

2,7836

9099

,

0

9

0000253281

,

0

0,0901

1

,0901)

0,00312.(0

K

1

c

K

a

5

-

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

Untuk CH3COOH 0,00156N

4451

,

4

K

log

10

x

3,5884

8594

,

0

4

0000308386

,

0

0,1406

1

,1406)

0,00156.(0

K

1

c

K

a

5

-

2

a

2

a

-

=

=

=

-

=

-

=

Penentuan C larutan CH3COOH pada setiap konsentrasi

Selanjutnya penentuan C dari masing-masing konsentrasi larutan CH3COOH

Untuk CH3COOH 0,1N

C = 0,01610,1

= 0,0127

Untuk CH3COOH 0,05N

C = 0,0230 0,05

= 0,0076

Untuk CH3COOH 0,025N

C = 0,0327 0,025

= 0,0045

Untuk CH3COOH 0,0125N

C = 0,0449 0,0125

= 0,0026

Untuk CH3COOH 0,00625N

C = 0,0612 0,00625

= 0,0015

Untuk CH3COOH 0,00312N

C = 0,0901 0,00312

= 0,0009

Untuk CH3COOH 0,00156N

C = 0,1406 0,00156

= 0,0006

Tabel 5. Data log Ka dan C

Log Ka

C

-4,5793

0,0127

-4,5675

0,0076

-4,5585

0,0045

-4,5786

0,0026

-4,6032

0,0015

-4,5554

0,0009

-4,4451

0,0006

Berdasarkan data mengenai log Ka dan C, maka diperoleh kurva hubungan antara log Ka dengan C.

Gambar 7. Kurva Hubungan Antara log Ka dengan C

Harga tetapan kesetimbangan termodinamik (K) merupakan fungsi dari Ka dan koefisien keaktifan dari ion-ionnya. Untuk larutan pada pengenceran tak hingga, koefisien keaktifan adalah 1, sehingga harga tetapan kesetimbangan sebenarnya dapat dinyatakan dengan rumus.

C

+

K

=

K

a

2

log

log

Berdasarkan kurva di atas, diperoleh persamaan garis y = -4,0538x 4,5378. Dari persamaan garis ini akan diperoleh hantaran molar tak hingga dari larutan CH3COONa, dimana harga tetapan kesetimbangan sebenarnya (K) diperoleh dari nilai intersep (b) atau (log K) yang sebesar -4,5378. Sehingga harga K yang diperoleh yaitu:

Log K = - 4,5378

K = 2,9x10-5

Nilai konstanta sebenarnya (termodinamik) dari CH3COOH sebenarnya yaitu 2,9 x 10-5, nilai K yang diperoleh dari praktikum ini berbeda dari harga Ka CH3COOH secara teoritis yaitu 1,8 x 10-5 karena beberapa factor kesalahan dalam praktikum seperti:

Faktor kesalahan di dalam pengamatan yang dilakukan praktikan.Faktor kesalahan alat pengukur hantaran (konduktometer).Faktor kesalahan dalam pengenceran.

SIMPULAN

Secara umum hantaran suatu larutan semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi, sedangkan baik elektrolit lemah maupun elektrolit kuat, nilai hantaran molarnya akan meningkat dengan adanya pengenceran. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi berbanding lurus dengan hantaran dan berbanding terbalik dengan hantaran molar.Konstanta disosiasi dari CH3COOH pada masing-masing konsentrasi adalah:

Konsentrasi (N)

Konstanta Disosiasi (Ka)

0,10000

2,6345 x 10-5

0,05000

2,7073 x 10-5

0,02500

2,7636 x 10-5

0,01250

2,6385 x 10-5

0,00625

2,4935 x 10-5

0,00312

2,7836 x 10-5

0,00156

3,5884 x 10-5

Harga konstanta (sebenarnya) termodinamik asam asetat (CH3COOH) adalah 2,9 x 10-5.

DAFTAR PUSTAKA

Rahmi, N. 2014. Konduktometri. Retrieved 13 April 2015 dari: http://laporanterbaik.blogspot.com/2014/11/laporan-konduktometri.html

Retug, N dan Sastrawidana, I.D.K. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Singaraja: IKIP Negeri Singaraja.

Suardana, I.N dan Retug, N. 2003. Kimia Fisika III. Singaraja: IKIP Negeri Singaraja.