percobaan iv
TRANSCRIPT
PERCOBAAN IV
TERMODINAMIKA HASIL KALI KELARUTAN, Ksp
I. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan diadakannya percobaan ini yaitu untuk memperlihatkan
prinsip-prinsip hasil kali kelarutan, menghitung kelarutan elektrolit yang
bersifat sedikit larut dan menghitung panas pelarut AgCrO4 dengan
menggunakan sifat kebergantungan Ksp pada suhu.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Termodinamika adalah kajian tentang kalor (panas) yang berpindah.
Dalam termodinamika kamu akan banyak membahas tentang sistem dan
lingkungan. Kumpulan benda-benda yang sedang ditinjau disebut sistem,
sedangkan semua yang berada di sekeliling (di luar) sistem disebut
lingkungan. Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap
suhu tertentu adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan
yang sama dengan jumlah masing-masing ion yang bersangkutan. Kelarutan
merupakan jumlah zat yang terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut
sampai membentuk larutan jenuh. Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan
hasil akhir yang dicapai oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antra
fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dalam larutan tersebut (Keenan,
1991).
Kelarutan endapan-endapan yang dijumpai dalam analisis kuantitatif
meningkat dengan bertambahnya temperatur. Dengan beberapa zat pengaruh
temperatu ini kecil, tetapi dengan zat-zat lain pengaruh itu dapat sangat nyata.
Jadi kelarutan perak klorida pada 10 dan 100 oC masing-masing adalah 1,72
dan 21,1 mg dm-3, sedangkan kelarutan barium sulfat pada kedua temperatur
itu masing-masing adalah 2,2 dan 3,9 mg dm-3. Dalam beberapa hal, efek ion
sekutu mengurangi kelarutan menjadi begitu kecil sehingga efek temperatur,
yang tanpa efek ion sekutu akan kentara, menjadi sangat kecil (Bassett, 1994).
Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam
larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan
membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya adalah
sebagai berikut :
1. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing-
masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi
endapan.
2. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-masing
sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat jenuh namun tidak terjadi
endapan.
3. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai
Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan.
(Syukri, 1999).
Hubungan antara kelarutan dengan Ksp yaitu Ksp dapat menentukan
kelarutan dan kelarutan dapat pula dihitung dari tabel Ksp. Pengaruh ion
senama sejak larutan jenuh yang mengandung ion-ion yang berasal dari satu
sumber padatan murni. Kelarutan senyawa ion yang sedikit larut semakin
rendah kelarutannya dengan kehadiran yang memberikan ion senama.
Pengaruh ion senama dalam kesetimbangan kelarutan adalah misalnya larutan
yang jernih dengan penambahan sedikit larutan yang mengandung ion senama
akan menurunkan kelarutan zat, dan kelebihan terlarut mengendap. Pengaruh
ion senama lebih dikenal dengan istilah pengaruh garam.Kelarutan meningkat
apabila terjadi pembentukan pasangan ion dalam larutan.Faktor yang lebih
nyata dari pasangan ion adalah jika ion yang berperan serta dalam
kesetimbangan kelarutan secara bersamaan terlibat dalam kesetimbangan
asam basa atau ion kompleks. Maka nilai Ksp tergantung pada suhu
( Underwood, 1986).
Adapun factor-faktor yang mempengaruhi panas reaksi antara lain,
jumlah zat yang bereaksi, temperature, tekanan, keadaan fisika, dan jenis
reaksi (tekanan atau volume tetap). Kemudian ada beberapa jenis panas atau
peruahan entalpi, yakni panas atomisasi, panas penguapan standar, panas
peleburan standar, panas pelarutan integral, panas pelarutan differensial,
panas pengenceran integral, panas pengenceran differensal, panas netralisasi,
dan panas hidrasi (Damayanti, 2012).
III. ALAT DAN BAHAN
A. Alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu buret,
Erlenmeyer, tabung reaksi dan rak, penangas dan termometer.
B. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu aquades,
AgNO3 dan K2CrO4
IV. PROSEDUR KERJA
1. Larutan AgNO3 dan K2CrO4 dimasukkan pada dua buah buret yang
berbeda.
2. AgNO3 diambil 5 mL melalui buret kedalam tabung reaksi.
3. Ditambahkan dengan 0,25 mL (5 tetes) K2CrO4 melalui buret, dikocok
dan amati perubahannya.
4. Terus ditambahkan sampai 20 tetes tiap 5 tetes dikocok dan diamati
perubahan serta dicatat pengamatannya.
5. Pada tabung reaksi lain, ditambahkan dengan 5 mL AgNO3.
6. Kemudian ditambahkan dengan 0,75 mL (15 tetes) K2CrO4 melalui buret,
dikocok dan diamati perubahannya.
7. Terus ditambahkan sampai 35 tetes tiap penambahan 5 tetes dikocok,
diamati perubahannya serta dicatat pengamatannya.
8. Kemudian dipanaskan dengan beaker glass yang berisi air dan termometer
sebagai pengaduk sekaligus pengukur suhu.
9. Dicatat semua data yang diperoleh dan kemudian dihitung.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Pengamatan
Tabel Pengamatan 1.
No.Volume
AgNO3 (ml)
Volume
K2CrO4 (ml)
Perubahan endapan
(sudah/belum)
1. 5 0,25 Terbentuk endapan
2. 5 0,5 Terbentuk endapan
3. 5 0,75 Terbentuk endapan
4. 5 1,0 Terbentuk endapan
Tabel Pengamatan 2.
No.Volume
AgNO3 (ml)
Volume
K2CrO4 (ml)
Pelarutan endapan (sudah/belum)
Suhu
(oC)
1. 5 0,75 sudah melarut 33
2. 5 1,0 sudah melarut 34
3. 5 1,25 sudah melarut 38
4. 5 1,5 sudah melarut 40
5. 5 1,75 Sudah melarut 41
I.2 Perhitungan
a. Suhu 33oC
Diketahui: M AgNO3 = 0,05 M
M K2CrO4 = 0,1 M
T = 306 K
R = 8,314 J/mol K
V AgNO3 = 5 ml
V K2CrO4 = 0,75 ml
V campuran = 5,75 ml
Ditanya : log Ksp danS
Jawab :
AgNO3 → Ag++ NO3-
[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3
V campuran=
( 0 ,05 M× 5 ml )5 ,75 ml
= 0 ,0435 M
K2CrO4 → 2K+ + CrO42-
[CrO42− ] =
( M . V ) K2 CrO4
Vcampuran=
(0,1 M × 0 , 75 ml )5 , 75 ml
= 0 ,013 M
2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]
= [0,0435]2 [0,013]
= 2,46 x 10-5
log Ksp = 4,6091
S =
3√Ksp4 =
3√2,46 × 10-5
4 = 3√6 , 15× 10−6
= 0,0183g/L
T = 306 K →
1T
= 0 , 00327 K−1
b. Suhu 34 oC
Diketahui : M AgNO3 = 0,05 M
M K2CrO4 = 0,1 M
T = 307 K
R = 8,314 J/mol K
VAgNO3 = 5 ml
V K2CrO4 = 1,0 ml
V campuran = 6 ml
Ditanya : log Ksp danS
Jawab :
AgNO3 → Ag++ NO3-
[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3
V campuran=
( 0 ,05 M× 5 ml )6 ml
= 0 ,0417 M
K2CrO4 → 2K+ + CrO42-
[CrO42− ] =
( M . V ) K2 CrO 4
Vcampuran=
(0,1 M × 1,0 ml )6 ml
= 0 ,0167 M
2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]
= [ 0,0417]2 [0,0167]
= 2,903 x 10-5
log Ksp = 4,628
S =
3√Ksp4 =
3√2,903 × 10-5
4 = 3√7 , 257× 10−6
= 0,0193 g/L
T = 307 K →
1T
= 0 , 00326 K−1
c. Suhu 38oC
Diketahui: M AgNO3 = 0,05 M
M K2CrO4 = 0,1 M
T = 311 K
R = 8,314 J/mol K
V AgNO3 = 5 ml
V K2CrO4 = 1,25 ml
V campuran = 6,25 ml
Ditanya : log Ksp dan S
Jawab :
AgNO3 → Ag++ NO3-
[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3
V campuran=
( 0 ,05 M× 5 ml )6 ,25 ml
= 0 ,04 M
K2CrO4 → 2K+ + CrO42-
[CrO42− ] =
( M . V ) K2 CrO4
Vcampuran=
(0,1 M × 1 ,25 ml )6 ,25 ml
= 0 ,02 M
2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]
= [ 0,04]2 [0,02]
= 3,2 x 10-5
log Ksp = 5,0515
S =
3√Ksp4 =
3√3,2× 10-5
4 = 3√8× 10−6
= 0,02 g/L
T = 311 K →
1T
= 0 , 00321 K−1
d. Suhu 40 oC
Diketahui: M AgNO3 = 0,05 M
M K2CrO4 = 0,1 M
T = 313 K
R = 8,314 J/mol K
V AgNO3 = 5 ml
V K2CrO4 = 1,5 ml
V campuran = 6,5 ml
Ditanya : log Ksp danS
Jawab :
AgNO3 → Ag++ NO3-
[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3
V campuran=
( 0 ,05 M× 5 ml )6,5 ml
= 0 ,0385 M
K2CrO4 → 2K+ + CrO42-
[CrO42− ] =
( M . V ) K2 CrO4
Vcampuran=
(0,1 M × 1,5 ml )6,5 ml
= 0 ,0231 M
2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]
= [ 0,0385]2 [0,0231]
= 3,424 x 10-5
log Ksp = 5,345
S =
3√Ksp4 =
3√ 3 , 424× 10-5
4 = 3√8 , 56× 10−6
= 0,0205g/L
T = 313 K →
1T
= 0 , 00319 K−1
e. Suhu 41oC
Diketahui: M AgNO3 = 0,05 M
M K2CrO4 = 0,1 M
T = 314 K
R = 8,314 J/mol K
V AgNO3 = 5 ml
V K2CrO4 = 1,75 ml
V campuran = 6,75 ml
Ditanya : log Ksp dan S
Jawab :
AgNO3 → Ag++ NO3-
[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3
V campuran=
( 0 ,05 M× 5 ml )6 ,75 ml
= 0 ,037 M
K2CrO4 → 2K+ + CrO42-
[CrO42− ] =
( M . V ) K2 CrO 4
Vcampuran=
(0,1 M × 1 ,75 ml )6 ,75 ml
= 0 ,0259 M
2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]
= [ 0,037]2 [0,0259]
= 3,546 x 10-5
log Ksp = 5,4974
S =
3√Ksp4 =
3√ 3 ,546× 10-5
4 = 3√8 ,865× 10−6
= 0,0207 g/L
T = 314 K →
1T
= 0 . 00318 K−1
Tabel 3 : Hasil Perhitungan
No.V AgNO3
(ml)
V K2CrO4
(ml)
Suhu
[Ag+] [CrO42-]
(oC) (K)
1. 5 0,75 33 306 0,0435 0,013
2. 5 1,0 34 307 0,0417 0,0167
3. 5 1,25 38 311 0,04 0,02
4. 5 1,5 40 313 0,0385 0,0231
5. 5 1,75 41 314 0,037 0,0259
Tabel 4. Hasil Perhitungan
No. Ksp Log Ksp 1/T (K-1) S (g/L)
1. 2,46 x 10-5 - 4,6091 3,27 x 10-3 0,0183
2. 2,903 x 10-5 - 4,628 3,26x 10-3 0,0193
3. 3,2 x 10-5 - 5,0515 3,21x 10-3 0,02
4. 3,424 x 10-5 - 5,345 3,19x 10-3 0,0205
5. 3,546 x 10-5 - 5,4974 3,18x 10-3 0,0207
I.3 Grafik
-5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.43.123.143.163.18
3.23.223.243.263.28
f(x) = 0.0996409133190126 x + 3.72281515852402R² = 0.976242289656099
Hubungan Log Ksp dengan 1/T
1/T
Log
Ksp
Dari grafik diperoleh persamaan : y = 0,0996x + 3,7228
log Ksp =
−ΔH2 ,303 R
x1T
+ Cdimana y = mx + c
m =−ΔH2,303 R
0,0996=−ΔH2,303 R
−ΔH= 0,0996 x (2,303 x 8,314 J/mol K )−ΔH = 1 , 90705 J/ mol ΔH = −1 ,90705 J/ mol
Ksp Ag2CrO4 pada temperatur standar T = 298 K
log Ksp =
−ΔH2 ,303 R
x1T
+ C
log Ksp =
−(−1 , 90705)(2 , 303 × 8 ,314 )
× 1298
+ 3 ,7228
= 4,057
Ksp = 11,40
B. Pembahasan
Tujuan diadakannya praktikum kali ini yaitu untuk memperlihatkan
prinsip-prinsip hasil kali kelarutan, menghitung kelarutan elektrolit yang
bersifat sedikit larut dan menghitung panas pelarut AgCrO4 dengan
menggunakan sifat kebergantungan Ksp pada suhu. Pada penambahan larutan
K2CrO4 terhadap larutan AgNO3 dengan volume larutan K2CrO4 yang
berbeda-beda, maka akan terjadi pengendapan pada saat larutan telah jenuh
yaitu kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau
mengionkan zat terlarut, sehingga kelebihan sedikit zat terlarut akan
menyebabkan terjadinya endapan. Pengendapan ini bergantung pada
konsentrasi dari zat-zat terlarut dalam larutan, semakin besar konsentrasi ion
CrO42- maka larutan akan mengalami pengendapan lebih cepat daripada
larutan dengan konsentrasi ion CrO42- yang lebih rendah. Reaksi yang terjadi
adalah :
2 AgNO3 + K2CrO4 ↔ Ag2CrO4 + 2KNO3
Pada percobaan ini larutan AgNO3 yang direaksikan dengan larutan
K2CrO4 akan menghasilkan endapan yang banyak sedikitnya tergantung pada
konsentrasi zat terlarut yaitu larutan K2CrO4. Semakin besar konsentrasinya
maka endapan yang dihasilkan akan semakin banyak pula. Pada proses
pelarutan endapan diketahui bahwa semakin banyak endapan yang dihasilkan,
maka suhu yang diperlukan untuk melarutkan endapan tersebut juga akan
semakin besar, yang berarti bahwa kelarutan endapan meningkat dengan
bertambahnya temperatur.
Hasil yang diperoleh pada percobaan yaitu hubungan antara suhu
dengan nilai log Ksp nya dengan persamaan y= 0.099x + 3.722
R² = 0.976 , persamaan tersebut kemudian dihubungkan dengan persamaan
−∆ H2,303 R
diperoleh nilai panas tersebut sebesar -1,90705 J/mol. Dari nilai H
tersebut dapat dihitung besar Ksp AgCrO4 secara praktek sebesar 11,40 nilai
Ksp tersebut berbeda dengan nilai Ksp AgCrO4 secara teori yaitu sebesar 1,6
x 10-5. perbedaan ini mungkin disebabkan pada saat pengendapan AgCrO4
belum sepenuhnya terendapkan dan pada saat pelarutan endapannya masih
ada endapan yang belum melarut.
VI. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini yaitu :
1. Hasil kali kelarutan (Ksp) merupakan hasil kali konsentrasi ion-ion yang
masing-masing dipangkatkan koefisien reaksi dalam larutan yang jenuh
pada suhu tertentu.
2. Grafik yang terbentuk menunjukkan y= 0.099x + 3.722
R² = 0.976.
3. Nilai Ksp AgCrO4 secara praktek sebesar 11,40
DAFTAR PUSTAKA
Bassett, J. dkk. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit BukuEGC. Jakarta.
Damayanti, R. 2012. Panas Pelarutan. Universitas Sriwijaya. Palembang.
Keenan, Charles W. dkk. 1991. Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Erlangga.Jakarta.
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. ITB. Bandung
Underwood, A.L. & R.A. Day. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta