percobaan viii
DESCRIPTION
kajkajTRANSCRIPT
PERCOBAAN VIII
PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN
ASAM LEMAH SECARA KONDUKTOMETRI
I. TUJUAN
Menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah secara konduktometri
II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Hantaran (Konduktivitas)
Hantaran listrik dalam elektrolit dilakukan oleh ion-ion. Adanya perbedaan
konsentrasi menyebabkan pola perbedaan hantarannya. Pada temperatur tetapi
hantarannya. Pada temperatur tetap hantaran larutan bergantung pada konsentrasi dan
kemobilan ion. Umumnya sifat hantaran listrik dalam elektron mengikuti hukum Ohm.
V = I. R
Dimana : V = tegangan listrik (unit)
I = Arus listrik (ampere)
R = tahanan listrik (Ohm)
Hantaran listrik (L) larutan didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan :
L = IR
Hantaran jenis k ialah hantaran larutan yang terletak didalam kubus dengan rusuk 0,01 m
antara dua permukaan dua permukaan yang sejajar, maka untuk dua permukaan yang
sejajar dengan luas Am2 dan berjarak 1 m. satu dari yang lain berlaku hubungan :
L = k AI
Dalam pengukuran hantaran diperlukan tetapan sel k yang merupakan suatu bilangan
yang bila dikalikan dengan hantaran larutan untuk sel yang bersangkutan akan
memberikan hantaran jenis larutan tersebut, jadi :
K = k. L = kR
Dari persamaan diatas jelaslah bahwa k = LR
adalah tetapan sel.
(Daniels, 1970)
II.2.Konduktansi dan Konduktivitas
Dalam konduktansi dan konduktivitas membicarakan tentang sifat-sifat listrik
larutan. Satuan daya hantaran (konduktansi) adalah mho. Hantaran I suatu larutan
berbanding lurus pada luas permukaan elektrode a.
Konduktivitas (K) adalah kebalikan dari resistivitas, yang dalam satuan SI
merupakan kondukstans dari satu meter kulit zat yang mempunyai satuan Ohm -1 m-1 (S m-
1). Konduktivitas suatu larutan elektrolit, pada setiap temperatur hanya bergantung pada
ion-ion yang ada dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan suatu elektrolit diencerkan
konduktivitas akan turun karena lebih sedikit ion berada per cm3 larutan untuk membawa
arus. Jika larutan itu ditaruh antara dua elektrode yang terpisah 1 cm satu sama lain dan
cukup besar untuk mencakup seluruh larutan. Konduktans akan naik selagi larutan
diencerkan. Ini disebagian besar disebabkan oleh kenaikan derajat dissosiasi untuk
elektrolit-elektrolit lemah.
(Basset, 1994)
II.3.Konduktivitas molar (Λ)
Konduktivitas molar didefinisikan sebagai konduktivitas yang ditimbulkan oleh suatu
mol dan diberikan oleh :
Λ = 1000kC
= k . 1000 V
Dimana : C = konsentrasi larutan (mol. dm-3)
V = volume atau keenceran (dm3)
k = konduktivitas (S cm-1)
Λ = konduktivitas molar (S cm2 mol-1) atau (S m2 mol-1)
Untuk pengenceran tak terhingga pada konduktivitas molar berlaku pula keadaan aditif
dari ion-ionnya sesuai dengan hukum kohrausch.
(Basset, 1994)
II.4.Konduktivitas molar elektrolit lemah
Elektrolit lemah yang terlarut dalam air tidak mengalami ionisasi sempurna tetapi
terjadi kesetimbangan ion-ionnya dalam larutan tersebut. Hubungan antara derajat
dissosiasi dengan konduktivitas molar :
α = ΛcΛ0
Dengan : α = derajat dissosiasi
Λc = konduktivitas molar pada konsentrasi c (m2 Ω-1 mol-1)
Λ0 = hantaran molar larutan tak terhingga encer (m2 Ω-1 mol-1)
Untuk elektrolit lemah, tetapan kesetimbangan dinyatakan sebagai berikut :
Ka = α2
1−α
Jika α diketahui, maka Ka juga dapat diketahui.
(Glasstone, 1956)
II.5.Tetapan Kesetimbangan
Reaksi kimia seperti pembentukan hidrogen iodida dari hidrogen dan iodin dalam
fasa gas pada umumnya bersifat reversibel.
H2 (S) + I2 (g) 2 HI (g)
Dan ketika kecepatan dari reaksi ke depan dan kebelakang sama. Konsentrasi dari reaktan
dan produk tetap konstan seiring berjalannya waktu. Pada keadaan ini reaksi tersebut
telah mencapai keadaan kesetimbangan. Dalam beberapa kasus konsentrasi produk jauh
lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi reaktan, dalam kasus lain yang terjadi
adalah kebalikannya. Konsentrasi kesetimbangan mencerminkan kecendrungan
intrinsikatom untuk hadir sebagai molekul-molekul reaktan atau produk.
Harga tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari persamaan Ka = α2
1−α akan
berbeda untuk berbagai konsentrasi. Harga tetapan kesetimbangan sebenarnya adalah
tetapan kesetimbangan termodinamika K yang merupakan fungsi dari Ka dan koefisien
keaktifan ion-ionnya. Untuk larutan pada pengenceran tak terhingga koefisien
keaktifannya sama dengan satu . sehingga :
Log Ka = log K + 2 A √αc
Dengan : Ka = tetapan kesetimbangan
K = tetapan kesetimbangan sebenarnya (termodinamika)
A = tetapan
α = derajat dissosiasi
c = konsentrasi
Dengan log Ka terhadap √αc dan mengekstrapolasikan ke harga c = 0 dapat diperoleh
harga k.
(Daniels, 1970)
II.6.Pengukuran Konduktivitas
Uuntuk mengukur konduktivitas suatu larutan, larutan ditaruh dalam sebuah sel yang
tetapan selnya telah ditetapkan dengan kalibrasi dengan suatu larutan yang
konduktivitasnya diketahui dengan tepat, misal suatu larutan kalium klorida standar. Sel
ditaruh dalam satu lengan dari rangkaian jembatan Wheatstone seperti pada gambar
berikut, dan resistansinya diukur.
(Basset, 1994)
II.7.Dasar titrasi Konduktometri
Penambahan suatu elektrolit ke elektrolit lain pada kondisi yang tak menghasilkan
perubahan volume yang berarti akan mempengaruhi konduktansi larutan. Jika tidak
terjadi reaksi ionik maka konduktans hanya akan naik. Akan tetapi jika terjadi reaksi
ionik konduktans dapat naik atau turun. Begitulah jika bisa ditambahkan pada asam kuat,
hantaran turun karena adanya penggantian ion hidrogen yang konduktivitasnya tinggi
oleh kation lain yang konduktivitasnya rendah. Ini adalah prinsip yang mendasari titrasi
konduktometri yaitu, substitusi ion-ion dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan
konduktivitas yang lain.
(Basset, 1994)
II.8.Derajat dissosiasi Elektrolit kuat dan lemah
Larutan berair dari sejumlah senyawa merupakan konduktor arus listrik yang baik
karena senyawa-senyawa ini memiliki ion positif dan ion negatif. Senyawa-senyawa ini
disebut elektrolit. Sedangkan senyawa yang larutan berairnya tidak menghantarkan arus
disebut nonelektrolit. Sebagian besar senyawa ionik terurai sempurna dalam air dan oleh
karenannya disebut elektrolit kuat. Sedangkan senyawa kovalen disebut elektrolit lemah
karena hanya terurai sedikit dalam air. Tetapan kesetimbangan untuk penguraian
elektrolit lemah menjadi ion dinyatakan sebagai tetapan dissosiasi. Sebagai contoh
penguraian air.
2H2O H3O+ + OH- Kw = [H3O+] [ OH-]
Untuk asam asetat dan ammonia ditulis :
HOAc + H2O H3O+ + OAc- Kw = ¿¿
NH3 + H2O NH4+ + OH- Kw = ¿¿
Ka dipergunakan sebagai simbol untuk tetapan dissosiasi dari asam lemah, Kb untuk basa
lemah, Kw adalah penguraian air dan terkadang disebut sebagai tetapan autoprotolisis
dari air.
Proses dissosiasi elektrolit merupakan suatu proses dapat balik (reversibel) dan
sejauh mana dissosiasi ini terjadi, tergantung dari konsentrasi. Derajat dissosiasi (α)
adalah sama dengan fraksi molekul yang benar-benar berdissosiasi.
α = Jumlahmolekul−molekul yangberdissosiasi
jumlahtotal molekul
Nilai α bisa berubah-ubah antara 0 dan 1, jika α = 0, berarti tidaktidak terjadi dissosiasi.
Sedangkan jika α = 1 dissosiasi adalah sempurna.
(Underwood, 1999)
II.9.Penentuan tetapan kesetimbangan Dissosiasi secara eksperimen Hukum pengenceran
Ostwald
Tetapan kesetimbangan dissosiasi dan derajat dissosiasi pada konsentrasi tertentu
saling berkaitan. Reaksi dissoiasi dari suatu asam lemah berbasa satu.
HA H+ + A-
Dengan tetapan kesetimbangan K = ¿¿
Konsentrasi total dari asam (yang tak terdissosiasi ditambah yang berdissosiasi) adalah C,
jadi korelasi berlaku.
C = [HA] + [A-]
Derajat dissosiasi adalah α, konsentrasi ion hidrogen dan konsentrasi anion yang
berdissosiasi adalah sama dan dapat dinyatakan sebagai :
[H+] = [A] = C . α
Tetapan kesetimbangan dapat ditulis sebagai :
K = α2
V (1−α)
K dapat dihitung dari persamaan-persamaan ini, yang disebut hukum pengenceran
Ostwald, karena konduktivitas mempunyai korelasi antar keenceran dan derajat
dissosiasi.
(Vogel, 1985)
II.10. Teori asam Basa
1. Asam basa Arhenius
Asam adalah zat yang larut dalam air melepaskan ion H+ dan basa ialah zat yang larut
dalam air melepaskan ion OH-.
Contoh : Asam : HCl
Basa : NaOH
2. Asam basa Bronsted-lowry
Asam adalah donor proton, basa adalah akseptor proton
Contoh : HCl + H2O H3O+ + Cl-
3. Asam basa lewis
Asam didefinisikan sebagai spesies apa saja yang bertindak sebagai penerima
pasangan elektron. Sedangkan basa adalah donor pasangan elektron.
(Vogel, 1985)
II.11. Resume jurnal :
PEMERIKSAAN KONDUKTOMETRI PADA HIDROLISIS UREA SECARA
ENZIMATIK DALAM SISTEM BUFFER
Urea sangat penting di dalam metabolisme protein, banyak metode telah
dikembangkan untuk penilaian secara kwantitatif dalam metode mikro maupun makro.
Kebanyakan metode melibatkan penilaian secara kolorimetri dari amoniak atau
penentuan yang manometris dari C02.
Hidrolisis urea ini dilakukan pada kacang. Secara kinetik, hidrolisis urea menjadi
urease pada kacang dilakukan dengan menggunakan media pengenceran tanpa adanya
larutan penyangga yang dilakukan pada konversi substrat yang tinggi. Analisis kinetik
didasarkan pada metode konduktometri pada suhu yang konstan. Variasi pH dalam
kondisi yang sama juga harus diperhatikan. Nilai untuk hasil reaksi dapat dihitung secara
kwantitatip dari kurva integral secara kinetik yang diperoleh dari kurva kalibrasi
konduktans dan konsentrasi. Sedangkan analisis kinetik didasarkan pada nilai awal dari
konduktans dan konsentrasi dan metode kurva. Dalam hal ini sistem buffer merupakan
akibat dari penimbunan produk yang bersifat inhibitor.
Metode konduktomerti dapat digunakan untuk pemeriksaan secara kinetis pada
hidrolisis urea. Nilai awal dari metode dan analisis kurva dapat diterapkan dalam
pemeriksaan enzymatik pada hidrolisis urea.
(Bostan, 2005)
2.12. Analisa Bahan
2.12.1. Asam Oksalat (H2C2O4)
Merupakan asam organik luas dan beracun, zat padat tidak berwarna dan rasanya
masam, titik leleh -1900C, larut dalam air panas maupun dingin dan larut dalam
alkohol, terdapat dalam banyak tumbuhan.
(Mulyono, 1997)
2.12.2. Asam asetat (CH3COOH)
Berat molekul = 10 g/mol, titik didih 118,10C, titik beku 16,60C, dapat
membentuk ikatan hidrogen dengan air dan dengan sepasang molekul dapat
membentuk dua ikatan hidrogen.
(Mulyono, 1997)
2.12.3. KCl
Berat molekul 74,55 g/mol, merupakan padatan kristal putih, digunakan untuk
pupuk, titik leleh 7900C, titik beku 15000C.
(Mulyono, 1997)
2.12.4. Akuades (H2O)
Berat molekul 18 g/mol, titik didih 1000C, titik beku 00C, berat jenis 1 g/mol,
digunakan seagai pelarut polar.
(Mulyono, 1997)
III. METODE PERCOBAAN
III.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
1. Konduktometer 6. Termometer
2. Sel daya hantar 7. Gelas bekker
3. Pipet tetes 8. Termostat
4. Labu takar 100 ml 9. Botol semprot
5. Buret 25 ml
3.12. Bahan
1. Laruatan KCl 0,1 N
2. Larutan asam lemah (CH3COOH 0,1 N, C2H5COOH 0,1 N, H2C2O4 0.1N)
III.2. Skema Kerja
3.2.1. Penentuan tetapan keseimbangan dalam larutan KCl
Penencucian dengan air
Penentuan hantaran dalam air dan Pencucian kembali
Penentuan hantaran sampai menunjukan hasil yang tetap
Penencucian dengan larutan HCl
Penentuan hantaran dalam larutaan HCl
Penentuan temperatur larutan KCl
3.2.2. Penentuan tetapan kesetimbangan pada larutan asam lemah
Pemasukan kedalam larutan asam lemah (dalam konsentrasi 0,1N,
0,5N, 0,025N, 0,00625N, 0,00312N)
Pencatatan konsentrasi semua larutan dengan teliti
Penentuan hantaran dalam termostat
Sel
Hasil
Hasil
Sel
Hasil
Sel
IV. DATA PENGAMATAN
No Sel Hantaran Listrik
1
2
3
4
5
6
7
8
Air
KCl 0,1 N
Asam lemah 0,1 N
Asam lemah 0,05 N
Asam lemah 0,025 N
Asam lemah 0,00625 N
Asam lemah 0,00312 N
Asam lemah 0,00156 N
V. HIPOTESA
Pada percobaan penentuan tetapan kesetimbangan asam lemah secara konduktometri
dilakukan untuk menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah secara konduktometri.
Prinsip percobaan ini adalah hantaran atau perpindahan suatu ion dalam larutan elektrolit
dalam kesetimbangan. Metode yang digunakan adalah metode konduktometri. Konduktivitas
asam lemah jika konsentrasinya turun atau diencerkan maka konduktivitas akan turun, tetapi
jika diletakan diantara dua elektrode maka konduktivitas akan naik karena kenaikan derajat
dissosiasi untuk asam-asam lemah. Dari percobaan akan diperoleh nilai suatu hantaran untuk
masing-masing asam lemah.
Semarang, 4 Oktober 2009
Mengetahui,
Asisten Praktikan
Agung Franciscus Didi Sutardi
J2C006002 J2C006019