ISSN 141r-6502

I

Volume 1 Nomor 2 Juni 2004

CHreM[CA/ctt-Ml

ct*4ithl Ki,,tid da'o ?enlt:il;6a'o Ki'uia

Jurusan Kimia

Fakuttas Matematika dan llmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Makassar2004

CHEMICA

Ketua Devuan PenYunting

Dr. Tabrani Gani, M.Pd.

Jurnal Tengah Tahunan : Desember - Junt

--;

CIIEMICA adalah jurnal yang memuat informasi ilmiah bidang kimia dan pendidikan kimia

berupa hasil penelitian, telaah pustaka, opini, makalah teknis, dan kajian buku'

Dewan Penelaah :

Prof. Dr. Ir. T. HarlimDrs.I{.Muhammad Yudi, M.SiDr. rer, nat H.Muharram, M.SiDrs.Alimin, MSDr. Sudding, MS

ISSN 14i1-6502

Dewan Penyunting :

Drs. Muhammad Danial, M.SiDra.Hasri, M Si

Moh.Wrjaya, S.Si,M.SiDrs.Darminto, lvl.SiDra.Halimah Husain, M.SiDrs.Muhammad Yunus, Ivl. Si

=:#

CHEMICA direrbitkan oleh Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Makassar ([INM)

Alamat Redaksi dan Penerbit

Jurusan Kimia, Fakultas IUIPA UNMJl, Dg Tata Parangtambung, Makassar 90224

Telp. 041 l-84A295;email . chernica@unm.ac-id

Tahun pertama terbit: 2000

CFIEMICA

Jurnal Tengah Tahunan : Desember - Junt

N0. Judul

1. Penelitian Karbon Aktif dari serbuk Gergaji Kayu ulin sebagai

Penyerap Ion Pb dalam Air Gambut

Arilin

2. Senyawa Stilben pada Tumbuhan Famili Moraceae

Muharrum& Darmintl "'"

3. LTji Sitotoksik Ekstrak Metanol Daun Mimba(Azadiractha Indica Juss)

dengan Metode Uji BST (Brine Shrimp Lethality Test)

taty Sulastry & Altnin

4 Studi Penambahan Aseton dan Pemanasan pada Penentuan Amonia

dengan Metode Indofenol BiruHasri

5. Pembentukan Total volatil Basa Nitrogen dan Trimetilamtn

pada Proses Penggaraman Ikan Cakalang

Llulimah Husain ...

6. Intan dan Grafit sebagai

lulelati MasriPolimer Anorganik

tssN l4 I 1-6502

Halaman

1-12

t3-22

lJpaya Peningkatan Daya Tahan dan Mutu Organoleptik

melalui Pemanfaatan Ramuan Bumbu Tradisional

Ikan Layang

27 -30

3t-37

38- 42

43-50

23 -26

51 - 58

s9-66

MLthamntud Yunus

Penetapan Kelarutan dan Kalor Pelarutan ZatPadat

dengan Teknik VolumetriPince Salempa

Pengaruh Hormon 2O-Hidroksi Ekdison terhadap

Toleransi Amblyseius Deleoni Muma At Denmark

Suclding

Laju Pembentukanpada Azadirachtin

10. Pengaruh Pemberian CCi+-Natriurn Tiopental terhadap

Waklu Tidur Mencit Jantan67 -77Muhammad Danial

Keterangan Sampul: Stilben, Intan, Azadirachtin, dan Misel

- 1v,,--r:-

DAFTAR ISI

Penetapan Kelarutqn Dan Kalor Pelarutan Zat Padot Dengan Teknik Volumetri

PENETAPAN KELARUTAN DAN KALOR PELARTITAN ZAT PADATDENGAN I'EI(NIK VOLTJMBTRI

DETERMINE SOLUBILITY AND HEAT SOLUBILITY OF SOLD MATTERBY VOLUMETRY METHOD

Pince Salempa*

*)Dosen Jurusan Kimia FMIPA UNM

ABSTRAK

Penelitian ini berfujuan mengukur kelarutan dan kalor pelarutan asam oksalat dan natriumklorida dengan teknik volumetri. Fraksimol asam oksalat ditetapkan dengan metodealkalimetri yaitu menggunakan NaOH 0,2 N sebagai larutan standar. Fraksi mol natriumklorida ditetapkan dengau metode argentometri yaitu dengan menggunakan AgNO3 0,2 Nsebagai larutan standar. Penetapan fraksi mol ini dilakukan pada temperatur bervariasi yaitu30,40 50, dan 60'C. Hasil penelitian ini menunjukkan kecendrungan makin tinggt temperarurkelanrtan asam oksalat dan natrium klorida juga makin besar, tetapi pertambahan kelarutanunfirk interval temperatur terfentu pada temperatur yang lebih tinggi semakin kecil. Kalorpelarutan (AHs) asam oksalat adalah 14,312kJ m0l-rdan kalor pelarutm (AHs) narriumklorida adalah 18,106 kJ mol-r.

Kata Kunci: Pelarulqn, Kalor, volumetri

ABSTRACT

The aims of this research are to measurement of solubility and heat solubility of oxalic acidand pctassium chloride by volumetric method. Mole fraction of oxalic acid was determinedby alkalimetry method that use 0,2 N NaOH as standard solution. Mole fraction of potassiumchloride was detemrined by argentometry method that use 0,2 N AgNO3 as standard solution.Determined of, them were carried out at various temperatures of10,40,50, and 60t. Theresults of this research tend the higher of temperatur" from 30 to 60'C *or"O solubility,s ofoxalic acid and potassitrm chloride are higher. But, gt'owths of solubility's of oxalic acid andpotassium chloride at certain interval of temperature are decrease frorn-19 to I Lo/o and.3I to117o, respectively. Heat solubility (AHs) of oxalic acid is 14,312 kJ mole-r arrd heatsolubility (AHs) of potassiunr chloride is 1g,106 kJ molar.

Key Words: Solubility, Heat, Volumetry

PEIYDAHULUANBila suatu zat padat dima-

sukkan ke dalam air, maka akan terjadiproses pelarutan dimana partikel-

partikel atau molekul-molekul zatpadat akan terlepas dari strukturpadatnya kemudian berinteraksi

(lhemico, t/ol.l tto.2 Juni 2005, i1-58

Penetapan Kelarutan Dan Kalor Pelarulan Zat Padot Dengan Tehtik lblumetri 52

dengan molekul-molekul pelarut (air)

membentuk larutan Yang homogen.

Peristiwa melarutnya zat Padatmembentuk larutan Yang homogen dan

akan menyerap kalor disebut kalorpelarutan z.atpadat.

Dalam termodinamika kalorpelarutan disebut entalpi pelarutan dan

diberi larnbang AHs. BesarnYa AHstergantung dari jenis zat padat dan

umumnya dinyatakan dalam satuan

kkaUmol atau kJ/mol. Melarutnya zatpadat terjadi pada temperatur tertentuyang disebut temperatur leleh (meltingpoint temperature) dengan lambang To.

Kelarutan zal Padat umumnYa akan

bertambah dengan naiknya temperatur

dan akan terhenti dengan sendirinya

pada saat keseimbangan antara tekanan

uap dan tekanan uap larutannYa

tercapai.Pada saat setimbang terdapat

kesetimbangan antara potensial kimiadafr zat dalam larutannya dan potensial

kimia padatnya. Larutan dengan

konsentrasi tinggi potensial kimia dari

zat terlarutnya akan lebih besar

daripada larutan dengan konsentrasi

yang lebih rendah. Perbedaan potensial

kimia ini akan bertindak semacam

gaya yang menggerakkan atau

mengubah zat kimia dari keadaan

dengan potensial kimia tinggi menjadi

keadaan dengan potensial kimia yang

lebih rendah.Mengingat kelarutan zat Padat

mempunyai batas tertentu artinYa

pada saat larutannya jenuh tidak akan

ada zat yang bisa larut lagi. Apabilatemperatur dinaikkan kelarutan akan

bertambah sampai menjadi jenuh lagi

dan apabila temperatur dinaikkan lagi

kelarutan akan bertambah lagi. Bila zat

terlarut dilarutkan dalam pelarut yang

secara kimia sama, artinya tidak ada

komplikasi mengenai solvasi atau

ionisasi, kalor pelarutan mempunyai

nilai yang sama dengan kalorpelelehan zat terlarut sehingga AHsdapat diganti dengan AHn.,"(fussion :pelelehan).

Dalam praktek nilai AHs daPat

digunakan untuk memperkirakan nilaidari kalor pelarutan zat dengan cara

ekstrapolasi pada kurvanya. Selain itujrrga dapat digunakan untukmenentukan kalor pelarutan rata-tataantara interval suhu T-T, hal inidimungkinkan karena fraksi mol zat

terlarut bisa diukur dengan salah satu

metode volumetri tergantung dari zat

yang dilarutkan,demikian pula interval

suhu dapat dipilih dalam pengkuran

fraksi mol zatnYa. BesarnYa

harga(nilai) kalor pelarutan suatu zat

padat dan harga kalor rata-tata pada

interval suhu banyak diPerlukan

dibidang industi kimia dan bagi

laboran dan peneliti. Nilai kalorpelarutan zatpdat dan nilai kalor rata-

rata harus dicari dan ditentukan

melalui penukuran. Kendala bagi

pengguna yang kurang atat tidakmemahami konsep melarut dan kalorpelarutan zat, umumnYa tidak daPat

membedakan antara kalor pelarutan

differensial, kalor pelarutan integral,

dan kalor pengenceran. Kalorpelarutan integral adalah pembahasan

entalpi untuk larutan dari satu mol zat

terlarut dan n mol Pelarut. Bilabanyaknya air bertambah kalorpelarutan integral mendekati nilai

asimtotik dari kun,anya. Nilai kalorpelarutan inilah yang dimaksudkan

dengan kalor pelarutan zat permol dari

larutan air yang sedemikian encernya

Chemica, Lbl.l No.2 Juni 2005, 51-58

Penetapan Kelsrutan Dan Kalor Pelorutan Zal Padat Dengan Teknik Yolumetri 53

sehingga penambahan ftengencerantidak menghasilkan efek termal.

Rumusan masalah dari penelitianini adalah: (l) Bagairnana gambarankelarutan 45arrr oksolat (COOH)z aaonatrium klorida (NaCl) pdatemperatur 30oC, 40oc,50t, dan60f. (2) Berapa persen perubahan

kelarutan dari setiap zat pada setiapinterval temperatur yang dipilih. (3)Berapa besar nilai kalor pelarutan darimasing-masing zat. (4) Berapa persentingkat ketelitian metode ysngdigunakan pada eksperimen ini.

Labu A

Labu B

METODE PENELTflANPenelitian fui merupakan

penelitian eksperimental dimana datayang diperoleh akan dikumpulkanmelalui pengukuran dila-boratorium. Seperti yang diuraikansebelumnya agar tehnik volumetriyang mencakup asidi dan alkali,iodometri daa argentometri dapatterwakili, ditetapkanlah sampel zatpadat yaitu asam oksalat dan natriumklorida.

pengaduk

Gambar: Rangkaian alat pemanas

Alat yang digunakan: Erlenmeyer,Buret, Statif /I(lem, satu zet alxpemanas,Pengaduk, Gelas ukur, Labutakar, Pipet volum, Termometer,Neraca analitik, Gelas kimia Labusemprot. Bahan yang digunakan:Larutan NaOH 0,2 N, ASNO: 0,2 N,

Asam oksalatNatrium klorida,Phenolftalin, Kalium komat, Aqua-dest. Cara kerja: (1) Menyiap-kan/membuat larutanJarutan standarNaOH 0,ZNdan A${Os 0,2 N. (2)Membuat larutan jenuh sebagai sampelpada berbagai tempemtur dimanamolfralisi zat terlarut akan diukur

Chemica, Vol.l No.2 Juni 2005, 51-58

Penetqu Kelanttan Dan Kslor Petarutan Zat Padat Dengan Telatik Yolumetri 54

secara volumetri , dilakukan denganprosedur yang s.rma sebagai berikut:membuat 50 ml larutan jenuh asamoksalat (Narium klorida) denganmengisikan air ke dalam tabunghingga kurang lebi! setengahnya ,panaskan hingga 70oC,larutkan asamoksalat sampai larutannya menjadijenutr" Idasukkan tabuag A yang berisilarutan jenuh itu ke dalam tabr.rg Bsebagai selubung (lihat gambar 1).

Berihrhrya masukkan tabung A dan Bke dalam gelas piala yang berisi airpada suhu kamar untuk mendinginkan.Aduk terus larutan pada tabung A. Bilatemperatur menunrn sampai 60uCpipetlah 5 ml larutkan dan masukkanke dalam labu ukur 100 ml yang telahdiisi sedikit air. Encerkan hingga 100

ml sampi tanda garis, maka siaplahsampel pertama.(3) Lat<ukan perlakuanyang serupa pada temperatur 30o,

40oc,s0oc,untuk membuat sampelkedua, ketiga dan seterusnya.(4)Titrasisampel dengan larutan standar NaOH02 N.Ulangi prosedur ini untuksampel Natrium Horida, kemudianmasing-masing sampcl dititrasi denganprosedur argentometri untuk Natriumklorida.(5) Lmgkah terakhir mela-kukan perhitungan mol fraksi untukmengetahui kelarutan zat padat(sampel) pBda berbagai temperatur.Dengan demikian akan terkumpuldatdfu untuk setiap temperatur. Dari

data ini dibuat kurvanya denganmemplot ln XB terhadap l/7. Darikurva yang berbentuk garis lurus akandiketahui kemiringan kurvanya(tangens kurvanya).Analisis data yangdilah*an adalah: (l)Untuk men*dapatkan kurva dilakukan dengan cararegresi , dnn tentukan kemiringankuwanya. (2) untuk menghitung nilaikalor kelanrtan zat AHs, digunakanAHs : .?,303 R ftemiringan). (3)Untuk menguji apakah penetapn kalorpelarutan dengan cara ini mempunyaiketelitian yang tinggr, dilakukandengan membandingkan AHs dariNaCl yang ditetapkan dengan cara ini,dengan AHs untuk NaCl yangmerupakan satu-satunya zat padat

dengan data yang lengkap walaupuntidak dicantumkan prosedurmendapatkan data ini. Dikelu,arkanoleh NBS Technical Note 2744,dalam buhrnya"Selected values ofChemical Properties"( I 968 ).

HASIL PENELMIAN DANPEMBAHASAN

Hasil Penelitian1) Data hasil pengukuran kelarutanas,rm oksalat dan natrium kloridadalam air sebagai fungsi temperaturdrnyatakan dalam fraksimol (Tabel 1).

kloridaabel 1. Data asam oksal at dan natrium

FralaimoUTemoeratur 30"C 40t 50t 60tXn(COOH)2 0-0360 0.0430 0.0430 0.0600

Xs(NaCl) 0.0513 4.0672 0.0799 0-0866

Chem,lca, Yol-l No.2 Juni 20A5, 5l-58

Kurva yang menggambarkan asam oksalat dan natriumtemperatur dapat dilihat pada gambar 2.

klorida dalam air sebagai

0.1

0.0t,

0.05

0.04

o.02

0

Gambar 2. Ktwa asam oksalat danNatrium klorida dalam air sebagai temperatur

2)Prosentase perubahan kelarutan pada setiap interval temperatur (lihat Tabel2).

Tabel 2. Perubahan kelarutan asam oksalat dan natrium klorida

Interval Temperatur(COOBT -ian NaCl

Perubahan kelarutandihituns dari kenaikan Xs

Prosesperubahan ( %)

30'c - 400c 0,007 0.0159 19 31

.400c- 500c 0.010 0.0127 23 t9

50"c - 60"c 0.007 0-0087 l3 1l

3) Nilai kalor pelarutan (AHs)

Nilai kalor pelarutan untuk asam olaalat dan natrium klorida" setelah dihitung,terdapat dalam tabel3.Tabel 3. Kalor asam oksalat dan natrium klorida

4) Tingkatdigunakan.

Untukketelitian dari

ketelitian metode yang

memprediksi prosentasemetode yang digunakan,

peneliti mengalami kesulitan karenakurangnya data dari kelarutan natriumklorida dan asam oksalat, serta datakalor kelarutannya. Peneliti hanya

Senyawa I Asam oksalat (COOH)2

AHs (kJ/mol

Nakium klorida (NaCl)

Chemica, l'ol. I No.2 Jwri 2005, 5 1-58

Penetapan Kelorutqn Dan Kalor Pelarutan Zat Padat Dengm Tekniklblumetri 56

mendapatkan duta kelarutan NaCl

dalam air sebagai fungsi temperatur

sebagai data pembanding dari

kepustakaan: General and InorganikChemistry (R.J. Durrant,longman)

Jika dibanding fraksimol NaCl Pada60o C sebesar 0,0886 daPat

disimpulkanpengukuran dalam pene-

litian ini cukup teliti.

Pembahasan

1. Asam oksalat merupakan senyawaasam organik, sedangkan natriumklorida merupakan senyawa anorganikyang bersifat ionik. Kedua senyawa iniberbeda dalam karakternya, natriumklorida tentu saja mudah larut dalamair yang bersifat polar. Karakterkelarutan ini nampak pada kurvakelarutannya pada berbagai tempe-ratur. Pada seluruh rentang temperatutkelarutan NaCl lebih hsar dibandingkelarutan asam oksalat. Apabilarentang tempemtur diperbesar, kurva-nya tidak lagi merupakan garis lurus.Hal ini dapat dilihat pada prosesperubahan kelarutannya yang semakintingg temperatur semakin kecil padakenaikan fraksimol zat terlarut Hasilpengukuran pada pada penelitian,terdapat penyimpangan yang sebe-namya disebabkan pada kesalahanteknis penitaran Kesalahan ini nam-

pada 0t kelarutan NaCl dalam 100

gram air sebanyak 35,V gram, sedang

pada 100"C sebesar 39,1?. gram, jikadihitung dalam fraksimol NaCl (LihatTabel4).

pak padr kesalahan perhitunganperubahan kelarutan pada intervaltemperatur 40 -50"C untuk asam

oksalat. Hasil perhitungan menun-jukkan perubahan kelarutan pada

interval ini sebesar 23 o/o, hasil initerlalu besar oleh karena itu padakurvanya titikini terletak di atas garisyang rnenghubungkan ketiga titik yanglain. Kesalahan yang sama terdapatpada kurva kelarutan natrium kloridadimana pada temperatur 60t titik initerletak di bawah garis yang meng-hubungkan ketiga titik yang lain.

2. Kalor pelarutan

Kalor pelanrtan untuk asam oksalat14,312 kJ/mol dan untuk natriumklorida 18,106 kJ/mol, keduanya.positit. Ini berarti rmtuk melarutkan 1

mol asam oksalat dalam air padatemperatur standar akan diserap kalorsebesar 14,312 kJ dan untuk natriumklorida diserap kalor sebesar 18,106Kj. Karena sistem menyerap kalor darilingkungannya sehingga temperaturlingkungan turun dan sistem akanmenjadi dingin.

Tabel 4. Fraksimol Natrium

Ter

XB

Chemica, Vol.l No.2 Jr*ti 2005,51-58

3. Temuan dalam penelitian

Pada umumnya senya\\a organik tidaklarut dalam air ,A.sam oksalat addahsenyawa organik yang mudah larutdalam air. Yang disebabkan olehkepolaran molekulnya dengan adanyagugus karbonil(gugus asam). Akantetapi kepolaran NaCl lebih besardibandingkan kepolaran asam kar-boksilat, menyebabkan kelarutan NaCllebih besar dibanding kelarutan asamoksalat, hal ini dapat dilihat darikurvanya rnakin temperatur ber-

tambahnya kelarutan semakin kecil.

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Bqsaran-besaran tennodinamikaseperti entalpi reaksi(AH), kalorkelarutan zat padat dalam air (AHs)temyata dapat dihitung dengan metodeyang sederhana. Kelarutan zat padat

dalam air dan kalor kelarutan (AHs)dari asam oksalat dan natrium klorida,dapat ditentukan dengan metode yangmenggabungkan teori kimia fisik(termodinamika) dan metode analisisvolumetri dengan hasil yang cukupbaik sebagai berikut:

1. Kelarutan zat padat dalam airmerupakan sifst fisika yangkarakteristik, besarnya kelarutantergantung dari struktur molekulnyaterutama tingkat kepolarannya.Natrium klorida lebih polar dibandingasam oksalat yang menyebabkankelarutan natrium klorida. dalam airlebih besar dibandingkan kelarutanasam oksalat.

2. Kalor pelarutan(AHs) dari natriumklorida dan asrm oksalat bemilaipositif masing-masing 18,,106 kJ/moldan L4,312 kJ/mol. Perbedaan AHsdari kedua senyawa ini ada kaitannyadengan besarnya kelarutannya.

3. Makin tinggt tempsratur makinbesar kelarutannya tetapi pada suhuyang lebih tinggi bertambahnyakelarutan semakin kecil jadi intervaltemperatur antara 30oC sampai 60oC,

untuk asam oksalat turun dari 19%menjadi llo/o dan untuk natriumklorida turun dart3l% menjadi 11%.

2. Saran

a. Kiranya penelitian semacam inilciranya dapat lebih dikembangkan lagiuntuk menetapkan besaran-besarantermodinamika yang lain.

b. Berdasar persamaan terrnodinamika:

AHs 1 AHs1og Xe :- +-

2,303R T 2"303RT

sampai batas interval temperaturberapa, bentuk kurvanya merupakankurva garis lurus.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W, 1990, Physical ChemistryPenerbit Erlangga

DanieT, F.Robert Alberty, 1980Physical Chemistry . PenerbitErlangga

Chemica, Yol.I No.2 Juni 2005, 51-58

Penetapn Kelarutan Dan Kalor pelqrutsn zat padat Dengan Teknik flolurnetri

Dogea, S.K, S. DogrA 1984, physicalChemistry ThroughProblems.penerbitUniversitas Indonesia

Gilbut W Crotellan,1964, physicalC het n i stry, London, Addisan-Wesley Publishing Company,Inc.

Moore, Walter. J,1972, physicalChemistry, New Jersey,Prentice Hall; Inc.

Chemica, Vol.I No.2 Juni ZA0S, Sl-58