Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu_8 A

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : Kelarutan sebagai Fungsi Suhu Kelompok : VIII A

Nama : 1. Clarissa Amalia NRP. 2313 030 015 2. Daniatus Syarh Hajj NRP. 2313 030 023 3. Aprise Mujiartono NRP. 2313 030 051 4. Fano Alfian A NRP. 2313 030 079 5. Khairul Anam NRP. 2313 030 097

Tanggal Percobaan : 14 Oktober 2013

Tanggal Penyerahan : 31 Oktober 2013

Dosen Pembimbing : Warlinda Eka Triastuti, S.T, M.T.

Asisten Laboratorium : DhaniarRulandri W

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

i

ABSTRAK

Pada percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu ini digunakan larutan asam oksalat sebagai

titran dan larutan NaOH sebagai titrat untuk mengetahui konsentrasi asam oksalat berdasarkan

perubahan suhu yang terjadi.Tujuan dari percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu ini adalah untuk

menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat dengan variabel suhu 50C,

100C , 15

0C dan 20

0C yang dititrasi dengan larutan NaOH.

Prosedur yang digunakan yakni dengan membuat larutan oksalat jenuh pada variabel suhu

20oC dengan melarutkan asam oksalat kristal ke dalam aquades yang digoyang-goyangkan hingga

asam oksalat kristal tidak mau larut. Selanjutnya membuat larutan NaOH dalam 10 ml aquades.

Kemudian memasukkan larutan NaOH kedalam buret yang telah disiapkan. Lalu memasukkan

indikator pp kedalam larutan asam oksalat jenuh yang sudah dibuat. Selanjutnya menitrasi larutan

asam oksalat jenuh yang sudah diberi indikator pp dengan NaOH sampai larutan asam oksalat jenuh

berubah warna menjadi berwarna merah muda pudar.Mengulangi langkah-langkah tersebut dengan

mengganti variabel suhu, 15oC, 10

oC dan 5

oC.

Dari percobaan yang telah dilakukan ini didapat pada suhu 5 oC dengan kelarutan asam

oksalat 0,038 N pada 10 ml air menghasilkan panas differensial sebesar 7,558,7 J/mol. Pada suhu

10 oC dengan kelarutan asam oksalat 0,745 N pada 10 ml air menghasilkan panas differensial sebesar

692,648 J/mol. Pada suhu 15 oC dengan kelarutan asam oksalat 1,6 N pada 10 ml air menghasilkan

panas differensial sebesar -1125,4 J/mol. Pada suhu 20 oC dengan kelarutan asam oksalat 2,25 N

pada 10 ml air menghasilkan panas differensial sebesar - 1975,4 J/mol.

Kesimpulan dari percobaan kelarutan ini adalah kelarutan suatu zat akan bertambah seiring

dengan semakin meningkatnya suhu. Hal ini karena semakin tinggi suhu ,tumbukan dalam zat tersebut

semakin mempercepat terjadinya reaksi.

Kata kunci :kelarutan, suhu, danpanasdifferensial

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAKS ........................................................................................................................ i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... iv

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang........................................................................................................ I-1

I.2 Rumusan Masalah .................................................................................................. I-2

I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................................... I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ............................................................................................................ II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 VariabelPercobaan ............................................................................................... III-1

III.2 Bahan yang Digunakan ........................................................................................ III-1

III.3 Alat yang Digunakan ........................................................................................... III-1

III.4 Prosedur Percobaan.............................................................................................. III-2

III.5 Diagram AlirPercobaan ....................................................................................... III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ....................................................................................... III-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ................................................................................................... IV-1

IV.2 Pembahasan ......................................................................................................... IV-2

BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... vi

DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vii

APPENDIKS....................................................................................................................... viii

LAMPIRAN

Laporan Sementara

Fotokopi Literatur

Lembar Revisi

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.1 Kurva hubungan antara kelarutan beberapa garam dengan temperatur ...... II-5

Gambar III.5 Diagram Alir Percobaan .............................................................................. III-3

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................... III-4

iv

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1 Hasil Kelarutan Asam Oksalat dengan Aquades ........................................... IV-1

Tabel IV.2.1 Pembuatan Larutan Jenuh Asam Oksalat pada Variabel

suhu 20°C, 15°C, 10°C dan 5°C ................................................................... IV-2

Tabel IV.2.2 Hasil Titrasi Larutan Jenuh Asam Oksalat dengan NaOH pada

Variabel suhu 20°C, 15°C, 10°C dan 5°C ..................................................... IV-3

I-1

BAB 1

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal kelarutan, dimana kita tahu

kelarutan itu proses terlarutnya suatu zat dalam suatu pelarut, contohnya seperti garam

(zat terlarut) yang dilarutkan dalam suatu air (pelarut) yang bercampur menjadi larutan

garam ( larutan).

Larutan merupakan campuran homogen yang komposisinya sama, tidak ada

bidang batas antara zat pelarut dan zat. Dalam larutan fase cair, pelarutnya (solvent)

adalah cairan dan zat yang yang terlarut didalamnya disebut zat terlarut (solvent), biasa

berwujud padat, cair, atau gas. Definisi dari kelarutan adalah jumlah zat yang dapat

larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Larutan ada yang

jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan jenuh bila larutan tidak dapat melarutkan

lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut

larutan tidak jenuh, dan bila jumlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan

lewat jenuh.Kelarutan sering digunakan dalam beberapa pengertian kelarutan

dinyatakan secara kualitatif dari proses larutan. Kelarutan juga digunakan secara

kualitatif untuk menyatakan komposisi dalam larutan.

Berdasarkan prinsipnya, kelarutan sebagai fungsi suhu didasari oleh pergeseran

kesetimbangan antara zat yang beraksi dengan hasilnya. Dimana bila suhu dinaikkan

maka kelarutan akan bertambah dan kesetimbangan akan bergeser. Tetapi bila suhu

diturunkan maka kelarutan akan semakin kecil dan disertai oleh pergeseran

kesetimbangan.

Daya larut suatu zat dalam zat lain, dipengaruhi oleh jenis zat pelarut,

temperatur, dan sedikit tekanan.Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat kita lihat pada

kehidupan sehari-hari yaitu kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam

air panas, dan dilarutkan ke dalam air dingin, maka gula yang akan lebih cepat larut

pada air panas karena semakin besar suhu semakin besar pula kelarutannya.

Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia

pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu dapat digunakan

untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja.Oleh

karena itu percobaan tentang kelarutan sebagai fungsi suhu ini dilakukan agar

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

mempelajari tentang kelarutan dan pengaruh suhu terhadap kelarutan serta mengetahui

aplikasi dalam kehidupan sehari-hari maupun bidang industri.

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial

pada larutan jenuh asam oksalat?

I.3 Tujuan Percobaan

1. Menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan

jenuh asam oksalat.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

II.1.1 Definisi kelarutan

Larutan adalah campuran yang bersifat homogen antara molekul, atom ataupun

ion dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya

dapat berubah. Disebut homogen karena susunanya begitu seragam sehingga tidak dapat

diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.

Fase larutan dapat berwujud gas, padat ataupun cair. Larutan gas misalnya udara. Larutan

padat misalnya perunggu, amalgam dan paduan logam yang lain. Larutan cair misalnya

air laut, larutan gula dalam air, dan lain-lain. Komponen larutan terdiri dari pelarut

(solvent) dan zat terlarut (solute). Pada bagian ini dibahas larutan cair. Pelarut cair

umumnya adalah air. Pelarut cair yang lain misalnya bensena, kloroform, eter, dan

alkohol. Jika pelarutnya bukan air, maka nama pelarutnya disebutkan. Misalnya larutan

garam dalam alkohol disebut larutan garam dalam alkohol (alkohol disebutkan), tetapi

larutan garam dalam air disebut larutan garam (air tidak disebutkan). Zat terlarut dapat

berupa zat padat, gas atau cair. Zat padat terlarut dalam air misalnya gula dan garam. Gas

terlarut dalam air misalnya amonia, karbon dioksida, dan oksigen. Zat cair terlarut dalam

air misalnya alkohol dan cuka. Umumnya komponen larutan yang jumlahnya lebih

banyak disebut sebagai pelarut. Larutan 40 % alkohol dengan 60 % air disebut larutan

alkohol. Larutan 60 % alkohol dengan 40 % air disebut larutan air dalam alkohol. Larutan

60 % gula dengan 40 % air disebut larutan gula karena dalam larutan itu air terlihat tidak

berubah sedangkan gula berubah dari padatan (kristal) menjadi terlarut (menyerupai air).

Kelarutanadalahjumlahzat yang

dapatlarutdalamsejumlahpelarutsampaimembentuklarutanjenuh.Adapuncaramenentukank

elarutansuatuzatialahdenganmengambilsejumlahtertentupelarutmurni, misalnya 1 liter.

Kemudianmemperkirakanjumlahzat yang dapatmembentuklarutanlewatjenuh, yang

ditandaidenganmasihterdapatnyazatpadat yang

tidaklarut.Setelahdikocokataupundiadukakanterjadikesetimbanganantarazat yang

larutdenganzat yang tidaklarut (Atkins, 1994).

Yang

dimaksuddengankelarutandarisuatuzatdalamsuatupelarutadalahbanyaknyasuatuzat yang

dapatlarutsecaramaksimumdalamsuatupelarutpadakondisitertentu.Biasanyadinyatakandal

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka



FTI-ITS

amsatuanmol/ liter.Jadibilabataskelarutantercapai, makazat yang

dilarutkanitudalambataskesetimbangan, artinyabilazatterlarutditambah,

makaakanterjadilarutan yang belumjenuh. Dan

kesetimbangantergantungpadasuhupelarutan(Hoedijono, 1990).

Jikakelarutansuhusuatusistemkimiadalamkeseimbangandenganpadatan, cairanatau

gas yang lain padasuhutertentumakalarutandisebutjenuh. Larutanjenuhadalahlarutan

yang

kandungansolutenyasudahmencapaimaksimalsehinggapenambahansolutelebihlanjuttida

kdapatlarut.Konsentrasisolutedalamlarutanjenuhdisebutkelarutan.Untuksolutepadatmaka

larutanjenuhnyaterjadikeseimbangandimanamolekulfasepadatmeninggalkanfasenyadan

masukkefasecairandengankecepatansamadenganmolekul-molekul ion darifasecair yang

mengkristalmenjadifasepadat(sukardjo, 1997).

Larutantakjenuhyaitularutan yang mengandungsolute (zatterlarut) kurangdari yang

diperlukanuntukmembuatlarutanjenuhataularutan yang partikel –

partikelnyatidaktepathabisbereaksidenganpereaksi.Larutanlewatjenuh, yaitularutan yang

mengandunglebihbanyaksolutedaripada yang diperlukanuntuklarutanjenuhataudengan

kata lain larutan yang

tidakdapatlagimelarutkanzatterlarutsehinggaterjadiendapandidalamlarutan.

Suatularutanjenuhmerupakankesetimbangandinamis.Kesetimbangantersebutakanberges

erbilasuhudinaikan.

Padaumumnyakelarutanzatpadatdalamlarutanbertambahbilasuhudinaikan (syukri,1999).

Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul zat yang larut dan yang

tidak larut.keseimbangan itu dapat dituliskan sebagai berikut :

Dimana :

A (l) : molekul zat terlarut

A (p) : molekul zat yang tidak larut

Tetapan keseimbangan proses pelarutan tersebut :

K = 𝑎𝑧

𝑎𝑧∗ =

𝑎𝑧

1

Dimana :

A(p) A(l)

II-3




FTI-ITS

az : keaktifan zat yang larut

az : keaktifan zat yang tidak larut, yang mengambil harga satu untuk zat padat dalam

keadaan standar

yz : koefisien keaktifan zat yang larut

mz: kemolalan zat yang larut yang karena larutan jenuh disebut kelarutan

(Tim Kimia Fisika, 2011).

II.1.2 Panas pelarutan

Hubunganantarakeseimbangantetapdantemperaturkelarutandengantemperaturdiru

muskanvan’thoff :

𝑑𝑙𝑛𝑠

𝑑𝑇 =

𝑑∆𝐻

𝑅𝑇2

𝑑 ln 𝑠 = Δ𝐻

R𝑇2 𝑑𝑇

ln s = −Δ𝐻

𝑅𝑇+ 𝐶

log s = −Δ𝐻

2,303R

1

𝑇+ 𝐶

atau ln𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Dimana :

ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol)

R = konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K)

T = suhu (K)

s = kelarutan per 1000 gr solut

Panas pelarutan adalah panas yang menyertai reaksi kimia pada pelarutan mol zat

solute dalam n mol solvent pada tekanan dan temperature yang sama. Hal ini disebabkan

adanya ikatan kimia dari atom-atom. Panas pelarutan dibagi menjadi dua yaitu panas

pelarutan integral dan panas pelarutan differensial. Panas pelarutan didefinisikan sebagai

perubahan entalpi yang terjadi bila dua zat atau lebih zat murni dalam keadaan standart

dicampur pada tekanan dan temperatur tetap untuk membuat larutan (Alberty, 1992 : 35).

Bila suatu zat terlarut dilarutkan dalam pelarut, kalor dapat diserap atau

dilepaskan, kalor reaksi bergantung pada konsentrasi larutan akhir. Bila zat terlarut

dilarutkan dalam pelarut yang secara kimia sama dan tidak ada komplikasi mengenai

ionisasi atau solvasi, kalor pelarutan hampir sama dengan peluluhan. Kalor pelarutan,

integral antara 2 kemolalan m1 dan m2adalah kalor yang menyertai pengenceran tertentu

II-4




FTI-ITS

dengan konsentrasi M, yang mengandung 1 mol zat terlarut dengan pelarut murni untuk

membuat larutan dengan konsentrasi M2(Alberty, 1992: 34).

Pengaruh temperatur tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H)

negatif, daya larut turun dengan naiknya temperatur. Bila panas pelarutan (∆H) positif,

daya larut naik dengan naiknya temperatur. Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap

daya larut zat padat dan cair, tetapi berpengaruh pada daya larut gas.

(Sukardjo, 1997 : 142)

Panas pelarutan yang dihitung ini adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan

dilarutkan dalam larutan yang sudah dalam keadaan jenuh. Hal ini berbeda dengan

panas pelarutan untuk larutan encer yang biasa terdapat dalam tabel panas pelarutan.

Pada umumnya panas pelarutan bernilai (+), sehingga menurut van’t hoff kenaikan suhu

akan meningkatkan jumlah zat terlarut (panas pelarutan (+)) = endotermis. Sedangkan

untuk zat – zat yang panas pelarutannya (-) adalah eksotermis. Kenaikan suhu akan

menurunkan jumlah zat yang terlarut (Tim Kimia Fisika, 2011).

Proses apa saja yang bersifat endotermis dalam satu arah adalah eksoterm dalam

arah yang lain. Karena proses pembentukan larutan dalam proses pengkristalan

berlangsung dengan laju dalam proses pengkristalan berlangsung dengan laju yang sama

dengan kesetimbangan maka perubahan energinetto adalah nol. Tetapi jika suhu

dinaikkan maka proses akan menyerap kalor. Dalam hal ini pembentukan larutan lebih

disukai. Segera setelah suhu dinaikkan tidak berada pada kesetimbangan karena ada lagi

zat yang melarut. Suatu zat yang menyerap kalor ketika melarut cenderung lebih mudah

larut pada suhu tinggi (Kleinfelter, 1996).

Kelarutan zat menurut suhu sangat berbeda – beda. Pada suhu tertentu larutan

jenuh yang bersentuhan dengan zat terlarut yang tidak larut dalam larutan itu adalh

sebuah contoh mengenai kesetimbangan dinamik. Karena dihadapkan dengan sistem

kesetimbangan, dapat menggunakan prinsip le chatelier. Untuk menganalisis bagaimana

gangguan itu pada sistem akan mempengaruhi kedudukan kesetimbangan. Gangguan ini

antara lain perubahan pada suhu ini cenderung menggeser kesetimbangan kearah

penyerap kalor.

Jike pelarut dari zat terlarut lebih banyak merupakan peristiwa endoterm, seperti

dinyatakan dalam persamaan :

Kalor + zat terlarut + larutan (l1) larutan (l2)

II-5




FTI-ITS

Dengan larutan (l2) lebih pekat daripada larutan(l1) maka kenaikan suhu akan

meningkatkan kelarutan. Dengan kata lain, kesetimbangan bergeser ke kanan karena

meningkatnya suhu. Untuk kebanyakan padatan dan cairan yang dilakukan dalam

pelarut cairan, biasa urutannya kelarutan meningkat dengan kenaikan suhu.

Untuk gas, pembentukan larutan dalam cairan hampir selalu eksoterm, sehingga

ketimbangan dapat dinyatakan dengan :

Gas + larutan (1) larutan (2) + kalor

Untuk kesetimbangan ini, peningkatan suhu malah akan mengusir gas dan larutan sebab

pergeseran ini ke kiri adalah endoterm. Karena itu gas hampir selalu menjadi kurang

larut dalam cairan jika suhunya dinaikkan (Atkins, 1994).

Pengaruh temperatur dalam kesetimbangan kimia ditentukan dengan Δ𝐻o dengan

persamaan : 𝜕 ln 𝐾

𝜕𝑇 p =

Δ𝑟𝐻𝑜

RT 2 yang disebut persamaan van’t hoff. Pada reaksi endoterm

konstanta kesetimbangan akan naik seiring dengan naiknya temperatur. Pada reaksi

eksoterm konstanta kesetimbangan akan turun dengan naiknya temperatur.

(Robert A Alberty Silbey, 1996)

Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent. Solute adalah substansi

yang terlarut. Sedangkan solvent adalah substansi yang melarutkan, contoh sebuah

larutan NaCl. NaCl adalah solute dan air adalah solvent. Dari ketiga materi, padat, cair

dan gas, sangat dimungkinkan untuk memiliki sembilan tipe larutan yang berbeda: padat

dalam padat, padat dalam cairan, padat dalam gas, cairan dalam cairan, dan sebagainya.

Dari berbagai macam tipe ini larutan yang lazim kita kenal adalah padatan dalam cairan,

cairan dalam cairan, gas dalam cairan, dan gas dalam gas (Yazid. Estien, 2005).

Suatu substansi dapat dikelompokkan sangat mudah larut, dapat larut (Moderately

Soluble), sedikit larut (Slightly Soluble), dan tidak dapat larut. Beberapa variabel,

misalnya ukuran ion-ion, muatan dari ion-ion, interaksi atara ion-ion, interaksi antara

solute dan solvent, temperatur, mempengaruhi kelarutan. Kelarutan dari solute relatif

mudah diukur melalui percobaan.

II.1.3 Faktor-Faktor Kelarutan

Beberapa faktor yang berhubungan dengan kelarutan antara lain:

1. Sifat alami dari solute dan solvent

II-6




FTI-ITS

Substansi polar cenderung lebih miscible atau soluble dengan substansi polar

lainnya. Substansi non polar cenderung untuk miscible dengan substansi nonpolar

lainnya, dan tidak miscibledengan substansi polar lainnya.

2. Efek dari temperatur terhadap kelarutan

Kebanyakan zat terlarut mempunyai kelarutan yang terbatas pada sejumlah

solvent tertentu dan pada temperatur tertentu pula. Temperatur dari solvent memiliki

efek yang besar dari zat yang telah larut. Untuk kebanyakan padatan yang terlarut

pada liquid, kenaikkan temperatur akan berdampak pada kenaikkan kelarutan

(Solubilitas).

Gambar 2.1.1 Kurva hubungan antara kelarutan beberapa garam dengan

temperatur.

3. Efek tekanan pada kelarutan

Perubahan kecil dalam tekanan memiliki efek yang kecil pada kelarutan dari

padatan dalam cairan tetapi memiliki efek yang besar pada kelarutan gas dalam

cairan. Kelarutan gas dalam cairan berbanding langsung pada tekanan dari gas diatas

larutan. Sehingga sejumlah gas yang terlarut dalam larutan akan menjadi dua kali

lipat jika tekanan dari gas diatas larutan adalah dua kali lipat.

4. Kelajuan dari zat terlarut

a. Ukuran partikel

b. Temperatur dari solvent

c. Pengadukan dari larutan

d. Konsentrasi dari larutan

Konsentrasi larutan menyatakan banyaknya zat terlarut dalam sejumlah

tertentu larutan. Secara fisika konsentrasi dapat dinyatakan dalam % (persen)

atau ppm (part per million) = bpj (bagian per juta). Dalam kimia konsentrasi

larutan dinyatakan dalam molar (M), molal (m) atau normal (N).

II-7




FTI-ITS

- Molaritas (M)

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan.

- Molalitas (m)

Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap kilo gram

(1 000 gram) pelarut.

- Normalitas (N)

Normalitas menyatakan jumlah ekuivalen zat terlarut dalam setiap liter

larutan.

N = M . e

(Sukardjo, 1997).

Kelarutan bergantung pada berbagai kondisi seperti suhu , tekanan ,konsentrasi

bahan – bahan lain dalam larutan itu,dan pada komposisi pelarutnya.Perubahan kelarutan

dengan tekanan tak mempunyai arti penting yang praktis dalam analisis anorganik

kualitatif,karena semua pekerjaan dilakukan dalam bejana terbuka pada tekanan atmosfer

; perubahan yang sedikit dari tekanan atmosfer tak mempunyai pengaruh yang berarti atas

kelarutan.Terlebih penting adalah perubahan kelarutan dengan suhu.Umumnya dapat

dikatakan bahwa kelarutan endapan bertambah besar dengan kenaikan suhu ,meskipun

dalam beberapa hal yang istimewa (seperti kalium sulfat) terjadi hal yang sebaliknya.

Laju kenaikan dengan suhu berbeda-bedadalam beberapa hal sangat kecil sekali dalam

hal-hal lainnya sangat besar (Vogel,1990).

II.1.4 Entalpi Pelarutan

Jika sebuah sistem bebas untuk mengubah volumenya terhadap tekanan luar yang

tetap, perubahan energi dalamnya tidak lagi sama dengan energi yang diberikan kepada

II-8




FTI-ITS

kalor. Energi yang diberikan sebagai kalor diubah menjadi kerja untuk memberikan

tekanan balik terhadap lingkungannya, sehingga dU<dq. Kita akan menunjukkan bahwa

pada tekanan tetap, kalor yang diberikan sama dengan perubahan dalam sifat

termodinamika yang lain dari sistem, yaitu entalpi H (Atkins, 1993 : 44).

Entalpi pelarutan standart merupakan perubahan entalpi standart jika zat itu

melarut di dalam pelarut dengan sejumlah tertentu. Entalpi pembatas pelarutan adalah

perubahan entalpi standart jika zat melarut dalam pelarut dengan jumlah tak terhingga,

sehingga interaksi antara dua ion (atau molekul terlarut untuk zat bukan elektrolit) dapat

diabaikan (Atkins, 1999 : 50).

Untuk menentukan perubahan entalpi yang terjadi pada larutan, maka konsentrasi

larutannya perlu ditetapkan terlebih dahulu. Panas pelarutan suatu zat adalah perubahan

entalpi yang terjadi bila 1 mol zat itu dilarutkan ke dalam suatu pelarutan untuk mencapai

konsentrasi tertentu. Panas pelarutan tersebut dinamakan panas pelarutan integral atau

panas pelarutan total. Panas pelarutan bukan bergantung pada jenis zat yang dilarutkan,

jenis pelarut, suhu, dan tekanan, tetapi bergantung pada konsentrasi larutan yang hendak

dicapai (Alberty, 1992 : 32).

Ada beberapahal yang harus diperhatikan pada perubahan entalpi :

1. ∆H, ∆E atau q positif, artinya system memperoleh tenaga.

W>0 → kerja dilakukan oleh sistem

W<0 → kerja dilakukan terhadap system

(Sukardjo, 1997 : 34).

Kelarutan zat terlarut diketahui dari konsentrasi dalam larutan jenuhnya ,biasanya

dinyatakan dalam banyaknya mol zat terlarut per liter larutan jenuh.

(Petrucci dan Suminar,1992)

Kelarutan (s) suatu endapan menurut defenisi adalah sama dengan konsentrasi

molar dari larutan jenuhnya (Vogel , 1990).

Larutan jenuh merupakan larutan dimana zat terlarutnya (molekul atau ion) telah

maksimum pada suhu tertentu .Untuk zat elektrolit yang sukar larut ,larutan jenuhnya

dicirikan oleh nilai Ksp.Nilai Ksp pada suhu 250 C telah didaftar.Jika larutan

mengandung zat terlarutnya melebihi jumlah maksimum kelarutannya pada suhu tertentu,

maka dikatakan bahwa larutan telah lewat jenuh(Mulyono,2005).

II-9




FTI-ITS

Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut

akan bergeser bila suhu dinaikan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan

bertambah bila suhu dinaikan (Dogra, 1984).

Efek panas dalam pembentukan larutan dapat digunakan dalam penerapan prinsip

Le. Chateliers untuk menghitung efek temperatur pada kelarutan. Dengan menggunakan

terminology dari thermodinamika, bahwa kandungan panas atau entalphy dari sistem

telah meningkat sesuai dengan jumlah energi thermal (heat molar vaporization atau Hv).

Perubahan entalpi untuk proses diberikan dengan mengurangi entalpi akhir sistem dengan

entalphy mula-mula.

H = Hhasil – Hhasil

Secara umum H positif untuk setiap perubahan maksroskopik yang terjadi pada

tekanan konstan jika energi panas mengalir keluar. Proses dimana entalpi dalam sistem

meningkat disebut proses endotermik, sedangkan entalpi yang mengalami penurunan

disebut eksotermik. Perubahan entalpi terbatas hanya pada aliran panas jika proses

tersebut terbawa keluar sehingga tekanan mula-mula dan akhir adalah sama, dan sistem

adalah tertutup. Pembentukan dari larutan apakah itu eksotermik atau endotermik

tergantung pada temperatur dan sifat alamiah solute dan solvent untuk memprediksi efek

dari perubahan temperatur. Kita dapat menggunakan prinsip Le-Chatekiers, sangatlah

diperlukan untuk memperhitungkan perubahan entalpi untuk proses pelarutan dari kondisi

larutan jenuh. Entalpi molar dari larutan (H1) sebagai jumlah kalor dari energi panas

yang seharusnya tersedia (H1 positif) ataupun yang seharusnya dipindahkan (H1 negatif)

untuk menjaga agar temperatur tetap konstan yang mana didalamnya terdapat satu mol

zat terlarut dalam volume yang sangat besar yang mendekati larutan jenuh untuk

menghasilkan larutan jenuh.

Jika entalpi dari larutan adalah negatif peningkatan temperatur menyebabkan

penurunan kelarutan. Kebanyakan padatan solute memiliki entalpi positif dari larutan

sehingga kelarutan mereka meningkat sesuai dengan kenaikkan temperatur. Hampir

semua perubahan kimia merupakan proses eksotermik ataupun proses endotermik.

Hampir semua perubahan kimia merupakan proses eksotermik. Kebanyakan, tetapi tidak

semua reaksi yang terjadi secara spontan adalah reaksi eksotermik (Sukardjo, 1997).

II.1.5 NaOH

II-10




FTI-ITS

Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau soda

hidroksida adalah sejenis basa logam kauslik. NaOH membentuk larutan alkalin yang

kuat ketika dilarutkan kedalam air. Ia digunakan diberbagai macam industri, kebanyakan

digunakan sebagai basa dalam proses tekstil, air minum, sabun dan detergen. NaOH

adalah basa yang paling umum digunakan dilabolatorium kimia. NaOH murni berbentuk

putih padat dan tersedia dalam bentuk pellet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh

50%. Bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara

bebas. NaOH sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika larutan. Ia juga

larut dalam etanol dan metanol. Walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih

kecil dari pada kelarutan KOH. Tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non polar

lainnya, meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas. Massa molar NaOH yaitu

39,9971 gr/mol. Penampilan berupa zat padat putih, densitasnya 2,1 gr/cm3, padat, titik

lelehnya 3,8oC (591 K), titik didih 1390

oC (1663 K), kelarutan dalam air 111 gr/100 ml

(20oC), kebebasan (pKe) yaitu – 2, 43, titik nyalanya yaitu tidak mudah menguap.

NaOH (natrium Hidroksida) berwarna putih atau praktis putih, massa lebur,

berbentuk pellet serpihan atau batang atau bentukan lain. Sangat basa, keras, rapuh, dan

menunjukan pecahan hablur. Cepat menyerap karbon dioksida dan lembab. Kelarutannya

mudah larut dalam air dan dalam etanol. Tetapi tidak larut dalam eter. Titik leleh 3180C

serta titik didih 13900C. hidratnya mengandung 7 ; 5 ; 3,5 ; 3 ; 2 ; dan 1 molekul air.

NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air. NaOH murni merupakan padatan

berwarna putih, densitas NaOH adalah 2,1. Senyawa ini mudah terionisasi membentuk

ion natrium dan hidroksida (Dogra, 1984).

II.1.6 Asam Oksalat

Asam oksalat adalah senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4 dengan nama

sistematis asam etanadioat. Asam karboksilat paling sederhana ini bisa digambarkan

dengan rumus HOOC – COOH. Merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali

lebih kuat dari asam asetat. Dianionnya, dikenal sebagai oksalat, juga akan pereduktor.

Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan asam oksalat, contoh

terbaik adalah kalsium (CaOOC-COOCa), penyusun utama jenis batu ginjal yang sering

ditemukan. Asam oksalat memiliki massa molar 90.30 gr mol-1, dengan penampilan

berupa kristal putih, densitasnya 1,90 gr cm-3.

Kelrutan dalam air yaitu 90 gr dm-3

(pada

suhu 2OoC) dan keasamannya (pKa) yaitu 1, 38, 4, 28. Titik nyala yaitu 166

oC. Senyawa-

II-11




FTI-ITS

senyawa yang terkait yaitu Oksalat klorida, Dinadium oksalat, Kalsium oksalat, dan Fenil

oksalat ester. Data diatas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25oC, 100 kPa).

Asam oksalat ada 2 macam yaitu asam oksalat anhidrat dan asam oksalat dihidrat,

asam oksalat anhidrat (C2H2O4) yang memiliki berat molekul 90.04 gr/mol dan

mempunyai melting point 1870C. sifat dari asam oksalat anhidrat adalah tidak berbau,

berwarna putih dan tidak menyerap air. Asam oksalat dihidrat merupakan jenis asam

oksalat yang dijual dipasaran yang mempunyai rumus bangun (C2H4O2.H2O) dengan

berat molekul 126,07 gr/mol an melting point 101,50C dan mengandung 71,42 % asam

oksalat anhidrat dan 28,58% air, bersifat tidak berbau dan dapat kehilangan molekul air

dipanaskan hingga suhu 1000C (Dogra, 1984).

II.1.7 Indikator

Indikator adalah suatu zat pennjuk yang dapat membedakan larutan, asam atau basa

atau netral. Alearts dan Santika (1984) melampirkan beberapa indikator dan

perubahannya pada trayek pH tertentu, kegunaan indikator ini adalah untuk mengetahui

beberapa kira-kira pH suatu larutan. Disamping itu juga digunakan untuk mengetahui

titik akhir konsentrasi pada beberapa analisa kuantitatif senyawa organik dan senyawa

anorganik.

Indikator PP memiliki sifat fisik dan kimianya adalah massa molar 318,329 gr/mol,

massa jenis 1,277 gr/mol pada suhu 320C, titik leleh : 262,5

0C indikator asam basa

menunjukan bahwa suatu larutan bersifat asam atau basa,indikator PP (fenolftalein)

mempunyai warna tertentu pada trayek pH/ rentang pH tertentu yang ditunjukan dengan

perubahan warna indikator. Bila indikator PP, merupakan indikator yang menunjukan pH

basa, berarti ia berada pada rentang pH antara 8,3 – 10,0 (dari tidak bewarna hingga

merah pink). Indikator PP tidak larut dalam air, benzene, tetapi larut dalam etanol dan

eter (Dogra, 1984).

Fenol ftalein adalah indikator titrasiyang lain yang sering digunakan dan fenol

ftalein ini merupakan bentuk asam lemah yang lain. Pada kasus ini, asam lemah tidak

berwarna dan ion-ionnya berwarna merah muda terang. Penambahan ion hidrogen

berlebih menggeser posisi kesetimbangan kearah kiri dan mengubah indikator menjadi

tak berwarna. Penambahan ion hidroksida menghilangkan ion hidrogen dari

kesetimbangan yang mengarah kekanan untuk menggantikannya mengubah indikator

menjadi merah muda. Setelah tingkat terjadi pada pH 9,3. Karena pencampuran warna

II-12




FTI-ITS

merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna merah muda pucat, hal ini sulit untuk

mendeteksinya dengan akurat.

II.1.8 Titrasi

Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan

menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan

berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila

melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa. (Anonim, 2012).

Tujuan dari titrasi adalah menentukan konsentrasi suatu larutan dengan konsetrasi

dan volume yang telah diketahui dapat direaksikan dengan larutan yang akan ditentukan

konsentrasinya sampa perbandingan molnya tepat seperti yang diperlukan dalam

persamaan kimia seimbang kemudian konsentrasi larutan yang belum diketahui dapat

dihitung (yuni, 2012).

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1. Variabel Percobaan

Variabel Bebas :

Bahan : Aquades, NaOH, Asam oksalat (H2C2O4), Indikator PP,

Es Batu, Kertas Label, Tisu

Suhu : 5oC, 10

oC, 15

oC dan 20

oC

Variabel Kontrol : Volume Aquades

Variabel Terikat : Panas pelarutan differensial

III.2 Bahan yang digunakan

- Aquades

- Es batu

- Indikator 1 gram pp dalam 100 ml etanol

- Kertas label

- Larutan H2C2O4

- Larutan NaOH

- Tisu

III.3 Alat yang digunakan

- Beaker Glass

- Buret

- Corong gelas

- Erlenmeyer

- Gelas ukur

- Pengaduk

- Piknometer

- Pipet tetes

- Termometer

III-2

BAB III Metodologi Percobaan



FTI-ITS

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Percobaan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

Dalam percobaan ini, kelarutan asam oksalat akan diselidiki pada variabel suhu 50C ,

100C, 15

0C dan 20

0C. Tahapan percobaannya yaitu :

a. Membuat larutan oksalat yang jenuh pada variabel suhu 50C, 10

0C, 15

0C dan

200C. Caranya, melarutkan asam oksalat kristal ke dalam aquadestsambil

mengoyang-goyangkan hingga kristalnya tidak mau larut.

b. Membuat larutan NaOH dengan 10 ml aquades.

c. Memasukkan indikator pp ke dalam larutan jenuh asam oksalat yang sudah

dibuat.

d. Menuangkan larutan NaOH yang sudah dibuat ke dalam buret.

e. Menitrasi larutan asam oksalat jenuh yang sudah diberi indikator pp dengan

menggunakan NaOH sampai larutan jenuh asam oksalat berubah menjadi

warna merah mudapudar.

f. Mengulangi tahap a sampai e untuk variable suhu 50C, 10

0C, 15

0C dan 20

0C.

III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

III.5.1 Diagram Alir Percobaan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

,

Mulai

Membuat larutan oksalat yang jenuh pada variable suhu 50C, 10

0C, 15

0C dan

200C.

Memasukkan indikator pp ke dalam larutan jenuh asam oksalat.

Menitrasi larutan asam okalat jenuh yang sudah diberi indikator pp dengan

menggunakan NaOH.

Mengulangi tahap a sampai e untuk variable suhu 50C, 10

0C, 15

0C dan 20

0C.

Membuat larutan NaOH dengan 10 ml aquades.

Selesai

III-4




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Beaker Glass

Buret

Corong Gelas

Erlenmeyer

Gelas Ukur

Pengaduk

Piknometer

Pipet Tetes

Termometer

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

No. Suhu

( oC )

Massa Asam

Oksalat (gram)

Volume Aquades

(ml)

Titrasi

NaOH (ml)

1. 5 1,5 10 7,6

2. 10 2,5 10 14,9

3. 15 4 10 32

4. 20 5,5 10 45

IV.2 Pembahasan

Kelarutan merupakan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut atau solute, untuk larut

dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat

terlarut yang larut dalam suatu pelarut. Kelarutan juga digunakan secara kuantitatif

untuk menyatakan komposisi dan larutan.

Kelarutan sebagai fungsi suhu yaitu banyaknya zat terlarut maksimum dalam suatu

pelarut tertentu yang dipengaruhi oleh perubahan suhu sampai larutan menjadi jenuh.

Pengaruh suhu terhadap kelarutan zat berbeda – beda antara satu dengan lainnya.

Pemilihan pelarut, kebanyakan garam anorganik juga lebih cepat larut didalam

pelarut air daripada didalam pelarut organik. Air mempunyai momen dipol yang lebih

besar dan ditarik ke kation dan anion untuk membentuk ion – ion hidrat. Ion hidrogen

dalam air akan terhidrasi lengkap sampai suatu tingkat dalam larutan air, dan energi

yang dilepaskan oleh interaksi ion – ion dengan pelarut akan mengatasi gaya tarik

menarik yang cenderung untuk menahan kisi – kisi ion dalam kristalin padat.

Efek ion sekutu, sebuah endapan secara umum akan lebih larut dalam air murni

dibandingkan didalam subuah larutan yang mengandung satu dari ion –ion endapan

(efek ion – ion sekutu). Dalam sebuah larutan perak klorida, sebagai contoh dari

konsentrasi ion perak dan ion klorida tidak dapat melebihi nilai tetapan kelarutan

produk. Dengan hadirnya ion sekutu yang berlebihan, kelarutan dari sebuah endapan

bisa jadi lebih besar dari pada nilai yang telah diperkirakan melalui tetapan kelarutan

produk.

IV-2

Bab IVHasil dan Pembahasan


Program StudiD3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Langkah kerja dalam percobaan kelarutan dalam fungsi suhu, pertama membuat

larutan jenuh asam oksalat yang dicampurkan dengan 10 ml aquades pada suhu 50C,

100C , 15

0C dan 20

0C.

Tabel IV.2.1 Hasil Percobaan Pembuatan Larutan Jenuh Asam Oksalat pada

Variabel suhu 50C, 10

0C , 15

0C dan 20

0C.

Suhu

( oC )

Massa Asam

Oksalat (gram)

Volume Aquades

(ml)

5 1,5 10

10 2,5 10

15 4 10

20 5,5 10

Didalam tabel diatas dapat kita lihat bahwa semakin tinggi suhu maka semakin

besar zat yang terlarut dalam pelarutnya, dimana hal tersebut disebabkan partikel-

partikel akan bergerak lebih cepat dibandingkan pada suhu rendah. Akibatnya kontak

antara zat terlarut dengan pelarut menjadi lebih sering dan efektif. Hal ini menyebabkan

zat terlarut menjadi lebih mudah larut pada suhu tinggi. Selain itu, apabila aquades

dipanaskan maka jarak antara partkel-partikel yang ada di dalam aquades semakin

renggang sehingga terdapat rongga udara yang semakin banyak di dalamnya. Semakin

banyak rongga udara dalam partikel tersebut, maka semakin banyak pula Asam Oksalat

yang dapat larut ke dalam aquades.

Faktor- faktor lain yang dapat mempengaruhi kelarutan yaitu ukuran zat

terlarutkarena zat terlarut dengan ukuran kecil (serbuk) lebih mudah melarut

dibandingkan dengan zat terlarut yang berukuran besar.Pada zat terlarut berbentuk

serbuk, permukaan sentuh antara zat terlarut dengan pelarut semakin banyak.

Akibatnya, zat terlarut berbentuk serbuk lebih cepat larut daripada zat telarut berukuran

besar. Kemudian faktor selanjutnya pengadukan, hal tersebut dikarenakan partikel-

partikel antara zat terlarut dengan pelarut akan semakin sering untuk bertabrakan. Hal

ini menyebabkan proses pelarutan menjadi semakin cepat. Sedangkan pengaruh lainnya

ini pada volume pelarut dimana pelarut yang besar akan lebih mudah melarutkan zat

terlarut.

IV-3




FTI-ITS

Lalu larutan jenuh asam oksalat yang telah dibuat dalam beberapa variabel suhu

yang ditentukan, dititrasi dengan larutan NaOH yang bertujuan untuk mengetahui

konsentrasi asam oksalat berdasarkan perubahan suhu yang terjadi yang ditandai dengan

larutan berwarna merah lembayung serta sebagai penyerap karbon dioksida dari udara

bebas, NaOH sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

H2C2OH + NaOH → NaHC2O4 + H2O

Tabel IV.2.2 Hasil Titrasi Larutan Jenuh Asam Oksalat dengan Larutan NaOH pada

Variabel suhu 50C, 10

0C , 15

0C dan 20

0C.

Suhu (

oC )

Titrasi

NaOH (ml)

5 7,6

10 14,9

15 32

20 45

Dari perhitungan kelarutan terhadap fungsi suhu diperoleh panas differensial dengan

grafik seperti berikut :

Gambar Grafik IV.2.1 Perhitungan Panas differensial

Percobaan pada kelarutan sebagai fungsi suhu ini bertujuanuntuk menentukan

kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat.

Selain itu percobaan inijuga bertujuanmengetahui pengaruh suhu dalam kelarutan suatu

zat dan mengetahui konsentrasi asam oksalat dari suhu50C, 10

0C , 15

0C dan 20

0C.

-3.5-3

-2.5-2

-1.5-1

-0.50

0.51

1.5

5 10 15 20Ke

laru

tan

M

ol /

L

Suhu (˚C)

Asam Oksalat

IV-4




FTI-ITS

Sehingga dari percobaan ini akan didapatkan hubungan antara fungsi suhu dengan

kelarutan.

Aplikasi kelarutan sebagai fungsi suhu banyak dimanfaatkan dalam bidang industri.

Perbedaan kelarutan dengan suhu yang berlainan ini dapat dimanfaatkan untuk

memurnikan zat dari kotoran – kotoran hasil samping suatu reaksi dengan cara

rekristalisasi bertingkat. Pada cara ini zat yang masih bercampur dengan pengotor

dilarutkan dalam sedikit pelarut panas, dimana pengotor lebih mudah larut daripada zat

yang akan dimurnikan. Setelah larutan dingin kotoran akan tertinggal dalam larutan zat

murni akan memisah sebagai endapan. Kristal murni yang dihasilkan lalu disaring dan

dikeringkan.

V-1

BAB V

KESIMPULAN

1. Pada suhu 5 o

C dengan kelarutan asam oksalat0,038 Npada 10 ml air menghasilkan

panas differensial sebesar7,558,7 J/mol. Pada suhu 10 o

C dengan kelarutan asam

oksalat 0,745 Npada 10 ml air menghasilkan panas differensial sebesar692,648

J/mol.Pada suhu 15 o

Cdengan kelarutan asam oksalat1,6 Npada 10 ml air

menghasilkan panas differensial sebesar-1125,4 J/mol. Pada suhu 20 o

C dengan

kelarutan asam oksalat2,25 Npada 10 ml air menghasilkan panas differensial sebesar-

1975,4 J/mol.

2. Kelarutan suatu zat akan bertambah seiring dengan semakin meningkatnya suhu. Hal

ini disebabkan karena partikel-partikel akan bergerak lebih cepat dibandingkan pada

suhu rendah. Akibatnya kontak antara zat terlarut dengan pelarut menjadi lebih sering

dan efektif. Hal ini menyebabkan zat terlarut menjadi lebih mudah larut pada suhu

tinggi.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Atkins. 1999. Kimia FisikaJilid II. Jakarta :Erlangga.

Dogra, S.K. 1984. Kimia FisikadanSoal – Soal.Jakarta : UI – Press.

Ismarwanto, Hoedjiono. 1990. Diktat Kuliah Kimia Analisa Bag. 1. Surabaya: FTI ITS

Petrucci ,Ralph H.1992.Kimia Dasar “PrinsipdanTerapanModern.Jakarta:Erlangga.

Sukardjo, Pr. 1997.Kimia Fisika. Yogyakarta :RinekaCipta.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB.

Vogel, 1990, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Jakarta: PT Kalman

Media Pustaka.

Yazid, Estien. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedis. Yogyakarta: Penerbit Andi

vii

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

V Volume Ml

N Normalitas N

s Kelarutan Mol / L

∆𝐻 Panas pelarutan k kal

R Konstanta gas ideal kal/g mol K

T Suhu K

viii

APPENDIKS

Dengan data yang diperoleh dari percobaan maka maka dapat ditentukan

kelarutan dan panas pelarutan diferensial pada larutan jenuh asam oksalat adalah sebagai

berikut:

1. Menghitung kelarutan dan menghitung panas pelarutan diferensial pada larutan

jenuh asam oksalat.

1.1) Pada suhu 5 oC

V1N1 = V2N2

(7,6)(1) = (10)N2

N2 = 0.076 N=2M. Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air pada

suhu 5 oC adalah 0,038 N

Ln S =

-3,27016 =

= 7,558,7 J/mol

1.2) Pada suhu 10 oC

V1N1 = V2N2

(14,9)(1) = (10)N2

N2 = 1,49 M N=2M. Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air pada


Ln S =

-0,29437 =

= 692,648 J/mol


V1N1 = V2N2

(32)(1) = (10)N2

N2 = 3,2 M N=2M. Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air pada


ix

Ln S =

0,47000 =

= -1125,4 J/mol


V1N1 =V2N2

(45)(1)=(10)N2

N2 = 4,5M M N=2M. Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air pada


Ln S =

0,81093 =

= - 1975,4 J/mol

Ari Hendriayana

[email protected]

Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

LABORATORIUM ILMU KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM

NO 5

Nama : Ari Hendriayana

NIM : 4314000027

Jurusan : Kimia

Regu : 7A

Kelompok : Leni, Sari, Rohmatun

Tanggal : 14 April 2005

Tugas : Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu

Buku Bacaan :

Kelarutan

sebagai

Fungsi Suhu

Ari Hendriayana

[email protected]


I. TUJUAN

Menentukan kelarutan zat pada berbagai suhu dan menentukan kalor pelarutan

diferensial.

II. LATAR BELAKANG TEORI

Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul zat yang larut dan yang tidak

larut. Keseimbangan itu dapat dituliskan sebagai berikut:

A(p) A(l) (persamaan 1)

dimana: A(l) = molekul zat terlarut

A(p)= molekul zat yang tidak larut

Tetapan keseimbangan pada proses pelarutan tersebut:

zz

z

z

z ma

a

aK

1* (persamaan 2)

dimana: za = keaktifan zat yang larut

*

za = keaktifan zat yang tidak larut, yang mengambil harga 1 untuk zat padat

dalam

keadaan standar.

z = koefisien keatifan zat yang larut

zm = kemolalan zat yang larut karena larutan jenuh, disebut kelarutan.

Hubungan tetapan keseimbangan suatu proses dengan suhu diberikan oleh isobar

reaksi Van’t Hoff.

2

0ln

RT

H

T

k

P

(persamaan 3)

dimana: 0H = perubahan entalpi proses.

R = tetapan gas ideal.

Persamaan 2 dan 3 memberikan:

2

ln

RT

H

T

m DS

P

zz

(persamaan 4)

dimana: DSH = kalor pelarutan diferensial pada konsentrasi jenuh.

Selanjutnya persamaan 4 dapat diuraikan menjadi:

2

ln

ln

ln

RT

H

T

m

m

m DSz

z

zz

2

1ln

ln

RT

H

m

DS

z

z

(persamaan 5)

Dalam hal ini z

z

mln

ln

dapat diabaikan sehingga persaman 5 dapat dituliskan sebagai

berikut:

2

1ln

RT

H

dT

md DSz (persamaan 6)

Dengan demikian DSH dapat ditentukan dari arah garis singgung pada kurva log mz

terhadap1/T. Apabila DSH tidak tergantung pada suhu, maka grafik log mz terhadap

1/T akan linier dan integrasi persamaan 6 memberikan persamaan 7.

Ari Hendriayana

[email protected]


12

12

2

1

303,2

)(log

TT

TT

R

H

Tm

Tm DS

z

z (persamaan 7)

III. ALAT DAN BAHAN

1. Alat:

1. Gelas kimia 1000 ml 1 buah

2. Tabung reaksi besar (selubung) 1 buah

3. Tabung reaksi besar 1 buah

4. Batang pengaduk lingkar 1 buah

5. Termometer 100°C 1 buah

6. Pipet volum 10 ml 4 buah

7. Labu erlenmeyer 250 ml 4 buah

8. Labu takar 100 ml 4 buah

9. Pipet volum 25 ml 1 buah

2. Bahan

1. Larutan asam oksalat atau zat lain yang ditentukan oleh asisten.

2. Larutan NaOH 0,2 N.

3. Larutan NaOH 0,5 N.

IV. CARA KERJA

Jika suhu mencapai 40°C, 30°C, 20°C dan 10°C, ambil masing-masing 10 ml.

Kemidian diencerkan sampai 100 ml, lalu dititrasi dengan menggunakan NaOH.

V. DATA PENGAMATAN

No. Suhu Volume NaOH

V1 V2 V3 Vrata-rata

1. 40°C 13,5 13,5 13,4 13,47

2. 30°C 12,2 12,3 12,0 12,47

3. 20°C 9,2 9,3 9,2 9,23

4. 10°C 5,5 5,5 5,6 5,53

No. Suhu (K) m log m 1/T

1. 40°C 0.01347 -1.87063 0.003195

2. 30°C 0.0127 -1.8962 0.0033

3. 20°C 0.00923 -2.0348 0.003413

4. 10°C 0.00553 -2.25727 0.003534

Ari Hendriayana

[email protected]


Grafik Hubungan log m dan 1/T

y = -1161.1x + 1.8872

R2 = 0.914

-2.3

-2.2

-2.1

-2

-1.9

-1.8

-1.7

0.0032 0.0032 0.0033 0.0033 0.0034 0.0034 0.0035 0.0035 0.0036 0.0036

1/T

log

m

VI. PEMBAHASAN

Percobaan ini membahas kelarutan sebagai fungsi suhu, dimana zat yang

digunakan adalah asam oksalat (H2C2O4) dan sebagai larutan penitrasinya adalah laritan

NaOH 0,2 N. Kelarutan di sini sangat dipengaruhi oleh suhu. Apabila suhunya

dinaikkan, maka kelarutannya akan besar. Sedangkan jika suhunya diturunkan, maka

kelarutannya kecil. Pada suhu 40°C, larutan asam oksalat diambil 10 ml kemudian

dititrasi, ternyata volume larutan NaOH yang dibutuhkan untuk menitrasi sebanyak

13,47 ml. Sedangkan untuk suhu 30°C volume larutan NaOH yang digunakan untuk

titrasi sebanyak 12,47 ml. Pada suhu 20°C dan 10°C dibututuhkan larutan NaOH

masing-masing sebanyak 9,23 ml dan 5,53 ml.

Pada percobaan ini volume larutan NaOH yang digunakan untuk menitrasi

semakin banyak dengan bertambahnya suhu. Oleh karena itu untuk menghemat waktu

dan bahan, maka seharusnya menitrasi dengan NaOH yang molaritasnya 0,5. Pada suhu

40°C, molalitas larutan H2C2O4 adalah 0,01347 m. Sedangkan pada suhu 30°C, 20°C

dan 10°C molalitasnya masing-masing adalah 0,0127 m, 0,00923 m dan 0,00553 m.

Setelah dialurkan menjadi grafik log m vs 1/T, dihasilkan persamaan regresi y =

-1161.1x + 1.8872 sehingga DSH nya sebesar 1161,1 kj/mol. Tanda minus hanya

menunjukkan arah kemiringan kurva.

Hasil percobaan ini jauh dari sempurna, kemungkinannya disebabkan oleh

beberapa hal antara lain:

1. Kekurangtelitian praktikan saat percobaan, dalam pembuatan larutan.

2. Validitas alat yang digunakan.

3. Pengamatan yang kurang teliti.

4. Kesalahan analisa data.

VII. JAWABAN PERTANYAAN.

1. Bisa, tetapi sangat sulit karena untuk mencapai suhu yang tinggi diperlukan

pemanasan, sedangkan pemanasan itu sendiri akan memperbesar kelarutan suatu

zat sehingga zat yang ada larutan tersebut akan larut secara terus menerus dan

akhirnya larutan mencapai lewat jenuh.

2.

2

1

2

lnT

T RT

H

dT

md

Ari Hendriayana

[email protected]


dTRT

Hmd

T

T

2

1

2ln

dTT

CTBTA

Rm

T

T

1

2

21ln

T

T

CTBTATR

m

1

21ln

2

1

ln1

ln

T

T

CTTBT

A

Rm

12

2

1ln1

ln TTCT

TB

T

A

T

A

Rm

12

1

2

12

12 lnln TTR

C

T

T

R

B

TT

TT

R

Am

VIII. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Suhu mempengaruhi kelarutan. Bila suhu tinggi, kelarutannya tinggi dan

sebaliknya.

Kalor pelarutan diferensial dapat diketahui dengan menentukan garis singgung

kurva log m terhadap 1/T.

2. Saran

Praktikan hendaknya melakukan persiapan secara matang.

Praktikan lebih teliti dalam melakukan pengamatan.

Alat yang digunakan sesuai dengan standar.

IX. DAFTAR PUSTAKA

1. Atkins.1999.Kimia Fisika.Jakarta.Erlangga.

2. Tim Dosen Kimia Fisika. 2004. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I. Semarang.

Jurusan Kimia FMIPA UNNES.

Mengetahui, Semarang, 9 Mei 2005

Dosen Pengampu Praktikan

Ari Hendriayana

NIP NIM 4314000027

Ari Hendriayana

[email protected]


Lampiran

ANALISA DATA

Menghitung molalitas

Pada suhu 40°C

V NaOH rata-rata = 13,47 ml

V NaOH = 0,2 N

V H2C2O4 = 10 ml

VNaOH. NNaOH = VH2C2O4. NH2C2O4

13,47 . 0,2 = 10 . NH2C2O4

NH2C2O4 = 0,2694 N

MH2C2O4 = 2

N= 0,1347 M

Volume H2C2O4 yang diambil 10 ml diencerkan sampai 100 ml, maka:

V1.M1 = V2.M2

10.0,1347 = 100.M2

M = 1,347.10-2

M

m = M = 1,347.10-2

m.

Pada suhu 30°C


V NaOH = 0,2 N

V H2C2O4 = 10 ml


12,47 . 0,2 = 10 . NH2C2O4

NH2C2O4 = 0,2494 N

MH2C2O4 = 2

N= 0,1247 M


V1.M1 = V2.M2

10.0,1247 = 100.M2

M = 1,247.10-2

M

m = M = 1,247.10-2

m.

Pada suhu 20°C


V NaOH = 0,2 N

V H2C2O4 = 10 ml


9,23 . 0,2 = 10 . NH2C2O4

NH2C2O4 = 0,1846 N

MH2C2O4 = 2

N= 0,0923 M


V1.M1 = V2.M2

10.0,0923 = 100.M2

M = 0,923.10-2

M

m = M = 0,923.10-2

m.

Pada suhu 10°C


V NaOH = 0,2 N

Ari Hendriayana

[email protected]


V H2C2O4 = 10 ml


5,53 . 0,2 = 10 . NH2C2O4

NH2C2O4 = 0,1106 N

MH2C2O4 = 2

N= 0,0553 M


V1.M1 = V2.M2

10.0,0553 = 100.M2

M = 0,553.10-2

M

m = M = 0,553.10-2

m.

Menghitung log m

Pada suhu 40°C

m = 1,347.10-2

m

log m = - 1,87063

Pada suhu 30°C

m = 1,247.10-2

m

log m = -1,8692

Pada suhu 20°C

m = 0,923.10-2

m

log m = -2,0384

Pada suhu 10°C

m = 0,553.10-2

m

log m = -2,25727

Menghitung 1/T

Pada suhu 40°C, T = 313K, 1/T = 0.003195

Pada suhu 30°C, T = 303K, 1/T = 0.0033

Pada suhu 20°C, T = 293K, 1/T = 0.003413

Pada suhu 10°C, T = 283K, 1/T = 0.003534

Ari Hendriayana

[email protected]


Grafik Hubungan log m dan 1/T

y = -993.46x - 0.3113

R2 = 0.9972-3.85

-3.8

-3.75

-3.7

-3.65

-3.6

-3.55

-3.5

-3.45

0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036

1/T

log

m

KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

A. Tujuan

1. Mahasiswa dapat memahami apa itu larutan jenuh

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh suhu terhadap kelarutan asam

oksalat

3. Mahasiswa dapatmenentukan harga kelarutan asam oksalat pada berbagai

suhu, yang kemudian dihitung panas pelarutan asam oksalat tersebut.

B. Dasar Teori

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

sampai membentuk larutan jenuh. Adapun cara menentukan kelarutan suatu

zat ialah dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter.

Kemudian memperkirakan jumlah zat yang dapat membentuk larutan lewat

jenuh, yang ditandai dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut.

Setelah dikocok ataupun diaduk akan terjadi kesetimbangan antara zat yang

larut dengan zat yang tidak larut (Atkins, 1994).

Yang dimaksud dengan kelarutan dari suatu zat dalam suatu pelarut,

adalah banyaknya suatu zat dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut

pada kondisi tertentu.Biasanya dinyatakan dalam satuan mol/liter. Jadi, bila

batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas

kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi larutan

jenuh, bila zat yang dilarutkan dikurangi, akan terjadi larutan yang belum jenuh.

Dan kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan (sukardjo, 1997).

Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent.Solute adalah

substansi yang melarutkan.Contoh sebuah larutan NaCl.NaCl adalah solute

dan air adalah solvent. Dari ketiga materi, padat, cair dan gas, sangat

dimungkinkan untuk memilki Sembilan tipe larutan yang berbeda: padat dalam

padat, padat dalam cairan, padat dalam gas, cair dalam cairan, dan

sebagainya. Dari berbagai macam tipe ini, larutan yang lazim kita kenal adalah

padatan dalam cairan, cairan dalam cairan, gas dalam cairan serta gas dalam

gas(sukardjo, 1997).

Jika kelarutan suhu suatu sistem kimia dalam keseimbangandengan

padatan, cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan disebut

jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutnya sudah mencapai

maksimal sehingga penambahan solut lebih lanjut tidak dapat larut.Konsentrasi

solut dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solut padat maka larutan

jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan

fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-

molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat (sukardjo, 1997).

Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut)

kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh atau larutan yang

partikel – partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi.

Larutan sangat jenuh, yaitu larutan yang mengandung lebih banyak solute

dari pada yang diperlukan untuk larutan jenuh atau dengan kata lain larutan

yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan didalam

larutan. Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis.

Kesetimbangan tersebut akan bergeser bila suhu dinaikan. Pada umumnya

kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikan (syukri,1999).

Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul zat yang larut dan

yang tidak larut.keseimbangan itu dapat dituliskan sebagai berikut :

A(p) A(l)

Dimana :

A (l) : molekul zat terlarut

A (p) : molekul zat yang tidak larut

Tetapan kesimbangan proses pelarutan tersebut :

K = 𝑎𝑧

𝑎𝑧∗ =

𝑎𝑧

1

Dimana :

az : keaktifan zat yang larut

az : keaktifan zat yang tidak larut, yang mengambil harga satu untuk zat padat dalam

keadaan standar

yz : koefisien keaktifan zat yang larut

mz : kemolalan zat yang larut yang karena larutan jenuh disebut kelarutan

(Tim Kimia Fisika, 2011)

Hubungan antara keseimbangan tetap dan temperature subsolut atau kelarutan

dengan temperature dirumuskan van’t hoff :

𝑑𝑙𝑛𝑠

𝑑𝑇 =

𝑑∆𝐻

𝑅𝑇2

𝑑 ln 𝑠 = Δ𝐻

R𝑇2 𝑑𝑇

lns = −Δ𝐻

𝑅𝑇+ 𝐶

logs = −Δ𝐻

2,303R

1

𝑇+ 𝐶

atau ln𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Dimana :

ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol)

R = konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K)

T = suhu (K)

s = kelarutan per 1000 gr solut

Panas pelarutan yang dihitung ini adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan

dilarutkan dalam larutan yang sudah dalam keadaan jenuh.Hal ini berbeda dengan

panas pelarutan untuk larutan encer yang biasa terdapat dalam table panas pelarutan.

Pada umumnya panas pelarutan bernilai (+), sehingga menurut van’t hoff kenaikan

suhu akan meningkatkan jumlah zat terlarut (panas pelarutan (+)) = endotermis.

Sedangkan untuk zat – zat yang panas pelarutannya (-) adalh eksotermis. Kenaikan

suhu akan menurunkan jumlah zat yang terlarut (Tim Kimia Fisika, 2011).

Proses apa saja yang bersifat endotermis dalam satu arah adalah eksoterm

dalam arah yang lain. Karena proses pembentukan larutan dalam proses pengkristalan

berlangsung dengan laju dalam proses pengkristalan berlangsung dengan laju yang

sama dengan kesetimbangan maka perubahan energy netto adalah nol. Tetapi jika

suhu dinaikkan maka proses akan menyerap kalor. Dalam hal ini pembentukan larutan

lebih disukai.Segera setelah sushu dinaikkan tidak berada pada kesetimbangan karena

ada lagi zat yang melarut.Suatu zat yang menyerap kalor ketika melarut cenderung

lebih mudah larut pada suhu tinggi(Kleinfelter, 1996).

Kelarutan zat menurut suhu sangat berbeda – beda. Pada suhu tertentu larutan

jenuh yang bersentuhan dengan zat terlarut yang tidak larut dalam larutan itu adalh

sebuah contoh mengenai kesetimbangan dinamik.Karena dihadapkan dengan sistem

kesetimbangn, dapat menggunakan prinsip le chatelier. Untuk menganalisis

bagaimana gangguan itu pada sistemakan mempengaruhi kedudukan kesetimbangan.

Gangguan ini antara lainperubahan pada suhu ini cenderung menggeser

kesetimbangan kea rah penyerap kalor.

Jike pelarut dari zat terlarut lebih banyak merupakan peristiwa endoterm, seperti

dinyatakan dalam persamaan :

Kalor + zat terlarut + larutan (l1) larutan (l2)

Dengan larutan (l2) lebih pekat daripada larutan(l1) maka kenaikan suhu akan

meningkatkan kelarutan. Dengan kata lain, kesetimbangan bergeser ke kanan karena

meningkatnya suhu. Untuk kebanyakan padatan dan cairan yang dilakukan dalam

pelarut cairan, biasaarutannya kelarutan meningkat dengan kenaikan suhu.

Untuk gas, pembentukan larutan dalam cairan hapir selalu eksoterm, sehingga

ketimbangan dapat dinyatakan dengan :

Gas + larutan (1) larutan (2) + kalor

Untuk kesetimabngan ini, peningkatan suhu malah akan mengusir gas dan

larutan sebeb pergeseran ini ke kiri adalah endoterm. Karena itu gas hamppir selalu

menjadi kurang larut dalam cairan jika suhunya dinaikkan (Atkins, 1994)

Pengaruh temperatur dalam kesetimbangan kimia ditentukan dengan Δ𝐻o

dengan persamaan : 𝜕 ln 𝐾

𝜕𝑇 p =

Δ𝑟𝐻𝑜

RT 2 yang disebut persamaan van’t hoff. Pada reaksi

endoterm konstanta kesetimbangan akan naik seiring dengan naiknya termperatur.

Pada reaksi eksoterm konstanta kesetimbangan akan turun dengan naiknya

temperature (Robert A Alberty Silbey, 1996).

Pada larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan

zat tidak larut. Dalam kesetimbangan ini, kecepatan melarut sama dengan kecepatan

mengendap. Artinya konsentrasi zat dalam larutan akan selalu sama.

C. Alat dan Bahan

Alat : Bahan :

1. Tabung Reaksi Besar 1. Asam Oksalat Jenuh

2. Erlenmeyer 2. Larutan NaOH 0.05 M

3. Termometer 3. Indikator PP

4. Buret 4. Aquades

5. Statif

6. Klem

7. Ball Pipet

8. Beker Glass 1000 ml

9. Beker Glass Kecil

10. Pipet Tetes

11. Corong

12. Pengaduk

13. Pipet Volume 10 ml

14. Labu Takar 100 ml

15. Penangas Air

D. Cara Kerja

Tambahkan thermometer ke dalam beker glass kecil

Kristal asam okasalat dilarutkan dalam

aquades 50 ml pada suhu 60 O

C

sampai jenuh

Asam oksalat jenuh dimasukkan dalam

beker glass kecil

Beker glass kecil masuk ke beker

glass besar yang sudah diisi garam dan

es batu

Larutan diaduk, bila suhu turun

sampai 40 O

C larutan diambil 10 ml

lalu diencerkan sampai 100 ml

Larutan yang diencerkan diambil 10

ml ditambah indicator pp 3 tetes

untuk dititrasi dengan NaOH 0,5 N

Dilakukan hal yang sama untuk

penurunan suhu 30,20,10OC

Gambar 1. Diagram kerja kelarutan sebagai fungsi suhu

E. Tabel Pengamatan

Tabel 1. Data pengamatan Titrasi Asam oksalat dan NaOH

No T(0C)

asam

oksalat

V NaOH 0,05 M (ml)

V1 V2 V rata-rata

1 45 13,5 13,6 13,55

2 35 12,5 12,5 12,55

3 25 10,8 10,6 10,7

4 25 9,8 9,9 9,85

Gambar 2. Grafik ln s vs 1/T

F. Pembahasan

Suatu larutan jenuh merupakan keseimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut

akan dapat bergeser bila suhu dinaikkan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam

larutan bertambah bila suhu dinaikkan, karena umumnya proses pelarutan bersifat

endotermik. Pengaruh kenaikkan suhu pada kelarutan zat berbeda satu dengan yang

lainnya.

y = -1023.x + 1.919R² = 0.979

-1.8000

-1.6000

-1.4000

-1.2000

-1.0000

-0.8000

-0.6000

-0.4000

-0.2000

0.0000

0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335 0.0034 0.00345 0.0035

ln S

1/T

Volume NaOH yang dibutuhkan

dicatat dalam tabel pengamatan

Percobaan ini meiliki tujuan agar mahasiswa dapat menentukan pengaruh suhu

terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas pelarutannya.Zat yang digunakan

pada praktikum ini adalah asam oksalat. Digunakan asam oksalat karena kelarutannya

sangat sensitive terhadap suhu sehingga dengan berubahnya suhu, kelarutan asam

oksalat juga akan berubah selain itu asam oksalat memiliki kelarutan yang kecil bila

dilarutkan dalam air.

Dalam percobaan ini, kristal H2C2O4.2H2O dilarutkan dalam 50 mL aquades yang

besuhu sekitar 600C, pelarutan kristal H2C2O4.2H2O dilakukan hingga membentuk

larutan jenuh yang ditandai dengan terbentuknya endapan larutan yang dibuat

kemudian larutan diperlakukan sehingga suhu larutan sesuai pada kondisi suhu yang

telah ditentukan. Untuk dapat menentukan kelarutan kristal H2C2O4.2H2O pada

berbagai temperatur dapat dilakukan dengan cara mentitrasi larutan jenuh

H2C2O4.2H2O dan kemudian menentukan volume titran yang digunakan dalam titrasi

tersebut. Pada percobaan ini digunakan larutan NaOH 0,2N dan 0,5N sebagai titran.

Penggunaan larutan NaOH yang berbeda konsentrasi bertujuan untuk menentukan

kelarutan kristal H2C2O4.2H2O pada titrat dengan teliti dan tepat.

Reaksi pada saat terjadi kesetimbangan asam oksalat dalam aquades adalah :

H2C2O4(S) + H2O(l) H2C2O4(aq)

Pada saat pembuatan larutan jenuh yang perlu diperhatikan adalah larutan jangan

sampai lewat jenuh, sehingga endapat yang dihasilkan tidak terlalu banyak. Untuk

larutan jenuh, setelah terjadi kesetimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan zat

yang tidak larut maka dalam kesetimbangan tersebut kecepatan melarut sama dengan

kecepatan mengendap yang artinya konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap.

Tetapi apabila kesetimbangan diganggu misalnya dengan cara suhunya dirubah, maka

konsentrasi larutan akan berubah.

Setelah larutan jenuh selesai dibuat, langkah selanjutnya yaitu larutan asam

oksalat jenuh dimasukkan dalam tabung reaksi besar dengan suhu yang bervariasi

yaitu 45oC ; 35oC ; 25oC ; dan 15oC. Selanjutnya dilakukan titrasi pada tiap – tiap

sampel yang telah diencerkan dengan aquades dengan suhunya masing-masing.

Untuk larutan jenuh dengan suhu 450C kemudian dipipet 10 ml untuk dititrasi dengan

NaOH 0,5 N. dipipet 25 ml untuk dititrasi dengan NaOH dan ditambahkan indicator pp

2-3 tetes. Titrasi dilakukan secara duplo (2 kali pengulangan). Untuk membuktikan

bahwa bila suhu diturunkan, kelarutan zat juga turun sehingga dilakukan perlakuan

yang sama untuk penurunan suhu sebesar 35, 25, dan 150C.

Dari hasil titrasi diperoleh volume NaOH.Volume NaOH tersebut digunakan untuk

menghitung kelarutan asam oksalat. Kelarutan asam oksalat dapat dicari dengan

rumus V1.M1 sehingga kelarutannya dapat diketahui. Molaritas zat yang larut disebut

kelarutan karena larutan tersebut larutan yang jenuh.

Dari hasil perhitungan pada tabel 2 dapat disimpulkan bahwa apabila kelarutan

semakin rendah maka volume NaOH yang diperlukan juga semakin kecil. Besarnya

kelarutan dipengaruhi oleh faktor :

- Jenis pelarut dan zat terlarut : bila zat pelarut sesuai dengan zat terlarut maka

kelarutannya semakin besar

- Pengadukan : semakin besar frekuensi pengadukan maka semakin banyak zat

yang terlarut

- Temperatur : semakin tinggi temperatur maka akan semakin besar kelarutannya

Berdasarkan harga kelarutan pada tabel 2, maka dapat dihitung panas

pelarutannya dengan menggunakan persamaan Van’t Hoff sebagai berikut:

Ln S2

S1 =

∆H

R

T2−T1

T2 .T1

Dari persamaan diatas maka didapatkan 5 ∆H, kemudian dihitung harga rata-rata

∆H sebesar 4315,8240 J/mol. Selain menggunakan persamaan Van’t Hoff.Panas

pelarutan Asam oksalat dapat dihitung menggunakan regresi linier.Sebelumnya dibuat

grafik ln s vs 1/T seperti pada grafik 1. Sumbu x adalah 1/T sedangkan sumbu y adalah

ln s. Maka grafik tersebut akan diperoleh persamaan

y = a + bx

Dimana

Ln s =−∆H

R .

1

T+ C

↓ ↓ ↓ ↓

Y b x a

y = -1023.x + 1.919R² = 0.979

-1.8000

-1.6000

-1.4000

-1.2000

-1.0000

-0.8000

-0.6000

-0.4000

-0.2000

0.0000

0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335 0.0034 0.00345 0.0035

ln S

1/T

Gambar 3. Grafik ln s vs 1/T

Dari regresi linear dapat diperoleh slope, dimana slope adalah b = −∆H

R ,

sehingga harga ∆H dapat ditentukan. Harga ∆H berdasarkan grafik 1.adalah sebesar

4315,8240 J/mol.

Setelah digunakan 2 cara yang berbeda untuk menghitung panas pelarutan

maka didapatkan hasil yang sedikit berbeda, tetapi hasilnya sama-sama positif. Hal ini

menunjukan bahea reaksi tersebut bersifat endoterm atau menyerap panas, sehingga

terjadi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem. Pada reaksi endotermis ,

semakin tinggi suhu maka semakin banyak zat yang larut.

G. simpulan

Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Larutan jenuh merupakan suatu larutan sudah tidak dapat melarutkan lagi zat

terlarutnya.

2. Semakin tinggi suhu maka semakin besar kelarutan suatu zat

3. Kelarutan asam oksalat dalam aquades pada berbagai suhu adalah

T (oK) s (M)

318 0,271

308 0,251

298 0,214

288 0,197

4. Panas pelarutan dari percobaan diperoleh :

4315,8240J/mol

H. Saran

Saran yang dapat diberikan dalam praktikum kali ini adalah

1. Dalam membuat larutan jenuh harus diperhatikan benar – benar apakah larutan

tersebut sudah mengendap atau belum sehingga larutan nantinya tidak kelewat

jenuh.

2. Pada titrasi sebaiknya dilakukan duplo atau triplo bila data yang diperoleh memiliki

selisih yang cukup jauh, karena biasanya praktikan yang melakukan titrasi kurang

jeli dalam melihat perubahan warna.

3. Pada saat pengambilan 10 ml asam oksalat yang telah jenuh menggunakan pipet

volume sebaiknya ujung pipet volume diberi pipa silikon yang telah diisi dengan

kapas atau glasswool untuk menghidari partikel – partikel kecil yang belum

mengendap ikut masuk dalam pipet volume sehingga mengganggu hasil

konsentrasi asam oksalat yang diperolehpada suhu tertentu.

I. Daftar Pustaka

Alberty, Robert A and Robert J.Silbey. 1996. Physical Chemistry 2nd edition. USA: John

Wiley and sons inc.

Atkins, PW. 1994. Kimia Fsika. Jakarta: Elangga

Kleinfelter, Keenan. 1996. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga

Sukardjo, Pr. 1997.Kimia Fisika. Rineka Cipta : Yogyakarta

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung: ITB

Tim Dosen Kimia Fisik. 2011. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik. Semarang :

Laboratorium Kimia Universitas Negeri Semarang

Semarang, 3 December 2012

Dosen Pengampu, Praktikan,

Ir. Sri Wahyuni M.Si Siti Nursiami

4301410002

J. Lampiran dan Analisis data

Analisis Data

1. Kelarutan Asam oksalat

a. Pada suhu 45 ℃

V1= V NaOH = 13,55 ml N1 = N NaOH = 0,5N V2 = V asam oksalat = 25 ml

Setelah pengenceran Sebelum Pengenceran

V1xN1 = V2xN2 V1xM1 = V2xM2

13,55x 0,5= 25xN2 10xM = 10x0,271

N2 = 0,271 N M = 0,271 M

Jadi kelarutan H2C2O4 = 0,0271 M. Analisis selanjutnya ada di lampiran.

Tabel 2. Tabel Kelarutan Asam oksalat dalam berbagai suhu

T (oK) s (M)

318 0,271

308 0,251

298 0,214

288 0,197

2. Menentukan panas pelarutan Asam oksalat dengan perhitungan

Untuk T1 = 318 oK, T2 = 313 oK

Ln 𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Ln 0,271

0,251 =

∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙

308− 318

308.318

0𝐾

0𝐾2

0,053 = ∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙 .( -1,0209.10-4)

∆H =-4315,8240 J/mol. Analisis selanjutnya ada di lampiran.

3. Kosentrasi asam oksalat sebelum dititrasi

M = 15

90x

1000

50

= 3,33 M

4. Menentukan panas pelarutan Asam oksalat dengan Grafik ln s vs 1/T

Tabel 3. Tabel Ln s dan 1/T

T (0 K) 1/T (K-1) s Ln s

318 0.003145 0,271 -1,3056

308 0,003247 0,251 -1,3823

298 0,003356 0,214 -1,5417

288 0,003472 0,197 -1,6245

1. Menghitung kelarutan asam oksalat

b. Pada suhu 35℃

V1= V NaOH = 12,55 ml

N1 = N NaOH = 0,5 N

V2 = V asam oksalat = 25ml



12,55x0,5 = 25xN2 25 x = 25 x0,251

N2 = 0,251 N M = 0,251 M

Jadi kelarutan kelarutan asam oksalat = 0,251 M

c. Pada suhu 25℃

V1= V NaOH = 10,7 ml

N1 = N NaOH = 0,5 N

V2 = V asam oksalat = 25 ml



10,7 x0,5 = 25xN2 25xM = 25x0,214

N2 = 0,214 N M = 0,214 M

Jadi kelarutan kelarutan asam oksalat = 0,214M

d. Pada suhu 15℃

V1= V NaOH = 9,85 ml

N1= N NaOH = 0,5 N

V2 = V asam oksalat = 25 ml


V1xN1 = V2xN2 V1xM1 = V2 xM2

9,85x0,5 = 25xN2 25xM = 25 x0,197

N2 = 0,197 N M = 0,197 M

Jadi kelarutan kelarutan asam oksalat = 0,197 M

2. Kosentrasi asam oksalat sebelum dititrasi

M = 15

90x

1000

50

= 3,33 M

3. Menentukan panas pelarutan Asam oksalat dengan perhitungan

Untuk T1 = 308 oK, T2 = 318oK

Ln 𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Ln 0,217

0,251 =

∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙

308− 318

308.318

0𝐾

0𝐾2

-0,145 = ∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙 .( -1,0209.10-4)

∆H =-11807.44 J/mol.

Untuk T1 = 308oK, T2 = 298oK

Ln 𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Ln 0,214

0,251 =

∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙

298− 308

298 .308

0𝐾

0𝐾2

-0,15947 = ∆𝐻 . ( -1,31045.10-5)

∆H = 12169J/mol

Untuk T1 = 298oK, T2 = 288oK

Ln 𝑆2

𝑆1 =

∆𝐻

𝑅 𝑇2−𝑇1

𝑇2 .𝑇1

Ln 0,197

0,214 =

∆𝐻

8,314 𝐽/𝑚𝑜𝑙

288− 298

288 .298

0𝐾

0𝐾2

-0,0827 = ∆𝐻 . ( -1,40146.10-5)

∆H = 5900.98 J/mol

∆H rata-rata = ∆H1+∆H2+ ∆H3

3

= 11807 .44+ 12169+ 5900.98

3 J/mol

= 9959.14 J/mol

4. Menentukan panas pelarutan Asam oksalat dengan Grafik ln s vs 1/T

T (0 K) 1/T (K-1) s Ln s

318 0.003145 0,271 -1,3056

308 0,003247 0,251 -1,3823

298 0,003356 0,214 -1,5417

288 0,003472 0,197 -1,6245

Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu_8 A

Documents

Transcript of Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu_8 A