Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

Praktikum Kimia Fisika II Tahun Akademik 2010/2011

KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI TEMPERATUR

I. TUJUANa. Memahami pengertian larutan jenuh b. Menentukan harga kelarutan dan penentuan pengaruh temperatur terhadap kelarutan suatu zat. c. Menghitung panas pelarutan suatu zat.

II. TEORIKelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai terbentuk larutan jenuh. Walaupun suatu zat dapat larut dalam pelarut cair, jumlah yang dapat larut terbatas dan batas itu disebut kelarutan. Cara menentukan kelarutan suatu zat adalah dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian menimbang zat yang akan dilarutkan, jumlah zat harus diperkirakan agar membentuk larutan lewat jenuh yang ditandai dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut. Setelah dicampur, dikocok dan didiamkan sampai terbentuk kesetimbangan zat yang tidak larut (padat) dengan yang larut. Kemudian padatan yang tidak larut disaring, dikeringkan dan ditimbang. Larutan yang telah disaring tersebut disebut larutan jenuh dan dinyatakan dalam mol per liter dengan mencari molnya terlebih dahulu. Pada larutan jenuh terjadi keseimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan zat yang tidak terlarut. Dalam keseimbangan ini, kecepatan mengendap yang berarti keseimbangan konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap. Proses keseimbangan ini akan selalu bergeser apabila dilakukan perubahan dalam sistem tersebut. Larutan lewat jenuh merupakan kesetimbangan dinamis yang akan bergeser apabila suhu dinaikkan. Larutan jenuh adalah kesetimbangan antara zat padat dengan solute yang terdapat dalam larutannya. Tiap zat memiliki harga kelarutan yng berbeda-beda. Sebagai contoh : etanol dengan air, propanon dengan air, atau minyak

Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur


dapat membentuk larutan dengan baik pada semua perbandingan massanya karena memiliki sifat saling melarutrkan atau bahkan tidak larut. Kelarutan umumnya diungkapakan dalam bentuk jumlah gram solute dalam jumlah 100 gram pelarut pada suhu tertentu. Umumna harga kelarutan zat padat bertambah dengan kenaikan temperatur, sehingga penting diketahui untuk pada temperatur berapa harga kelarutan itu ditentukan. Kebanyakan zat padat menjadi lebih banyak larut apabila temperatur dinaikkan. Contohnya : natrium sulfat dan serium sulfat yang kelarutannya bertambah dengan kenaikan temperatur. Zat padat dimurnikan dengan memanfaatkan beda kelarutan pada temperatur berlainan. Untuk kebanyakan zat apabila dilarutkan dan terbentuk larutan jenuh panas, didinginkan terlebih dahulu kelebihan zat padat akan mengkristal. Proses ini dapat dipermudah dengan memberi larutan itu dengan larutan murni. Proses keseluruhan melarutkan zat terlarut dengan beberapa zat murni dengan

mengkristalkan kembali yang disebut Rekristalisasi. Metode ini merupakan cara efektif untuk membuang pengotor dalam jumlah kecil dari dalam zat padat karena pengotor cenderung tertinggal dalam larutan. Kecuali jika zat padat polaritas, bentuk ukuran kristal pengotornya mirip dengan kristal itu. Proses pelarutannya umumnya bersifat endotemik artinya kalor diserap ketika melarutkan zat dalam air. Namun ada juga proses pelarutannya yang bersifat eksotermik. Ce(SO4)3 (s) + H2O Ce(SO4)3 (aq) Ce(SO4)3(aq)

Ce(SO4)3 (s) + H2O (l)

Kalor dilepaskan ketika Ce(SO4)3 dilarutkan dalam air. Kristalisasinya bersifat endoterm. Dalam keseimbangan ini, kecepatan melarutkan sama dengan kecepatan mengendap. Berarti konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap. Proses ini akan selalu bergeser apabila dilakukan sebuah perubahan dalam sistem tersebut. Jika keseimbangan diganggu, misalnya dengan menaikkan temperatur maka konsentrasi larutan akan berubah. Menurut Vant Hoff pengaruh temperatur dalam larutan akan berubah terhadap kelarutan dan dinyatakan dalam bentuk :



d ln S dt

=

H RT2

ln S1 S2 Keterangan :

=

H (T2 T1) R (T2 T1)

S1, S2 = Kelarutan zat padat pada temperature T1 dan T2 H R = Panas pelarutan = Konstanta zat umum Kelarutan zat / suatu gas dalam cairan biasanya menurun dengan naiknya temperatur. Karbondioksida berbuih hebat ketika keluar dari botol minuman berkarbonasi. Panas pelarutan yang dihitung adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan dilarutkan dalam larutan jenuh. Hal ini berbeda dengan panas pelarutan untuk larutan encer yang biasanya terdapat dalam tabel. Suatu larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada temperatur tertentu disebut larutan. Larutan didefinisikan sebagai campuran homogen dari dua jenis zat atau lebih. Suatu larutan terdiri dari zat terlarut ( solute ) dan zat pelarut ( solvent ). Zat terlarut merupakan komponen jenuh. Sebelum mencapai titik jenuh disebut larutan tidak jenuh. Kadang- kadang dijumpai suatu keadaan dengan zat terlarut dalam larutan lebih banyak daripada zat terlarut yang seharusnya dapat melarut pada temperatur tersebut. Larutan yang demikian disebut larutan lewat jenuh. Perubahan kelarutan dengan tekanan tak mempunyai arti penting yang praktis dalam anlisis 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.



III. PROSEDUR PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan Alat : Termostat, wadah untuk meletakkan zat/larutan Termometer, untuk mengukur suhu larutan Buret, untuk mentitrasi Erlenmeyer, wadah sampel/larutan Gelas Ukur, untuk mengukur larutan Pipet, untuk memipet larutan Pengaduk, sebagai pengaduk Tabung Reaksi, tempat melakukan reaksi

Bahan : - Larutan H2C2O4, sebagai sampel/bahan dasar Larutan NaOH, sebagai larutan standar Phenolftalein,sebagai indikator Es batu dan garam

3.2 Skema Kerja larutan H2C2O4 dimasukkan sebanyak 150 mL ke dalam tabung reaksi thermostat diisi campuran air dan garam diberi es batu sampai suhu 0o c masukkan tabung reaksi(sampai bagian larutan jenuh tercelup) diaduk sampai homogen kesetimbangan pada suhu 0o c 100ml as.oksalat diambil Dititrasi dengan NaOH secara duplo Thermostat Diatur untuk pengamatan suhu 10o sampai 30oC



3.3 Skema Alat

1 2

3 4 5

6

Keterangan : 1. Termometer 2. Pengaduk 3. Tabung reaksi 4. Larutan asam oksalat 5. Termostat 6. Batu es dan garam



IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN4.1 Data dan Perhitungan 1. Pembuatan larutan standar NaOH 0,5 N 0,5N = 0,5N = 2 g = 20 G = 10 gram 2. Data kelarutan as.oksalat T 30o c 25o c 20o c 15o c 10o c V1 NaOH 10,8 ml 10,8ml 9,5ml 7,7ml 7,5ml V2 NaOH 10,8ml 10,7ml 9,1ml 8,5ml 5,5ml V rata-rata 10,8ml 10,75ml 9,3ml 8,1ml 6,5ml

3. Penentuan kelarutan as.oksalat S=

T = 30o C = 303 K S= = 17,0612

T = 25o C = 298 K S= = 16,9822

T = 20O c = 293 K S= = 14,6916



T = 15o C = 288K S= = 12,7959

T = 10oC = 283 K S= = 10,2683

4. Persamaan regresi X = 1/T 3,3 x 10-3 3,35 x 10-3 3,41 x 10-3 3,47 x 10-3 3,53 x 10-3 X = 17,06 x 10-3 X = 3,412 x 10-3

Y = ln S 2,8368 2,8322 2,6873 2,5491 2,3291 Y = 13,2345 Y = 2,6469

X.Y 9,3614 x 10-3 9,4879 x 10-3 9,1637 x 10-3 8,8454 x 10-3 8,2217 x 10-3 XY = 45,0801 x 10-3

X2 1,089 x 10-5 1,1222 x 10-5 1,1628 x 10-5 1,204 x 10-5 1,2461 x 10-5 X2 = 5,8242 x 10-5

B=

(

) )

( ) ( = -2256,8587

A = Y BX = 10,3473 Y = 10,3473 + 2256,8587 X

5. Penentuan panas pelarutan - H = B . R = -2256,8587 x 8,314 = -18763,52323 H = 18763,52323



4.2. Pembahasan Pada percobaan Kelarutan sebagai fungsi Temperatur ini, kami menggunakan asam oksalat dan NaOH . Pada percobaan ini, asam oksalat dilarutkan dalam air dengan variasi temperatur yang berbeda-beda. Hal ini untuk melihat bagaimana pengaruh kelarutan asam oksalat apabila suhu dinaikkan. Kemudian setelah itu asam oksalat tersebut dititrasi dengan NaOH yang bertujuan untuk menentukan nilai kelarutan asam oksalat tersebut. Faktor-faktor penting yang dapat mempengaruhi kelarutan zat padat ialah temperatur, sifat dari pelarut, dan juga kehadiran dari ion-ion lainnya dalam larutan tersebut. Pengaruh kenaikan suhu pada zat berbeda satu sama lain. Kebanyakan garam-garam anorganik lebih dapat larut dalam air daripada dalam larutan-larutan organik. Terkecuali untuk garam NaCl. Jika NaCl dilarutkan dalam air, maka setinggi apapun temperaturnya, maka harga kelarutan dari NaCl selalu konstan. Kenapa bisa demikian? Hal ini disebabkan karena sifat dari NaCl yang higroskopis. Senyawa higroskopis sangat mudah larut dalam suhu apapun. Jadi setiap suhu dinaikkan itu tidak akan berpengaruh pada harga kelarutan dari NaCl karena NaCl sudah larut terlebih dahulu dalamair sebelum temperatur air tersebut dinaikkan. Dari percobaan didapatkan nilai kelarutan asam oksalat seperti berikut : 17,0612N ; 16,9822N ; 14,6916N ; 12,7859N ; 10,2683N. Nilai tersebut didapat berdasarkan penurunan temperatur dari 30o sampai 10o C. Pada teori, diketahui bahwa nilai kelarutan suatu senyawa akan meningkat apabila temperatur dinaikkan. Karena kelarutan suatu senyawa / zat dipengaruhi oleh salah satunya yaitu temperatur dimana hubungannya adalah berbanding lurus. Dari hasil yang telah didapatkan selama percobaan, dapat dilihat bahwa data kami sesuai dengan teori dan dapat dikatakan percobaan kami berlangsung dengan baik dan benar.



V. KESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan Setelah dilakukan percobaan dan didapatkan perhitungan, maka kami dapat mengambil kesimpulan bahwa : Nilai kelarutan dipengaruhi oleh temperatur, dimana semakin tinggi temperatur maka kelarutannya juga akan semakin besar. Nilai kelarutan dari asam oksalat yang kami dapatkan adalah sbb : pada suhu 10o C = 17,0612 pada suhu 15o C = 16,9822 pada suhu 20o C = 14,6916 pada suhu 25o C = 12,7959 pada suhu 30o C = 10,2683

5.2 saran Agar praktikum selanjutnya berjalan dengan lancar dan mendapatkan hasil yang lebih baik, maka disarankan kepada praktikan selanjutnya agar : Lebih memahami cara kerja dan prinsip kerja dengan baik. Bekerja dengan waktu yang maksimal dan teliti. Lebih berhati-hati dalam mengamati temperatur Lakukan pembagian kerja agar praktikum berjalan lancar dan cepat.



DAFTAR PUSTAKACastellan, G. W. 1983. PHYSICAL CHEMISTRY. Addison Welvy Pubhlising : Massachusets Keenan, Kleinfelter. 1990. KIMIA UNIVERSITAS. Erlangga : Jakarta Syukri, S. 1990. KIMIA DASAR II. FMIPA IKIP : Padang


Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur

Documents

Transcript of Kelarutan Sebagai Fungsi Temperatur