Laporan Kimia Fisik II (Repaired)

LAPORAN TETAP PRAKTIKUM

DISUSUN OLEH :

NAMA : LARA ASHTIRA

NIM : G1C 010 008

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS MATARAM

2010

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan tetap praktikum Kimia Fisik II ini disusun sebagai salah satu syarat untuk

menyelesaikan mata kuliah Kimia Fisik II

Disetujui pada tanggal: 31 Mei 2010

Mengetahui:

Coordinator

Irma Dian Sari

G1C 007 012

Acara I Acara II

Irma Dian Sari Taufik Abdullah

G1C 007 012 G1C 007 043

Acara III Acara IV

Agus Supriyadi R. Dwi Arif Sulistiono

G1C 007 003 G1C 007 008

KATA PENGANTAR

Puji syukur Kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya serta

karunia yang diberikan-Nya, sehingga laporan praktikum Kimia Fisik II ini dapat terselesaikan

tepat pada waktunya dan sesuai dengan yang diinginkan. Tidak lupa ucapan terima kasih yang

sedalam-dalamnya kepada dosen bidang studi yang bersangkutan serta para Co. Asisten yang

telah membimbing dan membantu dalam pelaksanaan praktikum dalam serta penyelesaian

laporan ini. Tidak lupa juga ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada orang tua yang

telah memberikan dukungan serta do’a dan perhatian yang luar biasa sehingga laporan ini dapat

terselesaikan tepat pada waktunya.

Menyadari bahwa laporan praktikum Kimia Fisik II yang telah disusun ini masih banyak

kekurangan dan kesalahan, maka hal itu semua tidak lepas dari ketidaksempurnaan dan

kekhilafan yang telah diperbuat. Oleh karena itu, kritik dan saran dari semua pihak sangatlah

diharapkan, terutama dari para Co.Asisten yang bersangkutan agar laporan selanjutnya menjadi

lebih baik lagi.

Demikian, semoga laporan ini dapat bermanfaat ke depannya dan dapat menjadi acuan

serta koreksi untuk lebih baik lagi.

Mataram, 31 Mei 2010

Praktikan

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................1

DAFTAR ISI ......................................................................2

MATERI

ACARA I. PENENTUAN KETETAPAN KESETIMBANAGAN ASAM ASETAT

BERDASARKAN DATA DAYA HANTAR ............................................

ACARA II. PEMBUKTIAN PERSAMAAN NERNST..................................................

ACARA III. PENENTUAN TETAPAN ADSORPSI KARBON AKTIF.......................

ACARA IV. PENENTUAN KETETAPAN LAJU PADA REAKSI SAPONIFIKASI

ETIL ASETAT............................................................................................

PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM ASETAT

BERDASARKAN DATA DAYA HANTAR

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Tujuan : Menentukan tetapan kesetimbangan Kc asam lemah (asam asetat)

berdasarkan nilai daya hantar ekivalen yang diukur dengan alat

konduktivity meter.

Hari, tanggal : Selasa, 22 April 2010

Tempat : Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA, Universitas

Mataram.

B. LANDASAN TEORI

Arus listrik yang dibawa oleh ion-ion, elektron dan sebgainya disebut sebagai hantaran dan

merupakn kebalikan dari tahanan. Hantaran molar (Λ) didefinisikan sebagai hantaran larutan

yang mengandung 1 mol elektrolit dan ditempatkan di antara dua elektroda sejajar yang terpisah

sejauh 1 meter. Λ didefinisikan sebagai Λ= ĸ/C dimana C adalah konsentrasi elektrolityang

dinyatakan sebagai mol per kubik (Molaritas). ĸ adlaah hantaran molar jenis yang dinyatakan

sebagai mhom-1. Maka satuannya adlaah mho-1m2. Plot hantaran molar terhadap … berupa garis

lurus untuk elektrolit lemah. Tetapi plot yang terakhir ini mencapai harga limit. Hal ini

menyebabkan Kohlrausch mendefinisikan hukum migrasi bebas dari ion, yaitu hantaran molar

dari setiap elektrolit pada pengenceran tidak terhingga adalah jumlah hantaran molar pada

pengenceran tidak terhingga, yaitu : Λo =λo+ + λo

-. Pengenceran utama hukum Kohlrausch adalah

untuk mencari harga limit antara hantaran molar dari beberapa elektrolit lemah. Dapat

diperhatikan bahwa : Λo(AD) = Λo(AB) + Λo

(CD) + Λo(CB). Dimana Λo adalah hantaran molar dari

spesies AB, AD, CD dan CB, dan umumnya menggunakan hukum Kohlrausch (Dogra, 1990:

488-490).

Dengan derajat disosiasi ‘α’ dapat diberikan persamaan α = Λ/Λo; dimana Λ adalah hantaran

molar pada beberapa kosentrasi C, dan Λo adalah hantaran molar pada pengenceran tak hingga.

Hubungan di atas hanya berlaku untuk elektrolit lemah, di mana pengaruh interaksi ion

minimum. Jika derajat disosiasi diketahui, dengan mudah kita dapat menghitung konstatnta

disosiasi dari elektrolit lemah, misalnya untuk elektrolit 1:1. AB ⇌ A+ + B-; jika α adalah derajat

disosiasi dan m adalah molaritas elektrolit AB maka konsentrasi spesies AB, A+ dan B- akan menjadi

m(α-1), mα dan mα konstanta disosiasi akan menjadi: K=

K=

K= (Dogra, 1984: 490-491).

Konduktivitas molar elektrolit, Λm, tidak bergantung pada konsentrasi jika ĸ tepat sebanding dengan

konsentrasi elektrolit. Walaupun demikian, pada prakteknya, konduktivitas molar bervariasi terhadap

konsentrasi. Salah satunya adalah jumlah ion larutan mungkin tidak sebanding dengan konsentrasi,

menunjukkan adanya dua golongan elektrolit. Pengukuran ketergantungan konduktivitas molar pada

konsentrasi, menunjukkan adanya golongan elektrolit. Pengukuran ketergantungan konduktivitas molar

pada konsentrasi, menunjukkan adanya dua golongan lektrolit. Sifat umum elektrolit kuat adalah

konduktivitas molrnya hanya sedikit berkurang dengan bertambhanya konsentrasi. Sifat umum elektrolit

lemah adalah: konduktivitas molarnya normal pada konsentrasi mendekati nol, tetapi turun dengan tajam

sampai nilai rendah pada konsentrasi bertambah. Elektrolit kuat adalah zat yang terionisasi sempurna

dalam larutan dan meliputi padatan ion dan asam kuat. Sebagai hasil pengionan sempurna, konsentrasi

ion dalam larutan sebanding degan konsentrasi elektrolit yang ditambahkan. Konduktivitas elektrolit kuat

mentaati hukum Khlausch, yaitu bahwa konduktivitas molar elektrolit kuat sebanding dengan akar dari

konsentrasinya (Atkins, 1997: 304-305).

Untuk elektrolit lemah, turunnya daya hantar ekivalen dengan naiknya konsentrasi dapat dijelaskan

dengan menganggap bahwa derajat ionisasi yang semakin kecil. Hal ini tidak dapat dipakai untuk

menjelaskan elektrolit-elektrolit kuat. Hal ini disebabakan karena elektrolit kuat sudah terion sempurna.

Menurut Debye-Huckle, turunya daya hantar dengan naiknya konsentrasi , disebabkan oleh dua hal yaitu

relaksasi atmosfer ion, dan efek elektrophoretik. Ion-ion selalu dikerumuni oleh ion-ion lawan dan

bentuknya spheris. Adanya beda potensial, menyebabkan bentuknya tidak lagi spheris. Gerakan dari ion

diperlambat oleh adnya atmosfer ion ini (Atkins, 1999:303).

Untuk larutan elektrolit sering digunaknan istilah daya ekivalen, yang diberikan symbol Λ yaitu daya

jantar suatu larutan elektrolit yang mengandung 1 gram ekivalen zat elektrolit yang terlarut antara dua

buah elektroda dengan jarak 1 cm dan luas 1cm2. Volume larutan (ml) dengan mengandung satu gram

ekivalen zat terlarut dirumuskan, V = 1000/C, dimana C adalah normalitas larutan (grek/liter). Hubungan

daya hantar ekivalen dengan daya hantar jenis dirumuskan sebagai, Λ = K.V= K.1000/C. Daya hantar

larutan encer untuk setiap ion yang mempunyai harga tertentu. Misalnya untuk suatu larutan elektrolit

MX yang teionisasi menjadi M+ dan X-, maka : Λo = λoM

+ + λoX

-; dimana λoM

+ adalah daya hantar

ekivalen dari ion M+ pada pengenceran tak terhingga, dan λoX

- adalah daya hantar ekivalen dari ion

X- pada pengenceran tak terhingga. Jadi Λo dari CH3COOH dapat dihitung berdasarkan λoH

+ λoCH3COOH

sehingga secara percobaan dapat dicari dengan menetapkan λo dri CH3COONa, HCl dan NaCl

(Soebagio, 2002: 165-166).

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat yang paling sederhana setelah asam

format. Larutan asam asetat dlaam air merupakan asam lemah, artinya hanya terdisosiasi

sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam klorida adalah larutan aquatic dari gas hidrogen

klorida. Senyawa ini digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan

mewanti keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang korosif. Hidrogen klorida (asam

klorida, HCl) adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia dapat berdisosiasi melepaskan ion

H+ hanya sekali. Dengan larutan asama klorida yang mengandung ion H+, maka H+ ini akan

bergabung dengan molekul air membentuk ion hidronium, H3O+. Ion lain dari HCl yang

terbentuk adalah ion klorida, Cl-. Asam klorida oleh karenanya dapat digunakan untuk membuat

garam klorida, seperti natrium klorida. Asam klorida adlaah asam kuat karena terdisosiasi penuh

di dalam air (Greenwood, 1997: 946-948).

Natrium asetat atau natrium etanoat adalah garam natrium dari asam asetat. Senyawa ini

merupakan zat kimia yang diperoleh dari asam asetat dengan natrium karbonat, natrium

bikarbonat atau natrium hidroksida, menghasilkan beberapa basa yang mengandung natrium.

Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, atau halit adalah senyawa kimia dengan

rumus kimia NaCl. Senyawa ini adalah garam dengan tingkat osmotic yang sangat tinggi

(Yoneda, 2001: 253-254).

Untuk mengukur konduktivitas suatu larutan, larutan ditaruh dalam sebuah sel, yang tetapan

selnya telah ditetapkan dengan kalibrasi dengan suatu larutan yang konduktivitasnya diketahui

dengan tepat, misalnya suatu larutan kalium klorida standar. Sel ditaruh dalam satu lengan dari

rangkaian jembatan wheatstone dan resistansinya diukur. Pengaliran arus melalui larutan suatu

elektrolit dapat menghasilkan perubahan-perubahan dalam komposisi larutan di dekat sekali

dengan electrode-elektrode. Begtulah potensial-potensial dapat timbul pada electrode-elektrode,

dengan akibat terbawanya sesatan-sesatan serius dalam pengukuran-pengukuran konduktivitas,

kecuali jika efek-efek polarisasi demikian dapat dikurangi sampai proporsi yang terabaikan

(Bassett, 1994: 854-855).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Konduktivity meter

Gelas kimia

Pipet tetes

Bahan

Larutan asam asetat 0,1M

Larutan asam asetat 0,01M

Larutan Na-asetat 0,1M



Larutan NaCl 0,1 M

Larutan NaCl 0,01 M

Larutan NaCl 0,001 M

Larutan HCl 0,1M

Larutan HCl 0,01M

Larutan HCl 0,001M

Aquades

Larutan KCl 0,1N

D. SKEMA KERJA

E. HASIL PENGAMATAN

No Konsentrasi zat Daya hantar ekivalen (ohm-1cm-2ek-1)

1 CH3COOH 0,1 M 493 μs/ 2000

2 CH3COOH 0,01 M 125 μs/ 2000

3 CH3COONa 0,1 M 7,00ms/20

4 CH3COONa 0,01 M 914 μs/ 2000

5 CH3COONa 0,001 M 108 μs/ 200

6 NaCl 0,1 M 10,5 ms/200

7 NaCl 0,01 M 1,21 ms/20

8 NaCl 0,001 M 156 μs/ 2000

9 HCl 0,1 M 41,6 ms/200

CH3COOH

Nilai daya hantar ekivalen larutan dicatat

Disiapkan dengan

konsentarsi 0,1M,

0,01M, dan 0,001M

Dimasukkan ke dalam

gelas kimia

HClNaClNa-CH3COOH

Diukur daya hatar ekivalen larutan dengan

alat konduktivity meter yang telah

distandarisasi

Disiapkan dengan

konsentarsi 0,1M,

0,01M, dan 0,001M

Dimasukkan ke dalam

gelas kimia

Disiapkan dengan

konsentarsi 0,1M,

0,01M, dan 0,001M

Dimasukkan ke dalam

gelas kimia

Disiapkan dengan

konsentarsi 0,1M,

0,01M, dan 0,001M

Dimasukkan ke dalam

gelas kimia

10 HCl 0,01 M 2,30 ms/20

11 HCl 0,001 M 206 μs/ 2000

F. ANALISIS DATA

1. Mencari Daya Hantar Molar

Rumus:

Daya hantar molar ( ) =

Dimana: = daya hantar ekivalen larutan

C = konsentrasi larutan (M=mol/liter)

a. Asam Asetat (CH3COOH)

CH3COOH 0,1M

= 493 μs

= 493 x 10-6 s

=

= 4,93 s/M

CH3COOH 0,01M

= 125 μs

= 125 x 10-6 s

=

= 12,5s/M

b. Natriumm asetat (CH3COONa)

CH3COONa 0,1M

= 7,00ms

= 7,00 x 10-3 s

=

= 70 s/M

= 0,32

CH3COONa 0,01M

= 914 μs

= 914 x 10-6 s

=

= 91,4 s/M

= 0,1

CH3COONa 0,001M

= 108 μs

= 108 x 10-6 s

=

= 108 s/M

= 0,032

c. Natrium Klorida (NaCl)

NaCl 0,1M

= 10,5 ms

= 10,5 x 10-3 s

=

= 105 s/M

= 0,32

NaCl 0,01M

= 1,21 ms

= 1,21 x 10-3 s

=

= 121 s/M

= 0,1

NaCl 0,001M

= 156 μs

= 156x 10-6 s

=

= 156 s/M

= 0,032

d. Asam Klorida (HCl)

HCl 0,1M

= 41,6 ms

= 41,6 x 10-3 s

=

= 416 s/M

= 0,32

HCl 0,01M

= 2,30 ms

= 2,30 x 10-3 s

=

= 230 s/M

= 0,1

HCl 0,001M

= 206 μs

= 206 x 10-6 s

=

= 206 s/M

= 0,032

2. Tabel analog dan Grafik

a. Natrium Asetat (CH3COOH)

Konsentrasi Λ Λm

0,1 M 7,0x10-3 70 0,32

0,01M 914 x 10-6 91,4 0,1

0,001M 108 x 10-6 108 0,032

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

0 0.5 1 1.5 2 2.5Λm

Intersep = 112,5; intersep = Λo

ΛCH3COONa = 112,5 s

b. Tabel analog Natrium Klorida (NaCl)

konsentrasi Λ Λm

0,1 M 10,5 x10-3 105 0,32

0,01M 1,21 x 10-6 121 0,1

0,001M 156 x 10-6 156 0,032

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

Λm

Intersep = 158,167; intersep = Λo

ΛNaCl = 158,167 s

c. Tabel analog Hidrogen Klorida (HCl)

konsentrasi Λ Λm

0,1 M 41,6x10-3 416 0,32

0,01M 2,30 x 10-6 230 0,1

0,001M 206 x 10-6 206 0,032

0

500

1000

1500

2000

2500

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Λm

Intersep = 563,3 ; intersep = Λo

ΛHCl = 563,3 s

3. Daya Hantar Ekivalen Asam Asetat Pada Pengenceran Tidak Terhingga

Na-asetat = 112,5 s

NaCl = 158, 167 s

HCl = 563,333 s

CH3COOH = Na-asetat + NaCl + HCl

= 112,5 s + 158, 167s+ 563,33 s

= 833, 997 s

4. Menentukan Nilai

a. Asam Asetat 0,1 M

diketahui : = 4,93 s/M

= 833,997 s

Maka nilai , adalah:

=

=

= 5,911292247 M-1

5,9 x10-3

b. Asam Asetat 0,01 M

diketahui : = 12,5 s/M

= 833,997 s

Maka nilai , adalah:

=

=

= 0,01498806351 M-1

0,015

5. Menentukan Nilai Kesetimbanagn Asam Asetat dalam Air

a. Asam Asetat 0,1M

K =

=

=

= 3,5x10-6

b. Asam Asetat 0,01M

K =

=

=

= 32,284 x10-6

G. PEMBAHASAN

Asam asetat merupakan larutan elektrolit yang dpaat menghantarkan arus listrik karena akan

menjadiion-ion dalam larutanya (Syukri, 1999 : 378, 382). Asam asetat terurai menjadi ion-

ionnya dalam air yaitu menjadi ion H+ dan CH3COO-, yang disebut juga dnegan proses disosiasi.

Dalam hal ini, karena asam asetat merupakan asam lemah, maka di dalam air asam asetat tidak

terionisasi secara sempurna dan hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion-ionnya di mana harga

disosiasi (α) dari asam asetat bernilai kurang dari satu.

Arus listrik yang dibawa oleh ion-ion disebut sebagai hantaran. Dimana suatu larutan

dengan konsentrasi yang berbeda mengandung jumlah ion yang berbeda, yang akan

menyebabkan setiap larutan yang berbeda konsentrasinya akan mempunyai daya hantaran yang

berbeda pula. Dalam hal ini suatu ion-ion dlaam larutan yang diperoleh dari disosiasi suatu

senyawa tertentu dpaat memiliki kemampuan mengangkut listrik yang berbeda-beda ukurannya.

Sehingga untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah tetrtentu

elektrolit digunakan alat koduktometer. Yang mana dari pengukuran dengna menggunakan

konduktometer diperoleh daya hantar ekivalen yang nantinya dapat digunakan utuk mennetukan

daya hantar molar (Λm) suatu larutan. Yang dinamakan dengan hantaran molar adlah hantaran

larutan yang mengandung 1 mol elektron dan ditempatkan diantara dua elektroda sejajar yang

terpisah sejauh 1 meter (Dogra, 1990: 488).

Berdasarkan perhitungan nilai daya hantar ekivalen dengan menggunakan konduktivity

meter di dalam praktikum ini, maka akan diperoleh nilai daya hantar ekivalen dari masing-

masing larutan yang berbeda-beda. Berdasarkan perhitungan nilai Λm utuk masing-masing

larutan CH3COOH, CH3COONa, HCl dan NaCl dengan konsentrasi yang berbeda-beda, dapat

dibuat suatu grafik hubungan antara Λm dengan (C = konsentrasi). Untuk masing-masing

larutan CH3COONa, HCl dan NaCl. Secara konsep, daya hantar suatu larutan akan semakin

besar jika konsentrasi larutan semakin kecil. Hal ini terjadi karena terdapat adanya gaya tarik

diantara ion-ion yang berlawanan muatannya, yang mana semakin tinggi konsentrasi maka daya

hantar molarnya akan semakin rendah, karena interaksi ion yang juga akan semakin meningkat

(Hendrawan, 2005). Akan tetapi, dalam perhitungan nilai Λm pada HCl diperoleh nilai yang

sebaliknya dari kosep. Dimana dengan meningkatnya konsentrasi, nilai Λm yang diperoleh akan

semakin besar. Hal ini kemungkinan karena terjadi kesalahan pada saat mencatat maupun

membaca skala yang ada sehingga diperoleh garfik dan nilai Λm yang tidak sesuai dengan konsep.

Berdasarkan grafik hubungan antara Λm dan , maka diperoleh masing-masing nilai

intersep sebesar 112,5s; 158,167s; 563,33s. dimana nilai intersep yang diperoleh ini sama dengan

Λo. Untuk nulai Λo CH3COOH diperoleh dari penjumlahan Λo masing-masing larutan yang telah

diperoleh. Digunakan rumus: ΛoCH3COOH = Λo CH3COONa + Λo NaCl + Λo HCl, dikarenakan

CH3COOH merupakan asam lemah yang merupakan elektrolit lemah. Di mana, berdasarkan

hukum Kohlrausch dari rumus di atas mendefinisikan adanya migrasi bebas dari ion, yang mana

hantaran molar dari setiap elektrolit pada pengenceran tak terhingga dari asam lemah (elektrolit

lemah) CH3COOH merupakan hantaran molar ion-ion pada pengenceran tak terhingga (Λo) yang

dijumlahkan dari masing-masing larutan (Dogra, 1990).

Dengan diperolehnya nilai Λo CH3COOH, maka derajat disosiasi dari CH3COOH dengan 2

konsentrasi yang berbeda dapat ditentukan. Dari perhitungan nilai α (derajat disosiasi), diperoleh

nilai perhitungan α yang kuran dari 1. Hal ini dikarenakan CH3COOH merupakan asam lemah

yang terdisosiasi tidak sempurna dii dalam larutanya. Dengan adanya proses penguraian asam

asetat di dalam larutanya, asam asetat akan terion semakin banyak sehingga α yang didapat akan

semakin besar seiring dengan berkurangnya kosentrasi. Α yang didapat untuk asam asetat 0,1M

sebesar 5,9 x10-3, sedangkan untuk konsentrasi 0,01M didapatkan sebesar 0,015.

Dengan adanya nilai α yang diperoleh dari perhitungan sebelumnya, maka nlai dari

ketetapan kesetimbangan larutan asam asetat yang merupakan asam lemah dapt ditentukan

dengan menggunakan rumus: K = , dimana C merupakan konsentrasi dari asam asetat.

Untuk elektrolit lemah, nilai konstatnta kesetimbangan K relatif tetap tipa perubahan

konsentrasinya, tertapi untuk elektrolit kuat nilai K tidak tetap. Ini disebabkan karena adanya

asosiasi ion akibat daya tarik antarion. Harga K untuk asam asetat sebesar 3,5x10-6 untuk

konsentrasi 0,1M dan 2,284x10-6 untuk konsentrasi 0,01M. nilai ini diperoleh berdasarkan dari

hasil perhitungan menggunakan data dari hasil pengamatan. Sedangkan untuk nilai K

berdasarkan teori sebesar 1,82 baik untuk konsentrasi 0,1M maupun 0,01M. berbedanya nilai K

dalam teori dengan hasil percobaan kemungkinan dikarenakan kesalahan pada saat perhitungan

nilai pada percobaan tersebut. Selain itu juga, kemingkinan dikarenakan kurangnya ketelitian

dalam menentukan nilai dari intersep, yang sifatnya dapat berubah-ubah sehingga dapat

mempengaruhi perubahan nilai K yang diperoleh nantinya.

H. PENUTUP

Kesimpulan

Λm akan semaki meningkat dengan berkurangnya konsentrasi larutan untuk larutan

CH3COONa dan NaCl.

Pada larutan HCl nilai Λm seamakin meningkat adengan meningkatanya nilai dari

konsentrasi, yang mana hal tersebut tidak sesuai dengan konsep yang sebenarnya.

Λo untuk elektolit lemah, seperti CH3COOH merupakan jumalah daya hantar ion-

ionnya pada pengenceran tak terhingga atau secara percobaan dapat dicari dengan

menetapkan nilai Λo dari CH3COONa, NaCl dan HCl.

Tetapan disosiasi untuk elektrolit lemah, CH3COOH akan meningkat dnegan

menurunnya tinagkat konsentrasi pada proses pengenceran.

Dari percobaan diperoleh nilai α untuk CH3COOH 0,1M sebesar 5,9x10-3 dan sebesar

0,015 pada konsentrasi 0,01M

Berdasarkan teori, ketetapan kesetimbangan K untk elektrolit lemah adalah tetap.

Dari hasil percobaan diperoleh nilai K untu CH3COOH 0,1M dan 0,01M masing-

masing sebesar 3,5 x10-6 dan 2,284x10-6.

Saran

Dibutuhkan kehati-hatian pada proses pengukuran larutan untuk nilai daya hantar

ekivalen pada masing-masing konsentrasi.

Prosedur kerja harus dibaca dengan sebaik-baiknya agar tidak terjadi kesalahan dala,

proses praktikum.

Gunakan gelas kimia yang berbeda agar masing-masing larutan yang diuji tidak

terkontaminasi oleh zat lainnya. Selain itu dapat pula digunakan gelas kimia yang sama

akan tetapi gelas kimia tersebut sebelumnya harus dibersihka dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Atkins, P. W. 1999. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Bassett, J., R. C, Denney, G. H. Jeffery, dan J. Mendham. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif

Anorganik. Jakarta: ECG.

Dogra, S.K, dan S. Dogra. 1984. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta: UI Press.

Dogra, S.K, dan S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta: UI Press.

Greenwood, Norman, N. Earnshaw. 1997. Chemistry of The Elements. Oxford: Butterworh

Heinemann.

Hendrawan dan Sri Mulyani. 2005. Kimia Fisika 2. Malang : UM Press.

Soebagio. 2002. Kimia analitik 2. Malang: Universitas Negeri Malang.

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: PT. Rineka Cipta.

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

Yoneda, Noriyki, Kusano. 2001. General of Chemistry. Tokyo: Iwanami Shoten Publishers.

PENENTUAN TETAPAN LAJU PADA REAKSI SAFONIFIKASI ETIL

ASETAT


Tujuan : Membuktikan bahwa reaksi saponifikasi etilasetat adalah orde dua dan

menentukan tetapan laju reaksi tersebut.

Hari, tanggal : Selasa, 13 april 2010

Tempat : Laboratorium Kimia Dasar Lantai III, Fakultas Mipa, Universitas

Mataram.

B. LANDASAN TEORI

Pengertian saponifikasi (saponification) adalah reaksi yang terjadi pada hidrolisis asam

lemah dengan adaya basa (misalnya naoh). Istilah saponifikasi (dapat pula disebut reaksi

penyabunan) dalam literatur yang berarti ”soap making”. Berasal dari kata ”sapo” dalam bahsa

latin yang artinya soap/sabun. Pada hidrolisis suatu ester yang berada dalam basa, atau

penyabunan sering kali menghasilkan asam karboksilat dan alkohol dengan rendemen yang lebih

baik daripada hidrolisis asam. Karena reaksi berlangsung dalam suasana basa, hasil penyabunan

adalah garam karboksilat. Asam basa akan diperoleh bila larutan itu diasamkan (Fessenden,

1982: 127).

Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada reaksi yang

berlangsung sangat cepat misalnya reaksi penetralan antara larutan asam klorida dan larutan

natrium hidroksidaa, demikian pula reaksi pembentukkan endapan perak klorida atara larutan

perak nitrat dan larutan natrium klorida. Jika larutan natrium tiosulfat direaksikan dengan larutan

asam kloriadaencer akan terbentuk endapan belerang beberapa detik kemudian. Sedangkan

reaksi yang menyangkut proses geologi berlangsung sangat lambat. Laju reaksi atau kecepatan

reaksi adalah laju atau kecepatan berkuranya pereaksi atau terbentuknya produk reaksi yang

dapat dinyatakan dalam satuan moll-1, atms-1(Sukarjo, 1989: 349-351).

Salah satu cara untuk mengkaji pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi ialah

dengan menentukan bagaimana laju awal bergantung pada konsentrasi awal. Pada umumnya,

yang lebih disukai adalah mengukur laju awal karena sewaktu reaksi berlangsung, konsentrasi

reaktan menurun dan akan menjadi sulit untuk mengukur secara akurat. Konstanta laju reaksi

atau rate constant (k), yaitu konstanta kesebandingan (proporsionalitas) antara laju reaksi dan

konsentrasi reakstan. Persamaan ini disebut hukum laju (rate law), persamaan yang

menghubungkan laju reaksi dengan konstanta laju atau konsentrasi reaktan, laju = k[A]x[B]y. Ika

kita mengetahui nilai k, x, y, serta konsentrasi A dan B, kita dapat menggunakan hukum laju

untuk menghitung laju reaksi. Seperti halnya dengan k, x, dan y juga

harus ditentukan melalui percobaan. Jumlah dari pangkat-pangkat setiap konsentrasi reakktan

yang ada dalam hukum laju disebut orde reaksi (reaction order) keseluruhan. Dalam persamaan

hukum laju reaksi, laju=k[A]x[B]y. Orde reaksi keseluruhan adalah x+y (Chang, 2004: 13-14).

Orde suatu reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dala hukum laju reaksi

berbentuk diferensial. Pada umumnya orde reaksi merupakan bilangan bulat dan kecil, namun

dalam beberapa hal pecah atau nol. Pada umumnya orde reaksi terhadap suatu zat tertentu tidak

sama dengan koefisien yang dalam persamaan stoikiometri reaksi. Perhatikan

reaksi:A+B→produk, laju = k[A][B] dan untuk reaksi: 2A → produk, laju=[A]2 (Ahmad, 2002:

161-172).

Jika a adalah konsentrasi A dan b adalah konsentrasi B, maka

Jika a=b, maka

Jika x=0, t=0, maka tetapan

Jika a≠b

Jika x=0, t=0, tetapan=

(Ahmad, 2001: 172).

Dalam reaksi bimolekul, sepanjang molekul bertumbrukan dan saling mempertukar

energi, atom atau gugusan atom, akan mengalami suatu jenis perubahan, seperti dalam reaksi

antara H dan Br2. Molekularitas harus dibedakan dengan orde: orde merupakan kuantitas

empiris, dan diperoleh dari hukum laju eksperimen, sedangkan molekulalitas merunjuk pada

reaksi dasar yang didalilkan merupakan langkah individual dalam beberapa mekanisme. Reaksi

bimolekul mempunyai orde dua, karena lajunya bergantung pada laju bertemunya reaktan yang

sebanding dengan konsentrasinya. Jadi, jika kita percaya (atau mendalilkan) bahwa sebuah

reaksi merupakan proses bimolekul satu tahap, maka kita akan dapat menuliskan hukum lajunya

(dan kemudian menguji hukum laju itu) (atkins, 1997: 350).

Percobaan menunjukkan bahwa kelajuan reaksi kimia yang bersifat homogen tergantung

pada konsentrasi pereaksi-pereaksi. Reaksi homogen merupakan reaksi yang hanya terjadi dalam

satu fasa. Kelajuan suatu reaksi homogen tergantung pada konsentrasi dari pereaksi-pereaksi

dalam larutan. Larutan dapat berupa cairan atau gas. Dalam larutan cairan konsentrasi dari

pereaksi dapat diubah berdasarkan penambahan pereaksi atau pengambilan pereaksi atau dengan

pengubahan volume dari sistem atau berdasarkan penambahan tau pengurangan pelarut.

Penurunandalm suhu akan menurunkan kkelajuan dan ini tak tergantung apakah reaksi eksoterm

dan endoterm. Perubahan kelajuan terhadap suhu dinyatakan oleh suatu perubahan dalm tetapan

kelajuan spesifik k. Untuk setiap reaksi, k naik dengan kenaikan suhu. Ada beberapa reaksi

dapat dipercepat oleh adanya senyawa-senyawa seperti tersebut dikenal sebagai katalisator dan

pengaruh mereka dikenal sebagai katalis. Dari fakta yang diamati, kinetika kimia telah

diinterpretasikan dalam pengertian teori tumbukan. Sesuai dengan teori tumbukan, kelajuan dari

setiap langkah dalam suatu reaksi adalah berbanding langsung dengan (1) jumlah tumbukan per

detik antara partikel-partikel yang bereaksi dalam langkah itu dan (2) bagian dari tumbukan itu

yang efektif. Kelajuan harus tergantung pada jumlah tumbukan pr detik (Sastromidjojo, 2008:

159-170).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Erlenmeyer 250 ml

Erlenmeyer 150 ml

Gelas ukur

Buret

Statif

Klem

Termometer

Gelas beaker besar

Pipet tetes

Stopwatch

Bahan

Etil asetat 0,02M

NaOH 0,02M

HCl 0,02M

Indikator pp

Aquades (H2O)

Tissue

Kertas label

D. SKEMA KERJA

100 mL etil asetat 0,02M 100mL NaOH 0,02M

Dimasukkan dalam

Erlenmeyer 250mL

Dimasukkan dalam

Erlenmeyer 250mL

Erlenmeyer 1

5 menit

- Dimasukkan dalam 5 erlenmeyer yang berisi 20ml HCl 0,02M

- Dengan masing-masing waktu pencampuran

Campuran

Diletakkan dalam bejana air

Disamakan suhu larutan

Kedua larutan dicampur

Erlenmeyer 2

10 menit

Erlenmeyer 3

20 menit

Erlenmeyer 3

30 menit

Erlenmeyer 4

40 menit

E. HASIL PENGAMATAN

No Waktu reaksi (menit) Volume NaOH 0,02m (ml)

1 5 20,8

2 10 21,5

3 20 23,0

4 30 24,0

5 40 24,2

2. Hasil Pengamatan Perubahan Yang Terjadi Tiap Larutan

No Percobaan Hasil pengamatan

1 Proses pencampuran

100 mL etil asetat 0,002M

dengan 100mL NaOH

0,02M

- Larutan etil asetat memiliki suhu awal 31oc

sedangkan larutan naoh memiliki suhu awal

29oc. Kedua larutan tidak berwarna (bening).

- Ketika kedua larutan dicampur tidak terjadi

perubahan warna. Campuran yang terbentuk

tetap bening atau tidak berwarna.

2 Campuran (etil - Setelah dimasukkan ke dalam erlenmeyer

Dikocok

+indikator pp

Dikocok

+indikator pp

Dikocok

+indikator pp

Dikocok

+indikator pp

Dikocok

+indikator pp

Dititrasi dengan NaOH 0,02M

Hasil dicatat (volume NaOH yang digunakan)

asetat+ naoh) dimasukkan

ke dalam erlenmeyer yang

berisi 20 ml hcl 0,02M.

yang berisi 20ml hcl 0,02M (tidak berwarna),

larutan yang terbentuk tetap bening atau

tidak berwarna.

3 Campuran (etil

asetat+ naoh) ditambahkan

dengan indikator pp

kemudian dititrasi dengan

naoh 0,02M

- Campuran yang ditambahkan dengan

indikator pp, tetap bening (tidak berwarna)

akan tetapi setelah ditambahkan dengan naoh

0,02M lama kelamaan larutan berubah warna

menjadi merah muda yang menunjukkan

bahwa titrasi telah selesai.

- Volume naoh yang digunakan untuk tiap

waktu reaksi semakin besar pada rentang

waktu yang makin lama. Akan tetapi pada

prosesnya, seharusnya jumlah volume naoh

yang digunakan kurang dari 10ml

(kemungkinan dikarenakan campuran tidak

dikocok).

F. ANALISIS DATA

Persamaan Reaksi

CH3COOH(aq) + NaOH (aq) →CH3COONa(aq) + H2O(l)

Proses pencampuran dengan HCl 0,02M (20mL) dalam Erlenmeyer:

CH3COONa(aq) + HCl(aq) → CH3COOH(aq) + NaCl(aq)

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

Perhitungan

a. Mencari mmol NaOH sisa reaksiVNaOH (5 menit)= 20,8 mL

VNaOH (10 menit) = 21,5 mL




Rumus:

mmol NaOH sisa = mmol HCl awal – mmol HCl akhir

Pehitungan 1 (5 menit)

diketahui: [HCl] = 0,02M

VHCl awal = 20 mL

VHCl akhir = 20,8 mL

ditanya: mmol NaOH sisa =.....?

penyelesaian:

mmol HCl awal = [HCl] x VHCl awal

= 0,02M x 20 mL

= 0,4 mmol

mmol HCl akhir = [HCl] x VHCl akhir

= 0,02M x 20,8 mL

= 0,416 mmol

mmol NaOH sisa = 0,4 mmol – 0,416 mmol

= -0,016 mmol



VHCl awal = 20 mL



penyelesaian:


= 0,02M x 20 mL

= 0,4 mmol


= 0,02M x 21,5 mL

= 0,43 mmol


= -0,03 mmol



VHCl awal = 20 mL



penyelesaian:


= 0,02M x 20 mL

= 0,4 mmol


= 0,02M x 23,5 mL

= 0,472 mmol


= -0,072 mmol



VHCl awal = 20 mL



penyelesaian:


= 0,02M x 20 mL

= 0,4 mmol


= 0,02M x 24,0 mL

= 0,48 mmol


= -0,08 mmol



VHCl awal = 20 mL



penyelesaian:


= 0,02M x 20 mL

= 0,4 mmol


= 0,02M x 24,2 mL

= 0,484 mmol


= -0,084 mmol

b. mencari mmol NaOh yang bereaksiRumus:

mmol NaOH = mmol NaOH awal – mmol NaOH sisa

perhitungan 1(5menit)

diketahui :[NaOH] = 0,02M

VNaOH awal = 100 mL

VNaOH akhir = 20,8 mL

mmol NaOH sisa = -0,016 mmol

ditanya : mmol NaOH = ....?

perhitungan:


mmol NaOH awal= [NaOH] x VNaOH awal

= 0,02M x 100mL

= 2 mmol

mmol NaOH = 2 mmol – (-0,016 mmol)

= 2,016 mmol

perhitungan 2(10 menit)


VNaOH awal = 100 mL




perhitungan:



= 0,02M x 100mL

= 2 mmol


= 2,03 mmol

perhitungan 3 (20 menit)


VNaOH awal = 100 mL




perhitungan:



= 0,02M x 100mL

= 2 mmol


= 2,072 mmol

perhitungan 4(30 menit)


VNaOH awal = 100 mL




perhitungan:



= 0,02M x 100mL

= 2 mmol


= 2,08 mmol



VNaOH awal = 100 mL




perhitungan:



= 0,02M x 100mL

= 2 mmol


= 2,084 mmol

c. mencari nilai xcatatan: [NaOH]awal = a = 0,02M

Rumus mencari nilai x:

x = VNaOH = 100 mL

mmol NaOH = mmol NaOH yang bereaksi

perhitungan 1 (5menit)

diketahui : mmol NaOH = 2,016 mmol

Ditanya : x =....?

perhitungan:

x =

= 0,02016 M



Ditanya : x =....?

perhitungan:

x =

= 0,0203 M



Ditanya : x =....?

perhitungan:

x =

= 0,02072 M



Ditanya : x =....?

perhitungan:

x =

= 0,0208 M



Ditanya : x =....?

perhitungan:

x =

= 0,02084 M

mencari nilai


(a-x) = [NaOH]awal – x

= 0,02M – 0,02016M

= -1,6 x10-4 M

=

= -6250 M-1



= 0,02M – 0,0203M

= -3 x10-4 M

=

= -3333,33M-1



= 0,02M – 0,02072M

= -7,2 x10-4 M

=

= -1388,89M-1



= 0,02M – 0,0208M

= -8 x10-4 M

=

= -1250M-1



= 0,02M – 0,02084M

= -8,4 x10-4 M

=

= -1190,476M-1

d. Tabel Hubungan t (waktu) dengan

X (menit)

5 -6250

10 -3333,33

20 -1388,89

30 -1250

40 -1190,476

-7000

-6000

-5000

-4000

-3000

-2000

-1000

0

0 10 20 30 40 50

X (m

enit

)

intersep = -6950

slope =

diketahui : y2 = -5000

y1 = -4100

x2 = 20

x1 = 13,5

slope =

=

= -138, 461538 M-1menit-1

= -2,3076 M-1s-1

jika menggunakan perhitungan secara teoritis

kt =

t =

dimana:

a = VoHCl

x = Vo-Vt; Vt = volume NaOH pada titrasi

a-x = Vt


k =

=

= -3,846 x 10-4


k =

=

= -3,488 x 10-4


k =

=

= -3,813 x 10-4


k =

=

= -2,77 x 10-4


k =

=

= -2,1694 x 10-4

k -3,2173 x 10-4 (nilai yang hampir sama menunjukkan orde dua).

G. PEMBAHASAN

Reaksi saponifikasi yang merupakan reaksi hidrolisis oleh asam lemah dengan adanya

basa seperti NaOH. salah satu reaksi saponifikasi adalah hidrolisis ester (etil asetat) dalam basa

yang mana merupakan takreversibel. Karena reaksi berlangsung dalam suasana basa dan hasil

dari proses ini berupa garam karboksilat. Di mana reaksi hidrolisis etil asetat dlaam natrium

hidroksida akan menghasilkan natrium asetat dan etanol (Fessenden, 1982: 127). Percobaan ini

bertujuan untuk membuktikan bahwa reaksi saponifikasi etil asetat adlah orde dua dan

menentukan tetapan laju reaksi tersebut.

Pada tahap pertama, percobaan dimulai dengan memasukkan etil asetat dan NaOH ke

dalam erlenmeyer yang berbeda, dan kemudian disamakan suhunya. Berdasarkan hasil

pengamatan, suhu etil asetat lebih tinggi 2oC dibandingkan dengan NaOH. Sehingga untuk

menyamakan suhu dengan NaOH, maka etil asetat dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air

untuk diturunkan suhunya. Setelah suhu larutan sama, maka kedua larutan dicampur. Tujuan dari

penyamaan suhu adalah untuk memudahkan dalam perhitungan data yang dilakukan. Selain itu

suhu merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi suatu senyawa. Dimana

semakin tinggi suhu, maka laju reaksi berjalan dengan semakin cepat, maka akan sulit untuk

mengamatinya. Jadi, dengan kedua suhu larutan yang sama, maka jalannya reaksi (laju reaksi)

akan lebih terkontrol dengan campuran yang diperoleh cukup optimal.

Pada proses selanjutnya, percobaan dilanjutkan dengan memasukkan campuran ke dalam 5

erlenmeyer yang berisi HCl dengan rentang waktu yang berbeda-beda. Tujuannya adalah utuk

mengamati laju reaksi yang berlangsung yang berhubungan dengan volume NaOH titrasi yang

akan digunakan. Dalam hal ini, OH- dari reaksi sebelumnya masih ada yang belum bereaksi.

Oleh karena itu, perlu ditambahkan dengan NaOH sehingga mol HCl yang digunakan untuk

menetraliasasikan larutan sama dengan mol OH- yang belum bereaksi. Dan mol HCl yang tersisa

ini kemudian dititrasi dengan NAOH untuk mengetahui mol HCl yang bereaksi (Keenan, 1999:

517). Dari data pengamatan dilihat bahwa semakin bertambahnya waktu maka volume NaOH

yang dibutuhkan semakin banyak karena mol HCl yang trersisa pada proses penetralan OH-

berlebih juga akan semakin banyak.

Dalam prosesnya, sebelum titrasi dilakukan, campuran yang ada diteteskan dengan

indikator pp yang berperan sebagai indikator untuk menunjukkan bahwa titrassi yang dilakukan

telah selesai. Digunakannya indikator pp karena campuran yang ada bersifat asam (oleh adnaya

HCl berlebih) yang memiliki pH di bawah 7, sedangkan larutan yang di\gunakan untuk menitrasi

yaitu NaOH, bersifat basa dengan pH di atas 7. Sehingga pada proses titrasi, warna larutan yang

telah ditambahkan dengan indikator pp akan berubah menjadi merah muda yang menunjukkan

bahwa larutan telah bersifat netral dengan pH 7.

Dalam konsepnya, orde suatu reaksi ialah jumlah semua eksponen konsentrasi dalam

persamaan laju, dimana tetapan lajunya tidak bergantung pada konsentrasi, tetapi suhu (Chang,

2001: 418). Orde reaksi saponifikasi etil asetat dapat ditentukan secara eksperimen yaitu dalam

bentuk suatu perhitungan yang berhubungan dnegan nilai k dari jumlah volume NaOH yang

dibutuhkan dalam titrai.

Jika ditinjau dari proses perhitungan, maka untukl mendapatkan nilai k terdiri dari

beberapa tahap yaitu dengan menentukan mmol NaOH sisa reaksi dari pengurangan mmol HCl

awal dengan mmol HCl akhir, dimana volume HCl akhir sama dengan volume NaOH akhir.

Perhitungan kedua yaitu mencari mmol NaOH yang bereaksi dengan pengurangan mmol NaOH

awal dengan mmol NaOH sisa, perhitungan ketiga dengan membagi mmol NaOH yang bereaksi

dengan volume awalnya 100ml untuk menentukan nilai x. Nilai x yang diperoleh selanjutnya

digunakan untuk mengurangi konsentrasi awal (a) yang ada sehingga dari nilai tersebut nilai 1/a-

x dari tabel analog berdasarkan hasil perhitungan diperoleh garis yang terletak di antara sumbu x

dan sumbu y negatif. Grafik ini pada dasarnya tidak sesuai dengan grafik pada orde dua, dimana

grafiknya terletak pada sumbu x positif dan sumbu y negatif. Hal ini berarti bahwa reaksi

saponifikasi etil asetat bukan merupakan orde dua.

Diperolehnya grafik dengan nilai sumbu y (1/a-x0 yang negatif, dikarenakan volume

NaOH awal pada proses reaksi juga merupakan volume HCl akhir lebih besar daripada volume

NaOH awalnya (20ml). Hal ini dikarenakan oleh kesalahan praktikasn pada percobaan yaitu

sebelum campuran dititrasi, campuran tersebut harus dikocok agar nantinya HCl yang dalam

jumlah berlebihan akan dititrasi oleh NaOH tanpa adanya senyawa lain seperti CH3COOH yang

mempengaruhi volume NaOH titrasi yang digunakan.

Jika dalam suatu percobaan dilakukan pengocokan sebelum proses titrasi secara maksimal,

maka akan diperoleh data yang sesuai dengan yang diharapkan. Dari grafik yang telah dibuat

diperoleh nilai intersep sebesar -6950 dan nilai slope yang merupakan nilai k sebesar -2,3076

dalam sekon dan -138,46 dalam menit. Nilai negatif yang dihasilkan ini menunjukkan

ketidaksesuaian data yang diperoleh. Artinya data yang dihasilj\kan buruk (tidak bagus).

Jika dilakukan perhitungan secara teoritis dengan rumus , untuk tiap

data yang diperoleh, dimana a adalah volume awal HCl (Voo); x adalah volume awal dikurangi

dengan volume akhir titrasi (Vo-Vt) dan a-x adalah volume akhir pada titrasi, maka akan

diperoleh nilai k yang hampir sma, dengan perbedaan nilai yang tudak terlalu jauh dan jika

dirata-ratakan berkisar -3,2173 x 10-4. Nilai k yang hampir sama menunjukkan bahwa reaksi

saponifikasi adalah orde dua. Ini menunjukkan bahwa meskipun secara praktek diperoleh hasil

yang jauh berbeda, namun jika dihitung secara teoritis maka dapat dibuktikan bahwa reaksi yang

terjadi adalah orde dua meskipun nilai yang dihasilkan dari data tersebut buruk (karena bernilai

negatif).

H. PENUTUP

Kesimpulan

Pada percobaan yang dilakukan, suhu etil asetat dan NaOH harus sama yang

bertujuan untuk memudahkan dalam proses pengamatan dan analisis data karena

suhu dpat mempengaruhi laju reaksi.

Kelebihan OH- dlaam reaksi direaksikan oleh HCl dan kemudian HCl yang

berlebih dititrasi kembali dengan NaOH sehingga diperoleh larutan yang netral.

Berdasarkan analisis data dari data hasil pengamatan diperoleh grafik yang tidak

sesuai dimana sumbu y bernilai negatif. Hal ini dikarenakan terjadi kesalahan

dalam prektikum.

Dengan menggunakan perhitungan secara teoritis, maka diperoleh nilai k yang

hampir sama dan masing-masing data yang menunjukkan bahwa reaksi adalah

orde dua.

Kesalahan data (praktikum) dapat sangat mempengaruhi nilai akhir dari

perhitungan yang dihasilkan.

Saran

Prosedur kerja harus dipelajari dan dipahami dnegan sebaik-baiknya agar tidak

terjadi kesalahan dalam praktikum dan diperoleh data yang baik.

Percobaan harus dilakukan secara teliti dan sangant hati-hati sehingga tidak terjadi

hal ynag tidak diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad. 2001. Kimia Fisik. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.

Ahmad, Hiskia. 2002. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.

Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika edisi Keeempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Fessenden, Ralp, J., Fessenden, Joan. S. 1982. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta:

Erlangga.

Keenam, Charles, W., dkk. 1999. Kimia untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Sastrohamidjojo, Hardjono. 2008. Kimia Dasar. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.

PENENTUAN TETAPAN ADSORBSI KARBON AKTIF


Tujuan : mempelajari sifat kuantitatif proses adsorbs karbon aktif melalui

nilai ketetpan Freudlich.

Hari, tanggal : Rabu, 14 April 2010

Tempat : Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA,

Universitas Mataram.

B. LANDASAN TEORI

Adsorpsi merupakan terjerapnya suatu zat (molekul atau ion) pada permukaan adsorben.

Adsorpsi pada mekanisme penjerapan dapat dibedakan menjadi dua yaitu, jerapan secaar fisika

(fisiorpsi) dan jerapan secara kimia (kemisorpsi). Pada proses fisiorpsi, gaya yang mengikat

adsorbat oleh adsorben adalah gaya Van der Waals. Molekul terikat sangat lemah dan energi

yang dilepaskan pada adsorbs fisika relatif rendah sekitar 20 kj/mol. Sedangkan pada proses

adsorpsi kimia, interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan kimia.

Kemisorps terjadi diawali dengan adsopsi fisik, yaitu partikel-partikel adsorbat mendekat ke

permukaan adsorben melalui gaya Van der Waals atau melalui ikatan hidrogen. Kemudian diikuti

oleh adsorpsi kimia yang terjadi setelah adsorpsi fisika. Pada adsorpsi kimia partikel melekat

pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung

mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat (Castellan, 1982:

537).

Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik kea rah

dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabvkan

zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada

absorpsi zat diserap masuk ke dalam absorben sedangkan pada adsorpsi, zat yang diserap hanya

terdapat di permukaanya. Daya serap zat padat terhadap gasd tergantung dari jenis adsorbens,

jenis gas, luas permukaan adsorbens, temperatur gas dan tekanan gas. Untuk suatu adsobens

tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap makin besar bila temperatur kritis semakin tinggi atau

gas semakin mudah dicairkan. Makin luas permukaan adsorbens, makin banyak gas yang dpat

diserap. Luas permukaan sukar ditentukan hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa

adsorbens. Pada adsorpsi gas di permukaan zat padat, terjadi kesetimbangan antara gas yang

terserap dengan gas sisa. Karena itu, daya serap dipengaruhhi tekanan, dan temperatur. Makin

besar tekanan, makin tinggi temperatur makin kecil daya serap gas (Sukardjo, 1997: 190).

Persamaan isotherm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya lapisan monolayer

dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben. Adsorpsi isotrm merupakan hubungan

antara jumlah zat diadsorpsi dan tekanan kesetimbangan atau konsentrasi kesetimbangan pada

konsentrasi tertentu. Pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben bersifat

heterogen. Persamaan isotherm adsorpsi Freundlich dapat ditulis sebagai berikut: log (x/m) = log

K = 1/n log C (Setiawan, 2004: 154).

Daya adsorpsi naik dengan cepat dengan bertambahnya tekanan. Menurut Freundlich,

jumlah zat diserap per satuan luas/berat adsorpbens dinyatakan sebagai berikut: y= k.P1/n, dimana

y adalah berat atau volume gas diserap per satuan luas atau berat adsorpbens, P adalah tekanan

kesetimbangan, sedangkan n dan k merupakan ketetapan yang bergantung pada jenis adsorbens

atau jenis gas dan temperatur. Sehingga rumus tersebut dapat ditulis juga sebagai persamaan: log

y = log k+ 1/n log P, yang ditemukan oleh Lrving Langmur (Kaim, 1994: 552).

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam

format. Larutan asam asetat merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian

menjadi ion H+ dan CH3COOH-. Asam asetat merupakan ama trivial atau nama dagang dari

senyawa ini, dan paling dianjurkan oleh IUPAC. Asam asetat bersifat korosif terhadapbanyaknya

logam membentuk hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat). Logam asetat juga

dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan suatu basa yang cocok, misalnya NaOH, diman

garam asetat larut dengan baik dalam air. Contoh reaksi pembentukan garam asetat: (Wagner,

1978: 233).

NaOH(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

Karbon aktif, adalah suatu jenis karbon yang diaktifkan dengan tujuan untuk

memperbesar luas permukaan dan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri.

Kemampuan adsorpsi yang kuat ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi. Norit adalah

meupakan karbon yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang diaktifkan dengan kuat. Dengan

gaya Van der Waals yang dimilikinya, pori-pori yang sangat luas inimampu menagkap berbagai

macam bahan, termasuk bahan beracun. Akan tetapi, tidak semua bahan dapat diserap oelh

karbon aktif. Beberapa diantaranya yang tidak dalat diserap adalah litium, asam atau basa, logam

dan bahan anorganik (misalnya, natrium, besi, timah, arsen, yodium, flourin, dan asam borat),

alkohol (misalnya, etanol, isopropyl alkohol, glikol dan aseton), dan hidrokarbon (misalnya

minyak tanah, bensin, oli dan hidrokarbon tumbuhan seperti minyak pinus) (Suresh, 2003: 67).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Erlenmeyer 100ml

Buret 50ml

Statif

Klem

Kertas saring

Corong kecil

Pipet volume

Neraca analitik

Pengaduk

Gelas kimia

Pipet tetes

Silinder ukur

Bahan

Larutan asam asetat (CH3COOH) 0,02M




Norit

NaOH 0,5M

Tissue

Kertas label

Aquades

Indikator pp

D. SKEMA KERJA

E. HASIL PENGAMATAN

1. Hasil Pengamatan Volume NaOH dari Proses Titrasi

No [CH3COOH] VNaOH (titrasi)

0,02M CH3COOH 0,04M CH3COOH 0,06M CH3COOH 0,08M CH3COOH

Diambil 25 ml

+ 1gr norit

Dikocok (10 menit)

Hasil disaring Hasil disaring Hasil disaring

Hasil dicatat

Hasil disaring

Diambil 25 ml

+ 1gr norit

Dikocok (10 menit)

Diambil 25 ml

+ 1gr norit

Dikocok (10 menit)

Diambil 25 ml

+ 1gr norit

Dikocok (10 menit)

Diambil 10ml + pp

Dititrasi dengan NaOH 0,5N

Diambil 10ml + pp


Diambil 10ml + pp


Diambil 10ml + pp


1 0,02M 0,3 ml

2 0,04M 0,7 ml

3 0,06M 1,0 ml

4 0,08M 1,4 ml

2. Hasil Pengamatan Perubahan yang Terjadi Pada Tiap Perubahan

No Proses percobaan Hasil pengamatan

1 Penambahan 1 gr norit

ke dalam 25 ml

CH3COOH 0m02; 0,04;

0,06; 0,08M

Larutan CH3COOHyang semula bening

berubah menjadi hitam akibat norit yang

melebur dan sedikit larut dalam CH3COOH.

Norit masih banyak yang belum melebur

dileburkan dengan cara pengadukan

menggunakan spatula atau penagaduk.

2 Larutan disaring dengan

corong kaca dan kertas

saring.

Larutan keruh (berwarna hitam, koloid)

setelah disaring berwarna sedikit bening.

Untuk larutan yang konsentrasinya lebih

tinggi akan lebih keruh dibandingkan dengan

larutan konsentrasi rendah.

3 10ml larutan

ditambahkan pp dan

dititrasi dengan NaOH

0,5N.

Setelah larutan ditambahkan dengan pp tidak

terjadi perubahan (larutan tidak berwarna),

namun setelah dititrasi dengan NaOH terjadi

perubahan warna menjadi pink yang sedikit

lebih pekat dari titrasi biasanya.

F. ANALISIS DATA

1. persamaan reaksi

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

CH3COOH(aq) → CH3COO- (aq)+ H+

NaOH(aq) → Na+ (aq) + OH-(aq)

2. Perhitungan

a. menentukan nilai C (konsentrasi CH3COOH setimbang)

diketahui: [NaOH] = 0,5M

VNaOH 1 = 0,3mL

VNaOH 2 = 0,7 mL

VNaOH 3 =1,0 mL

VNaOH 4 =1,4 mL

Ditanya : [CH3COOH] = ….?

Penyelesaian:

Dari rumus: [CH3COOH] x V CH3COOH = [NaOH] x VNaOH

[CH3COOH] =

Untuk data titrasi ke-1:

[CH3COOH]1 =

=

= 0,015 M


[CH3COOH]2 =

=

= 0,035 M


[CH3COOH]3 =

=

= 0,05 M


[CH3COOH]4 =

=

= 0,07 M

b. menentukan massa asetat yang teradsorpsi (x)

diketahui : [CH3COOH]1 = 0,02M

[CH3COOH]2 = 0,04M

[CH3COOH]3 = 0,06M

[CH3COOH]4 = 0,08M

Ditanya : massa (x) CH3COOH = ….?

Penyelesaian:

Dari persamaan:

[CH3COOH] = ; dimana mmol CH3COOH =

[CH3COOH] = ; 1l = 1000mL

[CH3COOH] =

mgCH3COOH =

Mr CH3COOH = 60 gram/mol = 60 mg/mmol

1. untuk data titrasi ke-1:

mgCH3COOH (x1) =

=

= 0,012 mg


mgCH3COOH (x2) =

=

= 0,024 mg


mgCH3COOH (x3) =

=

= 0,036 mg

4. untuk data titrasi ke-4

mgCH3COOH (x4) =

=

= 0,048 mg

Menentukan nilai log C ([CH3COOH] setimbang)

Diketahui : [CH3COOH] stmbng1 = 0,015 M

[CH3COOH] stmbng2 = 0,035 M



Ditanya : log C = ….

Penyelesaian:

1. untuk data 1:

log C = log 0,015

= -1,82

2. untuk data 2:

log C = log 0,035

= -1,46

3. untuk data 3:

log C = log 0,05

= -1,30

4. untuk data 4:

log C = log 0,07

= -1,15

Mennetukan nilai log x/C

1. untuk data 1:

x = 0,012 mg

C = 0,015M

Log x/C = log

= log 0,8

= -0,097

2. untuk data 2:

x = 0,024 mg

C = 0,035M

Log x/C = log

= log 0,6857142857

= -0,164

3. untuk data 3:

x = 0,036 mg

C = 0,05M

Log x/C = log

= log 0,72

= -0,143

4. untuk data 4:

x = 0,048 mg

C = 0,07 M

Log x/C = log

= log 0,6857142857

= -0,164

c. tabel analog

no [CH3COOH] C(M) X(mg) x/C Log C Log x/C

1 0,02 M 0,015 0,012 0,8 -1,82 -0,097

2 0,04 M 0,035 0,024 0,6857 -1,46 -0,164

3 0,06 M 0,050 0,036 0,72 -1,30 -0,143

4 0,08 M 0,070 0,048 0,6857 -1,15 -0,164

Menentukan nilai K

Log x/C = nlog C + log K

Y = ax + b

Dimana: a = slope

b = intersep

dari grafik diperoleh

intersep = -0,66

slope =

=

=

= 7

Slope = n

n = 7

untuk nilai K

a = intersep

a = log K

a = -0,66

log K = -0,66

K = 10-0,66

= 0,2187761624

0,22

G. PEMBAHASAN

Adsorbs merupakan penyerapan suatu zat seperti molekul atau ion pada bagian

permukaan. Secara mekaisme, proses adsorpsi terdiri dari 2 cara yaitu secara fisika dan secara

kimia. Pada percobaan ini proses adsorpsi dilakukan secara kimia dengan menggunakan karbon

aktif, sehingga nantinya dari percobaan diperoleh nilai tetapan adsorpsi.

Secara konsep, jika ditinjau dari bagian yang paling dasar dari suatu komponen yaitu

molekul. Pada dasarnya, molekul-molekul yang ada pada permukaan zat padat mempunyai gaya

tarik kea rah dalamnya,karena tidak ada gaya tarik mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini

meyebabkan zxat padatnya mempunyai gaya adsorpsi (Sukardjo, 1997: 190). Dimana, dengan

adanya adsorpsi meneybabkan zat-zat terikat di bagian permukaan (adsorpsi) dengan kuat dalam

lapisan-lapisan yang tebalnya tidak lebih dari satu atau dua molekul /ion.

Pada percobaan ini bertujuan untuk mempelajari sifat kuantitatif pada proses adsorpsi

karbon aktif melalui nilai tetapan Freundlich. Percobaan ini menggunakan asam asetat

(CH3COOH) yang kemudian diserap atau diadsorpsi oleh karbon aktif (norit). Digunakannya

asam asetat (CH3COOH) karena asam asetat yang merupakan suatu larutan berair lebih mudah

diamati. Dimana, adsorpsi dari larutan berair ke dalam karbon aktif ini mudah diamati dengan

menitrasi larutan yang telah disetimbangkan tersebut dengan natrium hidroksida.

Berdasarkan hasil pengamatan, larutan CH3COOH yang semula bening berubah menjadi

keruh dengan terbentuknya larutan koloid hitam. Terbentuknya koloid dikarenakan besarnya

molekul CH3COOH jauh lebih kecil dibandingkan dengan besarnya molekul norit ynag larut atau

melebur. Dalam proses ini norit dan CH3COOH tidak mengalami perubahan secara kimia yaitu

suatu proses reaksi, karena pada prosesnya hanya terjadi penyerapan zat-zat pengotor dari

molekul CH3COOH yang merupakan molekul yang lebih kecil oleh norit yang memiliki molekul

yang lebih besar. Proses adsorpsi ini dikarenakan adanya gaya tarik dan gaya ikat yang kuat oleh

norit. Dalam percobaan ini, untuk memaksimalkan proses adsorpsi maka dilakukan proses

pengocokan. Dimana dengan dilakukannya pengocokan dihasilkan energi kinetic yang lebih

besar dalam proses penguraian zat dan proses pengikatan yag makin lama makin meningkat.

Dengan adanya proses pengadukan dlam pelarrutan karbon aktif dalam CH3COOH

member kesempatan pada partikel karbon aktif untuk bersinggungan dengan CH3COOH sehingga

adsorpsi berjalan lebih cepat ( Aryafatta, 2001). Di mana proses pelarutan ini merupakan proses

untuk memperbesar luas permukaan. Sebaba, semakin luas permukaan karbon aktif, berarti

makin besar luas permukaan kontak maka kecepatan adsorpsi juga semakin meningkat.

Digunakannya norit yang merupakan zat anorganik sebagai karobon aktif akan lebih

mengoptimalkan proses adsorpsi karena larutan yang teradsorpsi merupakan larutan elektrolit

yang terdiri dari ion-ion. Meskipun berasal dari tumbuhan, norit merupakan suatu zat anorganik.

Daalam proses percobaan selanjutnya, yaitu proses penyaringan. Berdasarkan hasil

pengamatan larutan yang memiliki konsentrasi yang semakin tinggi kaan menghasilkan filtrat

ynag semakin keruh. Warna filtrat yang semakin keruh ini menunjukkan bahwa zat yang

teradsorpsi semakin banyak/semakin besar. Sehingga secara konsep konsentrasi akan

mempengaruhi tingkat atau kemampuan adsorpsi dari suatu zat. Proses percobaan dilanjutkan

dengan proses titrasi menggunakan NaOH, yang sebelumnya ke dlaam larutan ditambahkan

dengan indikator pp. ditambahkannya indikator pp bertujuan untuk mengetahui bahwa suatu

proses titrasi telah mencapai kesetimbangan atau berakhirnya proses titrasi yang diutandai oleh

adanya perubahan warna dalam larutan. Dari hasil pengamatan diperoleh perubahan warna pada

larutan menjadi merah muda yang menandakan bahwa titrasi telah berakhir. Akan tetapi, hasil

dari titrasi tidaklah sebening proses titrasi biasanya, yaitu diperoleh warna larutan yang berwarna

merah muda lebih pekat daripada proses titrasi pada umumnya dengan menggunkaan NaOH. Hal

ini kemungkinan dikarenakan faktor adsorpben maupun skala dari buret yang sedikit lebih besar

sehingga mempengaruhi volume tetesan NaOH daldam proses titrasi.

Dari hasil percobaan diperoleh volume NaOH yang makin lam makin meningkat seiring

dengan meningkatnya konsentrasi CH3COOH. Dengan adanya hal tersebut, maka dapat

membuktikan secar alebih jelas bahwa konsentrasi yang semakin meningkat akan meningkatkan

pula gaya adsorpsi zat tersebut. Sehingga hubungnan ini dapat dinyatakan dalam suatu

persamaan: log (x/M)= nlogC + logk. Dimana x/m di sini menunjukkan hubungan antara massa

dengan konsentrasi CH3COOH karena M disini sama dengan C (konsentrasi) sehingga dapat

ditulis: log (x/C) = n log C + log k. Dengan menghitung nilai dari log x/C dan log C dan

membuat grafik hubungan antara log x/C yang merupakan sumbu x dan log C yang merupakan

sumbu y, maka akan diperoleh nilai intersep dan slope yang masing-masing bernilai -0,66 dan 7.

Dengan nilai intersep yang didapatkan maka konstanta k dapat dicari dengan menggunakan

persamaan intersep = log k. Dimana baik konstanta k dan n berubah-ubah tergantung pada nilai

intersep maupun slope sehingga untuk menentukan nilai dari k maupun n dibutuhkan ketelitian

yang tinggi. Adanya konstatnta k dan n ynag berubah-ubah juga tergantung dari sifat dasar

adsorpben dan karakter permukaannya. Serta menurut sifat pelarut dan zat terlarutnya

(Underwood, 2002: 57). Dari data hasil pengamatan ini, diperoleh persamaan untuk adsorpsi

assam asetat oleh karbon aktif yaitu: y = 7x - 0,66.

H. PENUTUP

Kesimpulan

Asam asetat yang merupakan larutan elektrolit (terdiri dari ion-ion) dapat

diadsorpsi dengan zat anorganik seperti norit.

Luas permukaan dan pengadukan mempengaruhi kecepatan adsorpsi karbon aktif.

Konsentrasi suatu larutan akan mempengaruhi kecepatan adsorpsi. Di mana dengan

meningkatnya konsentrasi maka daya adsorpsi akan makin besar. Hal ini dapat

dilihat dari tingkat kekeruhan larutandan volume hasil titrasi yang meningkat.

Berdasarkan perhitungan, diperoleh nilai intersep dan slope dari grafik hubungan

antara log x/C dan log C.

Nilai slopa menunjukkan ketetapan n dan intersep menunjukkan ketetatapn k dari

persamaan : log x/C = n log C + log K.

Dari percobaan diperoleh persamaan untuk adsorpsi asam asetat oleh karbon aktif

yaitu: y = 7x – 0,66.

DAFTAR PUSTAKA

Aryafatta. 2008. Meningkatkan Nilai Arang Jadi Karbon Aktif. Didownload pada situs:

//aryafatta.wodrpress.com/2009/06/04meningkatkan-nilai-arang-tempurung-jadi-karbon-

aktif-html. Pada tanggal 24 April 2010, pukul 14.00 WITA.

Castellan. 1982. Physical Chemistry of Surface Sixth edition. New York: John Wiley and Sons.

Kaim, W. H and B. Wiscall. 1994. Principle of Phisical Chemistry. London: macdonals and

Evans Ltd.

Setiawan. 2004. Prinsip kesetimbangan Kimia. Jakarta: Universitas Indonesia.

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: PT. Bina Aksara.

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: PT. Rineka Cipta.

Suresh, Bala. 2003. Principle of Chemistry. New York: John Wiley and Sons.

Wagner, Frank S. 1978. Encyclopedia of Chemical technology, 3rd edition. New York: John

Wiley and Sons.

Underwood, A.L. and J.r. R.A. Day. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

PEMBUKTIAN PERSAMAAN NERNST


Tujuan : membuktikan persaaan Nernst pada sisitem Cu-Zn dengan

menentukan tetapan persamaan Nernst.

Hari, tanggal : Rabu, 20 April 2010.

Tempat : Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA,

Universitas Mataram.

B. LANDASAN TEORI

Jika sebuah logam seng dimasukkan ke dalam larutan CuSO4, Zn teroksidasi menjadi ion

Zn2+. Sementara ion Cu2+ tereduksi menjadi logam tembaga. Elektron-elektron

ditransfer langsung dari zat pereduksi (Zn) ke zat pengoksidasi (Cu2+) dalam larutan.

Namun, jika kita memisahkan secara fisik zat pengoksidasi dan zat pereduksi, transfer

elektron dapat berlangsung lewat medium penghantar eksternal (kawat logam). Sewaktu

reaksi berlangsung, lewat medium penghantar kawat (eksternal), akan mengalir elektron

secara konstan sehingga menghasilkan listrik (dengan kata lain, kawat ini menghasilkan

kerja listrik seperti untuk menggerakkan motor listrik), peralatan ppercobaan untuk

menghasilkan listrik dengan memanfaatkan reaksi redoks spontan dan disebut sel galvanic

atau sel volt, diambil dari nama ilmuan Italia Luigi Galvani dan alessandro Volta, yang

memuat versi awal dari alat ini. Jika sebatang seng dicelupkan di dalam larutan ZnSO4

dan sebatang tembaga dicelupkan ke dalama larutan CuSO4. Sel bekerja berdasarkan asa

bahwa oksidasi Zn mejadi Zn2+ dan reduksi Cu2+ menjadi Cu dapat dibuat berlangsung

serentak dalam lokasi-lokasi yang terpisah, di mana transfer elektron antara lokasi-lokasi

tersebut terjadi melalui sebuah kawat eksternal. Batang seng dan tembaga dinamakan

elektroda. Susunan elektroda (Zn dan Cu) dan larutan (ZnSO4 dan CuSO4) ini disebuy sel

Daniell. Berdasarkan definisi, anoda dalam sel galvanic adalah elektroda tempat

terjadinya oksidasi dan katoda ialah elektroda tempat terjadinya reduksi (Chang, 2004:

197).

Seperti telah dinyatakan bahwa sel galvani adalah alat yang dapat mengubah energi kimia

menjadi energi listrik. Suatu sel galvani menghasilkan listrik karena adanya perbedaan

daya tarik dua elktroda terhadap elektron, sehingga elektron mengalir dari yang lemah ke

yang kuat daya tariknya. Jika daya tarik itu disebut potensial elektroda, maka perbedaan

potensial kedua elektroda disebut potensial sel atau daya gerak listrik (DGL) sel dalam

satuan volt (V). Alat untuk mengkur perbedaan potensial suber arus disebut voltmeter.

Nilainya dapat dibaca lagsung pada alat. Akan tetapi alat ini tidak dapat dipakai untuk

mengukur potensial sel galvani. Alasannya, karena selama pengukuran terjadi reaksi pada

kedua elektroda yang menurunkan konsentrasi larutan, sehingga potensial sel akan

berkurang (Syukri, 1999: 525-527).

Sel gal vani terdiri atas zat pengoksidasi (dalam satu bagian) dengan kekuatan menarik

elektron melalui kawat dan zat pereduksi (dalam bagian lain). Kekuatan menarik atau

daya dorong pada elektron disebut potensial sel (Esell) atau daya gerak listrik. Satuan

listrik adalah volt (V) didefinisikan sebagai 1 joule kerja per Coloumb muatan yang

ditransfer 1V = 1 J/C. Alat untuk mengukur potensial sel disebut voltmeter atau

potensiometer (Sastrohamidjojo, 2008: 296).

Reaksi sel adalah reaksi di dlaam sel yang ditulis berdasarkan asumsi bahwa elektron di

sebelah kanan adalah katoda, sehingga reaksi spontan adlah reaksi reduksi yang

berlangsung pada kompartemen sebelah kanan. Jika elektroda sebelah kiri yang katoda,

maka kembalikan reaksi sel itu spontan dan kita harus menulis ulang sel yang sesuai jika

kita ingin mempertahannkan ketentuan normal untuk persamaan kimia, yaitu bahwa

A→B adalah spontan. Untuk menuliskan reaksisel yang sesuai dengan diagram sel, mula-

mula kita menuliskan setengah reaksi sebelah kanan sebagai suatu reduksi (karena kita

sudah mengasumsikan bahwa reaksi itu spontan). Kemudian kita mengurangkan dari

padanya setengah-reaksi reduksi sebelah kiri (karena tersirat bahwa elektroda itu adalah

sisi oksidasi), jadi dalam sel (Atkins, 2002: 278).

Pada sel konsentrasi, kedua elektroda berasal dari bahan yang sama dan keduanya

dicelupkan dlaam larutan ion-ionnya masing-masing pada konsentrasi ynag berbeda.

Kedua larutan dipisahkan oelh sambungan cairan atau jembatan garam. Elektroda yang

dicelupkan dlaam larutan dnegan konsentrasi ion positif yang lebih besar adalah elektroda

positif, sedangakan elektroda yang dimasukkan dalam larutan yang konsentrasi positifnya

lebih rendah adalah elektroda negatif. Reaksi keseluruhan sel tidak lain hanya

perpindahan materi dari aktivitasnya lebih tinggi ke aktivitasnnya yang lebih rendah.

E.m.f sel dinyatakan sebagai: E= -RT/nF ln a1/a2. Dimana a1 dan a2 adalah aktivitas ion

dalam dua larutan. Istilah Eo dihilangkan, akrena kedua elektroda saam dan mempunyai

potensial standar elektroda yang smaa pada aktivitas unit. Berarti Epositif bila a2>a1dan

negatif bila a1>a2 . Persamaan di atas baik dipergunakan hanya bilapotensial sambungan

cairan ditiadakan denga menggunakan jembatan garam KCl(Dogra, 1990: 523).

Potensial dari sel galvanic tergantung pada aktivitas dari berbagai spesies yang menjalani

reaksi di dlaam sel. Persamaan yang menyatakan hubungan ini disebut persamaan Nernst,

mengikuti nama seorang ahli fisika, Nernst, yang pada tahun 1889 pertama kali

menggunakan persamaan ini untuk menyatakan hubungan antara potensial dari sebuah

elektroda ion metal-metal dan konsentrasi dari on dlam sebuah larutan. Dalam sebuah

reaksi kimia seperti: aA+ bB ⇌ cC +dD. Perubahan dari energi bebas didapat dari

persamaan : ∆G = ∆Go + 2,3 RT log ; dimana ∆Go adalah energi bebas ketika

semua reaktan dan produk berada dalam kondisi standar. Perubahan energi-bebas, atau

kerja yang dilakukan, dengan memberikan bilangan elektron Avogadro melalui sebuah

voltase E adalah (Ne)E, dimana N adalah bilangan Avogadro dan e adlaah muatan

elektron. Produk Ne adalah 96.500C, disebut 1 faraday atau F. Maka : ∆Go = -nFE;

dimana n adalah banyaknya mol elektron yang terlibat dalam reaksi. Jika semua reaktan

dan produk berada dalam kondisi standar, ini menghasilkan: (underwood, 1999: 259-260).

∆Go = -nFEo

Sehingga:

-nFE = -nFEo + 2,3 RT log

Pada T= 298K, persamaan menjadi:

E = Eo -

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Gelas kimia 100ml

Lembar tembaga

Lembar seng

Kabel

Kertas saring

Voltmeter

Pipet tetes

Labu takar (untuk pengenceran)

Bahan

Larutan ZnSO4 1,0M

Larutan CuSO4 1,0M

Larutan CuSO4 0,1M

Larutan CuSO4 0,01M

Larutan CuSO4 0,001M

Lrutan KNO3

Tissue

Kertas label

Aquades

D. SKEMA KERJA

Diamplas hingga bersih

Dihubungkan dengan voltmeter

Dicelupkan ke dlaam larutan yang sesuai

Dicatat nilai voltase

Elektroda dibersihkan

Diulangi dengan konsentrasi Cu2+ yang bervariasi

Susun alat seperti gambar

100 ml ZnSO4 1M

Elektroda Cu dan Zn

100ml CuSO4 1M

Dimasukkan masing-masing (gelas kimia)

Digulung kertas saring (sebagai jembatan garam)

Dicelupkan dalam KNO3 jenuh)

E. HASIL PENGAMATAN

No [Zn2+] (M) [Cu2+](M) Esell

1 1,0 1,0 1,268V

2 1,0 0,1 1,240 V

3 1,0 0,01 1,168V

4 1,0 0,001 1,156V

F. ANALISIS DATA

a. persamaan reaksi

reaksi di anoda : Zn → Zn2+ + 2e Eored = + 0,76 volt

reaksi di aktoda : Cu2+ + 2e → Cu Eored = + 0,34 volt

reaksi total : Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Eosell = + 1,10 volt

b. perhitungan

No [Zn2+] [Cu2+] Esell [Zn2+]/[Cu2+] Log [Zn2+]/[Cu2+]

1 1,0 M 1,0 1,268V 1 0

2 1,0 M 0,1 M 1,240 V 10 1

Hasil diamati

3 1,0 M 0,01 M 1,168V 100 2

4 1,0 M 0,001 M 1,156V 1000 3

Grafik hubungan antara log dengan E sell

Intersep = 1,268;

Intersep = Eosell

Eosell = 1,268

y1 = 1,23 x1 = 1,0

y2 = 1,20 x2 = 1,8

slope = =

slope =

=

=

Slope = -0,0375

= slope

- = slope

= -slope

= -(-0,0375)

= 0,0375

3. perhitungan Persamaan Nernst

Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

Esell = 1,268 -

Untuk perhitungan data 1

[Zn2+] = 1,0M

[Cu2+] = 1,0M

Maka Eosell = …?

Esell = 1,268 -

= 1,268 -

= 1,268 volt -0

Esell = 1,268 volt


[Zn2+] = 1,0M

[Cu2+] = 0,01 M

Maka Eosell = …?

Esell = 1,268 -

= 1,268 -

= 1,268 volt -0,0375 volt

Esell = 1,2305 volt


[Zn2+] = 1,0M

[Cu2+] = 0,01M

Maka Eosell = …?

Esell = 1,268 -

= 1,268 -

= 1,268 volt -0,075 volt

Esell = 1,193 volt


[Zn2+] = 1,0M

[Cu2+] = 0,001 M

Maka Eosell = …?

Esell = 1,268 -

= 1,268 -

= 1,268 volt -0,1125

Esell = 1,1555 volt

4. berdasarkan teori

Eored Zn = -0,76 volt (anoda)

Eored Cu = +0,34volt (katoda)

Reaksi : Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

Eosell= Eo

katoda – Eoanoda

= 0,34 volt –(-0,76 volt)

= 1,10 volt

Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

Esell = 1,10 -

Untuk CuSO4 1,0 M dan ZnSO4 1,0 M

Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

= 1,10 volt – 0 volt

= 1,10 volt


Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

= 1,10 volt – 0,0295 volt

= 1,075 volt


Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

= 1,10 volt – 0,059 volt

= 1,041 volt


Esell = Eosell -

Esell = Eosell -

= 1,10 volt – 0,0885 volt

= 1,0115 volt

5. perhitungan % error

% error =

Untuk perhihungan CuSO4 1,0 M dan ZnSO4 1,0 M

% error =

% error =

=

= 16,8%


% error =

% error =

=

= 16%


% error =

% error =

=

= 15,2%


% error =

% error =

=

= 14,4%

G. PEMBAHASAN

Sel galvani atau sel volta dalah alat yang dapat mengubah energi kimia menjadi enenrgi

listrik. Suatu sel galvani menghasilkan listrik karena adanay daya tarik dua elektroda

terhadap elektron sehingga elektron mengalir dari yang lemah ke yang kuat daya tariknya.

Jika daya tarik itu disebut potensial elektroda, maka perbedaan potensial kedua elektroda

disebut perbedaan sel atau daya gerak listrik (DGL) sel dalam satuan volt (V) (Syukri,

1999).

Sel galvani terdiri atas dua elektroda dan elektrolit. Elektroda dihubungkan oleh

penghantar luar yang menyangkut elektron ke dalam sel atau keluar sel. Elektroda dapat

juga atau tidak berperan serta dalam reaksi sel. Setiap elektroda dan elektrolit di

sekitarnya membentuk setengah sel. Reaksi elektroda adalah setengah reaksi yang

berlangsung dalam setengah sel. Reaksi elektroda adalah dengan kedua setengah sel

dihubungkan dnegan jembatan garam. Dimana, arus diangkut oleh ion-ion yang bergerak

melalui jembatan garam (Ahmad, 2001).

Pada percobaaan ini bertujuan untuk membuktikan perdsamaan Nernst pada sisitem Cu-

Zn dan menentukan tetapan persamaan Nernst. Dimana persamaan Nernst merupakan

persamaan dari hubungan antara potensial dari sel galvanic yang tergantung dari aktivitas

dari berbagai spesies yang menjalani reaksi di dalam sel (Underwood, 1982). Pada

prosesnya, untuk menentukan nilai dari suatu potensial sell dengan menggunakan

persamaan: Esell = Eosell - ; dimana nilai K merupakan nilai dari

ketetapan kesetimbangan dan dalam praktikum ini diperoleh nilai kesetimbangan reduksi-

oksidasi dari ion Cu2+ dan Zn2+, sehingga persamaan menjadi Esell = Eosell -

, yang mana untuk nilai Eoselll didapatkan dari proses pengukuran dengan

menggunakan voltmeter pada masing-masing konsentrasi larutan CuSO4 yang berbeda-

beda.

Dari data potensial; reduksi standar untuk Cu dan Zn dapat dihitung nilai Eosell dari nilai

intersep hubungan antra E sell masing-masing pengukuran dengan log [Zn2=]/[Cu2+]

dalam suatubentuk grafik dan untuk nilai slope dari garfik hubungan tersebut sama

dengan nilai RT/nF. Dari hasil perhitungan nilai Eosell dan RT/nF dalam suatu grafik dari

hasil percobaan, maka diperoleh suatu persamaan: Esell = Eosell – 0,0375 .

Dimana dalam percobaan, konsentrasi Zn2+ tetap sedangkan konsentrasi Cu2+ berubah

yaitu dengan nilai 1,0; 0,1; 0,01; dan 0,001M. dari hasil perhitungan maka diperoleh nilai

Esell masing-masing sebesar 1,268; 1,2305; 1,193; dan 1,1555 volt. Dari hasil

perhitungan ini dapat dilihat bahwa makin kecil nilai konsentrasi Cu2+ maka nilai Esell

akan semakin besar. Hal ini dikarenakan makin berkurangnya konsentrasi Cu2+ maka

konsentrasi Zn2+ akan semakin besar sehingga faktor pengurangan Eoselll akan semakin

besar pula. Dengan nilai tersebut maka diperoleh nilai Esell yang semakin kecil.

Berdasarkan konsep, dari data potensial reduksi standar untuk Cu dan Zn dapat dihitung

nilai Eosell reaksi yang mana reaksi antara Cu dengan Zn merupakan reaksi reduksi-

oksidasi sebvesar +1,10 volt. Dip-erolehnya Eosell positif menunjukkan bahwa reaksi

antara logam Cu dengan larutan tembaga(II) seulfat merupakan reaksi spontan (dogra,

1990). Untuk mengetahui ada tidaknya aliran elektron maka reaksi oksidasi dan reduksi

harus dipisah sehingga membentuk sel yang dihubungkan dengan jembatan garam.

Jembatan garam ini berfungsi untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan

sehingga terjadi aliran elektron yang kontinu. Aliran elektron terjadi dari elektroda seng

(Zn) ke elktroda tembaga (Cu) sehingga logam seng bertindak sebagai kutub negatif

(anoda) dan logam tembaga sebagai kutub positif (katoda) (Hendrawan, 2005).

Berdasarkan teori, dari nilai Eosell sebesar 1,10 volt, maka diperoleh suatu persamaan:

Esell = Eosell - menjadi

Esell = 1,10 volt - . Dimana dengan konsentrasi larutan yang sama, maka

diperoleh nilai Esell masing-msasing sebesar +1,10 volt; 1,0705volt; 1,041 dan

1,0115volt yang dnegan menurunnya nilai konsentrasi Cu2+ maka nilai Esell yang

dihasilkan juga semakin kecil.

Jika ditinjau dari nilai Eosell, dari percobaan didapatkan sebesar +1,268 volt dan

berdasarkan teori diperoleh nilai Eosell sebesar +1,10 volt. Begitu pula dengan nilai

RT/nF, dimana dari hasil percobaan diperoleh sebesar 0,0375 dan berdasarkan teori

diperoleh sebesar 0,0295 (pada suhu standar, T=298K). Karena nilai Eosell dan Rt/nF

yang berbeda dari percobaan dan teori, maka hasil Esell yang didapatkan dari teori dan

percobaan juga berbeda. Akan tetapi, baik berdasarkan teori maupun hasil percobaan

dapat dilihat bahwa nilai Esell akan semakin kecil seiring dengan berkurangnya

konsentrasi. Hal ini terjadi karena besarnya Esell dipengaruhi oleh ketetapan

kesetimbangan K yang tentunya dipengaruhi oleh konsentrasi. Sehingga dari ilai K dapat

dilihat bahwa voltase sel akan diperbesar oleh kenaikan konsentrasi pereaksi dan

sebaliknya .

Dengan adanya perbedaan nilai Esell, maka % error dapat ditetukan. Dari hasil

perhitungan diperoleh nilai %errror masing-masing sebesar 16,8; 16,0; 15,2; 14,4%. Nilai

tersebut diperoleh dengan menggunakan rumus: %error = Esell teori – Esell percobaan x

100%. Karena nilai Esell masing-masing teori lebih kecil dari Esell percobaan, maka

nilainya akan negatif. Namun karena dimutlakkan maka nilai untuk % error menjadi

positif. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh % error yang semakin berkurang dari 4

data perhitungan. Hal ini dikarenakan pengaruhh oleh menurunnya konsentrasi dari Cu2+.

Dimana dengan menurunnya konsentrasi yang menyebabkan nilai E sell semakin kecil

maka % error yang diperoleh juga semakin kecil. Sehingga dapat dikatakan bahwa %

error dapat dipengaruhi oleh nilai kesetimbangan dari suatu konsentrasi larutan. Dengan

nilai Esell dari teori yang berbeda dengan Esell percobaan maka pembuktian persamaan

Nernst tidak terbukti. Hal ini disebabkan olehj kurannya ketelitian pada saat pembacaan

nilai Esell pada voltmeter.

H. PENUTUP

Kesimpulan

Nilai Eosell dari percobaan dapat diperoleh dari nilai intersep grafik hubungan antara

Esell perhitungan pada percobaan dengan voltmeter sedangkan Rt/nF merupakan slope

dari nilai tersebut.

Berdasarkan nilai Eosell dan RT/nF dari percobaan, diperoleh nilai Esell masing-masing

konsentrasi sebesar 1,268; 1,2305; 1,193 dan 1,1555volt.

Nilai Esell akan semakin kecil seiring dengan makain renddahnya konsentrasi Cu2+.

Berdasarkan teori nilai Eosell diperoleh sebesar 1,10 volt dan nilai RT/nF sebesar 0,0295

pada suhu standar yaitu 298K.

Nilai Esell berdasarkan teori diperoleh masing-masing sebesar 1,10; 1,0795; 1,041 dan

1,0115 volt yang makin lama makin kecil seiring dnegan makin rendahnya konsentrasi

dari Cu2+ yang digunakan.

Reaksi antara Cu dan Zn erupakan reaksi reduksi-oksidasi yang berlangsung secara

spontan dengan nilai Eoell yang mempengaruhi bernilai negatif.

Konsentrasi pereaksi yang membentuk suatu kesetimbangan mempengaruhi nilai E sell

dimana dengan meningkatnaya koonsentrasi/makin besarnya ketetapan kesetimbanagn

maka nilai Esell makin rendah.

Nilai Esell dari teori lebih kecil daripada Esell dari percobaan yang mennyebabkan %erro

yang dihasilkan bernilai negatif yang jika tidak dimutlakkan, dan % errer makin kecil

dengan makin kecilnya nilai Esell.

Saran

Petunjuk praktikum harus dibaca dan dipahami dengan sebaik-baiknya agar tidak terjadi

kesalahan pada saat praktikum.

Dibutuhkan ketelitian pada saat pembacaan nilai beda potensial dengan menggunakan

voltmeter.

Larutan yang digunakan harus diberikan keterangan yang jelas sehingga tidak terjadi

kesalahan dlam perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Hiskia. 2001. Petunjuk Belajar Kimia Dasar: Elektrokimia dan Kinetika Kimia.

Bandung: Pt. Citra Aditya Bakti.

Atkins, P.W. 2002. Kimia Fisika edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Dogra, S.K., dan S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta: UI Press.

Hendarwan dan Sri Mulyadi. 2005. Kimia Fisika 2. Malang: UM Press.

Keenam, Charles W, dkk. 1999. Kimia untuk Universitas Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Sastrohamidjojo, hardjono. 2008. Kimia Dasar. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung: ITB.

Underwood, A.L dan R. A. Day. JR. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

Laporan Kimia Fisik II (Repaired)

Documents

Transcript of Laporan Kimia Fisik II (Repaired)