Laporan Pembuatan Asam Klorida
-
Upload
medina-yasmin -
Category
Documents
-
view
673 -
download
23
Transcript of Laporan Pembuatan Asam Klorida
LAPORAN PRAKTIKUM PEMBUATAN ASAM KLORIDA (HCl)
I. Tujuan Praktikum1. Mampu menjelaskan pembuatan asam klorida dalam skala lab.
2. Mampu menuliskan reaksi yang terjadi.
3. Mampu menghitung kesempurnaan reaksi (efisiensi) sebuah proses dengan
peralatan sederhana.
II. Dasar Teori
Asam klorida (HCl) mempunyai sifat yang sangat korosif dan berbahaya bagi kesehatan manusia bila kontak atau terserap ke dalam tubuh manusia. HCl 36%-38%memiliki memiliki karakteristik data sebagai berikut (http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/HCl.htm): - Bentuk Fisik : Cairan - Penampilan : bening kekuning-kuningan- pH : 0,01- Tekanan Uap : 5,7 torr @ 0 oC, 212,267 torr @ 20oC- Massa Jenis : 1,181 gr/mL- Berat Molekul : 36,46
Sedangkan dalam bentuk gas, HCl memiliki karakteristik data sebagai berikut (http://www.airgas.com/documents/pdf/001028.pdf):- Berat Molekul : 36,46 gr/mol- Titik didih : -85oC- Titik leleh : -113,9 oC- Suhu kritis : 51,5 oC
Untuk membuat HCl, dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya:
1. Sintesa langsungDalam industri chlor-alkali, larutan brine (campuran NaCl dan air) dielektrolisis dan akan menghasilkan gas Klorin (Cl2), NaOH, dan Hidrogen (H2). Gas klorin murni dapat dikombinasikan dengan gas Hidrogen untuk menghasilkan gas HCl (Hydrogen Chloride).
Cl2 (g) + H2 (g) 2 HCl (g)
Karena reaksi ini sangat eksotermis, Instalasi penggabungan gas ini disebut HCl oven atau HCl burner. Suhunya dapat mencapai 2000 oC. Gas HCl yang keluar akan diabsorbsikan ke air menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) murni. Reaksi ini dapat menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) dengan tingkat kemurnian yang tinggi.
2. Sintesa OrganikProduksi terbesar HCl (Hydrochloric acid) berasal dari proses pembuatan senyawa organik yang mengandung klorin dan Fluor seperti Teflon, Freon, CFC, PVC dan lain-lain.
R-H + Cl2 R-Cl + HClR-Cl + HF R-F +HCl
Gas HCl yang dihasilkan langsung dilarutkan dalam air, dan menghasilkan larutan HCl dengan standar teknik atau industri (technical or industry grade).
3. Metoda LaboratoriumHCl dapat dihasilkan dengan mencampurkan H2SO4 dengan NaCl. Reaksi yang terjadi ialah :
NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HClReaksi diatas terjadi pada temperature kamar. Dengan menambahkan NaCl ke dalam generator dan dipanaskan pada suhu diatas 200 oC, reaksinya akan menjadi :
NaCl + NaHSO4 HCl + Na2SO4
Pada skala besar, HCl diproduksi dengan pembakaran klor dalam hydrogen.Sejumlah
pendapat mengemukakan bahwa HCl merupakan hasil samping proses klorinasi
senyawa organik.
Di industri, asam klorida dibuat berdasarkan bahan baku garam dapur, asam sulfat
pekat,dan batu bara sebagai bahan bakar.
Garam dapur/Natrium Klorida (NaCl) dengan asam sulfat 100% dimasukkan dalam
dapur dari besi tuang yang dilengkapi dengan pengaduk.Pada suhu kamar terjadi
reaksi:
NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl
Pada suhu panas terjadi reaksi:
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
Garam natrium sulfat (Na2SO4) ditampung di bawah dapur dan gas hidrogen klorida
didinginkan dan direaksikan dengan air, maka terjadilah asam klorida cair.
III. Alat & Bahan
NaCl 25 gr
H2so4 98% 30 ml
Ph indikator
Gambar reaktor pembuatan HCl skala lab
Alat Bahan
Tabung Erlenmeyer 250 ml Natrium klorida (NaCl) 25 gramTabung Erlenmeyer 100 ml Asam sulfat (H2SO4) pekatGelas kimia Larutan NaOH 0,1 NGelas ukur Larutan NaOH 0,05 NLabu takar 100 ml Indikator PPAdapter & kondensor Kalsium klorida (CaCl2) 25 mlCorong tetesBuretStatif dan KlemPipetMagnetic stirrerIndikator pH universalKaca arlojiKertas saring
IV. Prosedur Kerja
Pembuatan HCl dari reaktan NaCl
H2O 50 ml
Erlenmeyer 200 ml
Corong bervolume
Amati Proses dan tulis pH nya
HCl yang terikat di air dalam reaktorTabung reaktor 1
Tabung reaktor 2Ambil 10 ml,Encerkan hingga
100ml dilabu takar
Titrasi dg NaoH 0,1 NTitrasi dg NaoH 0,1 N
Mencatat vol NaoHMencatat vol NaoH
Menghitung efisiensi HCl
3 tetes pp
Gelas Beker 250mLGelas Beker 250mL25mL CaCl2
33,24 ml H2SO4 20%
Menunggu hingga Terbentuk endapan
Mengaduk
Menyaring filtrat
pipet 10mL filtrat encer, titrasi dengan NaOH 0,1N
EndapanFiltrat
Memasukan endapan kedalam oven selama 1x24 jam
Menimbang endapan
Mencatat Volumenya
Pipet 10 ml filtrat dan encerkan filtrat sebanyak 100x
Mencatat massanya
Note : setiap sambungan reaktor menggunakan vaselin, reaktor dirakit dan
digunakan di lemari asam, tabung reaktor pertama saluran HCl harus tenggelam
didalam air, gunakan stirrer bar yang besar, pakai perlengkapan safety.
Pembuatan HCl dari CaCl2 dan H2SO4
V. Data Pengamatan
1. Pembuatan Asam Klorida (HCl)
2. Perhitungan pembuatan asam klorida dari NaCl dan H2SO4
Data Praktikum Data yang ingin Perhitungan
Reaktan Penitran Vol. NaOH yang dibutuhkan
NaCl kolom I NaOH 0,1 N 18,55 mlkolom II NaOH 0,1 N 0,1 ml
CaCl2 250C NaOH 0,1 N 1 ml
diketahui
K o l om 1
V NaOH = 18,55mlN NaOH = 0,05 N
V HCl utk titrasi = 10 mlBE HCl = 36,5
Vol HCl & akuades dalam labu takar = 100 ml
konsentrasi HCl
V NaOH . N NaOH = V HCl . N HCl
(18,55 ml)(0,1 N) = (10 ml)(N HCl)
N HCl = 0,1855 NKarena dilakukan pengenceran 10x maka N
juga dikalikan dengan 10 yaitu 1,855 N
massa HCl
m HCl = 67,55 gram
Ko l om I
V NaOH = 0,1 mlN NaOH = 0,05 N
V HCl utk titrasi = 10 mlBE HCl = 36,5
Vol HCl & akuades dalam labu takar = 100 ml
konsentrasi HCl
V NaOH . N NaOH = V HCl . N HCl
(0,1 ml)(0,1 N) = (10 ml)(N HCl)
N HCl = 0,001 N
massa HCl
m HCl = 3,65 gram
Berdasarkan perhitungan stoikiometri:
2 NaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4
M 0,4274 mol 0,5523 mol
T 0,4272 mol 0,2137 mol
S - 0,3386 mol 0,4272 mol 0,2137 mol
Dengan Keterangan : H2SO4 98% ; ρ = 1,841 gr/mol ; Mr = 98
Mr Na2SO4 = 142
Mr HCl = 36,5
Volume H2O per kolom = 50 mL
Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dalam reaktor terbentuk Na2SO4 dan H2SO4
sisa. Berdasarkan teori, persamaan neraca massa yang terjadi ialah :
Reaktan : 25 gr + 54,1254 gr = 80,23 gr
Sisa dan Hasil : 33,1828 + 30,3454 + massa HCl = 63,5282 + massa HCl (x)
Maka, nilai x = 16,7018 gr
Berdasarkan perhitungan stokiometri, massa HCl : (0,4272)(36,5) = 15,5928 gr
dan konsentrasi HCl berdasarkan teori yaitu
N= mol x 1000/v total
= o,4272 x 1000/55
= 7,76 N
Perhitungan pembuatan asam klorida dari CaCl2 dan H2SO4
Data pengamatan
C H2SO4 (33,24 mL) : 20% (1,14 )
C CaCl2 (25 mL) : 1,0 MCaSO4 : 3,53 gramVNaOH (0,1N) : 1 mL
Pengolahan Data
n H2SO4 :
: 7,733 x 10-2 mol
n CaCl2 : M x V(dalam liter): 1 x 0,025: 2,5 x 10-2 mol
C HCl :
: 0,858M
Massa CaSO4 : 2,5 x 10-2 x 136
: 3,4 gram
Titrasi HCl (HCl di encerkan sebanyak 10x)Percobaan 1VHCl.MHCL = VNaOH.MNaOH
10 x MHCL = 1 x 0,1MHCL = 0,1 M MHCL (sesungguhnya) = 1M
CaCl2 + H2SO4 2HCl + CaSO4
M 2,5 x 10-2 7,733 x 10-2
B 2,5 x 10-2 2,5 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2
S 5,233 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2
CaCl2 + H2SO4 2HCl + CaSO4
M 2,5 x 10-2 7,733 x 10-2
B 2,5 x 10-2 2,5 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2
S 5,233 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2
Secara teori
M HCl=mol x 1000/v HCl+v CaCl
0,858=molx1000/33,24+25
mol=0,858x58,24/1000
mol=0,05
massa=molxBM
massa=0,05x36,5
massa=1,825
Secara praktikum
M HCl=mol x 1000/v HCl+v CaCl
1=molx1000/33,24+25
mol=1x58,24/1000
mol=0,058
massa=molxBM
massa=0,058x36,5
massa=2,117
VI. Keselamatan Kerja
Asam sulfat bersifat korosif dan oksidator, sehingga perlu hati-hati dalam memperlakukannya dan menanganinya. Selain itu, asam klorida (HCl) yang dihasilkan merupakan gas yang beracun dan berbahaya bila terhirup atau terserap anggota badan manusia. Oleh karena itu, agar kita aman dalam melakukan percobaan ini, perhatikan petunjuk berikut :
a. Percobaan dilakukan di lemari asamb. Gunakan jas lab selama bekerja di labc. Persiapkan semua peralatan yang akan digunakand. Cek semua alat yang digunakan, tidak ada yang retak, selangnya bagus, penangas
dapat diatur (diset pada suhu tertentu), dan gunakan vaselin di setiap sambungan.e. Rangkaikan peralatan dari bawah.f. Cek aliran air, selang, jika ada yang rusak diganti.g. Pengambilan asam sulfat dilakukan di lemari asam dan gunakan sarung tangan,
penyiapan asam sulfat sebaiknya dilakukan saat akan ditambahkan dan gelas ukur dan corong tetes dalam keadaan bersih dan kering
h. Peralatan bekas asam sulfat cepat dicuci agar tidak mengenai teman kerja atau lainnya.
VII. Pembahasan
Praktikum pembuatan HCl dilakukan dengan 2 metode yang berbeda, pertama, digunakan NaCl sebanyak 25 gram lalu direaksikan dengan 30mL H2SO4 98%. Kondisi operasi ini dibuat pada suhu tinggi karena konstanta laju reaksi berbanding lurus dengan temperatur sesuai dengan persamaan Arrhenius yang mengatakan apabila semakin besar suhu dalam suatu reaksi, maka konstanta laju reaksi pembentukan asam klorida semakin bertambah, sehingga mengakibatkan rate pembentukan asam klorida juga semakin meningkat.
Reaksi yang dilakukan pada temperatur tinggi, memberikan energi yang lebih banyak ke dalam sistem dan menaikkan laju reaksi dengan adanya tumbukan yang lebih banyak antar reaktan.
Dalam pengamatan pada praktikum ini terjadi proses absorbsi, yaitui metode yang digunakan untuk pemisahan gas terlarut dalam liquid. Gas yang diabsorb adalah asam klorida (HCl) yang dihasilkan dari reaksi antara natrium klorida (NaCl) dengan asam sulfat (H2SO4).
Reaksi yang terjadi yaituNaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4
Dalam stoikiometri kita dapat menghitung HCL yang dihasilkan dari 25 gram garam NaCL dan didapat 15,6143 konsentrasinya yaitu 7,76 N sedangkan dalam perhitungan praktikum massa HCl yaitu 70,15 gram dan konsentrasinya 1,855, hasil perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa massa HCl praktikum lebih besar dari teori namun konsentrasinya kurang dari teori yang seharusnya, hal ini dapat terjadi karena ada sebagian gas HCl yang tidak larut pada kolom yang berisi air aquades 50 mL, gas HCl banyak terbuang. Hal ini menyebabkan hasil yang diperoleh efisiensinya kecil.
Pada praktikum pembuatan asam klorida dengan menggunakan CaCl2 dilakukan dengan mencampurkan CaCl2 dengan H2SO4 disertai dengan proses pengadukan menggunakan strirrer magnetik. Percobaan ini dilakukan pada temperatur 25oC. Reaksi yang terjadi pada saat proses pencampuran berlangsung cepat dan menghasilkan endapan CaSO4
berwarna putih, larutan HCl dan sisa reaktan yang tidak bereaksi. Endapan CaSO4 di saring, lalu filtratnya yang berupa larutan HCl di titrasi mengggunakan NaOH. Endapan hasil penyaringan dipanaskan dengan menggunakan oven selama 1x24 jam, lalu di timbang. Larutan filtrat yang dititrasi menggunakan NaOH 0,1N ternyata terlalu pekat sehingga diencerkan sebesar 10x agar efisiensi dalam titrasi dengan NaOH. Konsentrasi dan massa HCl yang dihasilkan pada percobaan lebih besar bila dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis namun massa CaSO4 mendekati nilai teoritis. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari tabel.
VIII. Kesimpulan
1. Pembuatan HCl dari NaCl dan H2SO4
a. Konsentrasi HCl Kolom I sebesar 1,855 N dan kolom 2 sebesar 0,001 Nb. Massa HCl Kolom I sebesar 70,15 gram dan Kolom II sebesar 0,1825 gram
sedangkan massa seharusnya secara teoritis adalah 15,5928 gram
2. Pembuatan HCl dari CaCl2 dan H2SO4
Dapat disimpulkan dalam sebuah tabel sebagai berikut.
Percobaan 1 Teoritis
CaSO4 (gram) HCL (N) CaSO4 (gram) HCL (N)
3,53 1 3,4 0,858
Percobaan 1 Teoritis
CaSO4 (gram) HCL (N) CaSO4 (gram) HCL (N)
3,53 1 3,4 0,858
DAFTAR PUSTAKA
GF, Liptrot. 1987. Modern Inorganic Chemistry, 4nd. London: ELBS.Achmadi, Suminar (Perucci, Ralph). 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, jilid 3.
Jakarta: Penerbit Erlangga.http://en.wikipedia.org/wiki/hydrochloric_acidhttp://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/HCl.htm