penentuan elektrolit

8/3/2019 penentuan elektrolit

1/8

KONDUKTANSI ELEKTROLIT KUAT DAN LEMAH

A. Tujuan Percobaan

1. Menentukan konduktansi larutan elektrolit

2. Menentukan derajat disosiasi asam asetat

3. Menentukan kesetimbangan asam asetat

A. Pendahuluan

Larutan diklasifikasikan menjadi 2 golongan menurut perilakunya bila arus listrik dialirkan, yaitu

larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit merupakan larutan yang dapat

menghantarkan arus listrik, sedangkan non elektrolit merupakan larutan yang tidak dapat menghantarkan

arus listrik. Larutan elektrolit sendiri terdiri dari larutan elektrolit lemah dan larutan elektrolit kuat. Arus

listrik dihantarkan oleh migrasi berbagai partikel-partikel bermuatan dalam larutan elektrolit, dan bahwa

dalam larutan zat-zat elektrolit jumlah partikel adalah 2,3dan sebagainya kali lipat lebih banyak daripada

jumlah molekul yang larut.

Banyak senyawa dalam suhu kamar terurai secara spontan dan menjadi bagian-bagian yang lebih

sederhana, peristiwa ini dikenal dengan istilah disosiasi. Reaksi disosiasi merupakan reaksi kesetimbangan.

Disosiasi elektrolit merupakan suatu proses reversible, dan sejauh mana disosiasi ini terjadi tergantung dari

konsentrasi (dan juga dari lain-lain sifat fisika, seperti suhu).

Salah satu metode yang digunakan untuk menentuka derajat disosiasi larutan elektrolit adalah

metode konduktivitas. Pada percobaan kali ini, akan menentukan konduktansi suatu larutan elektrolit

dengan menggunakan konduktivitimeter. Yang kemudian akan digunakan untuk menentukan derajat

disosiasi dan konstanta kesetimbangan.

B. Dasar Teori

1. Konduktivitas (Hantaran)

Konduktivitas merupakan suatu besaran yang diturunkan, karea tak dapat diukur langsung.

Untuk larutan elektrolit, biasanya menyatakan besaran yang disebut dengan konduktivitas molar, .

Ini adalah konduktivitas larutan yang mengandung 1 mol zat terlarut antara dua elektroda yang

besarnya tak terhingga, dan berjarak 1 cm satu sama lain.

= KV = K / C

Dengan K konduktivitas, V volume, dan C konsentrasi. Konduktivitas molar dinyatakan dalam satuan

-1cm2mol-1. (Atkins, 1997)

a. Hantaran kohlrausch


2/8

Plot hantaran molar terhadap C berupa garis lurus untuk elektrolit kuat dan lengkungan

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

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

setiap elektrolit pada pengenceran tidak terhingga adalah jumlah hantaran molar ion-ion pada

pengenceran tidak terhingga, yaitu:

L~ = l+ + -

Penerapan utama hokum Kohlrausch adalah untuk mencari harga limit hantaran molar dari elektrolit

lemah dapat diperlihatkan bahwa:

L (AD) = L (AB) + (CD) + (CB)

Dimana L adalah hantaran molar dari spesies AD, AB, CD, dan CB. Umunya ini merupakan

elektrolit kuat kecuali AD. Sekarang dengan menggunakan hukum Kohlrausch

L~ (AD) = l+A + -B +

+C +

-D +

+C +

-B

= +A + l-D

b. Hukum disosiasi arrhenius

Kenaikan konduktivitas molar sesuai dengan teori Arrhenius, diakibatkan oleh kenaikan

derajat disosiasi; nilai batas itu sesuai dengan disosiasi yang sempurna. Derajat disosiasi dapat

diberikan oleh persamaan:

=

c

Dimana L adalah hantaran molar pada beberapa konsentrasi C. Hubungan di atas hanya berlaku

untuk elektrolit lemah, dimana pengaruh ion minimum.Jika derajat disosiasi diketahui, dengan mudah kita dapat menghitung konstanta disosiasi

dari elektrolit lemah, misalnya untu suatu elektrolit 1:1,

A + B A+ + B-

m - -

m m m

m-m m m

Jika adalah derajat disosiasi dan m adalah molaritas elektrolit AB, maka konsentrasi spesies AB,

A+

dan B-

akan menjadi m-m, m dan m. Konstanta disosiasi akan menjadi:K=m.mm-m

K=m21- (Dogra, 2002)

2. Elektrolit kuat dan elektrolit lemah

Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya. Beberapa

larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dengan baik meskipun konsentrasinya kecil, larutan


3/8

ini dinamakan elektrolit kuat. Sedangkan larutan elektrolit yang mempunyai daya hantar lemah

meskipun konsentrasinya tinggi dinamakan elektrolit lemah.

Beberapa larutan elektrolit dapat mengahantarkan listrik dengan baik. Larutan ini dinamakan

elektrolit kuat, beberapa elektrolit yang lain dapat menghantarkan listrik tetapi kurang baik. Dari uraian

di atas kita dapat golongkan larutan elektrolit menjadi dua macam, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit

lemah.

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal

ini disebabkan karena zat terlarut akan terurai sempurna (derajat ionisasi = 1) menjadi ion-ion

sehingga dalam larutan tersebut banyak mengandung ion-ion. Sebagai contoh larutan NaCl. Jika

padatan NaCl dilarutkan dalam air maka NaCl akan terurai sempurna menjadi ion Na+ dan Cl-.

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan lemah.

Hal ini disebabklan karena zat terlarut akan terurai sebagian (derajat ionisasi


4/8

elektroda berupa logam yang dilapisi dengan logam untuk menahan evektivitas permukaan elektroda.

(Zemanskey, 1962)

C. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Konduktivitimeter

b. Gelas piala 25 mL

c. Labu ukur 10 mL

d. Gelas piala 50 mL

e. Pipet ukur 5 mL

f. Pipet ukur 1 mL

1. Bahan

a. Laruta HCl 0,1 M

b. Larutan NaCl 0,1 M

c. Larutan NaCH3COO 0,1 M

d. CH3COOH sampel 0,2 M

e. Akuades


5/8

A. Cara Kerja


6/8

B. Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan konduktansi larutan elektrolit, menentukan derajat

disosiasi asam asetat, dan menentukan konstanta kesetimbangan asam asetat. Penentuan konduktansi ini

dengan menggunakan konduktivitimeter. Dari konduktivitimeter dapat di ketahui besarnya konduktivitas

atau hantaran (K) dari suatu larutan dan akan digunakan untuk mencari derajat disosiasi asam asetat dan

konstanta kestimbangan asam asetat.

Pada percobaan ini meggunakan larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah, yaitu NaCl, HCl,

NaCH3COO, dan CH3COOH. Dimana asan asetat merupakan satu-satu nya elektrolit lemah yang

merupakan larutan sampel. Elektrolit lemah sendiri tidak dapat ditentukan konduktivitasnya, karena tidak

dapat memotong sumbu y saat konsentrasinya mendekati nol. Maka dari itu untuk menghitung

konduktivitas asam asetat yang merupakan elektrolit lemah, perlu menghitung konduktivitas masing-

masing ionnya yaitu NaCl, HCl, NaCH3COO. Kemudian konduktivitas masing-masing ionnya

dijumlahkan.

Larutan NaCl, HCl, NaCH3COO yang masing-masing berkonsentrasi 0,1 M diencerkan terlebih

dahulu. Pengenceran ini untuk mendapatkan variasi konsentrasi yaitu 0,005 mol cm-3; 0,01 mol cm-3; 0,025

mol cm-3; 0,05 mol cm-3. Kemudian dari masing-masing konsentrasi dari setiap larutan diukur

konduktivitasnya dengan menggunakan konduktivitimeter. Dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi

suatu larutan semakin tinggi daya hantar listriknya atau konduktivitasnya. Dalam pengukuran konduktisitas

dianjurkan untuk mengukur dari konsentrasi kecil ke konsentrasi besar. Hal ini untuk mencegah banyaknya

ion-ion yang menempel pada logam konduktivitimeter. Sehingga terkontaminasinya ion-ion pada larutan

lain juga semakin kecil.

Dari sini dapat dihitung konduktivitas molar pada konsentrasi tertentu, yang kemudian digunakan

untuk membuat grafik hubungan konduktivitas molar pada konsentrasi tertentu dengan akar konsentrasi.

Berdasarkan data percobaan dapat dilihat bahwa semakin tinggi konduktivitas molar, maka semakin kecil

nilai akar konsentrasinya. Hal ini dapat dibuktikan pada grafik yang diperlihatkan seperti di bawah ini:

Grafik hubungan c vs C pada larutan NaCH3COO

Dari grafik di atas dapat diketahui persamaan garis lurus yaitu y = -0,186x + 0,121. Persamaan

garis ini sepadan dengan persamaan c = -k + . Sehingga nilai dari larutan NaCH3COO adalah

0,121 -1cm2mol-1.

Untuk grafik larutan NaCl dapat dilihat seperti dibawah ini:

Grafik hubungan c vs C pada larutan NaCl

Konduktivitimeter yang telah dikalibrasiDibuat larutan HCl, NaCl, NaCH3COO;

masing-masing 0,005; 0,025; 0,1; 0,05M

15 mLNaCH

3COO 0,005

M

Gelas piala 25 mLDiukur konduktivitasnya (K)Diulangi untuk masing-masinglarutan elektrolit kuat dari

konsentrasi kecil

Dilakukan cara sama untukCH

3COOH

Diukur konduktivitasnyaDicatat temperature kerja


7/8

Dari grafik di atas dapat diketahui persamaan garis lurus yaitu y = -0,354x + 0,185. Persamaan garis ini

sepadan dengan persamaan c= -k + . Sehingga nilai dari larutan NaCl adalah 0,185

-1cm2mol-1.

Untuk grafik pada larutan HCl seperti di bawah ini:

Grafik hubungan c vs C pada larutan HCl

Dari grafik di atas dapat diketahui persamaan garis lurus yaitu y = -1,625x + 0,609. Persamaan garis ini

sepadan dengan persamaan c= -k + . Sehingga nilai dari larutan HCl adalah 0,609

-1cm2mol-1.

Pada dasarnya percobaan untuk asam asetat, kesetimbangan dalam air dinyatakan sebagai berikut:

CH3COOH CH3COO- + H+

Sehingga K = [CH3COO-][H+] / [CH3COOH] atau K = C

2 / 1-. Nilai didapat berdasarkan daya hantar

ekivalen c dimana = c /.

Dari grafik yang didapat pada konsentrasi tertentu didapatkan nilai . Untuk menghitung

pada asam asetat digunakan persamaan Kohlrausch dengan menjumlahkan ion-ionnya. Sehingga,

CH3COOH = HCl + NaCH3COO - NaCl .

Nilai dari CH3COOH sebesar 0,545 -1cm2mol-1. Selanjutnya dapat dihitung derajat disosiasi dengan

menggunakan persamaan di atas dan diperoleh 2,03 . 10-3.

Pada dasarnya perubahan konduktivitas ditentukan berdasarkan perubahan konsentrasi

elektrolitnya (elektrolit kuat dan elektrolit lemah). Nilai konstanta kesetimbangan asam asetat 0,2 M

berdasarkan perhitungan diperoleh 0,0825 . 10-5. Sedangkan konstanta kesetimbangan asam asetat

berdasarkan teori sebesar 1,75 . 10-5. Selisih yang cukup jauh dari sebenarnya. Hal ini dapat disebabkan

oleh kurang telitinya pratikan dalam perhitungan atau pada alat konduktivitimeter masih tersisa ion-ion

yang menempel. Sehingga larutan asam asetat bercampur dengan ion-ion dari larutan lain.


8/8

C. Kesimpulan

1. Nilai konduktansi berturut-turut pada konsentrasi 0,005; 0,01; 0,025; 0,05M pada larutan NaCH3COO

adalah 5,41.10-4; 10,22.10-4; 2,3.10-3; dan 4.10-3 -1 cm2mol-1.

Pada larutan NaCl adalah 7,85.10-4

; 15,49.10-4

; 3,17.10-3

; dan 5,38.10-3

-1

cm2

mol-1

.

Pada laruta HCl adalah 2,4.10-3; 4,62.10-3; 8,84.10-3; dan 12,31.10-3 -1 cm2mol-1.

Pada CH3COOH adalah 2,212.10-4 -1 cm2mol-1.

2. Derajat disosiasi asam asetat adalah 2,03 . 10-3

3. konstanta kesetimbangan asam asetat adalah 0,0825 . 10-5.

D. Daftar Pustaka

Anonim, 2011.http://www.chem-is-

try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-

lemah/ diakses 27 Maret 2011

Anonim, 2011. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-

kesehatan/kesetimbangan-kimia/disosiasi/ diakses 27 Maret

2011

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

Vogel. 1994.Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT Kalman

Media Pustaka.

Zemansky. 1962.Fisika Untuk Universitas. Jakarta: Tri Mitra Mandiri.

E. Lampiran

1. Perhitungan

2. Laporan sementara

Yogyakarta, 30 Maret 2011

Asisten, Pratikan,

Nur Multyawati Jazarotun N
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kesetimbangan-kimia/disosiasi/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kesetimbangan-kimia/disosiasi/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kesetimbangan-kimia/disosiasi/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/kesetimbangan-kimia/disosiasi/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/elektrolit-kuat-dan-elektrolit-lemah/

penentuan elektrolit

Documents

Transcript of penentuan elektrolit