Penentuan Entalpi Kelarutan

26
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA TERMODINAMIKA KIMIA ENTALPI PELARUTAN Nama Praktikan : Miranti Puspitasari NIM : 091810301002 Kelompok : I Fakultas/Jurusan : MIPA/KIMIA Nama asisten : Nisa

Transcript of Penentuan Entalpi Kelarutan

Page 1: Penentuan Entalpi Kelarutan

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA

TERMODINAMIKA KIMIA

ENTALPI PELARUTAN

Nama Praktikan : Miranti Puspitasari

NIM : 091810301002

Kelompok : I

Fakultas/Jurusan : MIPA/KIMIA

Nama asisten : Nisa

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBERTAHUN 2010

Page 2: Penentuan Entalpi Kelarutan

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Termokimia mencangkup panas yang diserap atau dilepaskan dalam reaksi

kimia, dalam perubahan fasa, atau dalam pengenceran suatu larutan. Jumlah total

energi dari suatu materi disebut entalpi (H). Entalpi suatu zat tidak berubah (tetap)

selama tidak ada energi yang masuk atau keluar. Perubahan entalpi pada saat

sistem mengalami perubahan fisika atau kimia biasanya dilaporkan untuk proses

yang terjadi pada kondisi standar, yang disebut perubahan entalpi standar (ΔH°).

Dalam suatu reaksi kimia, misalnya pada proses terbentuknya suatu

larutan, hampir selalu terjadi bersamaan dengan penyerapan atau pelepasan dari

energi. Jumlah panas (sebagai bentuk dari energi) yang diserap atau dilepaskan

apabila suatu zat membentuk larutan disebut entalpi pelarutan (ΔHpelarutan), dimana

entalpi pelarutan merupakan perbedaan antara energi yang dimiliki larutan setelah

terbentuk dan energi yang dimiliki komponen larutan sebelum dicampur.

Kesetimbangan tercapai apabila laju penguraian senyawa dan laju

pembentukan senyawa adalah sama. Pada larutan jenuh, terjadi kesetimbangan

antara zat terlarut dan zat yang tidak larut, sehingga laju melarut dan laju

mengendap adalah sama, sedangkan konsentrasi zat dalam larutan akan selalu

tetap. Hal-hal yang mempengaruhi kelarutan suatu zat adalah jenis zat pelarut,

jenis zat terlarut, temperatur, dan tekanan. Perubahan temperatur mengakibatkan

perubahan tingkat kelarutan dan konsentrasi suatu larutan karena jumlah zat yang

terlarut (dalam tipe larutan yang sama namun dalam temperatur yang berbeda)

juga akan berbeda.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana menentukan pengaruh temperatur terhadap kelarutan suatu zat?

2. Bagaimana menentukan panas kelarutannya?

Page 3: Penentuan Entalpi Kelarutan

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Material Safety Data Sheet (MSDS) Bahan

2.1.1 Asam Oksalat

2.1.1.1 Sifat Kimia dan Fisika

Asam oksalat adalah senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4

dengan nama sistematis asam etanadioat. Asam dikarboksilat paling

sederhana ini digambarkan dengan rumus HOOC-COOH. Asam oksalat

merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali lebih kuat daripada

asam asetat. Di-anionnya (dikenal sebagai oksalat) juga merupakan agen

pereduktor.

Asam oksalat anhidrat berbentuk kristal transparan, tidak berwarna,

dan tidak berbau. Kelarutan asam ini adalah 1g/7mL air, dengan kata lain

tidak larut dalam air dan tidak mudah menguap pada temperatur kamar.

Asam oksalat mempunyai massa molar 90.03 g/mol (anhidrat) dan 126.07

g/mol (dihidrat), kepadatan dalam fase 1,90 g/cm³ (anhidrat) dan 1.653

g/cm³ (dihidrat), kelarutan dalam air 9,5 g/100 mL (15°C), 14,3 g/100 mL

(25°C), dan 120 g/100 mL (100°C). Titik didihnya sebesar 101-102°C

(dihidrat) dan untuk anhidrat menyublim pada temperatur 149-160°C (300-

320F). Massa jenis asam oksalat adalah 4.4 g/mol dan tekanan uapnya

adalah kurang dari 0.001 mmHg pada 20°C (68F).

Besarnya konstanta disosiasi (K1) = 6,24.10-2 dan K2 = 6,1.10-5).

Dengan keadaan yang demikian dapat dikatakan asam oksalat lebih kuat

daripada senyawa homolognya dengan rantai atom karbon lebih panjang.

Namun demikian dalam medium asam kuat (pH <2) proporsi asam oksalat

yang terionisasi menurun.

2.1.1.2 Identifikasi Bahaya

Asam oksalat bersifat korosif terhadap jaringan dalam tubuh. Jika

tertelan, asam oksalat menghilangkan kalsium dari darah. Kerusakan ginjal

dapat terjadi ketika kalsium dihilangkan dalam darah karena asam oksalat

berikatan dengan kalsium membentuk kalsium oksalat. Kalsium oksalat

kemudian menyumbat tubulus ginjal sehingga menyebabkan kerusakan

ginjal, seperti yang dibuktikan oleh kencing berdarah. Estimasi dosis paling

Page 4: Penentuan Entalpi Kelarutan

fatal adalah 5-15 gram. Dapat juga menyebabkan luka bakar, mual,

gastroenteritis parah dan muntah, shock dan kejang-kejang.

Asam oksalat juga berbahaya jika terhirup karena dapat

menyebabkan iritasi berat dan luka bakar pada hidung, tenggorokan, dan

saluran pernafasan.

Bila terjadi kontak dengan kulit, dapat menyebabkan iritasi parah dan

kulit mungkin terbakar. Kontak kulit berkepanjangan dapat menyebabkan

dermatitis, sianosis dari jari-jari dan mungkin ulserasi. Bila kontak dengan

mata, dapat menyebabkan kebutaan karena asam oksalat adalah pengiritasi

mata yang menghasilkan efek korosif pada mata. Dapat menyebabkan

radang saluran pernapasan bagian atas. Orang dengan kelainan kulit yang

sebelumnya telah memiliki gangguan pada mata atau ginjal atau fungsi

pernafasan lebih rentan terhadap efek dari zat ini.

2.1.1.3 Tindakan Pemadaman Kebakaran

Asam oksalat padat mudah terbakar dibawah 101°C (215°F).

Bereaksi eksplosif dengan bahan oksidator kuat dan beberapa senyawa

perak. Media pemadaman api yang disebabkan kesalahan prosedur pada

penggunaan asam karboksilat antara lain semprotan air, kimia kering, busa

alkohol, atau karbon dioksida.

2.1.1.5 Penanganan dan Penyimpanan

Bila asam oksalat anhidrat tumpah, tumpahan dibersihkan dengan

cara yang tidak membubarkan debu ke udara kemudian ditempatkan dalam

wadah tertutup. Jika material kontak dengan air, cairan dinetralisir dengan

bahan alkali (soda abu, kapur), kemudian diserap dengan bahan inert

(misalnya pasir kering) dan dibuang dalam wadah limbah kimia. Jangan

menggunakan bahan mudah terbakar, seperti serbuk gergaji. Jangan

membuang limbah ke dalam selokan (Anonim, 22 Oktober 2010).

2.1.2 NaOH 0.5 N

2.1.2.1 Sifat Kimia dan Fisika

NaOH memiliki nama sistematis yaitu Natrium Hidroksida,

merupakan senyawa ion yang terbentuk dari kation Na+ dan anion –OH.

Larutan NaOH 0.5 N tidak berwarna (bening) dan tidak berbau, dengan

berat molekul 40.00, berat jenisnya 1,0295 g/ml pada temperatur 20°C.

NaOH memiliki ikatan hidrogen dan berat jenis yang hampir sama dengan

Page 5: Penentuan Entalpi Kelarutan

air sehingga sangat mudah larut dalam air, namun tidak larut dalam eter

dan pelarut non-polar lainnya. Titik beku: ~ 0°C dan titik didih: ~ 100°C.

NaOH 0.5 N merupakan basa kuat (pH = 13).

2.1.1.2 Identifikasi Bahaya

Bila terkena mata dapat menyebabkan iritasi, rasa gatal/terbakar,

kerusakan kornea, konjungtivitis, dan kehilangan penglihatan. Bila terkena

kulit dapat menyebabkan kemerahan, terik, terbakar, gatal, dan kehancuran

jaringan dengan penyembuhan yang sangat lama. Bila tertelan dapat

menyebabkan rasa mual, muntah, terbakar, dan diare. Bila terhirup dapat

menyebabkan batuk, sesak nafas, sakit kepala, kejang, radang dan edema.

2.1.1.3 Tindakan Pertolongan Pertama

Bila terkena kulit, cuci daerah yang terkena dengan sabun dan air

minimal selama 15 menit. Jika terjadi iritasi, segera cari bantuan medis.

Bila terkena mata, cuci mata dengan banyak air selama minimal 15 menit,

angkat tutup kelopak mata sesekali. Dan segera cari bantuan medis. Bila

terhisap, segera cari udara segar.. Jika tidak bernapas, berikan pernapasan

buatan Jika sulit bernapas, berikan oksigen. Bila tertelan, berikan beberapa

gelas susu atau air dan berkumur dengan menggunakan air dingin. Muntah

dapat terjadi secara spontan. Jangan pernah memberikan sesuatu melalui

mulut kepada orang yang tidak sadar.

2.1.1.4 Penanganan dan Penyimpanan

Bila larutan tumpah, tumpahan diserap dengan mneggunakan bahan

inert, kemudian diletakkan dalam wadah limbah kimia dan dinetralisir

dengan asam lemah. Semua peralatan dicuci bersih setelah digunakan.

Larutan disimpan dalam lemari korosif dan berventilasi baik (Anonim, 22

Oktober 2010).

2.1.3 Indikator Phenolptalein

2.1.3.1 Sifat Kimia dan Fisika

Struktur molekul phenoptalein adalah C20H14O4 dengan massa

molar 318.32 g/mol, kerapatannya (density) 1.277 g cm-3 pada temperatur

32°C, dan titik leleh 262.5°C. Phenolptaein tidak larut dalam air maupun

benzena namun sangat larut dalam etanol (Anonim, 22 Oktober 2010).

Indikator phenolptalein adalah asam dwiprotik dan tidak berwarna.

Mula-mula zat ini berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak-berwarna dan

Page 6: Penentuan Entalpi Kelarutan

kemudian dengan kehilangan proton kedua, menjadi ion dengan sistem

konjugasi dan timbullah warna merah. Phenolptaelin merupakan indikator

basa, memiliki trayek pH 8.0-9.6 dan perubahan warna seiring dengan

meningkatnya pH adalah tak berwarna ke merah-pink. Untuk titrasi asam-

asam lemah (dimana pH titik kesetaraan titrasi terletak di atas 7)

digunakanlah phenolptalein (Day dan Underwood, 1991:151).

Indikator phenolptalein dibuat dengan kondensasi anhidrida ftalein

dengan fenol. Perubahan warna pada indikator disebabkan oleh resonansi

isomer elektron (Khopkar, 2008:46).

2.1.3.2 Identifikasi Bahaya

Berbahaya jika dihirup karena dapat menyebabkan batuk, sesak

napas, pusing, dan tidak sadarkan diri. Bila terhirup dalam jangka waktu

lama dapat memperburuk penyakit asma dan penyakit respiratory lainnya.

Uap phenolptalein berbahaya karena mempengaruhi sistem syaraf pusat.

Bila diserap melalui kulit dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang

signifikan. Bila terpapar pada kulit dalam jangka waktu panjang secara

terus-menerus dapat menyebabkan dermatitis progresif.

Mudah terbakar dan penyebab iritasi untuk kulit, mata, dan saluran

pernapasan. Bila tertelan dapat menyebabkan iritasi pada mulut,

tenggorokan, kerongkongan, dan perut. Bahaya lain yang ditimbulkan dari

paparan berlebihan phenolptalein adalah pemicu mutasi genetik, kesulitan

bicara, dan kerusakan hati dan ginjal.

2.1.3.3 Penanganan dan Penyimpanan

Simpan di daerah kering dengan ventilasi yang baik. Jauhkan dari

panas dan api. Jangan sampai mengenai mata, pada kulit, atau pakaian

(Anonim, 22 Oktober 2010).

2.1.4 Garam

Garam merupakan senyawa ionic dengan rumus NaCl, namun bukan

merupakan NaCl murni karena dalam garam juga mengandung mineral-

mineral esensial lainnya. Natrium klorida adalah garam yang paling

bertanggung jawab atas kadar garam dari laut dan dari cairan ekstraselular

multiseluler dari banyak organisme. NaCl mempunyai massa molar 58,443

g/mol, tidak berwarna, berbau, kepadatannya 58,443 g/mol, titik lebur 801°C,

Page 7: Penentuan Entalpi Kelarutan

1074K, 1474°F 1413°C, dan titik didih 1686K, 2575oF (Anonim, 22 Oktober

2010).

1.2 Materi Praktikum

Pada tekanan tetap, kalor yang diberikan sama dengan perubahan dalam

sifat termodinamika yang lain dari sistem, yaitu entalpi (H), yang dinyatakan

dengan H = U + pV dimana p adalah tekanan sistem dan pV adalah sebagian dari

definisi H untuk sembarang sistem dan tidak terbatas untuk gas sempurna.

Seperti halnya energi dalam (U), entalpi hanya bergantung pada keadaan sistem

sekarang, sehingga entalpi merupakan fungsi keadaan. Seperti halnya fungsi

keadan lainnya, perubahan entalpi antara setiap pasangan keadaan awal dan

keadaan akhir tidak bergantung pada jalannya (Atkins, 1999:44).

Perubahan entalpi (ΔH) adalah Hakhir - Hmula-mula, Hmula-mula dan Hakhir tidak

dapat diukur karena jumlah energi total dari sistem adalah jumlah dari semua Ek

dan Ep. Jumlah energi total ini tidak dapat diukur karena kecepatan pergerakan

molekul molekul dari sistem dan gaya tarik-menarik serta tolak-menolak antara

molekul dalam sistem tersebut tidak dapat diketahui secara pasti. Jika Hakhir <

Hmula-mula maka ΔH bernilai negatif, artinya reaksi tersebut menghasilkan energi

dan disebut eksoterm. Jika Hakhir > Hmula-mula maka ΔH bernilai positif, artinya

reaksi tersebut menyerap energi dan disebut endoterm (Brady, 2008:274).

Perubahan entalpi pada saat sistem mengalami perubahan fisika atau kimia

biasanya dilaporkan untuk proses yang terjadi pada sekumpulan kondisi standar,

yang disebut perubahan entalpi standar (ΔH°). Perubahan entalpi standar yang

menyertai perubahan keadaan fisik disebut entalpi transisi standar (ΔH trs°).

Contohnya adalah entalpi pelarutan standar (ΔHsol°). Entalpi pelarutan standar

(ΔHsol°) suatu zat adalah perubahan entalpi standar jika zat itu melarut di dalam

pelarut dengan sejumlah tertentu (Atkins, 1999:48-50).

Bila perubahan entalpi reaksi pada satu temperatur diketahui, maka

perubahan entalpi reaksi pada temperatur lain dapat dihitung, bila kapasitas kalor

pereaksi dan hasil reaksi diketahui untuk daerah temperatur diantaranya. Laju

perubahan ∆H dengan temperatur didapat dengan mendifiresensiasi persamaan

ΔH = ΣviHi terhadap temperatur pada tekanan tetap.

[ d (∆ H )dT ]

p

=∑ vi( dHidT )

p

Dimana Cp = (dH/dT)p, maka:

Page 8: Penentuan Entalpi Kelarutan

[ d (∆ H )dT ]

p

=∑ viCpi=∆ Cp

Persamaan ini dapat dinyatakan: perubahan entalpi reaksi pada tekanan

tetap per derajat kenaikan temperatur sama dengan perubahan kapasitas kalor

pada tekanan tetap dari sistem sebagai hasil dari reaksi.

Persamaan di atas dapat diintegrasi antara dua temperatur T1 dan T2 untuk

mendapatkan hubungan antara perubahan entalpi pada dua temperatur ini.

∫∆ H 1

∆ H 2

d (∆ H )=∆ H 2−∆ H 1=∫T 1

T 2

∆ Cp dT

Dengan menggunakan persamaan ini, dapat dihitung ΔH untuk reaksi pada

temperatur lain bila ΔH pada satu temperatur telah diketahui dan bila nilai Cp

untuk pereaksi dan hasil diketahui dalam daerah temperatur di antaranya.

Persamaan ini hanya dapat diterapkan bila tidak ada perubahan fasa

temperatur T1 dan T2. Suku tambahan harus dimasukkan untuk perubahan entalpi

yang menyertai transformasi fasa seperti penguapan atau pelarutan (Alberty,

1987:35-36).

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

dilepaskan. Kalor reaksi bergantung pada konsentrasi larutan akhir. Bila zat

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

mengenai ionisasi atau solvasi, kalor pelarutan hampir sama dengan peluluhan

(Alberty, 1987:34).

Hal-hal yang mempengaruhi kelarutan suatu zat adalah jenis zat pelarut,

jenis zat terlarut, ukuran partikel, temperatur, dan tekanan. Pengaruh temperatur

tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, daya larut

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

naik dengan naiknya temperatur. Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya

larut zat padat dan cair, tetapi berpengaruh pada daya larut gas (Sukardjo,

1997:142).

Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan disebut

jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak

zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari ini, disebut larutan tidak jenuh

dan bila lebih disebut lewat jenuh. Zat yang dapat membentuk larutan lewat jenuh

adalah asam oksalat (Sukardjo, 1997:141-142).

Pada larutan jenuh, terjadi kesetimbangan antara zat terlarut dalam larutan

dan zat yang tidak terlarut. Pada keadaan kesetimbangan ini, kecepatan melarut

Page 9: Penentuan Entalpi Kelarutan

sama dengan kecepatan mengendap dan konsentrasi zat dalam larutan akan selalu

tetap (Tim Kimia Fisika, 2010:2).

Jika kesetimbangan terganggu dengan perubahan temperatur, maka

konsentrasi larutannya akan berubah. Menurut Van’t Hoff, pengaruh temperatur

terhadap kelarutan dapat dinyatakan sebagai berikut:

d ln S/dt = ΔH/RT2

dengan mengintegralkan dari T1 ke T2 maka akan menghasilkan:

ln S2/S1 = (ΔH/R) (T1,1 – T2

,1)

Dimana:

1) S1,S2 = kelarutan zat masing-masing pada temperatur T1 dan T2 (g/1000 gram

solvent)

2) ∆H = panas pelarutan (panas pelarutan/g gram)

3) R = konstanta gas umum

Secara umum, panas pelarutan adalah positif (endotermis) sehingga

menurut Van’t Hoff, makin tinggi temperatur maka akan semakin banyak zat

yang larut. Sedangkan untuk zat-zat yang panas pelarutannya negatif

(eksotermis), maka semakin tinggi temperatur akan makin berkurang zat yang

dapat larut (Tim Kimia Fisika, 2010:2).

Page 10: Penentuan Entalpi Kelarutan

BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

1. Termostat 0-50ºC

2. Termometer 50ºC

3. Buret 50 mL

4. Erlenmeyer 50 mL

5. Gelas takar 250 mL

6. Pipet volume 10 mL

7. Pengaduk gelas

8. Tabung reaksi

3.1.2 Bahan

1. Asam oksalat

2. Larutan NaOH 0,5 N

3. Indikator PHENOLPTALEIN

4. Es batu dan garam dapur

3.2 Skema Kerja

- Dilarutkan dalam 100 mL aquades (berat

jenis diketahui) sedikit demi sedikit

sampai keadaan jenuh pada temperatur

kamar.

- Dilengkapi dengan termometer dan

pengaduk dan dimasukkan dalam termostat

pada temperatur yang dikehendaki.

Larutan diaduk supaya temperatur menjadi

homogen.

- Diambil 10 mL larutan, kristal asam

oksalat jangan sampai ikut terbawa.

- Dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 M

dengan menggunakan indicator pp.

- Dilakukan duplo

Asam Oksalat

Page 11: Penentuan Entalpi Kelarutan

BAB 4. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan

Suhu (°C) Suhu (K) V1 NaOH V2 NaOH V NaOH

6 °C

10 °C

14 °C

18 °C

22 °C

26 °C

279 K

283 K

287 K

291 K

295 K

299 K

18,3 mL

26,5 mL

31,5 mL

26,8 mL

43,7 mL

43,9 mL

18,2 mL

25,7 mL

33,8 mL

28,9 mL

27,0 mL

34,4 mL

18,25 mL

26,1 mL

27,85 mL

32,65 mL

35,35 mL

39,5 mL

Tabel Hasil PerhitunganSuhu

(°C)

Suhu

(K)

V1

NaOH

V2

NaOH

V NaOH S ln S 1T

6 °C

10 °C

14 °C

18 °C

22 °C

26 °C

279 K

283 K

287 K

291 K

295 K

299 K

18,3 mL

26,5 mL

31,5 mL

26,8 mL

43,7 mL

43,9 mL

18,2 mL

25,7 mL

33,8 mL

28,9 mL

27,0 mL

34,4 mL

18,25 mL

26,1 mL

27,85 mL

32,65 mL

35,35 mL

39,5 mL

16,425

23,49

25,065

29,385

31,815

35,55

2,799

3,156

3,221

3,380

3,460

3,570

3,58 ×10−3

3,53 ×10−3

3,48 ×10−3

3,43 ×10−3

3,38 ×10−3

3,34 × 10−3

4.2 Pembahasan

Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat

tersebut dikatakan bersifat endoterm, karena pada proses kelarutannya

membutuhkan panas. Jika Hakhir > Hmula-mula maka ΔH bernilai positif, artinya

reaksi tersebut menyerap energi dan disebut endoterm.

Zat terlarut + pelarut + panas → larutan.

Pada beberapa zat yang lain, kenaikan temperatur justru menyebabkan

tidak larut, zat tersebut dikatakan bersifat eksoterm, karena pada proses

kelarutannya menghasilkan panas. Jika Hakhir < Hmula-mula maka ΔH bernilai

negatif, artinya reaksi tersebut menghasilkan energi dan disebut eksoterm.

Zat terlarut + pelarut → larutan + panas.

Pada percobaan kali ini, dapat diketahui bagaimana kelarutan dari asam

oksalat pada berbagai temperatur dan panas temperaturnya, yaitu dengan cara

Hasil

Page 12: Penentuan Entalpi Kelarutan

CO

OH(s) HO CO

+ H2O (aq) →

CO

OH(aq) HO CO

OH(aq)+ HOH(aq)+ Na →

CO

ONa(aq) HO CO

CO

OH(aq) HO CO

melarutkan asam oksalat dalam air sampai keadaan jenuh yaitu keadaan dimana

suatu zat tersebut sudah tidak bisa melarut lagi dalam pelarut (mengendap), yang

ditandai dengan adanya kristal-kristal asam oksalat yang tidak ikut terlarut dalam

air,

Pada saat melarutkan asam oksalat padat dengan air sebagai pelarutnya,

terjadi reaksi:

Larutan asam oksalat kemudian dimasukkan ke dalam termostat

yang telah diberi es batu dan garam. Tujuan penambahan garam ke dalam

termostat yang berisi es batu adalah untuk menurunkan titik beku campuran di

dalam termostat agar dapat mencapai temperatur yang rendah yaitu dibawah titik

beku air. Termostat merupakan wadah yang berisi garam dan es batu yang

berfungsi untuk menurunkan temperatur larutan asam oksalat sehingga nantinya

dapat dilihat kelarutan larutan asam oksalat pada temperatur rendah.

Larutan selalu diaduk agar temperatur homogen dan diamati kelarutan

asam oksalat pada berbagai kenaikan temperatur, yaitu pada 60C, 100C, 140C,

180C, 220C, dan 260C. Pada setiap temperatur, diambil 10 mL larutan asam

oksalat dan dititrasi dengan NaOH sampai berubah warna setelah sebelumnya

telah ditambahkan indikator phenolptalein. Pemilihan indikator phenolptalein

karena titrasi ini merupakan titrasi asam lemah oleh basa kuat (alkalimetri) yang

memiliki titik ekuivalen diatas 7. Hal itu cocok dengan rentang perubahan pH

dari indikator phenolptalein. Pada saat pengambilan larutan asam oksalat,

diusahakan agar kristal-kristal asam oksalat yang tidak terlarut tidak ikut terbawa

agar nantinya tidak mempengaruhi hasil perhitungan. Titrasi bertujuan untuk

mengetahui kadar asam oksalat yang larut dalam air pada temperatur yang

diinginkan. Reaksi yang terjadi pada saat titrasi adalah:

Dari grafik hubungan antara temperatur (1/T) dan kelarutan (ln S), kita

dapat menentukan nilai m sebagai kemiringan garisnya. Dengan mengetahui

harga m, kita bisa menentukan panas pelarutan (∆H)-nya. Harga ∆H dari

Page 13: Penentuan Entalpi Kelarutan

percobaan di atas bernilai positif, yaitu +2,4942 joule mol-1 yang berarti kelarutan

asam oksalat bersifat endotermis karena pada proses kelarutannya membutuhkan

atau menyerap panas.

Selain dari grafik hasil percobaan, sifat kelarutan asam oksalat juga dapat

dilihat dari data hasil percobaan. Pada suhu 60C, 100C, 140C, 180C, 220C, dan

260C, dibutuhkan NaOH berturut-turut sebanyak 18,25 mL; 26,1 mL; 27,85 mL;

32,65 mL; 35,35 mL; dan 39,5 mL. Dari data hasil percobaan menunjukkan

bahwa volume NaOH yang dibutuhkan untuk menitrasi 10 ml larutan asam

oksalat bertambah jika temperaturnya dinaikkan. Semakin tinggi temperaturnya

maka semakin besar volume NaOH yang dibutuhkan untuk proses titrasi. Hal ini

menunjukkan bahwa temperatur dan kelarutan berbanding lurus.

Selain temperatur, kelarutan juga dipengaruhi oleh jenis zat pelarut maupun

terlarut. Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling

bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda

umumnya kurang dapat saling bercampur (like dissolves like). Senyawa yang

bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa

nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar. Contohnya alkohol dan air

bercampur sempurna (completely miscible), air dan eter bercampur sebagian

(partially miscible), sedangkan minyak dan air tidak bercampur (completely

immiscible).

Kelarutan suatu zat juga dipengaruhi oleh tekanan. Perubahan tekanan

pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan

sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH4Cl sekitar

5,1%. Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut hukum

Henry (William Henry: 1774-1836), massa gas yang melarut dalam sejumlah

tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan

oleh gas itu (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan

itu. Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika

tekanan partial-nya dinaikkan 5 kali. Hukum ini tidak berlaku untuk gas yang

bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH3 dalam air.

Page 14: Penentuan Entalpi Kelarutan

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, Robert A. 1987. Kimia Fisika Jilid I. Jakarta: Penerbit Erlangga

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika Jilid I Edisi ke-4. Jakarta: Penerbit Erlangga

Brady, James E. 2008. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta: PT Bina Rupa

Aksara

Day, R.A dan Underwood, A.L. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Penerbit

Erlangga

Khopkar, S.M. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Penerbit Universitas

Indonesia

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

Tim Kimia Fisika. 2010. Penuntun Praktikum Termodinamika Kimia. Jember:

Universitas Jember

Page 15: Penentuan Entalpi Kelarutan

Perhitungan

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

b. Panas Kelarutan (ΔH)

ln s=¿−∆ HR

1T

+C ¿

Panas kelarutan (ΔH) dapat juga ditentukan melalui persamaan garis pada grafik

yang diperoleh dari hubungan kelarutan (ln s) dan temperatur (1/T)

y=m x

m=−∆ HR

∆ H=−mR

R = konstanta gas umum (8.314 joule mol-1K-1)

1. Untuk suhu 6°C (279 K)

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

12

× 18,25 mL

50× 1grammL

×90grammol

=16,425(gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 16,425=2,799

b. Temperatur (1/T)

1T

= 1279 K

=3,58 ×10−3

2. Untuk suhu 10°C (283 K)

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

Page 16: Penentuan Entalpi Kelarutan

12

× 26,1 mL

50× 1grammL

× 90grammol

=23,49(gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 23,49=3,156

b. Temperatur (1/T)

1T

= 1283 K

=3,53 ×10−3

3. Untuk suhu 14°C (287 K)

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

12

× 27,85 mL

50× 1grammL

×90grammol

=25,065 (gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 25,065=3,221

b. Temperatur (1/T)

1T

= 1287 K

=3,48 ×10−3

4. Untuk suhu 18°C (291 K)

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

12

× 32,65 mL

50× 1grammL

×90grammol

=29,385 (gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 29,385=3,380

b. Temperatur (1/T)

1T

= 1291 K

=3,43× 10−3

5. Untuk suhu 22°C (295 K)

a. Kelarutan (s)

Page 17: Penentuan Entalpi Kelarutan

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

12

× 35,35 mL

50× 1grammL

×90grammol

=31,815 (gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 31,815=3,460

b. Temperatur (1/T)

1T

= 1295 K

=3,38 ×10−3

6. Untuk suhu 26°C (299 K)

a. Kelarutan (s)

12

× V NaOH

50 × ρair

× Mr AsamOksalat=… (gram

100 gram pelarut)

12

× 39,5mL

50× 1grammL

× 90grammol

=35,55(gram

100 gram pelarut)

ln s=ln 35,55=3,570

c. Temperatur (1/T)

1T

= 1299 K

=3,34 ×10−3

Page 18: Penentuan Entalpi Kelarutan

2,700 2,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,7003.20E-03

3.25E-03

3.30E-03

3.35E-03

3.40E-03

3.45E-03

3.50E-03

3.55E-03

3.60E-033.58E-03

3.53E-03

3.48E-03

3.43E-03

3.38E-033.34E-03

f(x) = − 3.20039511928199E-07 x + 0.00450138231343763R² = 0.929869639979769

Grafik Hubungan Kelarutan (ln s) terhadap Temperatur (1/T)

Kelarutan (ln s) gram/100gram pelarut

Tem

pera

tur (

1/T)

Kel

vin

Panas kelarutan (ΔH) dapat juga ditentukan melalui persamaan garis pada

grafik yang diperoleh dari hubungan kelarutan (ln s) dan temperatur (1/T)

Persamaan garis; y=m x=−3×10−7 x+0,004

Gradient garis; m=−∆ HR

=−3 × 10−7

Panas kelarutan; ∆ H=−mR=−(−3× 10−7 ) (8,314 joule mol−1 K−1 )

∆ H=+2,4942× 10−6 joule mol−1

R = konstanta gas umum (8.314 joule mol-1K-1)

Sedangkan R2 yang dimaksudkan dalam grafik adalah nilai yang

menunjukkan kebenaran grafik. Bila nilainya mendekati 1 atau -1, maka grafik

mendekati hubungan yang sebenarnya.