PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I filepercobaan alam buku ini disusun dari hasil revisi...
Transcript of PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I filepercobaan alam buku ini disusun dari hasil revisi...
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
1
PENUNTUN PRAKTIKUM
PENGANTAR TEKNIK KIMIA I
NAMA :
STAMBUK :
KELOMPOK /KLS :
LABORATORIUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
MAKASSAR
2016
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
2
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim
Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatu
Sebagai rasa ketundukan dan kepercayaan kita terhadap Ke-Esaan Ilahi Rabbi,
sepantasnya mengucapkan , mengejewantahkan rasa syukur dan puji kita. Dan rasa mahabbah
yang terdalam kepada Ke-Rasulan NabiyullahMuhammad SAW.karena atas izin-Nya jualah
sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan buku penuntun praktikum Pengantar Teknik
Kimia (PTK) ini.
Buku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa
dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium Pengantar Teknik Kimia. Materi
percobaan alam buku ini disusun dari hasil revisi kurikulum jurusan Teknik Kimia FTI-UMI.
Semua percobaan yang ada di dalam buku penuntun ini dapa t dilaksanakan di
laboratorium Pengantar Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim
Indonesiadengan tujuan agar mahasiswa mampu dan terampil dalam melaksanakan
percobaan Pengantar Teknik Kimia untuk mendapatkan data-data sebagai dasar analisa guna
membuktikan kebenaran teori-teori Pengantar Teknik Kimia pada masalah-masalah industry
kimia.
Pada akhirnya semoga Allah SWT. dapat menjadikan semua aktifitas kita sebagai
amal ibadah di sisi-Nya. Dan kamipun menyadari bahwa sejauh pandang, pendengaran,
pengelihatan dan jangkauan indrawi lainnya, akan tampak ketidakmampuan. Inilah sebuah
bukti eksistensi yang bersifat manusiawi, tidak pernh lepas dari intervensi diri Sang Maha
Sempurna dimana “posisi decision maker final” ada ditangan Ilahi. Oleh karena itu dengan
segala kerendahan hati kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif kea rah
kemapanan disaat mendatang.
Billahitaufiq Walhidayah
Wassalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatu
Makassar, Maret 2016
Penyusun,
TIM Laboratorium PTK
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
3
DAFTAR ISI
ANALISIS KADAR MINYAK NABATI DENGAN CARA SOXHLET
DEHIDRASI OSMOSIS PADA BUAH-BUAHAN
PENGATURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR
TETAPAN KESETIMBANGAN REAKSI
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
4
PERCOBAAN I
ANALISIS KADAR MINYAK NABATI DENGAN CARA SOXHLET
1. Pengantar
Minyak/ lemak nabati merupakan komponen bahan makanan yang
penting bagi manusia dan mahluk hidup lain. Bahan ini juga sangat penting
dalam industry kimia, di Indonesia terdapat banyak tanaman yang
menghasilkan minyak/ lemak nabati, misalnya kacang tanah, jagung, kedelai,
kemiri, kelapa, kelapa sawit, dll.
Minyak/ lemak nabati secara kimiawi pada hakekatnya sama, yaitu
ester trigliserol, yang umum rumus bangunnya sebagai berikut :
Jadi minyak/ lemak nabati merupakan ester yang alkoholnya gliserol
dan asamnya adalah asam karboksilat rantai panjang.Ada banyak sekali jenis
minyak/ lemak nabati, istilah minyak dan lemak nabati hanya menyatakan
fasanya pada suhu kamar.Minyak pada suhu kamar berwujud cair, sedangkan
lemak pada suhu kamar berwujud padat.
Analisis untuk mengetahui kandungan minyak/ lemak nabati pada
suatu bahan adalah sangat penting, karena perancangan prosese pengolahan
suatu bahan tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan minyak/ lemaknya.
Analisis kadar minyak/ lemak pada suatu bahan yang umum dipakai adalah
soxhlet.
2. Landasan Teori
Sifat minyak/ lemak nabati yang menjadi dasar untuk analisis cara
soxhlet adalah bahwa minyak/ lemak nabati umumnya mempunyai titik didih
yang tinggi (3000C) dan bahwa minyak/ lemak mudah larut dalam petroleum
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
5
eter. Dilain pihak petroleum eter ini praktis, tidak melarutkan air dan zat-zat
organic lainnya.
Jadi biji-bijian mengandung minyak/ lemak nabati direndam dalam
petroleum eter cukup lama dan jumlah petroleum eter yang cukup, maka
minyak/ lemak dalam biji-bijian tersebut akan terlarut dalam petroleum eter.
Larutan minyak/ lemak dalam petroleum eter tersebut (ekstrak) lalu
dipisahkan dan diuapkan petroleum eternya dengan pemanasan.Setelah
petroleum eter habis yang ditandai dengan tidak berubahnya berat, maka zat
tersisa tersebut dapat dianggap seluruhnya minyak/ lemak.Dengan
penimbangan, berat minak/ lemak dapat diketahui.Kadar minyak/ lemak
dalam biji-bijian dapat dihitung sebagai berat minyak/ lemak dibagi berat biji-
bijian.
3. Tujuan Percobaan
Menganalisis kandungan minyak/ lemak nabati dalam biji-bijian hasil
pertanian.
4. Percobaan
a. Bahan
Bahan yang digunakan adalah biji-bijian yang mengandung minak/
lemak, misalnya jagung, kedelai, kacang tanah, dll, serta petroleum eter
dan kertas saring.
b. Alat
Alat yang digunakan adalah satu set alat soxhlet, pemanas listrik,
pendingin, dan neraca analitis.
c. Cara Kerja
Biji-bijian sejumlah kira-kira 10 gr ditimbang (tergantung ukuran alat
soxhlet yang digunakan), lalu dibungkus dengan menggunakan kertas
saring dan dimasukkan ke bagian tengah alat soxhlet (di atas labu, dan di
bawah pendingin balik). Petroleum eter dimasukkan ke labu alat soxhlet,
selanjutnya alat soxhlet dirangkai, air pendingin balik dialirkan dan labu
dipanaskan dengan menggunakan pemanas listrik. Petroleum eter dalam
labu akan mendidih dan menguap, uap diembunkan oleh pendingin balik
dan jatuh ke tempat biji-bijian. Terjadi pelarutan minyak/ lemak ke dalam
petroleum eter. Setelah tinggi cairan pada tempat biji-bijian tercapai
tinggi diatas overflow, maka petroleum eter akan mengalir ke bawah
karena gaya berat dan petroleum eter akan kembali ke labu. Terjadi
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
6
penguapan petroleum eter secara terus menerus dan biji-bijian terendam
petroleum eter lagi, dan kembali terjadi pelarutan minyal/ lemak lagi,
petroleum eter akan kembali kelabu sambal membawa minyak/ lemak
yang terlarut. Demikian terjadi sirkulasi petroleum eter secara terus
menerus.Setelah siklus sirkulasi berlangsung cukup banyak (± 6 kali),
semua minyak/ lemak dalam biji-bijian sudah terambil ke labu.Pemanas
dimatikan, dan biji-bijian diambil.
Cairan dalam labu dipanaskan sehingga petroleum eter menguap,
sedangkan minyak/ lemak tertinggal di dalam labu. Uap petroleum eter
yang keluar dari labu akan diembunkan dengan pendingin dan embun
petroleum eter akan ditampung untuk digunakan kembali dalam analisis
diwaktu yang lain. Setelah cairan dalam labu cukup pekat, cairan dituang
ke botol timbang. Botol timbang yang berisi cairan dipanaskan dalam
oven sehingga petroleum eter menguap. Setelah selang waktu tertentu,
botol timbang dan isinya ditimbang. Proses dihentikan setelah berat tetap.
Berat minyak/ lemak adalah selisi berat botol timbang isi dan botol
timbang kosong.Kadar minyak/ lemak dalam biji-bijian baiasa dihitung
sebagai berat minyak/ lemak dibagi berat biji-bijian awal. Hasil analisis
kadar minyak/ lemak dibandingkan dengan pustaka dan dibandingkan.
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
7
TABEL ASISTENSI
NAMA :
STAMBUK :
KELOMPOK :
KELAS :
ASISTEN :
JUDUL PENETAPAN :
NO HARI
/TGL URAIAN PARAF KET
Makassar, 20
( )
ASISTEN
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
8
PERCOBAAN II
DEHIDRASI OSMOSIS PADA BUAH-BUAHAN
1. Pengantar
Dehidrasi adalah penghilangan kadar air (H2O) dari suatu bahan.
Pengurangan kadar air bisa membuat bahan lebih tahan lama karena aktivitas
mikroba terhambat. Dehidrasi umumnya dilaksanakan dengan
drying(penguapan cairannya), namun pada umumnya drying perlu dilakukan
pada suhu yang agak tinggi, sehingga untuk buah-buahan tidak cocok, karena
bisa merusak rasa, aroma, dan zat-zat yang terkandung di dalamnya. Perlu
dikembangkan cara dehidrasi untuk buah-buahan yang tidak memerlukan
pemanasan. salah satunya adalah dehidrasi osmosis. Indonesia kaya akan hasil
buah-buahan, sehingga usaha pengawetan buah-buahan perlu mendapat
perhatian.
2. Landasan Teori
Ada satu jenis membrane yang bersifat semipermeable dalam arti bisa
ditembus atau dilewati air namun tidak bisa dilewati oleh zat-zat terlarut
dalam air. Perpindahan massa H2O lewat membrane semi permeable
disebabkan olehbeda tekanan osmosis H2O. pada larutan dikedua sisi
membrane, H2O berpindah dari tekanan osmosis H2O yang tinggi ke rendah.
Tekanan osmosis tergantung pada kadar zat tersebut. Makin tinggi kadar zat
tersebut maka tekanan osmosis makin tinggi. Jika kadar zat terlarut makin
tinggi maka kadar H2O otomatis menjadi rendah, berarti tekanan osmosis H2O
larutan pekat makin kecil (hipotonis). Jadi jika ada dua larutan yang berbeda
kepekatannya dibatasi oleh membrane semipermeable, maka akan terjadi
proses osmosis, yaitu perpindahan massa H2O dari larutan yang encer
(hipotonis) ke larutan yang pekat (isotonis) lewat membrane tersebut.
Fenomena osmosis ini bisa dimanfaatkan untuk dehidrasi buah-
buahan.Dinding sel buah-buahan bersifat semipermeable, dan di dalam sel
terdapat larutan (air dan zat-zat terlarut). Jika buah tersebut direndam dalam
sel tersebut direndam dalam larutan yang lebih pekat (hipotonis), misal
larutan gula pekat, maka akan terjadi transfer massa secara osmsis lewat
dinding sel dari sel ke dalam larutan. Akibatnya buah akan mengalami
dehidrasi (pengurangan kadar air). Teknologi ni dinamakan dehidrasi osmosis,
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
9
larutan gula menjadi encer karena menerima air dari buah, larutan ini bisa
dipekatkan kembali dengan penguapan airnya, lalu dapat digunakan
kembaliuntuk dehidrasi osmosis.
3. Tujuan Percobaan
Mempelajari pengaruh waktu pada proses dehidrasi osmosis untuk
membuat grafik hubungan kadar air tersisa dalam buah pada berbagai waktu.
4. Percobaan
a. Bahan
Bahan yang digunakan adalah buah-buahan, misalnya buah nangka,
yang dipotong-potong menjadi bentuk lembaran dan larutan gula dengan
kadar sekitar 65% (bisa difariasi) untuk cairan perendam.
b. Alat
Alat yang digunakan adalah panic perendam yang dilengkapi dengan
pengaduk yang diputar lemah yan bertujuan untuk menghomogenkan
larutan. Alat analisis air dalam padatan (moisture-meter).
c. Jalannya Percobaan
Larutan gula dimasukkan ke dalam panic perendam, pengaduk
dijalankan dengan kecepatan rendah. Buah nangka yang telah dipotong-
potong dimasukkan ke dalam panic perendam, setelah selang waktu
tertentu (± 10 menit), diambil contoh potongan buah, lalu dengan cepat
dikeringkan dengan kertas tissue, kemudian diukur kadar airnya, kadar air
awal buah juga dianalitis. Jumlah larutan perendam juga harus cukup
banyak, sehingga kadar air pada larutan perendam praktis tidak berubah.
d. Analisis
Analisis kadar air pada buah awal ataupun cuplikan pada waktu yang
lain dilanjutkan dengan moisture-meter. Jika alat ini tidak tersedia, kadar
air dapat diukur dengan gravimetric. Buah ditimbang, lalu dikeringkan
dalam oven pada suhu rendah sampai berat tetap kadar air dihitung
sebagai :
Kadar H2O =
=
5. Hasil dan Pembahasan
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
10
Dari percobaan diperoleh data kadar air dalam buah pada berbagai waktu
dehidrasi osmosis. Dialkukan pembahasan dan penyimpulan.Teori dasar
untuk dehidrasi osmosis tersedia di pustaka.
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
11
TABEL ASISTENSI
NAMA :
STAMBUK :
KELOMPOK :
KELAS :
ASISTEN :
JUDUL PENETAPAN :
NO HARI
/TGL URAIAN PARAF KET
Makassar, 20
( )
ASISTEN
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
12
PERCOBAAN III
PENGATURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR
1. Pengantar
Pabrik kimia memproses banyak sekali bahan dalam bentuk
cair.Cairan tersebut perlu ditransport, diaduk, dipanaskan atau
didinginkan.Pada proses-proses tersebut ada sifat cairan yang sangat
berpengaruh, yaitu viskositas atau kekentalan.Perhitungan peralatan yang
berkaitan dengan cairan selalu membutuhkan informasi tentang kekentalan
cairan. Study tentang viskositas cairandilakukan cukup mendalam di Teknik
Kimia.
Jika dua bagian fluida yang berdekatan bergerak dengan kecepatan
yang tidak sama, maka antara dua bagian tersebut terjadi gaya gesekan. Gaya
gesekan ini yang menghambat gerak fluida yang lebih cepat, namun
mempercepat fluida yang lebih lambat. Makin kental fluida, gaya gesekan
tersebut akan semakin besar. Kekentalan fluida umumnya dideskripsikan
dengan hubungan antara gaya gesekan (shear stress τ)dengan gradient
kecepatan ⁄ . Ilmu yang khusus mempelajari hubungan τdengan ⁄
disebut Rheology.
Newton menganjurkan hubungan sederhana antara τ dengan ⁄
untuk menyatakan sifat sebagai berikut :
= √
Dengan disebut iskositas (viscosity)dan atuan luas.Fluida yang
mengikuti hokum adalah gaya tiap satuan luas. Fluida yang mengikuti hokum
Newton disebut fluida Newtonian (Newtonian Fluid), sedangkan yang tidak
mengikuti disebut fluida Non-Newtonian.Persamaan Newton tersbut bisa
dipakai untuk memperhitungkan gerak fluida berdasarkan viskositasnya.
Percobaan ini mencoba mengukur viskositas larutan pada berbagai kadar.
2. Landasan Teori
Jika fluida mengalir lewat pipa dengan kecepatan lambat sehingga
garis arus tidak berpotongan (aliran laminar), maka distribusi kecepatan aliran
fluida mengikuti pola seperti gambar di bawah ini
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
13
Fluida bagian tengah bergerak lebih cepat dibandingkan dengan fluida
bagian tepi.Timbul gesekan antara dua bagian fluida tengah dan tepi. Gaya
gesekan tiap satuan luas pada posisi r dari sumbu meurut hokum Newton
adalah :
=
Hagen-Poiselle berhasil menjabarkan hubungan kecepatan fluida .
Misal fluida mengalir pada panjang pipa L, akibat dorongan beda tekanan ΔP.
Gaya dorong aliran pada bagian fluida yang berbeda pada jarak kurang dari r,
dari sumbu adalah =(ΔP). atau tekanan kali luas. Gaya gesek yang
menahan aliran bagian fluida tersebut adalah atau kali luas
permukaan. Karena aliran fluida stabil maka kedua gaya tersebut harus sama.
(ΔP). =
=
r
Berdasarkan hokum Newton diperoleh :
=
r
=
r
Integrasi menghasilkan :
= -
Kecepatan fluida menempel pada dinding adalah nol (tidak ada slip), maka
pada r = R, nilai harus 0, diperoleh :
0 = -
C =
Distribusi kecepatan aliran diperoleh :
= -
+
= -
( (
)
)
Debit aliran (volume/waktu) dapat dihitung berdasarkan distribusi kecepata
tersebut, misalnya ditinjau dari bagian fluida bergerak r dari pusat setebal dr,
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
14
nilai dr sangat kecil yaitu mendekati 0, debit aliran pada bagian terkecil adalah
:
= (luas) x (kecepatan)
=
=
∫ (
)
Dengan integrasi diperoleh debit aliran :
Q =
∫ (
)
Q =
Jika pipa vertikal dan aliran cairan diakibatkan oleh gaya berat cairan itu
sendiri, maka ΔP = , sehingga diperoleh :
Q =
Q =
Jika dua cairan dialirkan dengan gaya berat lewat pipa vertikal yang sama,
debit aliran berbanding lurus dengan rapat massanya dan berdanding terbalik
dengan viskositasnya. Untuk volume yang sama, waktu yang diperlukan
berbanding terbalik denga Q, sehingga perbandingan waktu pengaliran
mengikuti persamaan :
=
=
Atau,
=
.
Persamaan terakhir dapa digunakan untuk mengukur viskositas cairan
dengan dengan membandingkan wakt pengaliran cairan lainnya yang sudah
diketahui viskositasnya.
3. Tujuan Percobaan
Mengukur viskositas larutan pada berbagai kadar dengan
membandingkan waktu pengaliran dengan gaya berat.
4. Percobaan
a. Bahan
Alkohol teknis (C2H5OH) dan air suling (H2O)
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
15
b. Alat
Alat yang digunakan adalah viscometer dengan prinsip pengukuran
waktu pengaliran.
c. Jalannya Percobaan
Alkohol teknis ditentukan rapat massanya dengan menggunakan
pycnometer dan penimbangan, dengan bantuan tabel rapat massa larutan
alkohol dapat diketahui kadar alkoholnya. Dibuat 6 larutan alkohol dengan
kadar yang berbeda dengan mencampur alkoho teknis dengan air suling
dengan perbandingan volume yang berbeda-beda. Rapat massamasing-
masing larutan diukur dengan dengan pycnometer dan penimbangan.
Setela itu dapat diketahui kadar alkohol pada masing-masing larutan
(%massa) dengan tabel rapat massa.
Waktu pengaliran pada viscometer untuk air suling dan masing-masing
larutan diukur dengan cara sebagai berikut. Cairan dimasukkan ke tendon
bawah viscometer , cairan disedot sampai melewati garis di atas tendon
atas, lalu sedotan dihentikan dan cairan ditahan dengan menutup lubang
atas dengan dengan jari. Lubang dibuka sedikit-sedikit dengan menggeser
jari penutup sehingga cairan jatuh tepat di garis atas, seelah itu lubang
dibuka dengan melepas jari .saat tersebut dihitung sebagai waktu nol .
waku pengaliran adalah waktu sampai permukaan cairan tepat melewati
garis di bawah tendon atas. Viskositas air suling pada suhu tersebut dibaca
dari pustaka.
5. Hasil dan Pembasan
Viskositas masing-masing larutan lalu dihitung dengan
membandingkan waktu alirannya dengan waktu alir alir air suling dengan
rumus sesuai di landasan teori :
=
.
Selanjutnya dibuat grafik viskositas larutan versus kadar alkohol, lalu
dibahas dan disimpulkan serta dibuat persamaan empirisnya.
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
16
TABEL ASISTENSI
NAMA :
STAMBUK :
KELOMPOK :
KELAS :
ASISTEN :
JUDUL PENETAPAN :
NO HARI
/TGL URAIAN PARAF KET
Makassar, 20
( )
ASISTEN
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
17
PERCOBAAN IV
TETAPAN KESETIMBANGAN REAKSI
1. Pengantar
Suatu reaksi kimia memerlukan peninjauan kinetika sekaligus
termodinamika.Dari sudut pandang kinetika, diperoleh informasi mengenai
kecepatan perubahan kimiawi dan kecepatan produksi atau konsumsi energi
yang terkait dengan perubahan kimiawi tersebut. Dengan kata lain, kinetika
terkait dengan perubahan-perubahan sebagai fungsi waktu. Di sisi lain,
termodinamika membahas sistem-sistem pada kesetimbangan yaitu sistem-
sistem yang tidak lagi mengalami perubahan netto terhadap waktu.
Perhitungan keseimbangan perlu dilakukan pada reaksi-reaksi bolak
balik untuk melengkapi perhitungan kinetika sebagai dasar pertimbangan
dalam memutuskan usaha-usaha untuk meningkatkan yield proses. Kadang-
kadang, pertimbangan kinetika berlawanan dengan pertimbangan
termodinamika misalnya, kecepatan reaksi akan semakin tinggi pada suhu
yang semakin tinggi. Tetapi jika reaksi itu merupakan reaksi eksotermis, maka
suhu tinggi akan menurunkan konversi kesetimbangannya. Oleh karena itu,
perlu dicari suhu optimum agar dapat dicapai konversi kesetimbangan yang
setinggi mungkin dalam waktu yang sesingkat mungkin.
2. Landasan Teori
Ditinjau reaksi bolak-balik :
A + B C + D
Kriteria dasar untuk kesetimbangan suatu reaksi kimia adalah perubahan
energi bebas gibbs yang terkait dengan reaksi tersebut sama dengan nol, atau
(Hill, 1977).
∑
Dengan :
= perubahan energy bebasgibbs
= potensial kimia spesies i
= koefisien stoikhiometri spesies i
Untuk contoh reaksi di atas, VA= -1 VB= -1 VC=+1 VD=+1
Perubahan energi bebas gibbs pada reaksi yang berjalan isothermal untuk
energy bebas gibbs pada reaksi yang berjalan isothermal untuk reaktan dengan
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
18
perbandingan stoikhiometris pada kondisi standar. Secara mathematis,
perubahan energy bebas gibbs standar dinyatakan sebagai :
∑
Persamaan 2 dikurangkan dengan persamaan 1 menghasilkan :
∑
Potensial kimia dapat dihubungkan dengan aktivitas (a1) sebagai :
Subtitusi persamaan 4 ke persamaan 3 menghasilkan :
∑
[∏
]
Pada kesetimbangan ΔG=0, sehingga :
[∏
]
Konstanta kesetimbangan reaksi (K) didefenisikan sebagai :
∏
Untuk contoh reaksi diatas konstanta kesetimbangan reaksi dinyatakan
sebagai berikut :
Jika campuran reaksi dapat dianggap larutan ideal, aktivitas bisa didekati
dengan konsentrasi, sehingga persamaan 8 dapat dinyatakan sebagai :
Dengan
M = perbandingan pereaksi
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
19
XAe = konversi pada kondisi setimbang
.
3. Tujuan Percobaan
a. Menentukan konversi kesetimbangan reaksi esterifikasi asam asetat
dengan etanol
b. Menentukan nilai ΔH0.
4. Percobaan
a. Bahan
Asam asetat (CH3COOH) glasial, etanol (C2H5OH) absolute, asam sulfat
(H2SO4) 97% sebagai katalisator.
b. Alat
Pemanas mantel, labu leher tiga, pendingin balik, pengaduk merkuri,
motor pengaduk, thermometer, pengaduk sampel.
c. Jalannya percobaan
Etanol dimasukkan ke dalam labu leher tiga, pemanas mantel dinyalakan
hingga mencapai suhu yang lebih tinggi 100C dari suhu reaksi yang
diinginkan.Air pendingin dialirkan melalui pendingin balik.Setelah suhu
tercapai asam asetat sejumlah tertentu (perbandingan stoikhiometris
dengan etanol) dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Motor pengaduk
dihidupkan dengan kecepatan tertentu diambil sampel ± 5 ml. konsentrasi
asam asetat awal ditentukan dengan titrasi volumetric dengan larutan
NaOH standar. Volume NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik
ekivalen titrasi dicatat sebagai volume NaOH awal.Katalisator asam sulfat
dengan jumlah tertentu dimasukkan ke dalam labu leher tiga, kembali
dilakukan pengambilan sampel untuk mengetahui konsentrasi asam
total.V NaOH untuk mencapai titik ekivalen titrasi dicatat sebagai V
NaOH total.Thermostat diatur agar suhu reaksi konstan pada suhu yang
diinginkan.Reaksi dibiarkan dalam waktu yang cukup lama untuk
mencapai kesetimbangan. Pada akhir reaksi dilakukan pengambilan
sampel untuk dianalisis kadar asam asetatnya dengan titrasi volumetric
dengan menggunakan larutan NaOH standar. V NaOH untuk mencapai
titik ekivalen titrasi dicatat sebagai V NaOH akan lebih baik jika
percobaan dijalankan dalam 2 rangkaian alat yang beroperasi secara
pararel dengan konsentrasi awal yang berbeda. Dari perbandingan hasil
Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I
20
kedua run ini dapat dibuktikan bahwa konstanta kesetimbangan tidak
tergantung pada konsentrasi awal reaktan-reaktan.
d. Analisis
Titrasi volumetric untuk menentukan konsentrasi asam asetat dalam
campuran reaksi dilakukan dengan larutan NaOH standar menggunakan
indikator phenolphthalein (PP) konversi asam asetat pada keseimbangan
(XAe) dihitung sebagai berikut :
Setelah diperoleh XAenilai kesetimbangan reaksi dapat dihitung dalam
persamaan 9.
5. Pengolahan Hasil dan Pembahasan
a. Data
Data percobaan yang perlu dicatat adalah konversi pada kesetimbangan
(XAe) setelah diperoleh XAe, konstanta kesetimbangan dihitung
berdasarkan persamaan 9
b. Pembahasan
Dibahas efek perbedaan konsentrasi awal terhadap nila konstanta
kesetimbangan pada suhu tertentu atau reaksi isothermal.