Percobaan IV

PERCOBAAN IV

TERMODINAMIKA HASIL KALI KELARUTAN, Ksp

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan diadakannya percobaan ini yaitu untuk memperlihatkan

prinsip-prinsip hasil kali kelarutan, menghitung kelarutan elektrolit yang

bersifat sedikit larut dan menghitung panas pelarut AgCrO4 dengan

menggunakan sifat kebergantungan Ksp pada suhu.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Termodinamika adalah kajian tentang kalor (panas) yang berpindah.

Dalam termodinamika kamu akan banyak membahas tentang sistem dan

lingkungan. Kumpulan benda-benda yang sedang ditinjau disebut sistem,

sedangkan semua yang berada di sekeliling (di luar) sistem disebut

lingkungan. Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap

suhu tertentu adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan

yang sama dengan jumlah masing-masing ion yang bersangkutan. Kelarutan

merupakan jumlah zat yang terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

sampai membentuk larutan jenuh. Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan

hasil akhir yang dicapai oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antra

fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dalam larutan tersebut (Keenan,

1991).

Kelarutan endapan-endapan yang dijumpai dalam analisis kuantitatif

meningkat dengan bertambahnya temperatur. Dengan beberapa zat pengaruh

temperatu ini kecil, tetapi dengan zat-zat lain pengaruh itu dapat sangat nyata.

Jadi kelarutan perak klorida pada 10 dan 100 oC masing-masing adalah 1,72

dan 21,1 mg dm-3, sedangkan kelarutan barium sulfat pada kedua temperatur

itu masing-masing adalah 2,2 dan 3,9 mg dm-3. Dalam beberapa hal, efek ion

sekutu mengurangi kelarutan menjadi begitu kecil sehingga efek temperatur,

yang tanpa efek ion sekutu akan kentara, menjadi sangat kecil (Bassett, 1994).

Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam

larutan, apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan

membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan, kriterianya adalah

sebagai berikut :

1. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing-

masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi

endapan.

2. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-masing

sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat jenuh namun tidak terjadi

endapan.

3. Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai

Ksp, maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan.

(Syukri, 1999).

Hubungan antara kelarutan dengan Ksp yaitu Ksp dapat menentukan

kelarutan dan kelarutan dapat pula dihitung dari tabel Ksp. Pengaruh ion

senama sejak larutan jenuh yang mengandung ion-ion yang berasal dari satu

sumber padatan murni. Kelarutan senyawa ion yang sedikit larut semakin

rendah kelarutannya dengan kehadiran yang memberikan ion senama.

Pengaruh ion senama dalam kesetimbangan kelarutan adalah misalnya larutan

yang jernih dengan penambahan sedikit larutan yang mengandung ion senama

akan menurunkan kelarutan zat, dan kelebihan terlarut mengendap. Pengaruh

ion senama lebih dikenal dengan istilah pengaruh garam.Kelarutan meningkat

apabila terjadi pembentukan pasangan ion dalam larutan.Faktor yang lebih

nyata dari pasangan ion adalah jika ion yang berperan serta dalam

kesetimbangan kelarutan secara bersamaan terlibat dalam kesetimbangan

asam basa atau ion kompleks. Maka nilai Ksp tergantung pada suhu

( Underwood, 1986).

Adapun factor-faktor yang mempengaruhi panas reaksi antara lain,

jumlah zat yang bereaksi, temperature, tekanan, keadaan fisika, dan jenis

reaksi (tekanan atau volume tetap). Kemudian ada beberapa jenis panas atau

peruahan entalpi, yakni panas atomisasi, panas penguapan standar, panas

peleburan standar, panas pelarutan integral, panas pelarutan differensial,

panas pengenceran integral, panas pengenceran differensal, panas netralisasi,

dan panas hidrasi (Damayanti, 2012).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu buret,

Erlenmeyer, tabung reaksi dan rak, penangas dan termometer.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu aquades,

AgNO3 dan K2CrO4

IV. PROSEDUR KERJA

1. Larutan AgNO3 dan K2CrO4 dimasukkan pada dua buah buret yang

berbeda.

2. AgNO3 diambil 5 mL melalui buret kedalam tabung reaksi.

3. Ditambahkan dengan 0,25 mL (5 tetes) K2CrO4 melalui buret, dikocok

dan amati perubahannya.

4. Terus ditambahkan sampai 20 tetes tiap 5 tetes dikocok dan diamati

perubahan serta dicatat pengamatannya.

5. Pada tabung reaksi lain, ditambahkan dengan 5 mL AgNO3.

6. Kemudian ditambahkan dengan 0,75 mL (15 tetes) K2CrO4 melalui buret,

dikocok dan diamati perubahannya.

7. Terus ditambahkan sampai 35 tetes tiap penambahan 5 tetes dikocok,

diamati perubahannya serta dicatat pengamatannya.

8. Kemudian dipanaskan dengan beaker glass yang berisi air dan termometer

sebagai pengaduk sekaligus pengukur suhu.

9. Dicatat semua data yang diperoleh dan kemudian dihitung.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil Pengamatan

Tabel Pengamatan 1.

No.Volume

AgNO3 (ml)

Volume

K2CrO4 (ml)

Perubahan endapan

(sudah/belum)

1. 5 0,25 Terbentuk endapan




Tabel Pengamatan 2.

No.Volume

AgNO3 (ml)

Volume

K2CrO4 (ml)

Pelarutan endapan (sudah/belum)

Suhu

(oC)

1. 5 0,75 sudah melarut 33




5. 5 1,75 Sudah melarut 41

I.2 Perhitungan

a. Suhu 33oC

Diketahui: M AgNO3 = 0,05 M

M K2CrO4 = 0,1 M

T = 306 K

R = 8,314 J/mol K

V AgNO3 = 5 ml

V K2CrO4 = 0,75 ml

V campuran = 5,75 ml

Ditanya : log Ksp danS

Jawab :

AgNO3 → Ag++ NO3-

[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3

V campuran=

( 0 ,05 M× 5 ml )5 ,75 ml

= 0 ,0435 M

K2CrO4 → 2K+ + CrO42-

[CrO42− ] =

( M . V ) K2 CrO4

Vcampuran=

(0,1 M × 0 , 75 ml )5 , 75 ml

= 0 ,013 M

2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3

Ag2CrO4 → 2Ag+ + CrO42-

Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= [0,0435]2 [0,013]

= 2,46 x 10-5

log Ksp = 4,6091

S =

3√Ksp4 =

3√2,46 × 10-5

4 = 3√6 , 15× 10−6

= 0,0183g/L

T = 306 K →

1T

= 0 , 00327 K−1

b. Suhu 34 oC

Diketahui : M AgNO3 = 0,05 M

M K2CrO4 = 0,1 M

T = 307 K

R = 8,314 J/mol K

VAgNO3 = 5 ml

V K2CrO4 = 1,0 ml

V campuran = 6 ml


Jawab :

AgNO3 → Ag++ NO3-

[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3

V campuran=

( 0 ,05 M× 5 ml )6 ml

= 0 ,0417 M

K2CrO4 → 2K+ + CrO42-

[CrO42− ] =

( M . V ) K2 CrO 4

Vcampuran=

(0,1 M × 1,0 ml )6 ml

= 0 ,0167 M



Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= [ 0,0417]2 [0,0167]

= 2,903 x 10-5

log Ksp = 4,628

S =

3√Ksp4 =

3√2,903 × 10-5

4 = 3√7 , 257× 10−6

= 0,0193 g/L

T = 307 K →

1T

= 0 , 00326 K−1

c. Suhu 38oC


M K2CrO4 = 0,1 M

T = 311 K

R = 8,314 J/mol K

V AgNO3 = 5 ml

V K2CrO4 = 1,25 ml


Ditanya : log Ksp dan S

Jawab :

AgNO3 → Ag++ NO3-

[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3

V campuran=

( 0 ,05 M× 5 ml )6 ,25 ml

= 0 ,04 M

K2CrO4 → 2K+ + CrO42-

[CrO42− ] =

( M . V ) K2 CrO4

Vcampuran=

(0,1 M × 1 ,25 ml )6 ,25 ml

= 0 ,02 M



Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= [ 0,04]2 [0,02]

= 3,2 x 10-5

log Ksp = 5,0515

S =

3√Ksp4 =

3√3,2× 10-5

4 = 3√8× 10−6

= 0,02 g/L

T = 311 K →

1T

= 0 , 00321 K−1

d. Suhu 40 oC


M K2CrO4 = 0,1 M

T = 313 K

R = 8,314 J/mol K

V AgNO3 = 5 ml

V K2CrO4 = 1,5 ml

V campuran = 6,5 ml


Jawab :

AgNO3 → Ag++ NO3-

[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3

V campuran=

( 0 ,05 M× 5 ml )6,5 ml

= 0 ,0385 M

K2CrO4 → 2K+ + CrO42-

[CrO42− ] =

( M . V ) K2 CrO4

Vcampuran=

(0,1 M × 1,5 ml )6,5 ml

= 0 ,0231 M



Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= [ 0,0385]2 [0,0231]

= 3,424 x 10-5

log Ksp = 5,345

S =

3√Ksp4 =

3√ 3 , 424× 10-5

4 = 3√8 , 56× 10−6

= 0,0205g/L

T = 313 K →

1T

= 0 , 00319 K−1

e. Suhu 41oC


M K2CrO4 = 0,1 M

T = 314 K

R = 8,314 J/mol K

V AgNO3 = 5 ml

V K2CrO4 = 1,75 ml


Ditanya : log Ksp dan S

Jawab :

AgNO3 → Ag++ NO3-

[ Ag+ ]=( M . V ) AgNO3

V campuran=

( 0 ,05 M× 5 ml )6 ,75 ml

= 0 ,037 M

K2CrO4 → 2K+ + CrO42-

[CrO42− ] =

( M . V ) K2 CrO 4

Vcampuran=

(0,1 M × 1 ,75 ml )6 ,75 ml

= 0 ,0259 M



Ksp = [Ag+]2 [CrO42-]

= [ 0,037]2 [0,0259]

= 3,546 x 10-5

log Ksp = 5,4974

S =

3√Ksp4 =

3√ 3 ,546× 10-5

4 = 3√8 ,865× 10−6

= 0,0207 g/L

T = 314 K →

1T

= 0 . 00318 K−1

Tabel 3 : Hasil Perhitungan

No.V AgNO3

(ml)

V K2CrO4

(ml)

Suhu

[Ag+] [CrO42-]

(oC) (K)

1. 5 0,75 33 306 0,0435 0,013

2. 5 1,0 34 307 0,0417 0,0167

3. 5 1,25 38 311 0,04 0,02

4. 5 1,5 40 313 0,0385 0,0231

5. 5 1,75 41 314 0,037 0,0259

Tabel 4. Hasil Perhitungan

No. Ksp Log Ksp 1/T (K-1) S (g/L)

1. 2,46 x 10-5 - 4,6091 3,27 x 10-3 0,0183

2. 2,903 x 10-5 - 4,628 3,26x 10-3 0,0193

3. 3,2 x 10-5 - 5,0515 3,21x 10-3 0,02

4. 3,424 x 10-5 - 5,345 3,19x 10-3 0,0205

5. 3,546 x 10-5 - 5,4974 3,18x 10-3 0,0207

I.3 Grafik

-5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.43.123.143.163.18

3.23.223.243.263.28

f(x) = 0.0996409133190126 x + 3.72281515852402R² = 0.976242289656099

Hubungan Log Ksp dengan 1/T

1/T

Log

Ksp

Dari grafik diperoleh persamaan : y = 0,0996x + 3,7228

log Ksp =

−ΔH2 ,303 R

x1T

+ Cdimana y = mx + c

m =−ΔH2,303 R

0,0996=−ΔH2,303 R

−ΔH= 0,0996 x (2,303 x 8,314 J/mol K )−ΔH = 1 , 90705 J/ mol ΔH = −1 ,90705 J/ mol

Ksp Ag2CrO4 pada temperatur standar T = 298 K

log Ksp =

−ΔH2 ,303 R

x1T

+ C

log Ksp =

−(−1 , 90705)(2 , 303 × 8 ,314 )

× 1298

+ 3 ,7228

= 4,057

Ksp = 11,40

B. Pembahasan

Tujuan diadakannya praktikum kali ini yaitu untuk memperlihatkan

prinsip-prinsip hasil kali kelarutan, menghitung kelarutan elektrolit yang

bersifat sedikit larut dan menghitung panas pelarut AgCrO4 dengan

menggunakan sifat kebergantungan Ksp pada suhu. Pada penambahan larutan

K2CrO4 terhadap larutan AgNO3 dengan volume larutan K2CrO4 yang

berbeda-beda, maka akan terjadi pengendapan pada saat larutan telah jenuh

yaitu kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau

mengionkan zat terlarut, sehingga kelebihan sedikit zat terlarut akan

menyebabkan terjadinya endapan. Pengendapan ini bergantung pada

konsentrasi dari zat-zat terlarut dalam larutan, semakin besar konsentrasi ion

CrO42- maka larutan akan mengalami pengendapan lebih cepat daripada

larutan dengan konsentrasi ion CrO42- yang lebih rendah. Reaksi yang terjadi

adalah :

2 AgNO3 + K2CrO4 ↔ Ag2CrO4 + 2KNO3

Pada percobaan ini larutan AgNO3 yang direaksikan dengan larutan

K2CrO4 akan menghasilkan endapan yang banyak sedikitnya tergantung pada

konsentrasi zat terlarut yaitu larutan K2CrO4. Semakin besar konsentrasinya

maka endapan yang dihasilkan akan semakin banyak pula. Pada proses

pelarutan endapan diketahui bahwa semakin banyak endapan yang dihasilkan,

maka suhu yang diperlukan untuk melarutkan endapan tersebut juga akan

semakin besar, yang berarti bahwa kelarutan endapan meningkat dengan

bertambahnya temperatur.

Hasil yang diperoleh pada percobaan yaitu hubungan antara suhu

dengan nilai log Ksp nya dengan persamaan y= 0.099x + 3.722

R² = 0.976 , persamaan tersebut kemudian dihubungkan dengan persamaan

−∆ H2,303 R

diperoleh nilai panas tersebut sebesar -1,90705 J/mol. Dari nilai H

tersebut dapat dihitung besar Ksp AgCrO4 secara praktek sebesar 11,40 nilai

Ksp tersebut berbeda dengan nilai Ksp AgCrO4 secara teori yaitu sebesar 1,6

x 10-5. perbedaan ini mungkin disebabkan pada saat pengendapan AgCrO4

belum sepenuhnya terendapkan dan pada saat pelarutan endapannya masih

ada endapan yang belum melarut.

VI. KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini yaitu :

1. Hasil kali kelarutan (Ksp) merupakan hasil kali konsentrasi ion-ion yang

masing-masing dipangkatkan koefisien reaksi dalam larutan yang jenuh

pada suhu tertentu.

2. Grafik yang terbentuk menunjukkan y= 0.099x + 3.722

R² = 0.976.

3. Nilai Ksp AgCrO4 secara praktek sebesar 11,40

DAFTAR PUSTAKA

Bassett, J. dkk. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit BukuEGC. Jakarta.

Damayanti, R. 2012. Panas Pelarutan. Universitas Sriwijaya. Palembang.

Keenan, Charles W. dkk. 1991. Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Erlangga.Jakarta.

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

Underwood, A.L. & R.A. Day. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta

Percobaan IV

Documents

Transcript of Percobaan IV