REAKSI PENGENDAPAN

A.Judul

REAKSI PENGENDAPAN

B.Tujuan

Mengamati Reaksi Pegendapan

C.Waktu pelaksanaan

Hari, tanggal: Sabtu, 2 Mei 2015

Tempat: Labolatorium kimia SMA Negeri 2 Pringsewu

D.Dasar Teori

Sifat-Sifat Umum Kesetimbangan Larutan

Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam sistem terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi dan sebaliknya. Sebagai contoh:

AB + CDAC + BD

Dalam keseimbangan ini terjadi reaksi AB dan CD menjadi AC dan BD dan pada saat yang sama AC dan BD bereaksi menjadi AB dan CD. Akibatnya keempat zat dalam sistem itu jumlahnya mendekati konstan. Dalam reaksi kimia terdapat hubungan antara konstanta kesetimbangan dengan persamaan reaksi yang disebut hukum kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan konsentrasi adalah hasil perkalian antara zat hasil reaksi dibagi dengan perkalian konsentrasi zat pereaksidan masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (Syukri, 1999).

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok yaitu sistem kesetimbangan homogen dan sistem kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai kesamaaan fase, sehingga sistem yang terbentuk itu hanya memiliki satu fase. Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga sistem yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fase (Keenan, 1991).

Dalam rekristalisasi, sebuah laporan mulai mengendapkan sebuah senyawa bila larutan tersebut mencapai titik jenuh terhadap senyawa tersebut. Dalam pelarutan, pelarut menyerang zat padat dan mensolvasinya pada tingkat partikel invidual. Dalam pengendapan, terjadi kebalikannya: tarik-menarik zat terlarut terjadi kembali saat zat terlarutmeninggalkan larutan. Tarik-menarik zat terlarut-pelarut tetap berlangsung selama proses pengendapan dan pelarut bergabung sendiri ke dalam zat padat (Oxtoby, 2001).

Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara zat larut dan zat tak larut. Pembentukan larutan jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut yang berlebih. Banyaknya zat terlarut yang melarut dalam pelarut yang banyaknya tertentu, untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan zat terlarut. Lazimnya kelarutan dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 cm3atau 100 gram pelarut pada temperatur yang sudah ditentukan (Keenan, 1991).

Suatu larutan tak jenuh kalah pekat (lebih encer) dari pada larutan jenuh. Dan suatu larutan lewat jenuh lebih pekat dibandingkan dengan larutan jenuh. Suatu larutan lewat jenuh biasanya dibuat dengan membuat larutan jenuh pada tempuratur yang lebih tinggi. Zat terlarut haruslah lebih banyak larut dalam pelarut panas daripada dalam pelarut dingin. Jika tersisa zat terlarut yang belum larut, sisa itu disingkirkan. Larutan panas itu kemudian didinginkan dengan hati-hati untuk menghindari pengkristalan. Artinya larutan itu tidak boleh digetarkan atau diguncangkan dan debu maupun materi asing dilarang masuk. Jika tidak ada zat terlarut yang memisahkan diri selama pendinginan, maka larutan yang dingin itu bersifat lewat jenuh (Keenan, 1991).

Sejauh ini, larutan jenuh yang mengandung ion-ion berasal dari satu sumber padatan murni. Namun, bagaimana pengaruhnya pada kesetimbangan larutan jenuh jika ion-ion dari sumber lain dimasukkan ke dalam larutan pertama. Menurut prinsip Le Chatelier, sistem pada keadaan setimbang menanggapi peningkatan salah satu pereaksinya dengan cara menggeser kesetimbangan ke arah dimana pereaksi tersebut dikonsumsi (Petrucci, 1987). Reaksi pelarut pengendapan seringkali mencapai kesetimbangan secara perlahan. Terlebih lagi, larutan kadang-kadang menjadi sangat jenuh, sebuah kondisi dimana konsentrasi zat padat terlarut melebihi nilai kesetimbangannya (Oxtoby, 2001).

Kelarutan pada Zat Ionik

Kelarutan suatu senyawa dalam suatu pelarut didefinisikan sebagai jumlah terbanyak yang akan larut dalam kesetimbangan dalam volume pelarut tertentu dan pada suhu tertentu. Meskipun pelarut-pelarut selain air digunakan dalam banyak aplikasi, larutan dalam air adalah yang paling penting dan banyak digunakan. Walaupun semua senyawa ionik larut sampai tingkat tertentu dalam air, senyawa-senyawa yang mempunyai kelarutan (pada 25C) kurang dari 0,1 gL-1disebut tidak dapat larut. Senyawa yang mempunyai kelarutan lebih dari 10 gL-1disebut dapat larut dan nilainya diantaranya (0,1-10 gL-1) disebut sedikit dapat larut. Dengan mengetahui kelarutan zat ionik, meskipun dalam bentuk kualitatif, kita dapat memperkirakan jalannya berbagai reaksi. Sebagai contoh, jika larutan KI ditambah ke Pb (NO3)2ion-ion K+dan NO3-akan berdekatan, demikian juga dengan ion-ion Pb2+dan I+. KNO3adalah garam larut tetapi PbI tidak larut, sehingga pengendapan PbI2akan muncul (Oxtoby, 2001).

Hasil Kali Kelarutan

Telah diinyatakan bahwa senyawa ion bukanlah molekul tunggal (seperti senyawa kovalen), tetapi berupa molekul raksasa berwujud padat dan dapat larut dalam air. Bagian yang larut dapat dipecah oleh air menjadi ion yang disebut terdehidrasi, sedangkan bagian yang tidak larut akan mengendap di dasar bejana sebagai padatan. Senyawa ion ada yang mudah laru dalam air dan ada yang sukar. Sebenarnya cukup sulit membedakan kedua kelompok ini, tetapi yang kelarutannya lebih kecildari 0,1 gram dalam 1000 mL air termasuk yang sukar larut dan di dalam air akan jatuh ke dasar bejana sebagai padatan. Jika sebutir senyawa yang sukar larut dimasukkan ke dalam air maka akan jatuh ke dasar bejana dan terlihat tidak larut. Akan tetapi sesungguhnya ada sebagian kecil yang larut dan membentuk kesetimbangan ion dengan yang tidak larut.

AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)

Sehingga

Kc =

Karena AgCl adalah padat dan dapat dianggap konstan, maka

Kc (AgCl) = Ksp=(Syukri, 1999).

Ksp disebut konstanta hasil kelarutan (solubility product constan), yaitu hasil kali konsentrasi tiap ion yang dipangkatkan dengan koefisien masing-masing. Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan mengukur kelarutan (massa senyawa yang dapat larut dalam tiap liter larutan) sampai keadaan tepat jenuh. Dalam keadaan itu, kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau mengionkan zat terlarut. Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit akan menjadi endapan. Larutan tepat jenuh dapat dibuat dengan memasukkan zat ke dalam pelarut sehingga lewat jenuh. Endapan disaring dan ditimbang untuk menghitung massa yang terlarut (Syukri, 1999).

Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan, apakah belum 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 januh daan tidak terjadi endapan.

2.Apabila hasil kali ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya masing-masing sama dengan nilai Ksp maka kelarutannya tepat, 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).

Kehadiran ion tak senama cenderung meningkatkan kelarutan. Jika konsentrasi ion total dalam larutan meningkat, gaya tarik antar ion menjadi lebih nyata. Akifitas (konsentrasi efektif) menjadi lebih kecil dibanding konsentrasi stoikiometrinya (Petrucci, 1987).Untuk garam yang sedikit larut (kelarutannya kurang dari 0,001 mol/dm3), adalah fakta eksperimen bahwa perkalian konsentrasi-konsentrasimolekuler total ion-ion adalah konstan pada temperatur konstan. Hasil kali ini disebut hasil kali kelarutan (Vogel, 1999).

Hubungan Kelarutan dan Ksp

Kelarutan molal dan tetapan hasil kali kelarutan saling berhubungan, tetapi tidak beraarti identik. Salah satu besaran dapat digunakan sebagai dasar perhitungan besaran lainnya, nilai numeriknya tak pernah sama. Kita telah menggunakan istilah zat yang sedikit larut dalam perubahan hasil kali kelarutan. Rumus yang sama dapat diterapkan untuk larutan jenuh dari senyawa ion yang sangat kuat dalam air seperti NaCl, KNO3dan NaOH. Yang tidak daapat dilakukan ialah menggantikan konsentrasi ion dengan aktivitas ion. Larutan jenuh dari zat yang kelarutannya tinggi terlalu pekat, sehingga aktiviitasnya tak dapat dianggaap sama dengan konsentrasi molarnya. Tanpa anggapan ini, konsep hasil kali kelarutan menjadi tidak jelas maknanya. Sekalipun tidak dinyatakan sedikit larut dalam kesetimbangan larutan, apabila dinyatakan nilai Ksp maka yang dimaksud adalah senyawa ion yang sedikit larut (Petrucci, 1992).

Hubungan antara kelarutan dengan Ksp yaitu Ksp dapat menentukan kelarutan dan kelarutan dapat pula dihitung dari tabel Ksp. Pengaruh ion senama, sejak ini larutan jenuh yang mengandung ion-ion yang berasal dari satu sumber padatan murni. Kelarutan senyawa ion yang sedikit larut semakin renndah 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, 1998).

Pengendapan dan Hasil Kali Kelarutan

Jika AgCl dilarutkan, jumlah mol ion Ag+(aq)dan ion Cl-(aq)yang dihasilkan sama, dan jika Ag2SO4dilarutkan, jumlah mol ion Ag+(aq)sebanyak dua kali dari jumlah ion SO42-(aq)dihasilkan.Hubungan hasil kali kelarutan seperti:

Lebih umum dari pada ini dan berlangsung terus dalam tekanan, meskipun jumlah kimia relatif dari kedua ion dalam larutan berbeda dengan yang ada senyawa zat padat murninya. Keadaan seperti ini sering dihasilkan jika dua larutan dicampur untuk menghasilkan endapan atau jika garam lain ada yang mengandung ion yang sama dengan garam yang sedang diteliti (Oxtoby, 2001).

Deposit kerak yang terbentuk pada unit penukar panas terdiri atas komponen-komponen kerak meliputi CaCO3,CaSO4, MgCO3,MgCO4, CaSiO3dan sebagainya. Pada umumnya deposit kerak CaCO3lebih dominan dibandingkan dengan penelitian efek inhibitor terhadap inhibisi kerak CaCO3dalam larutan jenuh 4300 ppm CaCO3berdasarkan metode standar NACE 03-74 (Sundjono, 2009).

.

E.Alat dan Bahan

1. Gelas kimia

2. Silinder ukur

3. Tabung reaksi

4. Rak tabung reaksi

5. Larutan BaCl2

6. Larutan KOH

7. Larutan K2SO4

8. Larutan K2CrO4

9. Larutan Na2CO3

F.Langkah Kerja

1. Ukuralah larutan BaCl2 sebanyak 5 ml menggunakan silinder ukur

2. Masukkan masing-masing 5 ml larutan BaCl2 0,1 M ke dalam tabung reaksi I,II,III,dan IV

3. Kemudian masukkan masing 5 ml larutan KOH 0,1 M ke dalam tabung reaksi I, lalu 5 ml larutan K2SO4 0,1 M ke dalam tabung reaksi II, 5 ml larutan K2CrO4 ke dalam tabung reaksi III, dan 5 ml larutan Na2CO3 ke dalam tabung reaksi IV.

4. Amati Perubahan yang terjadi pada setiap tabung reaksi, kemudian catat hasilnya ke dalam tabel pengamatan.

G.Hasil pengamatan

Tabung

Hasil Pengamatan

I

II

III

IV

H.Pertanyaan

1.Tabung reaksi manakah yang menghasilkan endapan?

2.Tuliskan persamaan reaksi pada percobaan tersebut!

3.Tuliskan hasil percobaan dalam bentuk laporan

Lampiran