78315473-Laporan-tetap-KIMFIS-2.pdf

ACARA I

PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM ASETAT BERDASARKAN DATA DAYA HANTAR

A. PELAKS PELAKSANA ANAAN AN PRAK PRAKTIK TIKUM UM

1.

Tujuan Praktikum

: Menetapkan tetapan kesetimbangan

asam asam lema lemah h (asam (asam aseta asetat) t) berd berdasa asark rkan an nilai nilai daya daya hant hantar ar ekivalen yang diukur dengan alat konduktometer. 2.

Hari, tanggal : Senin, 26 April 2011

3.

Tempat praktikum

: Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III,

Fakultas MIPA Universitas Mataram.

A. LAND LANDAS ASAN AN TE TEOR ORII

Pengukuran daya hantar listrik mempunyai arti penting dalam proses-proses kimia. Daya hantar listrik adalah ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. -1

Daya hantar listrik disebut konduktivtas. Satuannya disingkat

cm-1. Konduktivitas ini

Ω diguna digunakan kan untuk untuk penguk pengukura uran n laruta larutan/c n/caira airan n elektr elektroli olit. t. Konsen Konsentras trasii elektro elektrolit lit sangat sangat menentukan besarnya konduktivitas. Pada dasarnya elektrolit adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam pelarut (misalnya air) akan menghasilkan larutan yang dapat mengha menghanta ntarka rkan n arus arus listrik listrik.. Analisi Analisiss kimia kimia yang yang didasar didasarkan kan pada pada daya daya hantar hantar listrik listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion didalam larutan ion yang mudah bergerak memiliki daya hantar listrik yang besr. Dalam hal ini, larutan elektrolit kuat adalah larutan yang memiliki daya hantar arus listrik karena zat terlatur yang berada didalam pelarut seluruhnya dapat berubah menjadi ion-ion dengan harga derajat ionisasi adalah satu (

= α

1). Sedangkan larutan elektrolit lemah adalah larutan yang mampu menghantarkan arus listrik dengan daya yang lemah dengan harga derajat ionisasi ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu (Hendrawan, 2005 : 137). Untuk larutan elektrolit, elektrolit, daya hantar ekivalen ekivalen mempunyai mempunyai arti yang lebih penting karena lebih banyak aplikasinya. Daya hantar ekivalen adalah daya hantar 1 gerak larutan elektrolit yang terdapat diantara dua buah elektroda yang berjarak 1 cm. Daya hantar 1

ekival ekivalen en ( ) mempun mempunyai yai hubung hubungan an dengan dengan daya daya hantar hantar jenis jenis yang yang dinyat dinyataka akan n oleh oleh ∧

ungkapan

ohm-1 cm2 grek -1

= ∧

100

Ls

C

Dengan C = konsentrasi elektrolit dalam grek/liter dan Ls = daya hantar listrik dalam satuan ohm-1 cm-1. Untuk larutan elektrolit kuat encer, Kohlrousch mendapatkan hubungan antara konsentradi dan daya hantar ekivalen dalam ungkapan. =

∧ Dengan C = konsentrasi, b = tetapan,

C

-b

∧0

C

= daya hantar ekivalen pada konsentrasi C, dan

∧

C

= daya hantar pada pengenceran tak terhingga. Sedangkan untuk larutan elektrolit

∧0 lemah, rumus diatas tidak berlaku. Namun, pada pengenceran tak terhingga elektrolit lemah juga terion sempurna, dan masing-masing ion bergerak bebas tanpa dipengaruhi ion lawan. Dengan kata lain daya hantar ekivalen elektrolit pada pengenceran tak terhingga adalah jumlah daya hantar ekivalen ion-ionnya (Atkins, 1999 : 144). Laru Larutan tan asam asam aseta asetatt (CH (CH3COOH) COOH) merupa merupakan kan larutan larutan elektr elektroli olitt lemah lemah karena karena konduktivitas molarnya normal pada konsentrasi mendekati nol. Dya hantar pada asem asetat, berlaku :

ι

ι

ι

ι

Hasetat

= °H+ + °CH3COO-

Hasetat

= ( °H+ + °Cl-) + ( ° Na+ + °CH3COO- ) + ( ° Na+ + °Cl)

∧0

ι

ι

ι

ι

∧0 Sehingga diperoleh hubungan : Hasetat

∧0

=

HCl +

∧0

CH3COONa -

∧0

NaCl

∧0

Untuk elektrolit lemah pada setiap konsentrasi tertentu berlaku : 2

=

∧ ∧

α

C

dengan

= derajat ionisasi, ionisasi,

= daya hantar ekivalen pada konsentrasi, dan

∧

α

0

= daya

∧

C

C

hantar pada pengeceran tak hingga. Dalam larutan asetat terjadi keseimbangan : CH3COOH C( 1 – α )

↔

H+

+

CH3COO-

Cα

Cα

Maka tetapan keseimbangan ionisasi asam asetat (Kc) =

= C α . C α

( C (1 − α ) )

demikian besarnya

. Dengan C

α

2

1 − α

dan Kc asam asetat dapat diketahui dan hasil pengukuran α

dan

∧

C

(SUkardjo, 1997 : 93).

∧0 Konduktimeter adalah alat yang dapat digunakan untuk analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Prinsip kerja dari alat konduktimeter ini dikatkan dengan daya hantar listrik suatu larutan yang berhubungan dengan jenis dan konsentradi ion di dala dalam m laru laruta tan. n. Bagi Bagian an-b -bag agian ian dari dari kond konduk ukti time mete terr ini ini adal adalah ah sumb sumber er listr listrik ik yang yang didasarkan pada arus AC. Tahanan jenis yang digunakan untuk pengukuran daya hantar, berupa sel yang terdiri dari sepasang ekeltroda yang dilapisi logam, dimana gunanya untuk menambah efektivitas permukaan elektroda (Zemansky, 1962 : 157).

B. Alat Alat dan dan B Bah ahan an

1. Alat a. Alat Alat cond conduc ucti tivi vity ty mete meter r b. Gelas kimia 100 mL c. Pipet te tetes d. Gela Gelass kimi kimiaa 50 50 mL

1. Bahan a. Aquades 3

b. Larutan CH3COOH 0,1 M c. Larutan CH3COOH 0,01 M d. Larutan CH CH3COONa 0,1 M e. Larutan CH3COONa 0,01 M f.

Larutan CH3COONa 0,001 M

g. Laru Laruta tan n NaC NaCl, l, 0,1 0,1 M h. Laru Laruta tan n NaCl NaCl,, 0,0 0,01 1M i.

Larut arutan an NaCl NaCl,, 0,0 0,001 01 M

j.

Larutan HCl 0,1 M

k. Laru Laruta tan n HCl HCl 0,01 0,01 M l.

Larut arutan an HCl HCl 0,0 0,01 M

m. Laru Laruta tan n KCl KCl

A. SK SKEM EMA A KER KERJA JA

Conductivity meter

CH3COOH (0,1 M dan 0,01M) CH3COONa, HCl, NaCl

•

Dipersiapkan

•

Dirangkai

•

Dikalibrasi

(@ 0,1; 0,01 dan 0,001 M)

•

Masing-masing dimasukkan dalam gelas kimia

Elektroda Dimasukkan

Larutan dalam gelas kimia •

Diukur daya hantar ekivalennya dengan alat conductivity 4 meter yang sudah

Hasil A. HASI HASIL L PENGA PENGAMA MATA TAN N

No.

Konsentrasi zat

Daya Hantar Ekivalen

1

CH3COOH 0,1 M

319 µs/cm 2000

2

CH3COOH 0,01 M

150 µs/cm 2000

3

CH3COONa 0,1 M

7,51 ms/cm 20

4

CH3COONa 0,01 M

118 µs/cm 2000

5

CH3COONa 0,001 M

127 µs/cm 2000

6

NaCl 0,1 M

11,3 ms/cm 20

7

NaCl 0,01 M

1,39 ms/cm 20

8

NaCl 0,001 M

169

9

HCl 0,1 M

31,8 ms/cm 200

10

HCl 0,01 M

3,87 ms/cm 20

11

HCl 0,001 M

381

µs/cm 2000

µs/cm 2000

B. ANAL ANALIS ISIS IS DAT DATA A 1. Penentua Penentuan n Daya Hantar Hantar Molar Molar

a) CH3COOH (Asam Asetat) •

Asam asetat 0,1 M Diketahui

: Λ = 319 μs/cm

Λm = 1000 . ΛC = 1000 . 319 μs/cm 0,1M = 3190000 μs cm -1M-1 = 3,19 s cm-1M-1

•

Asam Asetat 0,01 M Diketa etahui

: Λ = 150 μs/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 150 μs/cm 0,01 M = 15000000 μs cm -1M-1 = 15 s cm-1M-1

5

a) CH3COONa (Na-asetat) •

CH3COONa 0,1 M Diketa etahui

: Λ = 7,51 ms/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 7,51 ms/cm 0,1 M = 75100 ms cm -1M-1 = 75,1 s cm-1M-1

•


: Λ = 118 μs/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 118 μs/cm 0,01 M = 11800000 μs cm -1M-1 = 11,8 s cm-1M-1

•


: Λ = 127 μs/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 127 μs/cm 0,001 M = 127000000 μs cm -1M-1 = 127 S cm -1M-1

a) NaCl (Natrium (Natrium Klorida) Klorida) •

NaCl 0,1 M Diketa etahui

: Λ = 11,3 ms/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 11,3 ms/cm 0,1 M = 113000 ms cm -1M-1 = 113 S cm-1M-1

•

NaCl 0,01 M Diketahui Λm

: Λ = 1,39 ms/cm = 1000 . ΛC 6

= 1000 . 1,39 ms/cm 0,01 M = 139000 ms cm -1M-1 = 139 s cm-1M-1

•

NaCl 0,001 M Diketa etahui

: Λ = 163 μs/c s/cm

Λm


a) HCl •

HCl 0,1 M Diketahui

: Λ = 31,8 ms/cm

Λm

= 1000 . kC = 1000 . 31,8 ms/cm 0,1 M = 318000 ms cm -1M-1 = 318 s cm-1M-1

•

HCl 0,01 M Diketa etahui

: Λ = 3,87 ms/c s/cm

Λm

= 1000 . ΛC = 1000 . 3,87 ms/cm 0,01 M = 387000 ms cm -1M-1 = 387 s cm-1M-1

•

HCl 0,001 M Diketa etahui

: Λ = 381 μs/c s/cm

Λm


1. Membuat Grafik Hubungan Antara Λ m dengan c 7

a) Untuk Larutan CH3COONa Tabel Analog

•

C 0,1M 0,01M

c 0,32 0,10

Λ 7,51x 10 -3 118 x 10 -6

Λm 75,1 11,8

0,001M

0,03

0,12 x 10 -3

120

Grafik Hubungan Λm dengan c

Intersep Intersep = Λ0 = 125 s cm -1 M-1

a) Untuk Untuk Larut Larutan an NaCl

Tabel Analog

•

C

c

Λ

Λm

0,1M

0,32

11,3 x 10 -3

113

0,01M

0,10

1,39 x 10 -3

139

0,001M

0,03

1,63 x 10 -3

163


Intersep = Λ0 = 168 s cm -1 M-1Intersep

a) Untuk Untuk Larut Larutan an HCl Tabel Analog

8

C

c

Λ

Λm

0,1M

0,32

31,8 x 10 -3

318

0,01M

0,10

3,87 x 10 -3

387

0,001M

0,03

3,81 x 10 -3

381


•

Intersep

Intersep = Λ0 = 388 s cm -1 M-1

3. Menentukan daya hantar tak hingga CH 3COOH Diketahui :

Λ Λ

CH3COONa = 125 s NaCl 168 s 0 0

= Λ

HCl 388 s

0

= Sehingga : Λ

0

CH3COOH = Λ 0 CH3COONa + Λ 0 NaCl + Λ 0 HCl = 12 5 s + 168 s + 388 s = 681 s

4. Menghitung nilai

CH3COOH

a. Konse onsen ntras trasii 0,1 0,1 M α

= ΛmΛ0 = 3,19681 = 4,68 x 10 -3

b. Konsentrasi 0,001 M α

= ΛmΛ0 = 15681 = 0,022

3. Mene Menentu ntukan kan nilai nilai K

a.

Untu ntuk ko konsen sentras trasii 0,1 0,1 M Kc = c ∝21-∝ = 0,1-(4,68x10-3)21-4,68 x 10-3 = 2,2 x 10 -6 9

b.

Untuk konsentrasi 0,001 M Kc = c ∝21-∝ = 0,01-(0,022)21-0,022 0,01-(0,022)21-0,022 = 4,9 x 10 -6

A. PEM PEMBAHA BAHASA SAN N

Di dalam proses-proses proses-proses kimia, pengukuran pengukuran daya hantar listrik perlu dilakukan dilakukan untuk mengetahui seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik bila dilarutkan dalam pelarut disebut sebagai larutan elektro elektrolit. lit. Suatu Suatu larutan larutan elektr elektroli olitt bias bias berupa berupa asam, asam, basa basa ataupu ataupun n garam garam yang yang dapat dapat tergolong ke dalam larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah. (Daintith, 1997 : 60). Analis Analisis is kimia kimia yang yang didasar didasarkan kan pada pada daya daya hantar hantar listrik listrik berhub berhubung ungan an dengan dengan pergerakan suatu ion didlam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Sehingga kuat lemahnya suatu larutan elektrolit selalu dikaitkan dengan ionisasi (

). Contohnya asam asetat yang digunakan pada praktikum ini termasuk larutan α

elektro elektrolit lit lemah. lemah. Laruta Larutan n asam asetat asetat tergolo tergolong ng larutan larutan elektr elektroli olitt karena karena dapat dapat terura teruraii menjadi ion-ion jika dilartukan dalam air. Namun, karena asam asetat ini merupakan asam lemah lemah maka maka jika jika di dalam dalam air asam asetat tersebu tersebutt tidak tidak terion terionisas isasii secara secara sempur sempurna na berbeda dengan asam kuat. Asam asetat akan terdisosasi atau terionisasi sebagian, dimana harga derajat ionisasinya (

) bernilai kurang dari 1 dan lebih besar dari 0. Berikut ini α

reaksi ionisasi asam asetat : (Sukri, 1999 : 378). CH3COOH(aq) ↔ H+(aq) + CHCOO-(aq) Dengan Dengan demiki demikian, an, nilai nilai derajat derajat ionisa ionisasi si larutan larutan elektro elektrolit lit lemah lemah ini dapat dapat ditent ditentuka ukan n dengan dengan pengukuran pengukuran daya hantar listrinya. Karena jumlah jumlah ion yang terdapatdalam terdapatdalam larutan tersebut tersebut bergantung bergantung pada nilai derajat derajat ionisasinya ionisasinya (

), dimana jumlah ion yang terdapat α

dalam larutan juga mempengaruhi nilai daya hantar listrik. Nilai daya hantar listrik suatu larutan elektrolit dapat diukur dengan menggunakan alat konduk konduktom tomete eterr (condu (conducti ctivit vity y meter). meter). Prinsi Prinsip p kerja kerja dalam dalam alat konduk konduktom tomete eterr ini berkaitan dengan daya hantar listrik dan suatu larutan yang berhubungan dengan jenis dan konsentrasi ion dalam larutan tersebut. Salah satu bagian dari alat konduktometer ini 10

adalah sumber listrik yang didasarkan pada arus AC. Terdapat elektroda yang berupa logam yang berfungsi sebagai suatu pengantar yang memancarkan atau mengumpulkan electron dalam suatu sel. Karena alat konduktometer ini bersifat digital maka diperlukan kalibr kalibrasi asi sebelum sebelum menggu menggunak nakann annya. ya. Tujuan Tujuan dilaku dilakukan kannya nya kalibr kalibrasi asi ini adalah adalah untuk untuk mengur mengurang angii kesalah kesalahan an penguk pengukura uran n suatu suatu daya daya hantar hantar listrik listrik sehing sehingga ga dipero diperoleh leh hasil hasil pengukuran yang akurat. Seperti yang telah diketahi bahwa prinsip kerja alat konduk konduktom tometer eter ini adalah adalah penguk pengukura uran n daya daya hantar hantar listrik listrik suatu suatu laruta larutan n yang yang tercata tercatatt karena adanya arus listrik yang mengalir pada sensor (electrode/penghantar). Stabilitas sensor ini harus dijaga dengan cara kalibrasi menggunakan larutan kalium klorida (KCl) encer encer yang yang nilai nilai daya daya hantarn hantarnya ya telah telah diteta ditetapka pkan n sebaga sebagaii standar standar.. Alas Alas an dikali dikalibra brasi si menggunakan KCl ini adalah karena larutan KCl mudah terdisosiasi atau terurai menjadi ion-ionnya. Elektroda atau sensor pada alat ini harus dicuci atau dibilas dengan aquades untuk untuk menjag menjagaa akurasi akurasi alat alat dan agar agar hasil hasil penguk pengukura uran n yang yang dipero diperoleh leh akurat akurat (Tahir (Tahir,, 2008). Pengukuran Pengukuran dengan menggunaka menggunakan n konduktom konduktometer eter diperoleh diperoleh nilaa daya hantar ekivalen yang nantinya dapat digunakan untuk menentukan nilai daya hantar molar (

)

∧

m

suatu larutan. Daya hantar moral ini merupakan nilai hantaran larutan yang mengandung 1 mol electron dan ditempatkan diantara 2 elektroda sejajar yang terpisah, sejauh 1 meter (Dogra, 1990 : 488). Berdasarkan hasil pengukuran, nilai daya hantar ekivalen dengan menggunakan konduktometer terlihat bahwa semakin kecil konsentrasi suatu larutan maka nilai daya hantar yang diperoleh juga semakin kecil. Hal ini disebabkan karena pada larutan yang encer (konsentrasi rendah), ion-ion pada larutan tersebut mudah bergerak sehingga nilai daya daya hantarn hantarnya ya semakin semakin besar. besar. Sedang Sedangkan kan pada pada laruta larutan n pekat pekat (konse (konsentr ntrasi asi besar), besar), pergerakan ion-ion lebih sulit sehingga daya hantarnya lebih rendah. Jadi, dapat dismpulkan bahwa antara konsentrasi dengan daya hantar ekivalen berbanding lurus. Berdasa Berdasarka rkan n hasil hasil perhit perhitung ungan an nilai nilai daya daya hantar hantar molar molar (

) dari dari data data hant hantar ar

∧

m

ekiv ekivale alen n ( ) untu untuk k masin masing-m g-mas asin ing g larut larutan an CH3COOH COOH,, NaCl NaCl,, dan dan HCl, HCl, seba sebagi gian an ∧

11

menunjukka menunjukkan n bahwa semakin tinggi tinggi konsentrasin konsentrasinya, ya, maka semakin rendah rendah nilai

.

∧ Sesuai Sesuai dengan dengan teorin teorinya ya bahwa bahwa deraja derajatt ionisas ionisasii (

m

) yang menunjukk menunjukkan an perbanding perbandingan an α

jumlah molekul-molekulnya maka semakin sulit ion-ionnya dapat terionisasi (harga α

kecil). Akan tetapi, dari hasil perhitungan

untuk larutan CH 3COOH dan Na-asetat

∧

m

diperoleh diperoleh hasil yang tidak sesuai dengan dengan konsepnya. konsepnya. Hal ini dapat terjadi karena adanya kesalahan dalam membaca hasil pengukuran atau pengaruh dari elektroda yang perlu dikalibrasi lagi. Dari grafik hubungan

dengan

∧

, diperoleh

∧0

C

m

dari intersep pada grafik yang

berturut-turut untuk Na-asetat, NaCl dan HCl adalah 125, 168,5 dan 3885. Dari nilai tersebut dapat diperoleh

CH3COOH (nilai daya hantar ekivalen pada pengenceran tak

∧0 hingga) adalah 681. Dengan diperolehnya

CH3COOH, maka nilai

∧0

CH3COOH dapat α

sebesar 4,68 x 10 -3 dan

ditentukan. Untuk konsentrasi CH 3COOH 0,1 M, diperoleh α

pada CH3COOH COOH 0,01 0,01 M dipero diperoleh leh

sebesar sebesar 0,022. 0,022. Hasil Hasil ini membuk membuktika tikan n bahwa bahwa α

CH3COOH COOH term termasu asuk k asam asam lemah lemah karen karenaa nila nilaii

kuran kurang g dari dari 1. Sema Semaki kin n keci kecill α

konsen konsentras trasiny inya, a, maka maka semaki semakin n banyak banyak ion asam asetat asetat yang yang terurai terurai dengan dengan deraja derajatt ionisasinya yang lebih besar dan begitu pula sebaliknya. Dari harga

CH3COOH ini, α

12

tetapan kesetimbangan CH3COOH dapat diperoleh. Nilai Kc untuk CH 3COOH 0,1 M adalah 2,2 x 10 -6 dan nilai Kc untuk CH 3COOH 0,01 M adalah 4,9 x 10 -6.

B. KE KESI SIMP MPUL ULAN AN

1. Jumlah Jumlah ion ion yang terio terionis nisasi asi berban berbandin ding g lurus lurus dengan dengan nilai nilai derajat derajat ionisa ionisasi si (

) dan α

juga dengan nilai daya hantar ekivalen larutan tersebut. 2. Peng Penguk ukur uran an nilai nilai daya daya hant hantar ar suat suatu u larut larutan an dila dilaku kuka kan n untu untuk k mene menent ntuk ukan an dera derajat jat ionisasi suatu larutan elektrolit. 3. Nilai daya daya hantar untuk untuk suatu suatu larutan larutan dapat diukur diukur menggu menggunakan nakan alat alat kondukto konduktometer meter yang dikalibrasi terlebih dahulu agar diperoleh hasil pengukuran yang akurat. 4. Semakin Semakin kecil konsen konsentrasi trasi larutan larutan maka semakin semakin kecil kecil nilai nilai daya hantar hantar ekivalenny ekivalennya. a. 5. Semaki Semakin n kecil kecil konsentr konsentrasi asi larutan larutan maka semakin semakin besar nilai nilai daya daya hantar hantar molarny molarnyaa diikuti pula dengan semakin besarnya derajat ionisasinya. 6. Larutan CH CH3COOH tergolong larutan elektrolit lemah yang ditunjukkan dari nilai α

yang kurang kurang dari satu, yaitu 4,68 x 10 -3 untuk [CH 3COOH] = 0,1 M dan 0,022 untuk [CH3COOH] = 0,01 M 7. Pada Pada laru laruta tan n yang yang ence encer, r, perg perger erak akan an ionion-io ionn nnya ya sang sangat at kela kelass sehi sehing ngga ga nila nilaii hantarannya besar, dan sebaliknya pada larutan yang pekat. 8. Teta Tetapa pan n keset kesetim imba bang ngan an CH CH3COOH yang diperoleh untuk konsentrasi 0,1 M adalah 2,2 x 10-6 dan tetapan kesetimbangan CH3COOH 0,01 M adalah 4,9 x 10 -6.

13

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1999. Kimia 1999. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga. Daintith, John. 1997. Kamus 1997. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta : Erlangga. Dogra, S.M, dan S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta : UI. Press. Hendrawan dan Sri Mulyani. 2005. Kimia 2005. Kimia Fisika 2. Malang : UM Press. Sukardjo. 1997. Kimia 1997. Kimia Fisika. Jakarta : PT. Rineka Cipta. Syukri, S. 1999. Kimia 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB Tahir, Iqmal. 2008. Arti Penting Kalibrasi Alat. Didownload dari http://ugm.ac.id/paper-serimanajemen-laboratorium.pdf . pada tanggal 29 April 2011, pukul 11.00 WITA.

14

ACARA II PEMBUKTIAN PERSAMAAN NERNST


1.

Tujuan praktikum

: Membuktikan persamaan Nernst

pada sistem Cu-Zn

dan menentukan tetapan

persamaan Nernst. 2.

Hari, Tanggal Praktikum

3.

Tempat Praktikum

: Selasa, 5 April 2011 : Laboratorium

Kimia

Dasar, Dasar, Lantai Lantai III, III, Fakult Fakultas as MIPA, MIPA,

Univer Universita sitass

Mataram.


Semua reaksi kimia yang disebabkan oleh energi listrik serta reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik dipelajari dalam bidang elektrokimia. Sel elektrokimia yaitu sel galvani atau sel volta dan sel elektrolisis. Sel galvani terdiri atas dua elektroda dan elektrolit. elektrolit. Elektroda Elektroda dihubungk dihubungkan, an, oleh penghantar penghantar luar yang mengangkut mengangkut electron electron ke dalam sel atau ke luar sel. Elektroda dapat juga atau tidak berperan serta dalam reaksi sel. Setiap elektroda dan elektrolit di sekitarnya membentuk setengah sel. Reaksi elektroda adal adalah ah seten setenga gah h reaks reaksii yang yang berl berlan angs gsun ung g dala dalam m sete seteng ngah ah sel. sel. Kedu Keduaa seten setenga gah h sel dihubungkan dengan jembatan garam. Arus diangkut oleh ion-ion yang bergerak melalui jembatan garam (Achmad, 2001 : 44). Suatu elektroda dapat mudah dibuat dari salah satu logam biasa. Yang diperlukan adalah adalah sepoto sepotong ng tipis tipis logam logam dari dari suatu suatu laruta larutan n ion-io ion-ionny nnya. a. Tetapi Tetapi memben membentuk tuk suatu suatu ekeltroda yang melibatkan unsur berbentuk gas dan ion-ionnya yang lebih sulit. Potensial suatu selvolta adalah pengukuran gaya dorong dari reaksi redoks dalam pengukuran yang paling cermat. Aliran electron akan melibatkan terjadi reaksi pada elektroda dan akan sedikit mengubah konsentrasi larutan-larutan standar. (Keenan, 1999 : 33-34). Potensi Potensial al sel yang yang telah telah dibaha dibahass hanyal hanyalah ah mengen mengenai ai harga-h harga-harg argaa

sel artinya ε

potensial sel yang bekerja pada kondisi standar. Untuk sel pada konsentrasi tertentu dan bukan pada keadaan standar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Nernst. Walthe Waltherr Nernst Nernst adalah adalah salah salah satu ahli ahli kimia kimia fisika fisika tahun tahun 1989 1989 yang yang mengem mengemuka ukakan kan hubungan potensial sel ekspresimen dengan potensial sel standar, yaitu : 15

= ε sel

ε

In Q

 RT     nF 

0

sel

Deng Dengan an R adal adalah ah teta tetapa pan n gas gas yang yang harg hargan anya ya 8,31 8,314 4 JK -1. Mol-1, T adal adalah ah temperature mutlak, n adalah banyaknya mol electron yang dinyatakan dalam persamaan berimbang untuk reaksi sel, F adalahb bilangan Faraday yang besarnya 96.500 C.Mol -1 dan Q adalah suatu suku yang serupa dengan tetapan kesetimbangan. Pada 25 0 C (298 k) dan dengan mengalihkan bilangan 2,303 untuk konversi In ke kg, maka persamaan Nerst menjadi : = ε sel

ε

0

sel

log Q

 0,0591    n 

Dengan melihat harga Q, jelas bahwa voltage suatu sel akan diperbesar baik oleh kenaikan konsentrasi pereaksi ataupun berkurangnya konsentrasi produk (Partana, 2003 : 73-74).

B. ALAT ALAT DAN DAN BAH BAHAN AN 1. Alat

a. Gela Gelass kim kimia ia 100 100 mL mL b. Lembaran (elektroda) tembaga dan seng c. Voltmeter d. Pipet tetes e. Arus/kabel 1. Bahan

a. Larutan ZnSO4 1,0 M b. Larutan CuSO4 (1,0 M; 0,1 M; 0,01 M; dan 0,001 M) c. Larutan KN KNO3 d. Kert Kertas as seri serin ng e. Tisu


1. Disusu Disusun n alat alat seperti seperti gamba gambarr dibawa dibawah h ini. ini. e Elektroda Zn

Voltmeter

e Elektroda Cu 16

Jembatan Garam (gulungan kertas saring)

Zn2+

Cu2+

“Gelas Kimia 1” ZnSO(berisis 4 1 M ZnSO4)

“Gelas Kimia 2” CuSO (berisis CuSO4) 4 1 M

Dimasukan dalam

Dimasukan dalam

gelas kimia 100 ml

gelas kimia 100 ml

–

Buat gulu gulung ngan an ker kertas sari sarin ng dan dan celu celupk pkan an dala dalam m KNO3 KNO3 jenah

–

Hubungkan kimia

kedua

dengan

gelas

gulungan

Siapkan elektoda Cu dan Zn –

Diam iamplas las aga agarr ber bersi sih h

–

Dihubungkan

kedua

elektroda dengan voltmeter –

Dicel icelup upka kan n ke dala dalam m lar larutan tan yang yang sesu sesuai ai dan dan cata catatt nila nilaii

Hasil –

Diber ibersi sihk hkan an elek elekto toda da

–

Diula iulang ngii denga dengan n kose kosent ntra rasi si [Cu [Cu2+] bervariasi : 0,1 M ; 0,01 M; dan

Di catat nilai

A. HASI HASIL L PENGA PENGAMA MATA TAN N :

Konsentrasi Zn2+ 1M

Konsentrasi Cu2+ 1,0 M

Esel 1,35

1M

0,1 M

1,40

1M

0,01 M

1,39 17

1M 0,001 M

1,31

B. ANAL ANALIS ISIS IS DAT DATA A 1) Pers Persam amaa aan n reak reaksi si •

Reaksi pada Anoda

: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e

Esel = +0,76 V

•

Reaksi pa pada Ka Katoda

: Cu2+(aq) + 2e → Cu (s)

Esel = +0,34 V

•

Reaksi Redoks pada sel: Zn (s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)

Esel = +1,10 V

1) Perhit hitun ung gan

a) Perhitungan log[Zn2+] [Cu2+] •

Dik : Zn2+=1,0M Cu2+=1,0M

logZn2+Cu2+=log1,01,0 = log 1 = 1

•

Dik : Zn2+=1,0M Cu2+=0,1 M

logZn2+Cu2+=log1,00,1 =log10 =2

•

Dik : Zn2+=1,0M Cu2+=0,01 M

logZn2+Cu2+=log1,00,01 =log100 =3

18

•

Dik : Zn2+=1,0M Cu2+=0,001 M

logZn2+Cu2+=log1,00,001 =log1000 =3 a) Membuat Grafik Hubungan Esel dengan logZn2+Cu2+ Tabel Analog antara Esel dengan logZn2+Cu2+

Esel 1,33

logZn2+Cu2+ 0

1,40

1

1,39

2

1,31

3

Grafik Hubungan Esel dengan logZn2+Cu2+

Dari grafik diatas dapat ditentukan nilai slope dan intersep : 1.Slope dan Intersep Berdasarkan Percobaan •

Slope Berdasarkan Percobaan Slope=y2-y1x2-x1 =1,40-1,313-1 =0,09-2 =- 0,045

•

Intersep = 1,44

1.Slope dan Intersep Berdasarkan Teori •

Slope=-RTnF =-8,314∙2982∙96500 =-0,013

•

Intersep = E° sel = + 1,10

19

a) Persamaa Persamaan n Nernst Nernst Persamaan Nernst Berdasarkan Teori

Esel=E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ =1,10-0,013∙2,303×0 =1,10 Esel=E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ =1,10-0,013∙2,303×1 =1,07 Esel=E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ =1,10-0,013∙2,303×2 =1,04 Esel=E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ =1,10-0,013∙2,303×3 =1,01

• Persamaan Nernst Berdasarkan Percobaan Percobaan

Esel=E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ =1,44-0,045×2,303×0 =1,44 Esel =E0sel-RTnF2,303ogZ =E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ n2+Cu2+ =1,44-0,045×2,303×1 =1,33

Esel =E0sel-RTnF2,303ogZ =E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ n2+Cu2+ =1,44-0,045×2,303×2 =1,23

Esel =E0sel-RTnF2,303ogZ =E0sel-RTnF2,303ogZn2+Cu2+ n2+Cu2+ =1,44-0,045×2,303×3 =1,13

a) Penentua Penentuan n % Error Error

1. % Error Error Eosel = Eosel Eosel teori-Eosel teori-Eosel percobaan×10 percobaan×100% 0% 20

=1,10-1,44×100% =34% 2. % Error Error Slope = Eosel Eosel slope-Eosel slope-Eosel percobaan×10 percobaan×100% 0% =0,032-(-0,045×100% =0,032×100% =3,2%. 3. % Er Error Es Esel

%Error Esel = Esel teori-Esel percobaan×100% =1,10-1,44×100% =34%

%Error Esel = Esel teori-Esel percobaan×100% =1,07-1,33×100% =26%

%Error sel = Esel teori-Esel percobaan×100% =1,04-1,22×100% =19%

%Error sel = Esel teori-Esel percobaan×100% =1,01-1,13×100% =12%

A. PEM PEMBAHA BAHASA SAN N

Praktikum ini bertujuan untuk membuktikan persamaan Nernst pada sistem Cu-Zn dan menentukan tetapan persamaan Nerst. Pembuktian persamaan Nerst ini menggunakan prinsip elektrokimia. Sel-sel elektrokimia terdiri dari sel galvani dan sel elektrolisis. Sel galvani adalah sel dimana energi bebas dari reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Seda Sedang ngka kan n

sel sel

elek elektr trol olis isis is

adal adalah ah sel sel

dima dimana na ener energi gi list listri rik k

digu diguna naka kan n

untu untuk k

berlangsungnya suatu reaksi kimia. Dalam percobaan ini, sistem Cu-Zn yang digunakan termasuk ke dalam sel galvani (sel elektrokimia). Sel galvani dari dua elektroda dan elektrolit. Elektroda adalah suatu penghantar listrik dan reaksi berlangsung dipermukaan elektroda. Sementara itu, elektrolit adalah 21

larutan yang dapat menghantarkan listrik. Elektroda yang digunakan pada praktikum ini adal adalah ah elekt elektro roda da Cu dan dan elek elektr trod odaa Zn, Zn, dima dimana na elek elektro troda da Cu dan dan elek elektr trod odaa Zu ini ini dihubungkan dengan voltmeter. Reaksi yang terjadi dalam sistem Cu-Zn ini merupakan reaksi redoks (reduksi dan oksida oksidasi) si).. Pada Pada reaksi reaksi redoks redoks terjad terjadii pemind pemindaha ahan n electro electron n dari dari redukt reduktor or ke oksida oksidator tor.. Sementara Sementara itu, dalam sel galvani, galvani, oksidasi oksidasi diartikan diartikan sebagai sebagai dilepaskann dilepaskannya ya electron electron oleh atom, molekul atau ion dan reduksi berarti diperolehnya electron oleh partikel-partikel lain. Dalam sistem Cu-Zn ini, elektroda berpindah dari logam (elektroda) Zn ke ion Cu 2+. Atom-atom Zn akan melepas dua electron dan larut sebagai ion Zn 2+. Electro Electron n yang yang dibebaskan tidak memasuki larutan, tetapi tertinggal pada logam (elektroda) Zn. Electron tersebu tersebutt selanj selanjutn utnya ya akan akan mengal mengalir ir ke logam logam tembag tembagaa (Cu) (Cu) melalu melaluii suatu suatu pengan pengantar tar (kabel). Ion Cu 2+ akan menangkap atau menyerap electron dari logam tembaga, kemudian mengendap. Hal ini sesuai dengan persamaan reaksi berikut : (Partana, 2003) Zn(s)

→ Zn2+(aq) + 2e-

Cu(s) + 2e

→ Cu(s)

Dengan demikian, rangkaian tersebut dapat menghasilkan aliran electron atau arus listrik. Akan tetapi, bersamaan dengan melarutnya logam Zn, larutan dalam gelas kimia 1 menjadi bermuatan positif. Hal ini akan menghambat pelarutan logam Zn selanjutnya. Sement Sementara ara itu, itu, laruta larutan n dalam dalam gelas gelas kimia kimia 2 akan akan bermua bermuatan tan negati negative ve seiring seiring dengan dengan mengendapnya ion Cu 2+. Hal ini akan menahan pengendapan ion Cu 2+. Sehingga, Sehingga, untuk menetralkan muatan listriknya, kedua larutan dalam gelas kimia 1 dan 2 dihubungkan dengan suatu jembatan garam. Jembatan garam ini berupa larutan garam atau elektrolit seperti NaCl atau KNO3. Pada Pada prinsi prinsipny pnya, a, ion-io ion-ion n negatif negatif dari dari jembata jembatan n garam garam akan akan bergerak ke gelas kimia 1 untuk menetralkan kelebihan ion Zn2+, sedangkan ion-ion positif akan bergerak bergerak ke gelas gelas kimia 2 untuk untuk menetralka menetralkan n ion SO42. Sehingga Sehingga fungsi jembatan jembatan garam pada sel ini juga untuk menyeimbangkan ion-ion dalam kedua geasl kimia gar dapat bergerak atau mengalir. Dalam percobaan ini, jembatan garam yang digunakan terbuat dari gulungan kertas sering yang dibasahi oleh karutan KNO 3. Berd Berdasa asark rkan an penj penjel elasa asan n di atas, atas, dapa dapatt disim disimpu pulk lkan an bahw bahwaa Zn lebi lebih h muda mudah h teroksidasi atau mudah melepas electron daripada Cu, sebaliknya ion Cu 2+ lebih mudah tered tereduk uksi si atau atau muda mudah h meny menyera erap p elec electr tron on dari dari pada pada Zn2+. Perbedaan Perbedaan kecenderung kecenderungan an teroksidasi menghasilkan perbedaan rapatan muatan antara elektroda Zn dengan elektroda Cu. Perbedaan rapatan muatan itu, menyebabkan menyebabkan beda potensial potensial listrik antara Zn dan Cu yang mendorong electron mengalir. Selisih potensial itu yang disebut potensial sel (Esel). 22

Potensial sel dalam kondisi standar (konsentrasi 1 M, suhu 25 0C, dan tekanan 1 atm) disebut potensial electrode standar (E0sel). Pada percobaan ini, ditentukan potensial sel (Esel) dengan konsentrasi larutan CuSO4 yang berbeda-beda, yaitu 1 M; 0,1 M; 0,01 M; dan 0,001 M dan untuk konsentrasi larutan larutan ZnSO ZnSO4 teta tetap p 1 M. Berd Berdas asar arka kan n teor teorin inya ya,, nila nilaii pote potens nsia iall stan standa darr untu untuk k sel sel elektro elektrokim kimia ia Cu-Zn Cu-Zn ini adalah 1,10 V (E0sel). Sedangkan, nilai potensial standar yang diperoleh dari percobaan (intersep pada grafik) adalah 1,44 V. Hasil ini sangat berbeda dari nilai E0sel berdasarkan teori, yang terbukti dari % error yang diperoleh yaitu 34%. Persamaan Nerst dinyatakan dalam bentuk E sel = E0sel -

2,303 log

,

[ Zn + ] [Cu + ]

RT

2

nF

2

dengan RT/nF merupakan tetapan. Dimana R adalah tetapan gas yang harganya 8,314 j/Kmol, T adalah temperature mutlakn dalam keadaan standar 250 C

298 K, n adalah ≈

jumlah electron yang terlibat, yaitu 2 (dalam sel Cu-Zn), dan F adalah bilangan Faraday sebesar 96.000 c/Mol. Sehingga, Sehingga, dari nilai tetapan tetapan tersebut tersebut diperoleh diperoleh RT/nF berdasarkan berdasarkan teori adalah 0,013. Nilai RT/nF ini merupakan merupakan nilai slope berdasarkan berdasarkan teori. Sedangkan, Sedangkan,

nilai slope berdasarkan berdasarkan percobaan diperoleh diperoleh dari gradik dengan dengan rumus

yaitu sebesar ∆ y ∆ x

0,045. Perbedaan ini terlihat dari hasil % error untuk slope yang diperoleh adalah 3,2%. Berdasarkan hasil pengukuran nilai Esel pada voltmeter, untuk [Cu 2+] 0,1 M; 0,01 M; 0,001 M dan 1 M berturut-turut adalah 1,31 V; 1,39V; DAN 1,35 v. Sedangkan berdasarkan teori, E Sel yang diperoleh adalah 1,01 V, 1,04 V; 1,07 V; dan 1,10 V. Sehing Sehingga ga bisa bisa terlih terlihat at bahwa bahwa konsen konsentras trasii Cu2+ mempengaru mempengaruhi hi nilai Esel. Seharusnya, Seharusnya, semakin besar [Cu2+] maka semakin besar pula nilai E sel yang diperoleh. Perbedaan hasil Esel Esel pada pada perc percob obaan aan deng dengan an Esel Esel menu menuru rutt teor teorii diseb disebab abka kan n kare karena na volm volmte terr yang yang diguna digunakan kan kurang kurang berfun berfungsi gsi dengan dengan baik baik atau atau diseba disebabka bkan n elektro elektroda da Cu dan Zn yang yang digunakan digunakan pada berbagai konsentrasi Cu 2+ tidak bersih (karena tidak diamplas kembali). Hal ini terlihat dari nilai % error yakni berturut-turut sebesar 12%, 19%, 20% dan 34%.

B. KESIMPULAN 1. Persamaan Persamaan Nernst Nernst dapat dibukt dibuktikan ikan dengan dengan menggun menggunakan akan sel elektro elektrokimia kimia Cu-Zn. Cu-Zn. 23

2. Pada sel sel elektrokim elektrokimi, i, elektron elektron mengalir mengalir dari dari Zn (reduktor) (reduktor) ek Cu2+ (oksidator) 3. Dalam sel elektrokimi elektrokimiaa terjadi terjadi reaksi reaksi redoks, redoks, yakni yakni : Zn(s) + Cu2+(as) → Zn2+(aq) + Cu(s) 4. Nilai E0 sel yang diperoleh berdasarkan percobaan adalah 1,44 V sedangkan nilai E 0 sel yang diperoleh berdasarkan teori adlaah 1,10 V. 5. Berdasa Berdasarka rkan n teoriny teorinya, a, semakin semakin besar besar konsent konsentrasi rasi Cu2+ maka semakin besar pula nilai Esel. 6. Jem Jembatan

garam ram

pada

sel

elektrok rokimia

berfu rfungsi

untuk

menetr etralkan

dan

menyeimbangkan ion-ion kedua larutan CuSO 4 dan ZnSO 4.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 2001. Elektrokimia 2001. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Kimia. Bandung: PT Citra Aditya Sakti. Keenan, dkk. 1999. Kimia 1999. Kimia untuk Universitas. Universitas. Jakarta : Erlangga. Partana, Crys Fajar, dkk. 2003. Common Textbook Kimia Dasar 2. 2 . Yogyakarta : UNY Press.

24

25

ACARA III PENENTUAN TETAPAN LAJU PADA REAKSI SAPONIFIKASI ETIL ASETAT


1. Tujuan Tujuan Praktikum Praktikum

: Membuktika Membuktikan n bahwa reaksi saponifikasi saponifikasi etil asetat adalah adalah orde orde dua dan menent menentuka ukan n tetapa tetapan n laju laju reaksi reaksi tersebut.

2. Hari,ta Hari,tangg nggal al Prakti Praktikum kum

: Selasa, Selasa, 12 April April 2011 2011

3. Tempat Tempat praktikum praktikum

: Laboratoriu Laboratorium m Kimia Dasar, Lantai Lantai III, Fakultas Fakultas MIPA, Universitas Mataram.


Memp Mempela elaja jari ri kine kineti tika ka Kimi Kimiaa bert bertuj ujua uan n untu untuk k mema memaha hami mi secar secaraa terp terperi erinc ncii bagaimana berlangsungnya reaksi kimia. Perubahan terhadap yang dialami pereaksi untuk untuk menjad menjadii produk produk bersam bersama-sam a-samaa merup merupaka akan n mekani mekanisme sme reaksi. reaksi. Tiap Tiap tahaap tahaap ini merupakan proses elementer atau merupakan reaksi parlementer, biasanya hanya satu, dua, dua, atau atau tiga tiga parti partike kell terseb tersebut ut sebag sebagai ai pere pereak aksi si dala dalam m tiap tiap taha tahap p sema semacam cam ini. ini. Mempelajari laju reaksi merupakan cara yang terbaik untuk mengetahui mekanismenya, laju direaksikan sebagai perubahan konsentrasi sebagai suatu spesi persamaan waktu (Keenan, 1999 : 512). Tiap Tiap reaksi reaksi kimia kimia berlan berlangsu gsung ng dengan denganlaju laju tertent tertentu. u. Reaksi-r Reaksi-reak eaksi si kimia kimia pun berlangsung diantara kedua waktu yang ekstrem ini kecepatan berlangsungnya perubahan kimia disebut laju reaksi. Menurut definisi itu, maka laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju pengurangan reaktan tiap satuan waktu, atau dapat juga dinyatakan sebagai laju pembentukan produk tiap satuan waktu. Laju suatu reaksi sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu sifat dan keadaan zat, konsentrasi, temperatur, dan katalisator (Partana, 2003 : 47). Untuk Untuk menent menentuka ukan n laju laju dari dari reaksi reaksi kimia kimia yang yang diberik diberikan, an, harus harus ditent ditentuka ukan n seberapa seberapa cepat perubahan konsentrasi konsentrasi yang terjadi terjadi pada reaktan atau produkny produknya. a. Secara umum, apabila terjadi reaksi A → B, maka mula-mula yang ada adalah zat A dan zat B sama sekali belum ada. Setelah beberapa waktu, konsentrasi B akan meningkat sementara 26

konsentrasi zat A menurun. Secara kuantitatif dapat dinyatakan bahwa laju pengurangan zat A adalah : Va = d A − [ ] dt

dan laju pembentukan zat B adalah Vb =

−

[ ]

d B dt

sehingga secara stoikhimetri dapat dinyatakan bahwa : V=

=

− d [ A] dt

− d [ B ] dt

Laju reaksi terukur seringkali sebanding dengan konsentrasi reaktan dengan suatu pangkat tertentu. Sebagai contoh, misalnya laju yang sebanding dengan konsentrasi dua reaktan A dan B, dapat dituliskan sebagai : v = k [A][B]. Koefisien k, disebut konstanta laju yang tidak bergantung pada konsentrasi (tetapi bergantung pada temperatur). Persamaan sejenis ini yang ditentukan ditentukan sebagai hasil eksperimen eksperimen disebut hukum laju. Secara formal, hukum laju adalah persamaan yang menyatukan laju reaksi V sebagai fungsi dari konsentrasi semua spesies yang menentukan laju reaksi. (Achmad, 2001 : 161). Orde Orde suatu suatu reaksi reaksi adalah adalah jumlah jumlah pangk pangkat at faktor faktor kosent kosentrasi rasi dalam dalam hukum hukum laju laju bentuk diferensial. Orde dari suatu reaksi ini menggambarkan bentuk matematik dimana hasil percobaan dapat ditunjukkan. Orde reaksi hanya dapat dihitung secara eksperimen dan hanya dapat diramalkan jika suatu mekanisme reaksi diketahui ke seluruh orde reaksi yang yang dapat dapat ditent ditentuka ukanse nsebag bagai ai jumlah jumlah dari dari ekspone eksponen n untuk untuk masing masing-mas -masing ing reaktan reaktan.. Sedangkan harga eksponen untuk masing-masing reaktan dikenal sebagai orde reaksi untuk komponen itu. Sebagai contoh apabila V = k [A][B], reaksi tersebut adalah orde satu terhadap terhadap A dan juga juga orde orde satu terhadap terhadap B. Orde Orde keselu keseluruh ruhan an reaksi reaksi merupa merupakan kan penjumlahan orde semua komponennya. Jadi secara keseluruhan reaksi sebagai contoh diatas adalah reaksi orde dua (Dogra, 1995 : 624).

B. ALAT ALAT DAN DAN BAH BAHAN AN 1. Alat

a. Buret 50 mL b. Tiang statif 27

c . K le m d. Termometer e. Pipet te tetes f. Gela Gelass ukur ukur 100 mL g. Gela Gelass uk ukum 50 mL h. Erle Erleme meye yerr 250 250 mL i.

Pema emanas li listr strik

j.

Stopwatch

1. Bahan

a. Laru Laruta tan n eti etill aset asetat at 0,02 0,02 M b. Larutan NaOH 0,02 M c. Larut arutan an HCl HCl 0,0 0,02 2M d. Indikato ator PP PP


Erlenmeyer 250 mL

Erlenmeyer 250 mL

diisi

diisi

100 mL Etil Asetat 0,02 M

100 mL NaOH 0,02 M

–

Δ hingga suhu kedua larutan sama

–

Dicampurkan kedua larutan

–

Ditunggu bereaksi selama 5 menit Hasil (Larutan a)

–

Diambil 10 mL “Larutan a”

–

Setiap 10 mL dicampurkan dengan 20 mL HCL dalam 5 erlenmeyer yang berbeda.

–

+ Indikator pp

–

Dititrasi dengan Larutan NaOH 0,02 M. Hasil

–

Diulangi dengan rentang waktu larutan a bereaksi berbeda-beda ( 10, 20, 30, 40 menit )

28

A. HASI HASIL L PENGA PENGAMA MATA TAN N

No Perlakuan Pengamatan 1. Pengukuran ran suhu asam sam ase asetat glacial Warna awal keduanya putih bening. Suhu 30 oC Sampai warna merah muda bening

dan NaOH 0,02 M Dititrasi

2. No. 1. 2. 3. 4. 5.

Waktu reaksi (menit) 5 10 20 30 40

Volume NaOH 0,02 M (mL) 17,5 13,5 17,9 18,5 19,1

B. ANAL ANALIS ISIS IS DAT DATA A A. Pers Persam amaa aan n Reaks Reaksii

CH3COOH(aq) + NaOH (aq) →CH3COONa(aq) + H2O(l) Proses pencampuran dengan dengan HCl 0,02M 0,02M (20mL) dalam Erlenmeyer: CH3COONa(aq) + HCl(aq) → CH3COOH(aq) + NaCl(aq) NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l) HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

B. Perh Perhit itun unga gan n

a. Menc Mencar arii mili milimo moll NaOH NaOH sisa sisa reak reaksi si Dik : [HCl] awal

= 0.,02 M

V HCl awal

= 20 mL

[NaOH]

= 0,02 M

V NaOH akhir = V NaOH akhir pada pada titrasi Untuk 5 menit

Vol NaOH akhir = 17,5 mL mmol mol NaO NaOH H sisa sisa

= mmo mmoll HC HCl awa awall – mmol mol HCl HCl akh akhir = M1. V1 – M2. V2 = 0,02. 20 – 0,02. 17,5 17,5 = 0,05 mmol mmol

Untuk 10 menit

Vol NaOH akhir = 13,9 M mmol mol NaO NaOH H sisa sisa

= mmo mmoll HC HCl awa awall – mmol mol HCl HCl akh akhir 29

= M1. V1 – M2. V2 = 0,02. 20 – 0,02. 13,9 = 0,122 mmol

Untuk 20 menit


= mmo mmoll HC HCl awa awall – mmol mol HCl HCl akh akhir = M1. V1 – M2. V2 = 0,02. 20 – 0,02. 17,9 = 0,092 mmol

Untuk 30 menit


= mmo mmoll HC HCl awa awall – mmol mol HCl HCl akh akhir = M1. V1 – M2. V2 = 0,02. 20 – 0,02. 18,5 = 0,03 mmol

Untuk 40 menit


= mmo mmoll HC HCl awa awall – mmol mol HCl HCl akh akhir = M1. V1 – M2. V2 = 0,02. 20 – 0,02. 16 = 0,018 mmol

a. Menca Mencari ri mmol mmol NaOH NaOH yang yang bere bereaks aksii Untuk 5 menit

mmol mmol NaOH NaOH = mmol mmol NaOH NaOH awal – mmol mmol NaOH NaOH sisa sisa = M. V – mmol NaOH sisa = 0,02. 100 – 0,05 mmol = 1,05 mmol

Untuk 10 menit

mmol mmol NaOH NaOH = mmol mmol NaOH NaOH awal – mmol mmol NaOH NaOH sisa sisa 30

= M. V – mmol NaOH sisa = 0,02. 100 – 0,122 = 1,878 mmol Untuk 20 menit

mmol mmol NaOH NaOH = mmol mmol NaOH NaOH awal – mmol mmol NaOH NaOH sisa sisa = M. V – mmol NaOH sisa = 0,02. 100 – 0,042 mmol = 1,958 mmol Untuk 30 menit

mmol mmol NaOH NaOH = mmol mmol NaOH NaOH awal – mmol mmol NaOH NaOH sisa sisa = M. V – mmol NaOH sisa = 0,02. 100 – 0,03 mmol = 1,97 mmol Untuk 40 menit

mmol mmol NaOH NaOH = mmol mmol NaOH NaOH awal – mmol mmol NaOH NaOH sisa sisa = M. V – mmol NaOH sisa = 0,02. 100 – 0,018 = 1,982 mmol

a. Mencar ncarii nil nilai ai x Untuk 5 menit

X = mmol NaOH yang bereaksiVolume NaOH ml =1,95100 =1,95 .10-2

Untuk 10 menit

X = mmol mmol NaOH yang bereaksiVolume NaOH NaOH ml =1,878100 =1,878 .10-2

Untuk 20 menit

X = mmol NaOH yang bereaksiVolume NaOH ml =1,958100 =1,958 .10-2 31

Untuk 30 menit


Untuk 40 menit


d.

Mencari nilai 1a-x

Dik: a = konsentrasi awal NaOH = 0,02 M Untuk t = 5 menit

1 a-x= 10,02-1,95×10-2 =2000 M-1 Untuk t = 10 menit

1 a-x=10,02-1,88×10-2 = 833,33 M -1

Untuk t = 20 menit

1 a-x=10,02-1,96×10-2 =2500 M -1 Untuk t = 30 menit

1 a-x=10,02-1,97×10-2 = 3333,33 Untuk t = 40 menit

1 a-x=10,02-1,97×10-2 =5000M-1

e.

Tabel hubungan T (waktu) dengan 1 a-x

T (menit) 5

1 a-x (M-1) 2000,00 32

10 20 30 40 f.

833,33 2500,00 3333,33 5000,00

Grafik Hubungan T(waktu) dengan 1 a-x

Slope =Y2-Y1X2-X1

=

5000- 200040-5

= 85,71 Intersep = 1500

g.

Mencari nilai K

Rumus : K= 1t xa (a-x)

Intersep Keterangan : x = volume titrasi

Slope

a = volume HCl = 20 mL Untuk t = 5 menit

K= 1t xa (a-x) = 15 17,520 (20-17,5) = 0,07

Untuk t = 10 menit

K= 1t xa (a-x) = 110 13,920 (20-13,9) = 0,011 Untuk t = 20 menit

K= 1t xa (a-x) = 120 17,920 (20-17,9)

= 0,021 Untuk t = 30 menit

K= 1t xa (a-x) = 130 18,520 (20-18,5) = 0,02 33

Untuk t = 40 menit

K = 1t xa (a-x) = 140 19,120 (20-19,1) = 0,026 G. PEMB PEMBAH AHAS ASAN AN

Praktikum Praktikum ini berkaitan berkaitan dengan dengan prinsip prinsip kinetika kinetika kimia. kimia. Adapun Adapun tujuan tujuan praktikum praktikum ini sdalah untuk membuktikan bahwa reaksi saponifikasi etil asetat adalah orde dua dan untuk menentukan tetapan laju reaksi tersebut. Pada dasarnya, kinetika kimia merupakan bagian dari ilmu kimia fisia yang mempelajari tentang kecepatan reaksi-reaksi kimia dan mekanisme mekanisme reaksi-reaksi reaksi-reaksi yang bersangkutan bersangkutan.. Kecepatan Kecepatan berlangsung berlangsungnya nya reaksi-reaksi reaksi-reaksi inilah yang disebut laju reaksi, yang dinyatakan sebagai perubahan kosentrasi zat pereaksi atau produk reaksi tiap satuan waktu (Achmad, 2001 : 152). Pada tahap pertama percobaan, sebelum larutan etil asetat dan NaOH dicampurkan terlebih dahulu suhu kedua larutan disamakan yakni sebesar 29 0C. Tujuan suhu kedua larutanini disamakan agar tidak mempengaruji laju rekasi ketika etil asetat dan NaOH dicampurkan. Karena menurut teori, makin tinggi temperatur atau suhu maka akan makin besar pula energi kinetik yang dimiliki molekul-molekul pereaksinya. Sehingga jumlah dan energi energi tumbuk tumbukan an antar antar moleku molekul-m l-mole olekul kul semakin semakin besar besar yang yang akan akan menyeb menyebabk abkan an reaksi kimia berlangsung cepat. (Pratana, 2003: 58) . Reak Reaksi si yang yang terja terjadi di pada pada etil etil asetat asetat deng dengan an NaOH NaOH term termasu asuk k dala dalam m reaks reaksii saponifikasi saponifikasi.. Karena pada reaksi ini terbentuk terbentuk natrium natrium asetat dan etanol sebagaihasil sebagaihasil dari hidrolisis etil asetat dengan basa NaOH. Pada dasarnya reaksi saponifikasi adalah reaksi hidrolisis sautu lemak atau minyak seperti ester dengan satu basa contoh NaOh yang menghasilkan sabun atau gliserol seperti natrium asetat. Reaksi yang terbentuk CH3COOC2H5 + NaOH → CH 3COONa + C2H5OH Dari persamaan reaksi terlihat bahwa satu mol CH3COOC2H5 akan bereaksi dengan satu mol NaOH. Karena konsentrasi yang digunakan keduanya sama yakni 0,02 M. Reaksi kedua larutan ini dibiarkan sambil dikocik hingga tercampur seluruhnya setelah mencapai waktu 5 menit, 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit. Setelah reaksi berlangsung selama selama waktu waktu yang yang ditent ditentuka ukan, n, maka maka reaksi reaksi beriku berikutny tnyaa adalah adalah menitr menitrasi asi campur campuran an tersebut (berisi NaOH sisa) dengan larutan HCl. Jadi, NaOH yang sisa akan ekivalen dengan HCl. Pada waktu t, volume HCl ekivalen juga dengan basa yang siswa, begitu pula dengan mmol HCl juga ekivalen dengan mmol basa yang sisa. Oleh karena itulah, rumus mencari mmol NaOH sisa adalah selisih dari mmol HCl awal dengan mmol HCl akhir. Dimana, mmol HCl akhir ini ekivalen dengan mmol NaOH akhir (yang digunakan saat 34

titrasi) titrasi).. Dalam Dalam proses proses titrasi titrasi ini, ini, indika indikator tor yang yang diguna digunakan kan adalah adalah indika indikator tor PP untuk untuk mengetahui titik akhir titrasinya, yakni saat terjadi perubahan warna pada larutan yang dititrasi (dari bening menjadi merah muda). Berdasa Berdasarka rkan n hasil hasil pengam pengamatan atan,, semaki semakin n banyak banyak waktu waktu yang yang diguna digunakan kan untuk untuk bereaksi maka semakin s emakin banyak volume NaOH yang digunakan untuk titrasi. Namun, pada pengulangan yang kedua pada T =10 menit terjadi pengurangan volume NaOH. Hal ini disebabkan disebabkan terlalu banyaknya banyaknya indikator indikator PP yang diteteskan diteteskan pada campuran campuran yang akan dititrasi. Akibatnya, perubahan warna larutan akan terjadi cepat dengan volume NaOH yang terpakai lebih sedikit. Untuk membuktikan membuktikan bahwa reaksi saponifikas saponifikasii etil asetat adalah reaksi orde dua, dilihat dari reaksinya seperti berikut : CH3COOC2H5

+

OH- →

CH3COO-

+

C2H5OH

t=0

a

b

-

-

bereaksi

x

x

x

x

(a – x)

(b – x)

x

x

t=t

Jika Jika a adala adalah h kons konsen entr trasi asi awal awal ester ester,, b adala adalah h konse konsent ntras rasii awal awal OH- dan dan x adal adalah ah konsentrasi ester atau basa yang bereaksi, maka persamaan lajunya lajunya menjadi

dxdt = k a-x(b-x) Karena konsentrasi ester (etil asetat) sama dengan konsentrasi NaOH yakni 0,02 M maka a = b. dxdt

= ka-x2

dx (a-x)2 = k dt

Jika diintegralkan diperoleh : 1(a-x) = k t+tetapan Jika x = 0, t= 0 maka diperoleh tetapan

, sehingga rumus tetapan laju menjadi : 1

a

k t = 1(a-x)- 1a k=1t xa(a-x)

35

Dari rumus tersebut, diperoleh nilai K pada waktu 5,10,20,30 dan 40 menit berturut-turut adalah 0,07; 0,011; 0,020; 0,021 dan 0,026. Seharusnya nilai k yang diperolah konstan atau medekati konstan dan semakin lama waktu bereaksi (pengocokan campuran) semakin besar nilai K laju reaksinya. Hal ini dapat terjadi karena beberapa faktor seperti pembacaan volume titrasi yang kurang akurat, pengocokan yang kurang sempurna sehingga larutan tidak tercampur dengan baik, atau karena sifat salah satu zat yang mudah menguap sehingga konsentrasinya menjadi berkurang. Berdasarkan grafik hubungan T (waktu) dengan

x diperoleh nilai slope 85,71 1

a dan nilai intersep 1500. Reaksi berorde dua dapat dibuktikan dari grafik yang terbentuk lurus atau mendekati lurus dengan arah grafik miring ke kiri. Seharusnya pada percobaan ini diperoleh grafik yang lurus, tapi karena pada percobaan kedua (T2 = 10 menit) terjadi

kesalahan maka diperoleh nilai

x menurun. 1

a H. KE KESI SIMP MPUL ULAN AN

1. Reaksi etil asetat asetat dengan dengan NaOH termasu termasuk k dalam dalam reaksi reaksi saponifik saponifikasi asi 2. Laju suatu suatu reaksi reaksi dapat dipeng dipengaruhi aruhi oleh oleh suhu dan konsentr konsentrasi asi pereaksiny pereaksinyaa 3. Sema Semaki kin n lama lama wakt waktu u peng pengoc ocok okan an camp campur uran an maka maka sema semaki kin n besa besarr nila nilaii K yang yang diperoleh karena semakin banyaknya volume titrasi yang digunakan 4. Teta Tetapa pan n laju laju reaks reaksii pada pada wakt waktu u 5,10 5,10,2 ,20, 0,30 30 dan dan 40 meni menitt dipe dipero role leh h bertu berturu rut-t t-tur urut ut sebesar 0,07; 0,011; 0,020; 0,021 dan 0,026. 5. Reaksi berorde berorde dua dapat dibuktikan dibuktikan dari dari grafik grafik t (waktu (waktu)) dengan dengan

x berbentuk garis 1

a lurus atau mendekati lurus 6. Jumlah Jumlah mol NaOH akan ekivalen ekivalen dengan dengan jumlah jumlah mol mol HCl. HCl.

36

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 2001. Elektrokimia 2001. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Kimia. Bandung: PT Citra Aditya Sakti. Dogra, S. K. dan S. Dogra. 1990. Kimia 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal . Jakarta : UI Press. Keenan, dkk. 1999. Kimia 1999. Kimia untuk Universitas. Universitas. Jakarta : Erlangga. Partana, Crys Fajar, dkk. 2003. Common Textbook Kimia Dasar 2. 2 . Yogyakarta : UNY Press.

37

ACARA IV PENENTUAN TETAPAN ADSORPSI KARBON AKTIF

A. PELAKS PELAKSANA ANAAN AN PRAK PRAKTIK TIKUM UM 1. Tuju Tujuan an Prak Prakti tiku kum m : Memp Mempel elaj ajar arii sif sifat at kuan kuanti tita tati tiff pro prose sess adso adsorb rbsi si karb karbon on akti aktif f melalui nilai tetapan Freudlich. 2. Hari, tanggal : Selasa, 20 April 2010. 3. Temp Tempat at Prak Prakti tiku kum m : Labo Laborat rator oriu ium m Kimi Kimiaa Dasar Dasar,, Lant Lantai ai III, III, Faku Fakult ltas as MIPA, MIPA, Universitas Mataram. B. LANDA ANDAS SAN TE TEOR ORII Peristiwa adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan suatu fasa tertentu (gas,

cair) pada permukaan zat penyerap berupa padatan. Secara umum peristiwa adsorpsi yang terjad terjadii pada pada laruta larutan n terbagi terbagi atas atas 2 bagian bagian,, yaitu yaitu adsorps adsorpsii fisika fisika dan adsorpsi adsorpsi kimia. kimia. Adsorpsi fisika merupakan adsorpsi yang disebabkan oleh gaya van der waals yang ada pada permukaan adsorben (zat penyerap) dan terjadi di lapisan pada permukaan adsorben yang umumnya lebih besar dari satu mol. Sedangkan adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi karena adanya reaksi antara zat yang diserap (adsorbat) dan adsorben, lapisan moleku molekull pada pada permuk permukaan aan adsorb adsorben en hanya hanya satu lapis lapis dan panas panas adsorp adsorpsin sinya ya tinggi tinggi (Keenan, 1999 : 99). Kinetka Kinetka adsorpsi adsorpsi menyatakan menyatakan adanya proses penyerapan penyerapan suatu zat oleh adsorben dalam suatu fungsi waktu. Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul zat padat atau zat 38

cair cair,, memp mempun unya yaii gaya gaya tarik tarik kea kea rah rah dala dalam, m, karen karenaa tida tidak k ada ada gaya gaya-g -gay ayaa lain lain yang yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi, zat yang diserap masuk ke dalam dalam absorb absorben en sedang sedangkan kan pada pada adsorp adsorpsi si zat yang yang terserap terserap hanya hanya terdap terdapat at pada pada permukaannya (Sukardjo, 1990 1990 : 84). Suatu Suatu adsorb adsorben en dengan dengan bahan bahan dan jenis jenis terten tertentu, tu, banyak banyaknya nya gas yang yang dapat dapat diserap diserap makin besar besar bila bila temper temperatu aturr kritis kritis semakin semakin tinggi tinggi atau atau gas tersebu tersebutt mudah mudah dicairkan. Semakin luas permukaan dari suatu adsorben yang digunakan maka semakin banyak gas yang dapat diserap. Luas permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorben. Daya serapa gas terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan adsorben, temperatur, dan tekanan gas (Atkins, 1990 : 143). Isoterm Isoterm Freudlichb Freudlichberdasark erdasarkan an asumsi bahwa adsorben adsorben mempunyai mempunyai permukaan permukaan yang yang hetero heterogen gen dan tiap moleku molekull memilk memilkii potens potensii penyer penyerapa apan n yang yang berbed berbeda-be a-beda. da. Persamaan isotherm freudlich merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini. Persamaannya adalah x/m = kC1/n dengan x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg) , m = massa dari adsorben (mg), C = konsentrasi dari adsorbat yang tersisa dalam kesetimbangan , dan k,n,= konstanta adsorben. Dari persamaan tersebut, jika konstentrasi larutan dalam kesetimbangan diplot sebagai ordinat dan konsentrasi adsorbat dalam adsorben sebagai absis pada koordinat logaritmik, akan akan dipero diperoleh leh gradie gradien n n dan interse intersep p k. Dari Dari isoterm isoterm ini, akan akan diketa diketahui hui kapasit kapasitas as adsorben dalam menyerap air. Isoterm ini akan digunakan dalam penelitian yang akan dilakukan, karena dengan isoterm ini dapat ditentukan efisiensi dari suatu adsorben (Bird, 1987 : 87). Arang aktif merupakan senyawa karbon amorf berbentuk padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia atau sifat adsorpsinya selektif tergantung pada besar atau pori-pori dan luas permukaannya. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25-100 % terhadap berat arang aktif. Daya serap ini ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia atau pun dengan pemanasan pada temperatur yang tinggi. Dengan demikian arang akan mengalami perubahan sifat-sifat 39

kimia dan fisika. Arang yang demikian disebut arang aktif. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m 2, sehingga sangat selektif menyerap partikel-partikel yang sangat kecil berukuran 0,01- 0,0000001 mm (Serimbing, 2003 : 5).

C. ALAT LAT DAN DAN BAHA BAHAN N a) Alat

1.

Erlenmeyer 100 mL mL

2.

Buret 50 mL

3.

Statif

4.

Klem

5.

Corong gelas

6.

Nerac raca anali alitik

7.

Pengaduk

8.

Gelas kimia 25 250 mL mL

9.

Gelas ukur 25 mL

10. 10. Gelas Gelas ukur ukur 50 mL 11. 11. Pipe Pipett tet tetes es 12. 12. Labu Labu tak takar ar 100 100 mL mL 13. 13. Peng Pengad aduk uk 14. 14. Stop Stopwa watc tch h

a) Baha ahan

1.

Laru Laruta tan n asa asam m ase aseta tatt (CH (CH3COOH) 0,1 M

2.


3.


4.

Laru Laruta tan n asa asam m ase aseta tatt (CH (CH3COOH) 0,4M

5.

Laru Laruta tan n asa asam m ase aseta tatt (CH (CH3COOH) 0,5M 40

6.

Laru Laruta tan n asa asam m ase aseta tatt (CH (CH3COOH) 0,6M

7.

Norit

8.

NaOH 0,5 N

9.

Tissue

10. 10. Kert Kertas as lab label el 11. Aqu Aquades ades 12. 12. Indi Indika kato torr pp

B. SKEMA KE KERJA 1.

Pembuatan Larutan

Asam Asetat

–

Dibuat larutan 100 ml Asam asetat 0,1 M. 0,2 M. 0,3 M. 0,4 M. 0,5 M. 0,6

M.

Hasil (larutan asam asetat)

1.

Proses Adsorpsi

Larutan asam asetat dengan konsentrasi berbeda (0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6 M)

–

diambil 30ml

–

+ 1 gram karbon aktif

–

Dikocok hingga ± 10 menit

–

disaring

Hasil

–

diambil 10ml

–

Ditambah 3 tetes indikator P p

–

Titrasi dengan NaoH 0,5 N

41

Hasil (diulangi percobaan tersebut diatas dengan konsentrasi larutan asam asetat yang berbeda dengan cara yang sama)

B. HASIL ASIL PE PENGAM NGAMAT ATA AN

Hasil Pengamatan Volume NaOH dari Proses Titrasi No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

[CH3COOH] 0,1M 0,2M 0,3 M 0,4 M 0,5 M 0,6 M

VNaOH (titrasi) 4,35 mL 3,65 mL 5,9 mL 8,6 mL 11,1 mL 13 mL

C. ANAL NALISIS SIS DATA ATA 1. Penentua Penentuan n Konsen Konsentras trasii Asam Asam Aseta Asetatt Standa Standarr

Diketahui :

[NaOH]awal = 0,5 M VCH3COOH = 10 mL

a.

Untu Untuk k kon konsen sentra trasi si asam asam aseta asetatt 0,1 0,1 M

=4,35 x 0,510

=0,22 M

b.

Untuk konsentrasi asam asetat 0,2 M

=3,65 x 0,510

= 0,18 M

c.


42

=5,9 x 0,510

=0,29 M

d.

Untu Untuk k kons konsen entra trasi si asam asam aseta asetatt 0,4 0,4 M

=8,6 x 0,510

=0,43 M

e.


=11,1 x 0,510

=0,56 M

f.

Untu Untuk k kons konsen entr tras asii asam asam ase aseta ta 0,6 0,6 M

=13 x 0,510

=0,65 M

1. Penentua Penentuan n Massa Massa (x) asam aseta asetatt yang teradsor teradsorpsi psi a. Untuk Untuk konsen konsentras trasii asam asam asetat asetat 0,1 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000

= o,1 x 60 x 101000

=0,06 gr

43

b. Untuk konsentrasi asam asetat 0,2 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000 = o,2 x 60 x 101000 = 0,12 gr

c. Untuk Untuk konsen konsentras trasii asam asam asetat asetat 0,3 0,3 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000 = o,3 x 60 x 101000

= 0,18 gr d. Untuk Untuk kon konsen sentras trasii asam asam asetat asetat 0,4 0,4 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000 = o,4 x 60 x 101000

= 0,24 gr e. Untuk Untuk konsen konsentras trasii asam asam asetat asetat 0,5 0,5 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000 = o,5 x 60 x 101000

= 0,30 gr

f. Untu Untuk k kons konsen entra trasi si asam asam aset asetat at 0,6 0,6 M Massa (x) asam asetat =CH3COOH∙Mr CH3COOH ∙V CH3COOH1000 = o,6 x 60 x 101000

= 0,36 gr

1. Tabe Tabell Ana Analog log C (M) 0,22 0,18 0,29

x (gr) 0,06 0,12 0,18

x/C 0,27 0,66 0,62

Log (x/C) -0,57 -0,18 -0,21

Log C -0,66 -0,74 -0,54 44

0,43 0,56 0,65

0,24 0,30 0,36

0,56 0,54 0,55

-0,25 -0,27 -0,26

-0,37 -0,25 -0,19

2. Kur Kurva va Hubu Hubunga ngan n Log (x/C) (x/C) deng dengan an Log Log C

•

Intersep Dimana intersep = log K, maka : log K

= -0,32

K Slope = 0, 0,48

•

Intersep

Slope =∆Y∆X =Y2-Y1X2-X1 =-0,25-(-0,18)-0,37-(-0,74) = -0,2

B. PEMBAHASAN Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari sifat kuantitatif proses adsorpsi karbon

aktif melalui nilai tetapan Freudlich. Penggunaan karbon aktif dalam proses adsorpsi ini didasarkan pada sifat karbon aktif yang dapat dijadikan sebagai zat penyerap (adsorben). Karbon aktif atau arang aktif adalah suatu padatan berpori yang terdiri dari 85-95 % unsu unsure re kabo kabon n yang yang masi masing ng-ma -masin sing g berik berikat atan an secara secara kova kovale len. n. Deng Dengan an demi demiki kian an,, permukaan karbon aktif bersifat non polar. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25-100% terhadap berat karbon aktif. Daya serap ini dipengaruhi oleh luas permukaan partikel karbon aktif, diman dalam 1 gram karbon aktif memiliki luas permukaan sebesar 300-3500 m 2/g. Besar kecilnya luas permukaan ini dipengaruhi oleh struktur pori internal karb karbon on akti aktif. f. Sema Semaki kin n keci kecill pori pori-p -por orii aran arang g akti aktif, f, maka maka sema semaki kin n besa besarr luas luas permukaannya. Sehingga dapat meningkatkan kecepatan adsorpsinya. a dsorpsinya. Oleh karena itulah dalam percobaan ini karbon aktif yang digunakan adalah karbon aktif dalam bentuk serbuk. Percobaan ini diawali dengan menambahkan karbon aktif pada larutan asam asetat dengan berbagai konsentrasi. Serbuk karbon aktif yang berwarna hitam menyebabkan larutan asam asetat tersebut menjadi hitam pekat. Dalam penambahan karbon aktif ini, dilakukan juga pengocokan atau pengadukan selama 10 menit. Pengadukan dilakukan 45

deng dengan an tuju tujuan an untu untuk k memb memberi erika kan n kesem kesempa patan tan pada pada part partik ikel el karb karbon on akti aktiff untu untuk k bersinggungan dengan larutan asam asetat sebagai zat yang diserap (adsorbat) oleh karbon aktif. Pengadukan yang dilakukan selama 10 menit berguna untuk menciptakan atau menghasilkan proses penyerapan yang setimbang antara adsorben( karbon aktif) dengan adsorbat (asam asetat). Karena pada dasarnya, bila karbon aktif ditambahkan pada suatu zat atau cairan maka dibutuhka dibutuhka waktu untuk mencapai mencapai kesetimbanga kesetimbangan. n. Kecepatan Kecepatan pengadukan juga menentukan kaecepatan waktu kontak adsorben dan adsorbat. Bila pengadukan yang dilakukan terlalu lambat, maka proses adsorpsinya berlangsung lambat pula, tetapi bila penagdukan terlalu cepat kemungkinan struktur adsorben justru akan cepat rusak sehingga proses adsorpsi kurang optimal. Setela Setelah h dilaku dilakukan kan pengad pengaduka ukan n selama selama 10 menit, menit, campur campuran an tersebu tersebutt disarin disaring g sehingga diperoleh filtrat yang jernih atau bening. Selanjutnya, filtrat ini dititrasi dengan larutan NaOH. Tujuan dilakukannya titrasi ini adalah untuk mengetahui konsentrasi filtrat (larutan asam asetat) sebagi sifat kuantitatif proses adsorpsi yang telah dilakukan. Untuk mengtahui titik akhir titrasi campuran ini, digunakan indicator PP yang diteteskan pada larutan asam asetat. Titik akhir titrasi ini ditandai dengan perubahan warna dari bening menjadi merah muda. Berdasrkanhasilpengamatan, diperoleh hasil volume NaOH yang digunakan untuk titrasi larutan CH3COOH dengan konsentrasi 0,1 M; 0,2 M; 0,3 M; 0,4 M; 0,5 M; dan 0,6 M berturut-turut adalah 4,35 mL; 3,65 mL; 5,9 mL; 8,6 mL; 11,1 mL;dan 13 mL. Dari hasil ini, sebenarny sebenarnyaa bisa disimpulkan disimpulkan bahwa semakin semakin besar konsentras konsentrasii asam asetat maka maka semakin semakin banyak banyak pula volume volume titrasi titrasi yang yang dibutu dibutukan kan,,

Namun, Namun, padaa padaa titrasi titrasi

CH3COOH 0,1 M terjadi kesalahan yang disebabkan oleh ketidaktelitian praktikan dalam melakukan titrasi. Dalam hal ini terjadi kelebihan NaOH yangditeteskan pada larutan CH3COOH akibatnya warna larutan yang diperoleh berwarna merah pekat. Pada proses adsorpsi adsorpsi karbon karbon aktif ini menunjukka menunjukkan n bahwa bahwa adsorpsi adsorpsi karbon karbon aktif termasuk adsorpsi secara fisika. Karena dalam adsorpsi ini terjadi gaya tarik-menarik antara substansi substansi terarut dan larutan larutan lebih kecil daripada gaya tarik antara larutan dengan dengan luas luas permuk permukaan aan adsorbe adsorben. n. Proses Proses ini dipeng dipengaru aruhi hi oleh oleh luas luas permu permukaa kaan n adsorb adsorben, en, konsentrasi adsorbat, dan kecepatan pengadukan. Ketiga hal inilah yang mempengaruhi proses adsorpsi karbon aktif dalam percobaan ini. Berdasarkan grafik yang telah dibuat ( grafik hubungan antara log C dengan log x/C), diperoleh nilai intersep sebesar -0,32 dan nilai slope sebesar -0,2. Nilai intersep yang diperoleh dapat menunjukkan nilai tetapan Freudlich (K), dimana intersep = log K sehingga nilai K dapat ditentukan. Nilai tetapan Freulich yang diperoleh adalah 0,48. 46

Pada Pada dasarn dasarnya, ya, persam persamaan aan isothe isotherm rm adsorp adsorpsi si Freudl Freudlich ich ini mengga menggamba mbarka rkan n bahwa bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda tergantung dari massa dan konsentrasi zat yang diserap oleh adsorben.

C. KESIMPULAN 1. Proses Proses adsor adsorpsi psi karbo karbon n aktif aktif termasu termasukda kdalam lam adsorp adsorpsi si fisika. fisika. 2. Proses adsorpsi adsorpsi karbon karbon aktif pada percobaan percobaan dipeng dipengaruhi aruhi oleh luas prmukaan prmukaan adsoben, konsentrasi adsorbat, dan kecepatan pengadukan. 3. Karbon aktif bertindak bertindak sebagai sebagai absorben absorben dan dan larutan larutan asam asetat asetat sebagai absorbat. absorbat. 4. Semakin Semakin luas luas permuka permukaan an karbon karbon aktif, maka semakin semakin cepat cepat proses proses adsorpsin adsorpsinya. ya. 5. Semakin Semakin besar besar konsentra konsentrasi si asam asetat yang yang diguna digunakan kan maka maka semakin semakin banyak banyak pula pula jumlah zat dalam larutan asam asetat yang terserap. 6. Kecepatan Kecepatan pengadu pengadukan kan mempengaru mempengaruhi hi kecepatan kecepatan waktu kontak kontak antara antara adsorben adsorben dengan adsorbat. 7. Berdasarkan Berdasarkan grafik grafik hubung hubungan an log C dengan dengan log x/c diperoleh diperoleh nilai slope slope = -0,32 -0,32 dan dan intersep sebesar -0,32. 8. Nilai tetapan tetapan Freulich Freulich dapat dapat ditentuk ditentukan an dari nilai intersep intersep yang diperoleh diperoleh dari dari grafik grafik yaitu intersep = log K, maka nilai K(tetapan Freudlich) diperoleh sebesar 0,48.

47

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1990. Kimia 1990. Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat . Jakarta : Erlangga. Bird, Tony. 1987. Kimia 1987. Kimia Fisika untuk Universitas. Universitas. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama. Keenan. 1999. Kimia 1999. Kimia untuk Universitas. Universitas. Jakarta : Erlangga. Serimbing, M.T. dkk. 2003. Adsorpsi 2003. Adsorpsi Karbon Aktif . Jakarta : Erlangga. Sukardjo. 1990. Kimia 1990. Kimia Anorganik . Jakarta : Penerbit Rineka Cipta.

48

78315473-Laporan-tetap-KIMFIS-2.pdf

Recommend Documents