BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Latar Belakang Belakang
Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu (zat terlarut/solute) untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut. Kelarutan juga di gunakan secara kuantitatif untuk menyatakan komposisi dari larutan. Kelarutan bergantung pada jenis zat terlarut, ada zat yang mudah larut tetapi banyak juga yang sedikit laru larut. t. Kelar Kelarut utan an enda endapa pan-e n-end ndap apan an yang yang diju dijump mpai ai dalam dalam anal analis isis is kuan kuanti titat tatif if meni mening ngka katt deng dengan an berta bertamb mbah ahny nyaa tempe temperat ratur ur.. Pada Pada bebe beberap rapaa zat peng pengaru aruh h temperatur kecil, tetapi dengan zat-zat lain temperatur berpengaruh besar. Dalam beberapa hal, efek ion sekutu mengurangi kelarutan menjadi begitu kecil sehingga efek temperatur, yang tanpa efek ion sekutu akan kentara, menjadi sangat kecil. Tetapan kesetimbangan dari garam atau basa yang sedikit larut disebut Tetap Tetapan an Hasi Hasill Kali Kali Kela Kelaru rutan tan dan dan diny dinyat atak akan an deng dengan an lamba lambang ng Ksp. Ksp merupa merupakan kan hasil hasil perkal perkalian ian [katio [kation] n] dengan dengan [anion [anion]] dari dari larutan larutan jenuh jenuh suatu suatu elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen. Hasil kali kelarutan adalah hasil konsentrasi ion – ion suatu elektrolit (Ksp) dalam larutan yang tepat jenuh. Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan apakah belum jenuh, tepat jenuh, atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan hasi hasill kali kali ion ion deng dengan an hasi hasill kali kali kela kelaru ruta tan, n, apab apabil ilaa hasi hasill kali kali ionion-io ion n yang yang dipangkatkan dengan koefisiennya masing masing kurang dari nilai Ksp maka larutan belum jenuh dan tidak terjadi endapan. Apabila hasil kali ion-ion yang
dipa dipang ngka katk tkan an koef koefis isie ienn nnya ya masi masing ng-m -mas asin ing g sama sama deng dengan an nilai nilai Ksp Ksp maka maka kelarutanny kelarutannyaa tepat jenuh namun tidak terjadi endapan. endapan. Apabila hasil kali ion-ion ion-ion yang dipangkatkan koefisiennya lebih dari nilai Ksp maka larutan disebut lewat jenuh dan terbentuk endapan Kelarutan suatu elektrolit ialah banyaknya mol elektrolit yang sanggup melaru melarutt dalam dalam tiap tiap liter liter laruta larutanny nnya. a. Jika Jika konsen konsentra trasi si ion total total dalam dalam laruta larutan n meningkat, meningkat, gaya tarik ion menjadi menjadi lebih nyata dan aktivitas aktivitas (konsentrasi (konsentrasi efektif) efektif) menjadi lebih kecil dibandingkan konsentrasi konsentrasi stoikiometri atau terukurnya. Untuk ion yang terlibat dalam proses pelarutan, ini berarti bahwa konsentrasi yang lebih tinggi harus terjadi sebelum kesetimbangan tercapai dengan kata lain kelarutan akan meningkat. Untuk membuktikan membuktikan teori tersebut maka dilakukanlah dilakukanlah percobaan ini.
1.2. Maksud dan Tujuan Percobaan 1.2.1 Maksud Percobaan
Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari metode penentuan nilai hasil kali kelarutan (Ksp).
1.2. 1.2.2 2
Tuju Tu juan an Perc Percob obaa aan n
Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu: 1. Menghitung Menghitung kelarutan kelarutan elektroli elektrolitt yang yang bersifat bersifat sediki sedikitt larut. larut. 2. Menghitung
panas
kela elarutan
kebergantungan Ksp pada suhu.
PbCl2
deng dengan an
meng menggu guna naka kan n
sifa sifatt
1.3. Prinsip Percobaan
Prinsip percobaan ini adalah penentuan nilai hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2 melalui pembentukan suatu endapan PbCl 2 yang terbentuk dari Pb(NO 3)2 dan KCl, serta mengukur suhu pelarutan endapan PbCl2 melalui proses pemanasan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Tabel Pengamatan 4.1.1. Pembentukan endapan
No. 1.
V Pb(NO 3)2 0,075M (mL) 10
V KCl 1M (mL) 0,5
Terbentuknya endapan (sudah/belum) Belum
2.
10
0,8
Belum
-
-
3.
10
1,1
Sudah
85
358
4.
10
1,4
Sudah
90
363
5.
10
1,7
98
371
Sudah
Suhu (˚C) ( C) (oK) o
4.2. Reaksi
Pb(NO3)2 (aq) + 2KCl (aq)
4.3. Perhitungan 4.3.1. Perhitungan Terbentuknya Endapan
Penambahan 1,1 mL V total = V Pb(NO3)2 + V KCl = 10 ml + 1,1 ml = 11,1 ml [Pb2+] = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2 V total =
10 ml x 0,075 M 11,1 ml
= 0,0676 M [Cl-] =
V KCl x M KCl
PbCl2 (s) + 2KNO3 (aq)
V total 1,1 ml x 1 M 11,1 ml
=
= 0,0990 M Pb2+ + 2 Cl-
PbCl2
Ksp = [Pb2+] [Cl-]2 = 0,0676 M x 2(0,0990) 2 = 1,3251 x 10 -3
4.3.2. Perhitungan Pelarutan endapan
a. Penambahan 1,4 mL KCl 1 M mmol Pb(NO3)2
= V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2 = 10 x 0,075 = 0,75 mmol
mmol KCl
= V KCl x M KCl = 1,4 x 1 = 1,4 mmol
V total
= V Pb(NO3)2 + V KCl = 10 mL + 1,4 mL = 11,4 mL Pb(NO3)2
+
2KCl
→
PbCl 2
+
M
0,75 mmol
11,4 mmol
B
0,75 mmol
0,75 mmol
0,75 mmol
10,65 mmol
0,75 mmol
S
-
[PbCl2] = S =
=
2KNO3
S = 0,0658 M Pb2+ + 2Cl-
PbCl2
= 4S3
Ksp
= 4(0,0658) 3 = 1,1396 x 10 -3 b. Penambahan KCl 1,7 mL mmol Pb(NO3)2
= V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmol
mmol KCl
= V KCl x M KCl = 1,7 mL x 1 M = 1,7 mmol
V total
= V Pb(NO3)2 + V KCl = 10 mL + 1,7 mL = 11,7 mL Pb(NO3)2
+
2KCl
→
PbCl 2
M
0,75
1,7
B
0,75
0,75
0,75
S
-
0,95
0,75
[PbCl2] = S =
=
S = 0,0641 M PbCl2 Ksp
Pb2+ + 2Cl= 4S3 = 4(0,0641) 3
+
2KNO3
= 1,0535 x 10 -3 4.4. Grafik 4.4.1. Kurva Hubungan antara Kelarutan dan Suhu
No.
Suhu (K)
Kelarutan (s)
1. 2.
363 371
0,0658 M 0,0641 M
4.4.2. Kurva Hubungan antara Ksp dengan Suhu
No.
Suhu ( oC)
1.
363
1,1396 x 10 -3M
2.
371
1,0535 x 10 -3M
Hasil kali kelarutan (Ksp)
4.4.3. Kurva Hubungan antara Log Ksp dengan (1/T)(K)
Pelarutan endapan PbCl2 No.
T(K)
1.
363
2.
371
1/T (K)
Log Ksp (Sebelum Regresi)
Log Ksp (sesudah Regresi)
0,00275
-2,9453
-2,9453
0,00269
-2,9776
-2,9776
Log Ksp = y = 323x – 3,8497 Log Ksp = y = 323(0,0033) – 3,8497 Log Ksp = y = 1,0659 – 3,8497 Log Ksp = -2,7838 Ksp = 1,6451x10-3
log Ksp =
− ∆H
1
2,303R
T
-
H = log Ksp x 2,303R x T
-
H = -2,7838 x 2,303(8,314 J/mol) x 300
- H = -15.990,5442 J/mol H = 15.990,5442 J/mol = 15,9905 KJ/mol 4.4. Pembahasan
Percobaan ini dilakukan melalui pembentukan endapan PbCl 2. Suatu sampel atau larutan yang sukar larut, dalam hal ini Pb(NO3)2, nilai hasil konsentrasi ion-ionnya lebih besar dari hasil kali konsentrasi elektrolitnya. Penambahan KCl sebagai zat pengendap mengakibatkan terbentuknya endapan. Endapan tersebut akan larut dengan pemanasan. Pada saat melakukan percobaan dengan proses pembentukan endapan, tidak pada semua penambahan KCl terbentuk endapan. Endapan terbentuk hanya pada penambahan KCl volume tertentu, diantaranya ialah penambahan KCl 1,1 mL; 1,4 mL dan 1,7 mL. Sedangkan pada penambahan KCl 1 M 0,5 mL dan 0,8 mL tidak terbentuk endapan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan, makin banyak pula endapan yang terbentuk. Endapan PbCl 2 merupakan endapan yang sedikit larut dalam air. Pelarutan endapan dilakukan dengan metode pemanasan. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mempercepat proses pelarutan endapan. Semakin banyak endapan yang terbentuk, makin lama proses pelarutan dan makin besar juga suhu yang dibutuhkan endapan untuk larut. Selain itu, volume KCl yang ditambahkan ternyata juga mempengaruhi nilai hasil kali kelarutan (Ksp). Makin besar volume KCl yang ditambahkan,
makin kecil nilai hasil kali kelarutan (Ksp) yang diperoleh. Hal ini dikarenakan besar volume KCl mempengaruhi banyaknya endapan yang terbentuk, sehingga mempengaruhi besar nilai hasil kali kelarutan (Ksp). Setelah terbentuk endapan, kemudian dilakukan pemanasan untuk melarutkan kembali endapan PbCl2 pada larutan yang ditambahkan KCl sebanyak 1,4 mL dan 1,7 mL. Selama pemanasan ini, larutan diaduk perlahan-lahan dengan termometer. Hal ini dimaksudkan agar proses pelarutan dapat berjalan cepat dan lebih sempurna. Setelah semua endapan terlarut kembali, dilakukan pengukuran suhu untuk menentukan suhu pelarutan endapan. Dari hasil pengamatan dan grafik, dapat terlihat bahwa kelarutan maupun hasil kali kelarutan berbanding terbalik dengan suhu pelarutan. Semakin kecil kelarutan berarti semakin banyak endapan yang terbentuk, maka suhu atau panas yang dibutuhkan untuk melarutkan kembali endapan tersebut semakin besar. Demikian pula sebaliknya, jika kelarutan besar yang berarti endapan yang terbentuk hanya sedikit, maka suhu yang diperlukan untuk melarutkan kembali endapan juga rendah. Nilai Ksp PbCl2 pada suhu kamar 27 oC yang diperoleh pada percobaan ini adalah 1,6451x10 -3. Sedangkan nilai Ksp PbCl 2 yang menurut literatur pada suhu kamar 25 oC adalah 1,6 x 10 -5. Hal ini tidak sesuai dengan teori dimana semakin tinggi suhu maka kelarutan dan hasil kali kelarutan seharusnya semakin kecil. Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa
panas pelarutan PbCl 2
pada percobaan ini ialah sebesar 15.990,5442 J/mol atau 15,9905 KJ/mol. Adapun reaksi yang terjadi dari percobaan ini berdasarkan perhitungan ialah reaksi
endoterm, yaitu reaksi kimia yang diiringi dengan adanya penyerapan kalor oleh sistem, sehingga suhu sistem meningkat.
‘
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
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. Hasil kali kelarutan dalam keadaan sebenarnya merupakan nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion-ion ketika kesetimbangan tercapai antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dan larutan itu (Syukri, 1999). Telah lazim dikenal dalam bidang kimia bahwa senyawa tidak larutpun masih mempunyai kelarutan. Karena itu, senyawa-senyawa seperti ini lebih tepat dikatakan sebagai senyawa yang sukar larut. Bila senyawa yang sukar larut itu bersentuhan dengan air, maka sebagian ionnya meninggalkan kisi-kisi kristal endapannya dan masuk ke dalam larutan, sebagian ion lainnya menggantikan tempat yang ditinggalkannya itu. Setelah beberapa saat, tercapai kesetimbangan dinamik sehingga laju pelepasan ion dari endapan persis sama dengan laju pengendapannya. Dengan demikian, larutan itu dikatakan telah jenuh. Kepekatan larutan jenuh itu, dinyatakan dalam satuan mol/L atau g/100 mL, merupakan suatu nilai tetapan yang khas pada suhu tertentu dan disebut kelarutan (dilambangkan dengan huruf S, yang berasal dari kata Solibility). Kelarutan itu bergantung pula pada khuluk atau sifat asli dan kepekaan zat-zat lain yang ada dalam larutan (Rivai, 1995). 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). Banyaknya hubungan numeris yang memerikan larutan garam-garam yang sedikit dapat larut, serupa dengan hubungan yang digunakan dalam mempelajari tetapan pegionan asam dan basa lemah. Misalnya dalam suatu tetapan pengionan, haruslah diketahui konsentrasi ion dalam larutan agar harga tetapan hasil kali kelarutan dapat dihitung. Banyaknya mol perliter ion-ion yang ada dapat disimpulkan dari banyak mol garam yang terlarut dalam satu liter larutan (Petrucci 1987). Walaupun kelarutan senyawa ion tertentu, dapat juga berkurang bila dalam larutan terdapat ion sejenis yang berasal dari senyawa lain yang disebut sebagai pengaruh ion sejenis. Dengan menggunakan Ksp, dapat dihitung kelarutan senyawa dalam larutan yang mengandung ion sejenis. Konsentrasi suatu ion dalam larutan bergantung pada jumlah totalnya, tanpa membedakan asalnya. Sebagai contoh larutan yang mengandung NaCl dan AgCl, maka konsentrasi Cl adalah jumlah yang berasal dari NaCl dan AgCl, sedangkan Ag + hanya dari AgCl (Syukri, 1999). Dalam Khopkar (1990) faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah sebagai berikut : a. Temperatur Kelarutan bertambah dengan naiknya temperatur. Kadangkala endapan yang baik terbentuk pada larutan panas, tetapi jangan dilakukan penyaringan terhadap larutan panas.
b. Sifat pelarut Garam-garam organik lebih larut dalam air. Berkurangnya kelarutan di dalam pelarut organik dapat digunakan sebagai dasar pemisahan dua zat. c. Efek ion sejenis Kelarutan endapan dalam air berkurang jika larutan tersebut mengandung satu dari ion-ion penyusun endapan, sebab pembatasan Ksp (konstanta hasil kali kelarutan). d. Efek ion-ion lain Beberapa endapan bertambah kelarutannya bila dalam larutan terdapat garamgaram yang berbeda dengan endapan. e. Pengaruh pH Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan. f. Pengaruh hidrolisis Jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air, akan menghasilkan perubahan (H+). Kation dari spesies garam mengalami hidrolisis sehingga menambah kelarutannya. g. Pengaruh kompleks Kelarutan garam yang sedikit larut merupakan fungsi konsentrasi zat lain yang membentuk kompleks dengan kation garam tersebut. Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu dengan yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukan larutannya bersifat endoterm. Sebagai perkecualian ada beberapa zat yang kelarutannya menurun dengan naiknya suhu seperti serium sulfat dan natrium
sulfat karena proses pelarutannya bersifat eksoterm. Bahkan ada zat yang hampir tidak dipengaruhi oleh suhu seperti natrium klorida (Yazid, 1999). Andaikata bahwa pada larutan 0,1 molar, kita tambahkan cukup kalium klorida menghasilkan konsentrasi klorida 0,01 molar. Hasil kali ion dalam hal ini akan menjadi 0,1 x 10 = 10 -3. karena 10-3>1,5 x 10 -10, kesetimbangan tak akan terdapat, maka akan terjadi pengendapan perak klorida , Ag+ + Cl-
AgCl
Sampai nilai hasil kali ion berkurang menjadi sama dengan hasil kali kelarutan, yaitu , sampai [Ag+] x [Cl-] = 1,5 x 10-10. Pada titik tercapailah kesetimbangan, yaitu laju pembentukan endapan perak sama dengan laju pelarutannya (Svehla, 1979). Konsep Hasil kali kelarutan membantu kita untuk memprediksi garam akan mengendapan atau tidak, pada pencampuran larutan yang mengandung ion di bawah kondisi tertentu. Dalam larutan, Hasil kali kelarutan ion, yakni produk dari konsentrasi ion-ion garam (diangkat ke nilai yang sesuai) tidak dapat melebihi nilai ksp karena ksp adalah batas tertinggi pada hasil ion pada suhu tertentu. Dengan demikian, jika hasil-hasil ionik melebihi kelarutan, kelebihan ion digabungkan satu sama lain untuk membentuk garam. Jadi untuk memprediksi apakah garam akan endapan atau tidak, produk ionik garam dihitung. Jika melebihi nilai produk kelarutan, garam tersebut akan diendapkan, jika tidak. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Pengendapan terjadi, jika dihitung hasil kali ion > Ksp. Sedangkan jika hasil kali ion < Ksp maka tidak terjadi pengendapan (Verma, dkk., 1999).
DAFTAR PUSTAKA
Khopkar HM., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik , UI-Press, Jakarta. Petrucci, R. H., 1987, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Erlangga, Jakarta.
Rivai, H., 1995, Asas Pemeriksaan Kimia, UI-Press, Jakarta Svehla, 1990, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Kalman Media Pustaka, Jakarta. Taba, P., dan Fauziah, St., 2010, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UH, Makassar. Verma, N. K., Khanna, S. K. dan Kapila, B., 1999, Chemistry, Goswami, UK. Yazid, S., 1999, Kimia Fisika Untuk Para Medis , Andi, Yogyakarta.
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PERCOBAAN I PENENTUAN NILAI HASIL KALI KELARUTAN
NAMA NIM
: DEFI ANGELIN TUNGRIANI : H 311 08 259
KELOMPOK/REGU
: III / 5
HARI/TGL PERCOBAAN
: 02 SEPTEMBER 2010
ASISTEN
: FITRI JUNIANTI
LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2010 LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 02 September 2010 Asisten,
Praktikan,
( Fitri Junianti)
( Defi Angelin T. ) BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Setelah mengikuti percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa kelarutan PbCl2 pada penambahan 1,4 mL KCl yaitu 0,0658 M dan pada penambahan 1,7 mL yaitu 0,0641 M. Sedangkan panas pelarutan PbCl 2 yang diperoleh yaitu 15217,3826 J/mol.
5.2. Saran
Untuk laboratorium sebaiknya dilengkapi dengan kipas angin agar praktikan tidak merasa kepanasan. Untuk percobaan, sebaiknya bukan hanya larutan Pb(NO3)2 saja yang digunakan tetapi larutan-larutan lainnya sehingga pengetahuan praktikan bertambah.
Bagan Kerja Ksp a. Prosedur I
10 mL Pb(NO 3)2 0,075 -
Dimasukkan masing-masing dalam 5 buah tabung reaksi.
-
Ditambahkan KCl 1 M pada 0,8 mL; 1,1 mL; 1,4 mL; 1,7 mL; dan
2,0 mL. -
Dikocok dan didiamkan selama ± 5 menit.
-
Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.
Hasil
b. Prosedur II
10 mL Pb(NO 3)2 0,075 -
Endapan yang terbentuk pada prosedur 1 dipanaskan
-
Diaduk perlahan dengan termometer sampai endapannya larut.
-
Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.
Hasil
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu Pb(NO 3)2 0,075 M, KCl 1 M, akuades, kertas label, tissu roll.
3.2. Alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu rak tabung, tabung reaksi, buret 50 mL, gelas kimia 100 mL, gelas kimia 500 mL, pembakar gas, kaki tiga, kasa, gegep,statif dan termometer 0-100 0C.
3.3. Prosedur Percobaan
3.3.1. Pembentukan Endapan PbCl2 Disiapkan larutan Pb(NO3)2 dan KCl dan dimasukkan ke dalam dua buret yang berbeda. Disiapkan 5 buah tabung reaksi dan masing-masing diisi dengan larutan Pb(NO3)2 0,075 M sebanyak 10 mL. Kemudian ditambahkan larutan KCl 1 M pada masing-masing tabung reaksi dengan volume 0,5 mL, 0,8 mL, 1,1 mL, 1,4 mL dan 1,7 mL. Pada saat dan setelah pencampuran, tabung reaksi dikocok dan didiamkan beberapa menit. Diamati adanya endapan atau belum, kemudian dicatat perubahan yang terjadi.
3.3.2. Pelarutan Endapan PbCl 2 Pada percobaan
pertama, larutan
yang sudah terbentuk endapan
dipanaskan pada pembakar gas dan diaduk perlahan-lahan dengan termometer. Diamati dan dicatat suhu saat endapan larut. Demikian seterusnya untuk masingmasing tabung yang menunjukkan adanya endapan.
