Laporan Praktikum Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu

LABORATORIUM KIMIA FISIKA

Percobaan

: KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Kelompok

: VA

Nama 1. 2. 3. 4. 5.

: Eriska Wahyu Kusuma Faiz Riskullah Irine Ayundia Mulya Nugraha Nurul Qiftiyah

NRP. NRP. NRP. NRP. NRP.

2313 030 099 2313 030 027 2313 030 057 2313 030 001 2313 030 067

Tanggal Percobaan

: 11 Nopember 2013

Tanggal Penyerahan

: 18 Nopember 2013

Dosen Pembimbing

: Warlinda Eka Triastuti, S.Si., M.T.

Asisten Laboratorium

:-

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

ABSTRAK Pada percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu digunakan larutan asam oksalat dan larutan NaOH. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentuan kelarutan asam oksalat dalam berbagai suhu dan untuk menentukan panas pelarutan asam oksalat. Prosedur yang digunakan adalah metode titrasi. Larutan asam oksalat dititrasi dengan menggunakan larutan natrium hidroksida yang berbeda konsentrasi, yaitu 0,1 N. Sedangkan pada larutan asam oksalat digunakan variasi suhu, yaitu pada suhu 50C, 100C, 150C, dan 200C. Data hasil titrasi asam oksalat dengan larutan NaOH kemudian dianalisis dengan menggunakan rumus titrasi asam-basa yang kemudian diperoleh kelarutan asam oksalat. Untuk menentukan panas pelarutan asam oksalat digunakan persamaan Van’t Hoff dan regresi linear. Dari hasil analisis data yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa semakin kecil suhu asam oksalat maka kelarutannya semakin kecil. Hasil dari penentuan panas pelarutan asam oksalat dengan menggunakan persamaan Van’t Hoff dan regresi linear, keduanya menunjukkan hasil positif yaitu bersifat endoterm. Sehingga, kelarutan asam oksalat semakin besar seiring kenaikan suhu. Kata kunci : asam oksalat; kelarutan; panas pelarutan.

i

DAFTAR ISI ABSTRAKS ........................................................................................................ i DAFTAR ISI ....................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ iv DAFTAR GRAFIK ............................................................................................... v BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang........................................................................................ I-1 I.2 Rumusan Masalah................................................................................... I-1 I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................... I-1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori............................................................................................ II-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan .............................................................................. III-1 III.2 Bahan Yang Digunakan ........................................................................ III-1 III.3 Alat Yang Digunakan ........................................................................... III-1 III.4 Prosedur Percobaan .............................................................................. III-1 III.5 Diagram Alir Percobaan ....................................................................... III-2 III.6 GambarAlat Percobaan......................................................................... III-3 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan .................................................................................. IV-1 IV.2 Pembahasan ......................................................................................... IV-1 BAB V KESIMPULAN ....................................................................................... V-1 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... vi DAFTAR NOTASI ............................................................................................... vii APPENDIKS ........................................................................................................ viii LAMPIRAN - Laporan Sementara - Fotokopi Literatur - Lembar Revisi

ii

DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Struktur Molekul Asam Oksalat ........................................................ II-9 Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................... III-3

iii

DAFTAR TABEL Tabel II.1

Tetepan Fisik Air pada Temperatur Tertentu ..................................... II-8

Tabel II.2

Koefisien Daya Larut Gas dalam H2O............................................... II-12

Tabel II.3

Daya Larut dalam Air ....................................................................... II-13

Tabel IV.1.1 Pengaruh Suhu pada Kelarutan Asam Oksalat ................................... IV-1 Tabel IV.1.2 Volume Hasil Titrasi Asam Oksalat .................................................. IV-1

iv

DAFTAR GRAFIK Grafik IV.2.1 Grafik In S vs 1/T .................................................................................. IV-3

v

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Apabila suatu larutan suhunya diubah, maka hasil kelarutannya juga akan berubah. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh dan lewat jenuh.Larutan dikatakan jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut.Bila jumlah zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh.Dan bila jumlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Daya larut suatu zat dalam zat lain, dipengaruhi oleh jenis zat pelarut, temperatur dan sedikit tekanan. Latar belakang atau alasan praktikum ini dilaksanakan adalah agar praktikan dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan, mengetahui pengaruh temperatur pada suatu kelarutan. Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat dilihat pada peristiwa sederhana yang terjadi pada kehidupan sehari-hari yaitu kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam air panas, dan satu lagi ke dalam air dingin, maka gula akan lebih cepat larut pada air panas karena semakin besar suhu semakin besar pula kelarutannya. Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu juga dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja.

I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh kelarutan terhadap suhu larutan ? 2. Bagaimana menghitung panas diferensial dalam kelarutan sebagai fungsi suhu ? I.3 Tujuan Percobaan 1. Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kelarutan. 2. Untuk mengetahui cara menghitung panas diferensial dalam kelarutan sebagai fungsi suhu.

I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Larutan Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut atau solute, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi). Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antarpartikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu struktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut; hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil. Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti temperatur, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu. Didalam larutan terdapat juga larutan ideal. Bila interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan interaksi antarmolekul komponen-komponen tersebut pada keadaan murni, terbentuklah suatu idealisasi yang disebut larutan ideal. Larutan ideal mematuhi hukum Raoult, yaitu bahwa tekanan uap pelarut (cair) berbanding lurus dengan fraksi mol pelarut dalam larutan. Larutan yang benar-benar ideal tidak terdapat di alam, namun beberapa II-1

II-2 BAB II Tinjauan Pustaka larutan memenuhi hukum Raoult sampai batas-batas tertentu. Contoh larutan yang dapat dianggap ideal adalah campuran benzena dan toluena. Ciri lain larutan ideal adalah bahwa

volumnya

merupakan

penjumlahan

tepat

volum

komponen-komponen

penyusunnya. Pada larutan non-ideal, penjumlahan volum zat terlarut murni dan pelarut murni tidaklah sama dengan volum larutan (Wikipedia, 2013). Larutan ideal mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1. Pada pengenceran komponennya tidak mengalami perubahan sifat. 2. Tidak terjadi perubahan panas pada pembuatan atau pengenceran. 3. Volum total adalah jumlah volum komponennya. 4. Mengikuti hukum Raoult tentang tekanan uap. 5. Sifat fisiknya adalah rata-rata sifat fisika penyusun. ( Sukardjo,1989)

Ada dua macam larutan, yaitu : 1. Larutan homogen, yaitu apabila dua macam zat dapat membentuk suatu larutan homogen yang susunannya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun. atau larutan dapat bercampur seragam (miscible). 2. Larutan heterogen, yaitu apabila dua macam zat yang bercampur masih terdapat permukaan-permukaan tertentu yang dapat terdeteksi antara bagian-bagian atau fase yang terpisah. (Prokim09, 2011)

Larutan heterogen dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu : 1. Insoluble , jika kelarutannya sangat sedikit, yaitu kurang dari 0,1gram zat terlarut dalam 1000gram pelarut. Misalnya kaca dalam air. 2. Immisible, jika kedua zat tersebut tidak dapat larut antara zat satu ke dalam zat lain, misalnya minyak dalam air. (Prokim09, 2011)

Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa inggris lebih tepatnya disebut miscible. Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak

Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-3 BAB II Tinjauan Pustaka klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh (supersaturated) yang menstabil (Sukardjo, 1989). Faktor yang mempengaruhi kelarutan sifat dari solute dan solvent, cosolvensi, kelarutan, temperatur, salting out, salting in, dan pembentukan kompleks. Solute yang polar akan larut dalam solvent yang polar pula. Misalnya garam-garam anorganik larut dalam air. Solute yang nonpolar larut dalam solvent yang nonpolar pula. Misalnya alkaloid basa (umumnya senyawa organik) larut (Wahyu, 2008). 1. Sifat Zat Terlarut dan Pelarut Solute yang polar akan larut dalam solvent yang polar pula. Misalnya garam-garam anorganik larut dalam air. Solute yang nonpolar larut dalam solvent yang nonpoar pula. 1.1 Senyawa Polar Senyawa polar adalah senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsurnya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan tersebut mempunyai nilai keelektronegatifitas yang berbeda . Ciri -Ciri Senyawa Polar : 

Dapat larut dalam air dan pelarut lain.



Memiliki kutub (+) dan kutub (–), akibat tidak meratanya distribusi elektron.



Memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau memiliki perbedaan keelektronegatifan.

Contoh : alkohol, HCl, PCl3, H2O, N2O5. 1.2 Senyawa Non Polar Senyawa non polar adalah senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsur yang membentuknya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan mempunyai nilai elektronegatifitas yang sama/hampir sama. Ciri – Ciri Senyawa Non Polar : 

Tidak larut dalam air dan pelarut polar lain.



Tidak memiliki kutub (+) dan kutub (–), akibat meratanya distribusi elektron.



Tidak memiliki pasangan elektron bebas ( bila bentuk molekul diketahui ) atau keelektronegatifannya sama. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-4 BAB II Tinjauan Pustaka Contoh : F2, Br2, O2, H2 (Ningsih, 2012)

2. Cosolvensi Cosolvensi adalah peristiwa kenaikan kelarutan suatu zat karena adanya penambahan pelarut lain dalam kloroform.atau modifikasi pelarut. Misalnya luminal tidak larut dalam air, tetapi larut dalam campuran air dan gliserin atau solutio petit. 3. Kelarutan Zat yang mudah larut memerlukan sedikit pelarut, sedangkan zat yang sukar larut memerlukan banyak pelarut. Kelarutan zat anorganik yang digunakan dalam farmasi umumnya adalah dapat larut dalam air dan tidak larut dalam air. Semua garam klorida larut, kecuali AgCl,PbCl2, Hg2Cl2. Semua garam nitrat larut kecuali nitrat base. Semua garam sulfat larut kecuali BaSO4,PbSO4,CaSO4.Semua garam karbonat tidak larut kecuali K2CO3, Na2CO3. Semua oksida dan hidroksida tidak larut kecuali KOH, NaOH, BaO, Ba(OH)2. semua garam fosfat tidak larut kecuali K3PO4, Na3PO3.Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersifat endoterm, karena pada proses kelarutannya membutuhkan panas. 4. Salting Out Salting Out adalah Peristiwa adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai kelarutan lebih besar dibanding zat utama, akan menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan karena ada reaksi kimia. Contohnya : kelarutan minyak atsiri dalam air akan turun bila kedalam air tersebut ditambahkan larutan NaCl jenuh hal ini dikarenakan kelarutan NaCl dalam air lebih besar daripada kelarutan minyak atsiri dalam air. 5. Salting In Salting in adalah adanya zat terlarut tertentu yang menyebabkan kelarutan zat utama dalam solvent menjadi lebih besar. Contohnya adalah riboflavin tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan yang mengandung nicotinamidum karena terjadi penggaraman riboflavin ditambahkan basa NH4. 6. Pembentukan Kompleks Pembentukan kompleks adalah peristiwa terjadinya interaksi antara senyawa tak larut dengan zat yang larut dengan membentuk garam kompleks. Contohnya : Iodium larut dalam larutan KI atau NaI jenuh. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-5 BAB II Tinjauan Pustaka 7. Temperatur Pengaruh temperatur tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, maka daya larut turun dengan turunnya temperatur. Bila panas pelarutan (∆H) positif, maka daya larut naik dengan naiknya temperatur. Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersifat endoterm, karena pada proses kelarutannya membutuhkan panas. Zat terlarut + pelarut + panas → larutan Beberapa zat yang lain justru kenaikan temperatur menyebabkan tidak larut, zat tersebut dikatakan bersifat eksoterm, karena pada proses kelarutannya menghasilkan panas. Hubungan antara keseimbangan tetap dan temperatur subsolut atau kelarutan dengan temperatur dirumuskan van’t hoff :

= = ln s = log s = atau ln

=

Dimana : ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol) R = konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K) T = suhu (K) s = kelarutan per 1000 gr solut

8. Tekanan Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya larut zat padat dan zat cair, tetapi berpengaruh pada daya larut gas. (Azam, 2012)


II-6 BAB II Tinjauan Pustaka Kecepatan kelarutan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu : 1. Ukuran Partikel Makin halus solute, makin kecil ukuran partikel. Makin luas Permukaan solute yang kontak dengan solvent, solute makin cepat larut. 2. Suhu Umumnya kenaikan suhu menambah kenaikan kelarutan solute. 3. Pengadukan Umumnya apabila pengadukan dilakukan semakin cepat maka kelarutan akan besar. (Sogay, 2011).

Berdasarkan percampuran zatnya terdapat 9 jenis larutan yaitu : 1. Larutan gas dalam gas Gas dengan gas selalu bercampur sempurna membentuk larutan. Sifat-sifat larutan adalah aditif, asal tekanan total tidak terlalu besar. 2. Larutan cairan/zat padat dalam gas Larutan ini tejadi bila cairan menguap atau zap padat menyublim dalam suatu gas, jadi larutannya berupa uap dalam gas. Jumlah uap yang terjadi terbatas,karena tekanan uap zat cair dan zat padat tertentu untuk tiap temperatur berbeda 3. Larutan gas/cairan dalam zat padat Ada kemungkinan gas dan cairan terlarut dalam zat padat, contoh H 2 dalam Pd dan benzena dalam iodium. 4. Larutan zat padat dalam zat padat Larutan antara zat padat dan zat padat dapat berupa campuran sebagian atau sempurna. Bila bercampur sempurna, tidak dipengaruhi temperatur tetapi bila bercampur sebagian di pengaruhi temperatur. Contoh : K2SO4

( NH4)SO4 : Au

Pd

5. Larutan gas dalam cair Tergantung pada jenis gas, jenis pelarut, tekanan dan temperatur. Daya larut N2 , H2, O2 dan He dalam air sangat kecil. Sedangkan HCl dan NH3 sangat besar. Hal ini disebabkan karena gas yang pertama tidak bereaksi dengan air, sedangkan gas yang kedua bereaksi sehingga membentuk asam klorida dan ammonium hidroksida. Jenis pelarut juga berpengaruh. Misalnya N2, O2 dan CO2 lebih mudah larut dalam alkohol daripada dalam air, sedangkan NH3 dan H2S lebih mudah larut dalam air daripada Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-7 BAB II Tinjauan Pustaka alkohol. Koefisien daya larut adalah banyaknya gas dalam cc ( direduksi pada 0 oC 76cmHg) yang larut dalam 1cc pelarut pada temperatur tertentu dan tekanan 1 atm, harganya makin turun bila temperatur naik. Tabel II.2 Koefisien Daya Larut Gas dalam H2O Gas

0oC

10 oC

25 oC

50 oC

100 oC

CO2

1,713

1,914

0,759

0,436

-

N2

0,02354

0,01861

0,01434

0,01088

0,0095

H2

0,02148

0,01955

0,01754

0,01608

0,0160

O2

0,04758

0,03802

0,02831

0,02090

0,0170

6. Larutan cairan dalam cairan Bila dua cairan dicampur, zat ini dapat bercampur sempurna, bercampur sebagian, atau tidak sama sekali bercampur. Daya larut cairan dalam cairan tergantung dari jenis cairan dan temperatur. Contoh : a. Zat-zat yang mirip daya larutnya besar Benzena – Toluena Air – alkohol Air – Metil b. Zat-zat yang berbeda tidak dapat bercampur Air – Nitro Benzena Air – Kloro Benzena 7. Larutan zat padat dalam cairan Daya larut zat padat dalam cairan tergantung jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur dan sedikit tekanan. Batas daya larutnya adalah konsentrasi larutan jenuh. Konsentrasi larutan jenuh untuk bermacam-macam zat dalam air sangat berbeda, tergantung jenis zatnya. Umumnya daya larut zat-zat organik dalam air sangat berbeda, tergantung jenis zatnya. Umumnya daya larut zat-zat organik dalam air lebih besar daripada dalam pelarut-pelarut organik. Umumnya daya larut bertambah dengan naiknya temperatur karena kebanyakan zat mempunyai panas pelarutan positif. Na2SO4.10H2O mempunyai panas pelarutan negatif hingga daya larutnya turun dengan naiknya temperatur.


II-8 BAB II Tinjauan Pustaka Tabel II.3 Daya Larut dalam Air o

Zat

0C

20 oC

40 oC

60 oC

100 oC

NH4Cl

29,4

37,2

45,8

55,2

77,3

CuSO4.5H2O

14,3

20,7

28,5

40,0

75,4

NaCl

35,7

36,0

36,6

37,3

39,8

(Sukardjo, 1989)

Asam oksalat adalah senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4 dengan nama sistematis asam etanadioat. Asam dikarboksilat paling sederhana ini biasa digambarkan dengan rumus HOOC-COOH.

Gambar II.1 Struktur Molekul Asam Oksalat Merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali lebih kuat daripada asam asetat. Di-anionnya, dikenal sebagai oksalat, juga agen pereduktor. Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan asam oksalat, contoh terbaik adalah kalsium oksalat(CaOOC-COOCa), penyusun utama jenis batu ginjal yang sering ditemukan. Asam oksalat adalah asam dikarboksilat yang hanya terdiri dari dua atom C pada masing-masing molekul, sehingga dua gugus karboksilat berada berdampingan. Karena letak gugus karboksilat yang berdekatan, asam oksalat mempunyai konstanta dissosiasi yang lebih besar daripada asam-asam organik lain. Besarnya konstanta disosiasi (K1=6,24.10-2 dan K2=6,1.10-5). Dengan keadaan yang demikian dapat dikatakan asam oksalat lebih kuat daripada senyawa homolognya dengan rantai atom karbon lebih panjang. Namun demikian dalam medium asam kuat (pH < 2) proporsi asam oksalat yang terionisasi menurun.


II-9 BAB II Tinjauan Pustaka Sifat-sifat umum Asam Oksalat Asam oksalat dalam keadaan murni berupa senyawa kristal, larut dalam air (8% pada 10oC) dan larut dalam alkohol. Asam oksalat membentuk garam netral dengan logam alkali (NaK), yang larut dalam air (5-25 %), sementara itu dengan logam dari alkali tanah, termasuk Mg atau dengan logam berat, mempunyai kelarutan yang sangat kecil dalam air. Jadi kalsium oksalat secara praktis tidak larut dalam air. Berdasarkan sifat tersebut asam oksalat digunakan untuk menentukan jumlah kalsium. Asam oksalat ini terionisasi dalam media asam kuat. Bahan Makanan yang Mengandung Asam Oksalat Asam oksalat dapat ditemukan dalam bentuk bebas ataupun dalam bentuk garam. Bentuk yang lebih banyak ditemukan adalah bentuk garam. Kedua bentuk asam oksalat tersebut terdapat baik dalam bahan nabati maupun hewani. Jumlah asam oksalat dalam tanaman lebih besar daripada hewan. Diantara tanaman yang digunakan untuk nutrisi manusia dan hewan, atau tanaman yang ditemukan dalam makanan hewan; yang paling banyak mengandung oksalat adalah spesies Spinacia, Beta, Atriplex, Rheum, Rumex, Portulaca, Tetragonia, Amarantus, Musa parasisiaca. Daun teh, daun kelembak dan kakao juga mengandung oksalat cukup banyak. Demikian juga beberapa spesies mushrooms dan jamur (Asperegillus niger, Baletus sulfurous, Mucor, Sclerotinia dan sebagainya.) menghasilkan asam oksalat dalam jumlah banyak (lebih dari 4-5 gram untuk setiap 100 gram berat kering), baik dalam bentuk penanaman terisolasi dan dalam bahan makanan atau makanan ternak dimana jamur tersebut tumbuh. Distribusi asam oksalat pada bagian-bagian tanaman tidak merata.Bagian daun umumnya lebih banyak mengandung asam oksalat dibandingkan dengan tangkai, sedangkan dalam Poligonaceae, kandungan asam oksalat pada petiole hamper dua kali lebih besar daripada tangkai. Umumnya daun muda mengandung asam oksalat lebih sedikit dibandingkan dengan daun tua. Misalnya pada daun Chenopodiaceae, proporsi asam oksalat dapat bertambah dua kali lipat selama proses penuaan. Bahan makanan yang mengandung oksalat dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu: a. Produk-produk dimana miliequivalen asam oksalat yang terkandung jumlahnya 2-7 kali lebih besar daripada kalsium, seperti bayam, orach, daun beet dan akar beet, sorrel, sorrel kebun, kelembak dan bubuk kakao. Bahan makanan ini tidak hanya menyebabkan kalsium yang terkandung di dalamnya tak dapat dimanfaatkan tetapi dengan besarnya asam oksalat yang terkandung dapat mengendapkan kalsium yang Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-10 BAB II Tinjauan Pustaka ditambahkan dari produk-produk lain, atau jika tidak ada kalsium yang ditambahkan, dapat berpengaruh toksis. b. Pada produk-produk seperti kentang, amaranth, gooseberries, dan currants, asam oksalat dan kalsium terdapat dalam jumlah yang hampir setara (1±0,2), dengan demikian diantara keduanya saling menetralkan/menghapuskan, olah karena itu tidak memberikan kalsium yang tersedia bagi tubuh. Tetapi mereka tidak merngganggu penggunaan kalsium yang diberikan oleh produk lain dan oleh karena itu tidak menimbulkan pengaruh anti mineralisasi seperti pada produk kelompok pertama. c. Bahan makanan yang meskipun mengandung asam oksalat dalam jumlah yang cukup banyak, tapi karena pada bahan tersebut kaya akan kalsium, maka bahan makanan tersebut merupakan sumber kalsium. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah selada, dandelion, cress, kobis, bunga kol (terutama brokoli), kacang hijau, dan terutam green peas, koherabbi, block raddish, green turnip, dan dalam jumlah sedikit pada semua sayuran dan buah-buahan. Pengaruh Asam Oksalat terhadap tubuh manusia. Asam oksalat bersama-sama dengan kalsium dalam tubuh manusia membentuk senyawa yang tak larut dan tak dapat diserap tubuh, hal ini tak hanya mencegah penggunaan kalsium yang juga terdapat dalam produk-produk yang mengandung oksalat, tetapi menurunkan CDU dari kalsium yang diberikan oleh bahan pangan lain. Hal tersebut menekan mineralisasi kerangka dan mengurangi pertambahan berat badan. Asam oksalat dan garamnya yang larut air dapat membahayakan, karena senyawa tersebut bersifat toksis. Pada dosis 4-5 gram asam oksalat atau kalium oksalat dapat menyebabkan kematian pada orang dewasa, tetapi biasanya jumlah yang menyebabkan pengaruh fatal adalah antara 10 dan 15 gram. Gejala pada pencernaan (pyrosis, abdominal kram, dan muntah-muntah) dengan cepat diikuti kegagalan peredaran darah dan pecahnya pembuluh darah inilah yang dapat menyebabkan kematian. Mengurangi Konsumsi senyawa Asam Oksalat Karena pengaruh distropik oleh oksalat tergantung pada ratio molar antara asam oksalat dan kalsium, hal itu dapat dicegah melalui cara, yaitu 1. Menghilangkan oksalat dengan membatasi konsumsi bahan makanan yang banyak mengandung oksalat yang larut, yaitu dengan menghindari makan dalam jumlah besar Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-11 BAB II Tinjauan Pustaka atau juga menghindari makan dalam jumlah kecil tetapi berulang-ulang. Mengkombinasikan beberapa makanan yang banyak mengandung oksalat perlu juga dihindari. 2. Dengan cara menaikkan supply kalsium yang akan dapat menetralkan pengaruh dari oksalat. 3. Memasak bahan makanan yang mengandung asam oksalat hingga mendidih dan membuang airnya sehingga dapat memperkecil proporsi asam oksalat dalam bahan makanan. (Fatmawati, 2010) II.2 Titrasi

Titrasi atau disebut juga volumetri merupakan metode analisis kimia yang cepat, akurat dan sering digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan. Titrasi didasarkan pada suatu reaksi yang digambarkan sebagai : aA+b

B hasil reaksi

dimana : A adalah penitrasi (titran), B senyawa yang dititrasi, a dan b jumlah mol dari A dan B. (Wiryawan, 2008)

Volumetri (titrasi) dilakukan dengan cara menambahkan (mereaksikan) sejumlah volume tertentu (biasanya dari buret) larutan standar (yang sudah diketahui konsentrasinya dengan pasti) yang diperlukan untuk bereaksi secara sempurna dengan larutan yang belum diketahui konsentrasinya. Untuk mengetahui bahwa reaksi berlangsung sempurna, maka digunakan larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi. Larutan standar disebut dengan titran. Jika volume larutan tandar sudah diketahui dari percobaan maka konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat dihitung dengan persamaan berikut : VA×NA NB= VB NB = konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya VB = volume larutan yang belum diketahui konsentrasinya NA = konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) VA = volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) (Wiryawan, 2008) Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

II-12 BAB II Tinjauan Pustaka

Dalam melakukan titrasi diperlukan beberapa persyaratan yang harus diperhatikan, seperti ; a. Reaksi harus berlangsung secara stoikiometri dan tidak terjadi reaksi samping. b. Reaksi harus berlangsung secara cepat. c. Reaksi harus kuantitatif. d. Pada titik ekivalen, reaksi harus dapat diketahui titik akhirnya dengan tajam (jelas perubahannya). e. Harus ada indikator, baik langsung atau tidak langsung. (Wiryawan, 2008)

Berdasarkan jenis reaksinya, maka titrasi dikelompokkan menjadi empat macam titrasi yaitu : a. Titrasi asam basa b. Titrasi pengendapan c. Titrasi kompleksometri d. Titrasi oksidasi reduksi (Wiryawan, 2008)

Tahap pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan titrasi adalah pembuatan larutan standar. Suatu larutan dapat digunakan sebagai larutan standar bila memenuhi persyaratan sebagai berikut : - mempunyai kemurnian yang tinggi - mempunyai rumus molekul yang pasti - tidak bersifat higroskopis dan mudah ditimbang - larutannya harus bersifat stabil - mempunyai berat ekivalen (BE) yang tinggi (Wiryawan, 2008)

Suatu larutan yang memenuhi persyaratan tersebut di atas disebut larutan standard primer. Sedang larutan standard sekunder adalah larutan standard yang bila akan digunakan untuk standardisasi harus distandardisasi lebih dahulu dengan larutan standard primer (Wiryawan, 2008).


II-13 BAB II Tinjauan Pustaka Ada beberapa cara dalam menyatakan konsentrasi suatu larutan, yaitu sebagai berikut : Molaritas (M) adalah banyaknya mol zat yang terlarut dalam 1000 mL larutan. Normalitas (N) adalah banyaknya gram ekivalen zat yang terlarut dalam 1000 m larutan. Molalitas (m) adalah banyaknya mol zat yang terlarut dalam1000 mg pelarut. Berat zat Persen berat adalah _______________ x 100% terlarut Berat Larutan Volume zat terlarut x 100% Persen volume adalah ___________________ Volume larutan (Wiryawan, 2008)

Normalitas (N) ditentukan oleh banyaknya gram ekivalen zat terlarut dalam 1000 ml larutan. Berat ekivalen (BE) dapat ditentukan berdasarkan jenis reaksi, sebagai berikut - Reaksi asam basa (netralisasi) - Reaksi pengendapan - Reaksi pembentukan senyawa komplek - Reaksi oksidasi reduksi (Wiryawan, 2008)

Dalam reaksi netralisasi, setiap senyawa akan melepaskan atau menerima atom hidrogen. Jadi berat ekivalen (BE) berdasarkan reaksi netralisasi (asam basa) dapat ditentukan sebagai berikut : Massa molekul realtif (Mr) BE = _____________________________________ Banyaknya atom H yang dilepas atau diterima Berat ekivalen suatu senyawa dalam reaksi pengendapan dan pengomplekan ditentukan oleh valensi dari senyawa tersebut. molekul Relatif(Mr) BE = Massa ______________________ Valensi senyawa tsb. Berat ekivalen (BE) dalam reaksi oksidasi reduksi didasarkan pada banyaknya elektron yang dilepaskan atau diikat dalam suatu reaksi oksidasi atau reduksi. Massa molekul relatif (Mr) BE = _____________________________________ Banyaknya elektron yang dilepas (Wiryawan, atau 2008)diikat


BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan a) Variabel Bebas

: Serbuk Asam Oksalat

b) Variabel Terikat

: Volume Titran

c) Variabel Kontrol : Suhu 5oC, 10oC,15oC, dan 20oC III.2 Alat Percobaan 1. Beaker Glass 2. Buret 3. Corong 4. Erlenmeyer 5. Gelas Ukur 6. Klem 7. Pipet Tetes 8. Spatula 9. Statif 10. Themometer 11. Timbangan Elektrik

III.3 Bahan Percobaan 1. Asam Oksalat 2. Aquadest 3. Indikator fenolftalein ( PP) 4. NaOH

III.4 Prosedur Percobaan 1. Mengukur aquadest 100ml dalam erlenmeyer lalu mengukurnya hingga suhu air 5 oC. 2. Memasukkan asam oksalat secara perlahan-lahan kedalam aquadest dan mengaduk perlahan hingga larutan menjadi larutan jenuh. 3. Menitrasi 10ml larutan asam oksalat dengan NaOH 0,1 N yang sebelumnya telah ditetesi fenolftalein (PP) sebanyak 2 tetes. III-1

III-2 BAB III Metodologi Percobaan 4. Mengulangi Titrasi sebanyak 2 kali dan mencatat volume NaOH. 5. Mengulangi tahap 1-4 dengan variabel suhu 10oC, 15oC, dan 20oC.

III.5 Diagram Alir Percobaan Mulai

Mengukur aquadest 100ml dalam erlenmeyer lalu mengukurnya hingga suhu air 5oC.

Memasukkan asam oksalat secara perlahan-lahan kedalam aquadest dan mengaduk perlahan hingga larutan menjadi larutan jenuh.

Menitrasi 10ml larutan asam oksalat dengan NaOH 0,1 N yang sebelumnya telah ditetesi fenolftalein (PP) sebanyak 2 tetes

Mengulangi Titrasi sebanyak 2 kali dan mencatat volume NaOH.

Mengulangi tahap 1-4 dengan variabel suhu 10oC, 15oC, dan 20oC.

Selesai


III-3 BAB III Metodologi Percobaan III.6 Gambar Alat Percobaan

Beaker Glass

Buret

Corong

Erlenmeyer

Gelas Ukur

Klem

Pipet Tetess

Spatula

Statif

Thermometer

Timbangan Elektrik


BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan Tabel IV.1.1 Pengaruh Suhu pada Kelarutan Asam Oksalat Bahan T1 T2

ΔT

Massa Zat Terlarut

5oC

4oC

4,5oC

6gram

10oC

9oC

9,5oC

6,5gram

15oC

14oC

14,5oC

7gram

20oC

19oC

19,5oC

7,5gram

Asam Oksalat

Tabel IV.1.2 Volume Hasil Titrasi Asam Oksalat Suhu Larutan Asam Oksalat

Volume (ml)

Volume Rata-rata

V1

V2

5oC

3,1

3,4

3,25

10oC

5,3

5,2

5,25

15oC

5,4

5,1

5,25

20oC

4

3,5

3,75

IV.2 Pembahasan Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut akan dapat bergeser bila suhu dinaikkan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikkan, karena suhu dinaikkan, maka kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Sehingga pergerakan partikel-partikel pereaksi makin cepat, makin cepat pergerakan partikel akan menyebabkan terjadinya tumbukan antar zat pereaksi makin banyak selain itu semakin cepat pergerakan partikel maka semakin renggang jarak antar partikel sehingga semakin banyak zat pereaksi yang mengisi kerenggangan jarak antar partikel. Pengaruh kenaikkan suhu pada kelarutan zat berbeda satu dengan yang lainnya.

IV-1

IV-2 BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan Dalam percobaan ini, Asam oksalat dilarutkan dalam 100ml aquadest yang besuhu o

5 C, pelarutan asam oksalat dilakukan hingga membentuk larutan jenuh yang ditandai dengan adanya padatan asam oksalat yang tidak dapat larut lagi, kemudian larutan diperlakukan sehingga suhu larutan sesuai dengan variabel suhu yang telah ditentukan. Selanjutnya menitrasi 10ml larutan asam oksalat dengan NaOH 0,1N yang sebelumnya ditetesi fenolftalein (PP) sebanyak 2 tetes, tujuan pemberian fenolftalein yaitu sebagai indikator yang akan berubah warna bila diberi larutan basa dan fenolftalein memiliki rentang pH 8,2 – 10. Tahap selanjutnya mengulangi proses titrasi sebanyak 2 kali. Hal ini bertujuan agar hasil yang didapat lebih teliti karena proses titrasi bertujuan untuk dapat menentukan konsentrasi kelarutan asam oksalat pada berbagai variabel suhu. Pada saat pembuatan larutan jenuh yang perlu diperhatikan adalah larutan jangan sampai lewat jenuh, sehingga endapan yang dihasilkan tidak terlalu banyak. Untuk larutan jenuh, setelah terjadi kesetimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan zat yang tidak larut maka dalam kesetimbangan tersebut kecepatan melarut sama dengan kecepatan mengendap yang artinya konsentrasi zat dalam larutan akan selalu tetap. Tetapi apabila kesetimbangan diganggu misalnya dengan cara suhunya dirubah, maka konsentrasi larutan akan berubah. Percobaan kelarutan sebagai fungsi suhu ini bertujuan untuk menentukan pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas pelarutannya. Zat yang digunakan pada praktikum ini adalah asam oksalat. Digunakan asam oksalat karena kelarutannya sangat sensitive terhadap suhu sehingga dengan berubahnya suhu, kelarutan asam oksalat juga akan berubah selain itu asam oksalat memiliki kelarutan yang kecil bila dilarutkan dalam air. Dari hasil titrasi diperoleh volume NaOH. Volume NaOH tersebut digunakan untuk menghitung kelarutan asam oksalat. Kelarutan asam oksalat dapat dicari dengan rumus

sehingga kelarutannya dapat diketahui. Molaritas zat yang larut disebut

kelarutan karena larutan tersebut larutan yang jenuh. Berdasarkan harga kelarutan pada tabel 2, maka dapat dihitung panas pelarutannya dengan menggunakan persamaan Van’t Hoff sebagai berikut: Ln

=

Dari persamaan diatas maka didapatkan panas differensial dengan rentang 5678.574643 - 7545.986503 J/mol. Selain menggunakan persamaan Van’t Hoff. Panas Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI - ITS

IV-3 BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan pelarutan Asam oksalat dapat dihitung menggunakan regresi linier. Sebelumnya dibuat grafik ln s vs 1/T seperti pada grafik 1. Sumbu x adalah 1/T sedangkan sumbu y adalah ln s.

Grafik IV.2.1 Grafik ln s vs 1/T Dari grafik IV.2.1, dapat dilihat bahwa kelarutan asam oksalat meningkat dan terjadi penurunan kembali. Setelah digunakan 2 cara yang berbeda untuk menghitung panas pelarutan maka didapatkan hasil yang sedikit berbeda, tetapi hasilnya sama-sama positif. Hal ini menunjukan bahwa reaksi tersebut bersifat endoterm atau menyerap panas, sehingga terjadi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem. Pada reaksi endoterm, semakin tinggi suhu maka semakin banyak zat yang larut .


BAB V KESIMPULAN Larutan jenuh merupakan suatu larutan sudah tidak dapat melarutkan lagi zat terlarutnya. Semakin tinggi suhu maka semakin besar kelarutan suatu zat karena suhu dinaikkan, maka kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Sehingga pergerakan partikel-partikel pereaksi makin cepat, makin cepat pergerakan partikel akan menyebabkan terjadinya tumbukan antar zat pereaksi makin banyak. Hal ini dibutikan dengan kelarutan asam oksalat dalam aquades pada berbagai suhu yaitu pada suhu 5oC massa asam oksalat yang terlarut sebnayak 6gram, pada suhu 10 oC massa asam oksalat yang terlarut sebanyak 6,5gram, pada suhu 15oC massa asam oksalat yang terlarut sebanyak 7gram, dan pada suhu 20oC massa asam oksalat yang terlarut sebanyak 7,5gram. Reaksi asam oksalat dalam aquadest dengan variabel suhu 5 oC, 10oC, 15oC, dan 20oC merupakan reaksi endoterm karena berdasarkan data terjadi penurunan variabel suhu menjadi 4oC, 9oC, 14oC, dan 19oC. selain itu reaksi endoterm pada pelarutan asam oksalat dibuktikan dengan besarnya panas pelarutan bernilai positif dengan rentang -5678.574643 - 7545.986503 J/mol.

V-1

DAFTAR PUSTAKA Azam, K. (2012, Januari 1). Blogger. Retrieved Nopember 17, 2013, from Blogspot: http://khoirulazam89.blogspot.com/2012/01/faktor-yang-mempengaruhi-kelarutan.html Chemistnidu. (2011, Juni 11). Kimia. Retrieved Oktober 3, 2013, from WordPress: http://blajarkimia.wordpress.com/larutan/ Fatmawati, Y. (2010, Mei 20). Wordpress. Retrieved Nopember 17, 2013, from Wordpress Website. Ningsih, F. M. (2012, Desember 9). Wordpress. Retrieved Nopember 17, 2013, from Wordpress Website: http://fitrimarwaningsih.wordpress.com/2012/12/09/senyawa-polardan-non-polar/ Prokim09. (2011, Februari 24). PROKIM09. Retrieved Oktober 3, 2013, from Blogger: http://prokim09.wordpress.com/2010/06/02/campuran-homogen-dan-campuran-heterogen/ Saputri, f. (2010, oktober 10). Fatmakyoshiuzumaki's Blog. Dipetik oktober 03, 2013, dari Fatmakyoshiuzumaki's Blog: http://fatmakyoshiuzumaki.wordpress.com/2010/10/18/15/ Sogay. (2011, Juni 07). Ilmu Pendidikan Jow. Retrieved Oktober 3, 2013, from Blogger: http://ogysogay.blogspot.com/2011/06/laporan-kelarutan.html Sukardjo. (1989). Kimia Fisika. Jakarta: BINA AKSARA. Wahyu, & Sutriani, L. (2008, Agustus 28). MEDICAFARMA. Retrieved Oktober 3, 2013, from Medicafarma Blog: http://medicafarma.blogspot.com/2008/08/larutan.html Wikipedia. (2013, juni 25). about us: wikipedia. Dipetik oktober 03, 2013, dari wikipedia web site: http://id.wikipedia.org/wiki/Fenol Wikipedia. (2013, juli 23). wikipedia. Dipetik oktober 03, 2013, dari wikipedia website: http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan Wikipedia. (2013, september 22). wikipedia. Retrieved oktober 3, 2013, from wikipedia website: http://id.wikipedia.org/wiki/Air Wiryawan, A. (2008). Kimia Analitik. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

DAFTAR NOTASI SIMBOL

KETERANGAN

T

Suhu

V

Volume

ml

m

Massa

gram

ρ

Massa Jenis

gr/ml

%

Persen Berat

%

vii

SATUAN o

C

APPENDIKS 1. Menghitung Suhu rata-rata pada tabel IV.1.1 1. ̅ 2. ̅ 3. ̅ 4. ̅ 2. Menghitung Volume rata-rata pada tabel IV.1.2 1. ̅ 2. ̅ 3. ̅ 4. ̅ 3. Menghitung Konsentrasi Asam Oksalat

V1×M1=V2×M2 1. Konsentrasi Asam Oksalat Pada Suhu 5 oC V1×M1=V2×M2 10×M1=0,1×3,25 M1= 0,0325M 2. Konsentrasi Asam Oksalat Pada Suhu 10 oC V1×M1=V2×M2 10×M1=0,1×5,25 M1= 0,0525M 3. Konsentrasi Asam Oksalat Pada Suhu 15oC V1×M1=V2×M2 10×M1=0,1×5,25 M1= 0,0525M 4. Konsentrasi Asam Oksalat Pada Suhu 20 oC V1×M1=V2×M2 10×M1=0,1×3,75 M1= 0,0375M

5. Menghitung Panas Diferensial Pada Larutan Asam Oksalat T (Suhu)

Molaritas (M)

278

0,0325

283

0,0525

288

0,0525

293

0,0375

1. Panas Diferensial antara 278K dan 283K Ln

[

=

Ln

] [

=

( 6,3553.10-5)

0,47957308=

∆H1

]

= 7545.986503 J/mol


[

=

Ln

] [

=

0=

]

(6,13467E-05)

∆H2

=0 J/mol


[

=

Ln

] [

=

(5,92529E-5)

-0,336472237 = ∆H3

]

= -5678.574643 J/mol

∆Hrata-rata =

∆

∆

∆

= =5653.128289 J/mol

Laporan Praktikum Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu

Recommend Documents