PERCOBAAN 10
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA 1
HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)
Yang dibina oleh Bapak Sumari dan
Bapak Ridwan Joharmawan
Oleh:
Kelompok 6 Offering H
1. Irfan (140332605200)**
2. Natasha Khilmi (140332601350)
3. Virgitha Yustanari K. P (150332608700)
LABOLATORIUM KIMIA DASAR
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
April 2016
JUDUL PERCOBAAN
Percobaan ini berjudul "Hasil Kali Kelarutan (Ksp)".
TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini yaitu:
Dapat menghitung kelarutan elektrolit yang bersifat sedikit larut.
Dapat menghitung panas kelarutan PbCl2 dengan menggunakan sifat kebergantingan Ksp pada suhu.
DASAR TEORI
Hasil kali kelarutan (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. 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 antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dalam larutan tersebut. Kelarutan suatu elektrolit ialah banyaknya mol elektrolit yang sanggup melarut dalam tiap liter larutannya. Jika konsentrasi ion total dalam larutan meningkat, gaya tarik ion menjadi lebih nyata dan aktivitas (konsentrasi efektif) menjadi lebih kecil dibandingkan konsentrasi stoikhiometri 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.
Hasil kali kelarutan suatu garam adalah hasil kali konsentrasi semua ion dalam larutan jenuh pada suhu tertentu dan masing-masing ion diberi pangkat dengan koefisien dalam rumus tersebut.
AgCl Ksp = [Ag+] [Cl-]
PbCl2 Ksp = [Pb2+] [Cl-]2
Timbal klorida (PbCl2) sedikit larut dalam air. Kesetimbangan yang terjadi pada larutan PbCl2 jenuh dapat ditulis sebagai berikut:
PbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl- (aq)
Konstanta kesetimbangan termodinamika untuk persamaan reaksi diatas adalah :
Ka = (aPb2+)(aCl-)
(aPbCl2(s))
Karena aktivitas padatan murni sama dengan satu, maka persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :
Ksp = (aPb2+)(aCl-)
Dalam larutan encer, aktivitas dapat dianggap sama dengan konsentrasi dalam satuan molar. Nilai Ksp diatas dikenal sebagai konstanta hasil kelarutan PbCl2.
ALAT DAN BAHAN
Alat :
Rak tabung reaksi
Sepuluh tabung reaksi
Labu erlenmeyer 250 mL untuk digunakan sebgai penangas
Pembakar gas (bunsen)
Kaki tiga
Kasa
Termometer
Bahan :
0,079 M Pb(NO3)2
1,0 M KCl
PROSEDUR PERCOBAAN
Dimasukkan masing-masing larutan Pb(NO3)2 dan KCl ke dalam 2 buret yang berbeda.
Diambil larutan Pb(NO3)2 sebanyak 10 mL ke dalam 6 tabung reaksi.
Kemudian masing-masing tabung yang telah berisi 10 mL Pb(NO3)2 ditambahkan larutan KCl 1.0 M sebanyak 0.1 mL, 0.2 mL, 0.3 mL, 0.4 mL, 0.5 mL, dan 0.6 mL.
Pada saat pencampuran dan setelah pencampuran tabung reaksi harus dikocok.
Dibiarkan selama 5 menit, amati apakah sudah terbentuk endapan atau belum.
Jika terbentuk endapan, tempatkan campuran ke dalam penangas labu erlenmeyer. Ketika penangas dipanaskan gunakan termometer untuk mengaduk larutan secara perlahan-lahan.
Dicatat suhu ketika endapan larut.
DATA PENGAMATAN
Larutan 0,075 M Pb(NO3)2 direaksikan dengan larutan KCl 1,0 M dengan perbandingan yang berbeda, yaitu :
Volume 0,075 M Pb(NO3)2 (mL)
Volume 1,0 M KCl (mL)
Pembentukan Endapan (belum/sudah)
Suhu Endapan Larut Dalam Penangas Air (oC)
10,0
0,1
Belum
-
10,0
0,2
Sudah
37
10,0
0,3
Sudah
45
10,0
0,4
Sudah
66
10,0
0,5
Sudah
77
10,0
0,6
Sudah
81
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil percobaan dari campuran larutan 0,075 M Pb(NO3)2 dan larutan 1,0 M KCl yang dapat menghasilkan endapan PbCl2 yaitu pada volume Pb(NO3)2 sebanyak 10,00 mL dan volume KCl 0,2-0,6 mL. dari campuran tersebut dapat dihitung konsentrasi Pb2+, konsentrasi Cl-, dan hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2 pada suhu pada tabel. Proses pembentukan endapan sesuai dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
Pb(NO3)2 (aq) + 2KCl (aq) PbCl2 (s) + 2 KNO3(aq)
PbCl2 (s) Pb2+ (aq) + 2Cl- (aq)
Penambahan 0,2 mL KCl 1 M
M Pb(NO3)2 = 0,075 M V Pb(NO3)2 = 10,00 mL
M KCl = 1,0 M V KCl = 0,20 mL
[Pb2+] = M PbNO32 x V Pb(NO3)2 V total = 0,075 M x 10,00 mL(10,00 mL+0,20 mL) = 0,75 M.mL10,20 mL = 0,0735 M
[Cl-] = M KCl x V KClV total= 1,0 M x 0,20 mL 10,20 mL = 0,20 M.mL10,20 mL = 0,0196 M
Ksp = [Pb2+][Cl-]2 = [0,0753][ 0,0196]2 = 2,82 x 10-5M3
Penambahan 0,3 mL KCl 1,0 M
M Pb(NO3)2 = 0,075 M V Pb(NO3)2 = 10,00 mL
M KCl = 1,00 M V KCl = 0,30 mL
[Pb2+] = M PbNO32 x V Pb(NO3)2 V total = 0,075 M x 10,00 mL(10,00 mL+0,30 mL) = 0,75 M.mL10,30 mL = 0,0728 M
[Cl-] = M KCl x V KClV total= 1,0 M x 0,30 mL 10,30 mL = 0,30 M.mL10,30 mL = 0,0291 M
Ksp = [Pb2+][Cl-]2 = [0,0728][0,0291]2 = 6,17 x 10-5 M3
Penambahan 0,4 mL KCl 1,0 M
M Pb(NO3)2 = 0,075 M V Pb(NO3)2 = 10,00 mL
M KCl = 1,00 M V KCl = 0,40 mL
[Pb2+] = M PbNO32 x V Pb(NO3)2 V total = 0,075 M x 10,00 mL(10,00 mL+0,40 mL) = 0,75 M.mL10,40 mL = 0,0721 M
[Cl-] = M KCl x V KClV total= 1,0 M x 0,40 mL 10,40 mL = 0,40 M.mL10,40 mL = 0,0385 M
Ksp = [Pb2+][Cl-]2= [0,0721][ 0,0385]2 = 1,07 x 10-4 M3
Penambahan 0,5 mL KCl 1,0 M
M Pb(NO3)2 = 0,075 M V Pb(NO3)2 = 10,00 mL
M KCl = 1,00 M V KCl = 0,50 mL
[Pb2+] = M PbNO32 x V Pb(NO3)2 V total = 0,075 M x 10,00 mL(10,00 mL+0,50 mL) = 0,75 M.mL10,50 mL = 0,0714 M
[Cl-] = M KCl x V KClV total= 1,0 M x 0,50 mL 10,50 mL = 0,50 M.mL10,50 mL = 0,0476 M
Ksp = [Pb2+][Cl-]2= [0,0714][ 0,0476]2 = 1,62 x 10-4 M3
Penambahan 0,6 mL KCl 1,0 M
M Pb(NO3)2 = 0,075 M V Pb(NO3)2 = 10,00 mL
M KCl = 1,00 M V KCl = 0,60 mL
[Pb2+] = M PbNO32 x V Pb(NO3)2 V total = 0,075 M x 10,00 mL(10,00 mL+0,60 mL) = 0,75 M.mL10,60 mL = 0,0708 M
[Cl-] = M KCl x V KClV total= 1,0 M x 0,60 mL 10,60 mL = 0,60 M.mL10,60 mL = 0,0566 M
Ksp = [Pb2+][Cl-]2= [0,0708][ 0,0566]2 = 2,27 x 10-4 M3
Tabel Pembentukan Endapan Ketika Larutan Pb(NO3)2 0,075 M direaksikan dengan KCl 1,0 M
No Camp
V 0,075 M Pb(NO3)2 (mL)
V 1,0 M KCl (mL)
Suhu Pelarutan Endapan (oC)
Suhu Pelarutan Endapan (K)
[Pb2+][Cl-]
Ksp
log Ksp
1/T
(K-1)
1
10,0
0,2
37
310
1,44 x 10-3
2,82 x 10-5
-4,550
0,01388
2
10,0
0,3
45
318
2,12 x 10-3
6,17 x 10-5
-4,210
0,01176
3
10,0
0,4
66
339
2,78 x 10-3
1,07 x 10-4
-3,970
0,01136
4
10,0
0,5
77
350
3,40 x 10-3
1,62 x 10-4
-3,791
0,01063
5
10,0
0,6
81
354
4,01 x 10-3
2,27 x 10-4
-3,644
0,01030
Membuat Kurva Ksp sebagai Fungsi Suhu (oC)
Menghitung Nilai H°, Ksp PbCl2, dan Besar Besalahan Nilai Ksp PbCl2
Nilai H° dapat dihitung melalui rumus:
ln Ksp = - H°R .1T + konstanta
atau
log Ksp = - H°2,303 R .1T + konstanta
Pada grafik log Ksp terhadap 1/T didapatkan persamaan garis y = -1486,126x. Sehingga slopenya adalah -1486,126. Dimana:
slope = - H° 2,303 R
- H° = slope x 2,303 x R
- H° = (-1486,126)K x 2,303 x 8,314 Jmol K
- H° = -28455,07 J/mol
H° = 28455,07 J/mol
Nilai Ksp PbCl2 dapat dihitung melalui rumus:
log Ksp = - H°2,303 R .1T
= -2845507 J/mol2,303 (8,314Jmol .K.x 298 K)
log Ksp = -4,987
Ksp = 1,03 x 10-5
% kesalahan
1,6 x 10-5 -1,03 x 10-51,6 x 10-5 x 100 % = 35,63 %
Kelarutan PbCl2 dalam air
s =3Ksp4 x Mr PbCl2 Diket Mr PbCl2 = 277 gram mol-1
Nomor Campuran
Volume 0,075 M Pb(NO3)2 mL
Volume 1,0 M KCl (mL)
Ksp
Kelarutan PbCl2 (g/L)
1
10,0
0,2
2,82 x 10-5
5,311
2
10,0
0,3
6,17 x 10-5
6,895
3
10,0
0,4
1,07 x 10-4
8,284
4
10,0
0,5
1,62 x 10-4
9,513
5
10,0
0,6
2,27 x 10-4
10,645
KESIMPULAN
Harga Ksp meningkat seiring bertambahnya suhu, sedangkan panas pelarutan tidak dipengaruhi suhu.
Nilai Ksp PbCl2 pada percobaan ini adalah 1,03 x 10-5.
Kalor pelarutan PbCl2 pada percobaan ini adalah 28455,07 J/mol.
Persen kesalahan pada perhitungan Ksp adalah 35,63 %.
DAFTAR PUSTAKA
Sumari, dkk. 2016. Petunjuk Praktikum Kimia Fisik 1. Malang: Universitas Negeri Malang
Atkins. 1999. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.
JAWABAN PERTANYAAN
Pertanyaan
Reaksi PbCl2 (s) Pb2+ (aq) + 2Cl- (aq) bersifat endotermik atau eksotermik ?
Nilai Ksp PbCl2 pada suhu 25°C menurut literature 1,6 x 10-5. Apakah perbedaan nilai Ksp yang diperoleh pada percobaan ini dengan nilai Ksp pada literature disebabkan kesalahan acak yang terdapat pada percobaan (random error) ? jika tidak mengapa ?
Jawaban
Bersifat endotermik, karena terjadi penyerapan kalor dari sistem ke lingkungan sehingga dibutuhkan suatu energi.
Perbedaan nilai Ksp dapat disebabkan oleh perbedaan suhu, serta adanya random error juga dapat mempengaruhi nilai Ksp dimana % eror meningkat maka Ksp semakin tidak tepat.
FOTO
Kurva Ksp Terhadap Suhu (°C)
Suhu (°C)
Ksp
Kurva log Ksp Terhadap 1/T
y = -1486.126x
1/T (K)
log Ksp
Kurva Kelarutan PbCl2 Dalam Air
Suhu (°C)
Kelarutan PbCl2 (g/L)
