Laporan Praktikum Kimia Fisika Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu Zandhika Alfi Pratama

Percobaan

: KELARUTAN TERHADAP FUNGSI SUHU

Kelompok

: XA

Nama

:

1. 2. 3. 4.

Davi Khoirun Najib Zandhika Alfi Pratama Rizuana Nadhifatul M. Thea Prastiwi Soedarmodjo

NRP. NRP. NRP. NRP.

2313 030 009 2313 030 035 2313 030 043 2313 030 095

Tanggal Percobaan

: 16 Desember 2013

Tanggal Penyerahan

: 24 Desember 2013

Dosen Pembimbing

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

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

ABSTRAK

Praktikum Kelarutan terhadap fungsi suhu ini bertujuan untuk menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan diferensial pada larutan jenuh asam oksalat. Pada percobaan percobaan ini menggunakan larutan asam oksalat yang selanjutnya akan dititrasi oleh NaOH. Metode percobaan ini diawali diawali dengan.melarutkan dengan.melarutkan beberapa gram gram asam oksalat kedalam 50 ml aquadest yang bersuhu 5 ◦C hingga kristal asam asam oksalat pada larutan sudah tidak dapat larut karena larutan sudah jenuh. Mengambil beberapa ml larutan asam oksalat tersebut untuk dihitung densitasnya kedalam piknometer. Dan selanjutnya mengambil 10 ml larutan asam oksalat untuk dititrasi dengan NaOH. Namun sebelum melakukan titrasi larutan asam oksalat ditetesi dengan fenolftalein sebanyak dua tetes. Hitung volume rata-rata NaOH dengan 3 kali titrasi. Mengulangi tahap 1-3 dengan variabel suhu yang berbeda-beda, yaitu 10 oC, 15 oC, 20 oC. Hasil dari praktikum yang telah dilakukan hasil yang diperoleh pada suhu aquades 5 oC massa asam oksalat yang diperlukan adalah 1 gram. Pada suhu suhu 10 oC massa asam oksalat yang diperlukan 1,5 gram. Pada suhu 15 oC massa asam oksalat yang diperlukan 2 gram. o o Pada suhu 20 C massa asam oksalat yang yang diperlukan 2,5 gram. gram. Untuk variabel suhu suhu 5 C dan 10 oC densitas larutan adalah adalah 0,96 gr/ml, sedangkan sedangkan pada variabel variabel suhu 15 oC dan 20 oC densitas larutan adalah 1 gr/ml. Dalam percobaan juga dapat ditemukan panas pelarutan diferensial dengan rincian ∆H rincian ∆H 1 = 97801,91 J/mol, ∆H 2 = 211520,73 J/mol , ∆H 3 = 13303,396 J/mol, ∆H 4 = 108487,968 J/mol, dan ∆H 5 = 153641,326 J/mol yang apabila di rata-rata dapat ditentukan ∆H rata-rata rata -rata sebesar = 116951,066 J/mol. Kesimpulan dari percobaan kelarutan k elarutan terhadap fungsi suhu s uhu ini adalah kelarutan suatu zat akan bertambah seiring dengan semakin meningkatnya suhu. Hal ini karena semakin tinggi suhu, tumbukan dalam zat tersebut semakin mempercepat terjadinya reaksi dan memudahkan suatu zat untuk larut kedalam zat lain. Dalam hal ini asam oksalat dan aquades. Kata kunci : kelarutan, panas pelarutan pelarutan diferensial, titrasi

i

DAFTAR ISI

ABSTRAK ABSTRAK ................................... ................................................... ................................. .................................. ................................... .............................. ............ i DAFTAR DAFTAR ISI ................................. .................................................. ................................... .................................. .................................. ........................... ......... ii DAFTAR DAFTAR GAMBAR GAMBAR .................................. ................................................... .................................. .................................. ................................ ...............iii DAFTAR DAFTAR TABEL.................. TABEL.................................... .................................. .................................. ................................... ................................... .................. iv DAFTAR DAFTAR GRAFIK GRAFIK.................................. .................................................. .................................. ................................... ................................... .................. v BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ............................................................................................. I-1 I.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ I-2 I.3 Tujuan Tujuan Percobaan Percobaan .................................. ................................................... ................................... .................................. .................... ....I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Kelarutan Kelarutan .................................. ................................................... .................................. .................................. ................................ ...............II-1 II.2 Teori Teori Panas dan dan Entalpi Pelarutan ................... ......... ................... .................. .................. ................... ................ ...... II-2 II.3 Titrasi ................................. .................................................. .................................. .................................. ................................... ..................... ...II-8 II.4 MSDS Bahan Bahan .................................. .................................................. ................................. .................................. ........................... .......... II-15 BAB III METODOLOGI METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan .................................................................................... III-1 III.2 Alat yang digunakan .................................................................................. III-1 III.3 Bahan Percobaan ....................................................................................... III-1 III.4 Prosedur Percobaan .................................................................................... III-1 III.5 Diagram Alir Percobaan ............................................................................. III-2 III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................. III-3 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan ......................................................................................... IV-1 IV.2 Pembahasan Pembahasan ................................... ................................................... ................................. .................................. ........................... .......... IV-2 BAB V KESIMPULAN ................................................................................................ V-1 DAFTAR DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA ................................. .................................................. .................................. .................................. ................................ ...............vi DAFTAR DAFTAR NOTASI NOTASI .................................. .................................................. .................................. ................................... ................................... ..................vii APPENDIK APPENDIKS S .................................. ................................................... ................................... .................................. .................................. ........................... ......... viii LAMPIRAN Laporan Sementara Fotokopi Literatur Lembar Revisi ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.3.1 Gambar Percobaan Titrasi ..................................................................II-12 Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ................................. .................................................. ................................... ...................III-6 .III-6

iii

DAFTAR TABEL

Tabel II.2.1

Panas pelarutan Integral 1 mol H2SO4 dalam air 18 oC ............................... ................................. II-8

Tabel II.3.1 Indikator Tabel IV.1.1

dan Perubahan Warnanya pada pH tertentu .................. ......... .................. ................ ....... II-13

Volume Volume Titran ............................................. .............................................................. ................................... ............................. ........... IV-1

Tabel IV.1.2 Massa Tabel IV.1.3 Tabel

Larutan dalam Piknometer .............................................................. IV-1

Perhitungan Panas Kelarutan Deferensial ......................................... IV-1

iv

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.3.1

Titrasi alkalimetri dengan dengan Larutan Larutan Standar Basa NaOH NaOH .................. ......... ..............II.....II-12 12

Grafik IV.2.1

Hubungan Suhu dengan Kelarutan .......................................................IV-4

Grafik IV.2.2

Hubungan Suhu dengan Volume Titran................................................IV-5

Grafik IV.2.3

Ln s vs 1/T ...........................................................................................IV-6

v

BAB 1 PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal kelarutan, dimana kita tahu kelarutan itu proses terlarutnya suatu zat dalam suatu pelarut, contohnya seperti garam (zat terlarut) yang dilarutkan dalam suatu air (pelarut) yang bercampur menjadi larutan garam (larutan). Kelarutan merupakan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut atau ( solute), solute), untuk larut dalam suatu pelarut ( solvent ). ). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan jenuh bila larutan larut an tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. t erlarut. Bila jumlah zat terlarut t erlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh, dan bila jumlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh (sukardjo, 1997). Daya larut suatu zat dalam zat lain dipengaruhi oleh jenis zat pelarut, temperatur, dan sedikit tekanan. Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat kita lihat pada kehidupan sehari-hari yaitu kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam air panas, dan dilarutkan ke dalam air dingin, maka gula yang akan lebih cepat larut pada air panas karena semakin besar suhu semakin besar pula kelarutannya. Berdasarkan prinsipnya, kelarutan sebagai fungsi suhu didasari oleh pergeseran kesetimbangan antara zat yang beraksi dengan hasilnya. Dimana bila suhu dinaikkan maka kelarutan akan bertambah dan kesetimbangan akan bergeser. Tetapi bila suhu diturunkan maka kelarutan akan semakin kecil dan disertai oleh pergeseran kesetimbangan. Jadi bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan yang artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi larutan jenuh dan bila zat yang dilarutkan dikurangi, dikurangi,

akan terjadi larutan yang yang belum jenuh. jenuh. Dan kesetimbangan

tergantung pada suhu pelarutan. (sukardjo, 1997). Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja. Dalam percobaan ini, akan dilakukan percobaan kelarutan ke larutan sebagai fungsi suhu pada asam asa m oksalat dengan menggunakan suhu yang bervariasi dengan tujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh suhu pada penentuan kelarutan dan menghitung panas diferensial yang terjadi antara variabel suhu yang satu dengan yang lain. Sehingga akan didapatkan panas pelarutan diferensial rata-rata pada larutan jenuh asam oksalat.

I-1

I-2 Bab I Pendahuluan

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat? I.3 Tujuan Percobaan

1. Menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat

Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Kelarutan

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Adapun cara menentukan kelarutan suatu zat ialah dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian memperkirakan jumlah zat yang dapat membentuk larutan lewat jenuh, yang ditandai dengan masih terdapatnya zat padat yang tidak larut. Setelah dikocok ataupun diaduk akan terjadi kesetimbangan antara zat yang larut dengan zat yang tidak larut (Atkins, 1994). Yang dimaksud dengan kelarutan dari suatu zat dalam suatu pelarut, adalah banyaknya suatu zat dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut pada kondisi tertentu. Biasanya dinyatakan dalam satuan mol/liter. Jadi, bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi larutan jenuh, bila zat yang yang dilarutkan dikurangi, dikurangi, akan terjadi larutan yang belum jenuh. Dan kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan (sukardjo, 1997). Dua komponen dalam larutan adalah solute dan solvent.Solute adalah substansi yang melarutkan.Contoh sebuah larutan NaCl.NaCl adalah solute dan air adalah solvent. Dari ketiga materi, padat, cair dan gas, sangat dimungkinkan untuk memilki Sembilan tipe larutan yang berbeda: padat dalam padat, padat dalam cairan, padat dalam gas, cair dalam cairan, dan sebagainya. Dari berbagai macam tipe ini, larutan yang lazim kita kenal adalah padatan dalam cairan, cairan dalam cairan, gas dalam cairan serta gas dalam gas (sukardjo, 1997). Jika kelarutan suhu

suatu sistem kimia dalam keseimbangan dengan padatan,

cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan disebut jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutnya sudah mencapai maksimal sehingga penambahan solut lebih lanjut tidak dapat larut. Konsentrasi solut dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solut padat maka larutan jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat (sukardjo, 1997).

II-1

II-2 BAB II Tinjauan Pustaka

Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh atau larutan yang partikel – partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (syukri,1999). Larutan sangat jenuh, yaitu larutan yang mengandung lebih banyak solute dari pada yang diperlukan untuk larutan jenuh atau dengan kata lain larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan didalam larutan. Suatu larutan jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut akan bergeser bila suhu dinaikan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikan (syukri,1999).

II.2 Teori Panas dan Entalpi Pelarutan

Sebuah sistem bebas untuk mengubah volumenya terhadap tekanan luar yang tetap. Perubahan energi dalamnya tidak lagi sama dengan energi yang diberikan kepada kalor. Energi yang diberikan sebagai kalor diubah menjadi kerja untuk memberikan tekanan balik terhadap lingkungannya, lingkungannya, sehingga du
X. nH2O

ΔHr = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO 4: CuSO 4 + 5 H2O

CuSO4. 5 H2O

ΔHr = = ........kJ

Pelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena air mempunyai sifat khusus. Salah satu sifatnya adalah mempunyai kemampuan melarutkan berbagai jenis zat. Walaupun air bukan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan semua zat), tetai dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik dan anorganik Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


yang polar dan bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air (Atkins, 1999). Salah satu sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar (Atkins, 1999). Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung la ngsung.. Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah tot al perubahan entalpi untuk untuk setiap tahapnya atau bisa disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi jika suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb). Satuan untuk tenaga panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal) (Atkins, 1999). Untuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai kalorimeter. Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada : •

tekanan tetap ; qp = DH

•

volume tetap ; qv = DU

Hubungan DH dan DU : DH = DU+P DV D H = + maka panas diserap, reaksi endoterm D U = - maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm Panas reaksi dipengaruhi oleh : - jumlah zat yang bereaksi - Keadaan fisika - Temperatur - Tekanan Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


- Jenis reaksi (P tetap atau V tetap) Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan. Hukum Hess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir Reaksi: C

+ O2

CO

DH1

CO + O2

CO2

DH2

C

CO2

DH3

+ O2

Berdasarkan hukum Hess maka : D H3 = D H1+ D H2 Untuk menentukan perubahan entalpi yang terjadi pada larutan, maka konsentrasi larutannya perlu ditetapkan terlebih dahulu. Panas pelarutan suatu zat adalah perubahan entalpi yang terjadi bila 1 mol zat itu dilarutkan ke dalam suatu pelarutan untuk mencapai konsentrasi tertentu. Panas pelarutan tersebut dinamakan panas pelarutan integral atau panas pelaruan total. Panas pelarutan bukan bergantung pada jenis zat yang dilarutkan, jenis pelarut, pelarut , suhu, dan tekanan, teka nan, tetapi tet api bergantung pada konsentrasi larutan yang hendak dicapai. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada perubahan entalpi: 1. ΔH, ΔE atau q positif, artinya sistem memperoleh tenaga 2. W>0 , kerja dilakukan oleh sistem W<0, kerja dilakukan terhadap sistem (Atkins, 1999)

Macam-macam Panas /Perub entalpi : 1. Panas atomisasi : Panas yang diperlukan untuk untuk menghasilkan 1 mol mol zat dalam da lam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh : C grafit

C(g)

D H = 716,68 Kj

1. Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standar contoh : H2O(l)

H2O(g)

D H=44,01 Kj

2. Panas peleburan peleburan standar : panas yang yang diperlukan atau dilepas pada peleburan . Contoh : H2O(s)

H2O(l)

D H = 6,0 Kj Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


3. Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat t erlarut. 5. Panas pengenceran integral : panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut 6. Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 molzat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa mengubah konsentrasi konsentrasi larutan. laruta n. 7. Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut. 8. Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat. 9. Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat. Contoh : CaCl2 (s) + 2H 2O (l)

CaCl2 .2H2O (s) D H = -7960 -7960 kal

Perubahan entalpi erat hubungannya dengan panas pelarutan. Dimana panas pelarutan itu sendiri adalah panas yang menyertai reaksi kimia pada pelarutan mol zat solute dalam solute dalam n mol solvent pada tekanan dan temperatur yang sama. Hal ini disebabkan adanya ikatan kimia dari atom-atom. Panas pelarutan dibagi menjadi dua yaitu panas pelarutan integral dan panas pelarutan diferensial. Panas pelarutan didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila dua zat atau lebih zat murni dalam keadaan standar dicampur pada tekanan dan temperatur tetap untuk membuat larutan (Alberty, 1992). Bila suatu zat terlarut dilarutkan dalam pelarut, kalor dapat diserap atau dilepaskan, kalor reaksi bergantung pada konsentrasi larutan akhir. Bila zat terlarut dilarutkan dalam pelarut yang secara kimia k imia sama dan tidak ada ad a komplikasi mengenai ionisasi atau solvasi, so lvasi, kalor pelarutan hampir sama dengan peluluhan. Kalor pelarutan, integral antara 2 kemolalan m1 dan m2 adalah kalor yang menyertai pengenceran tertentu dengan konsentrasi M, yang mengandung 1 mol zat terlarut dengan pelarut murni untuk membuat larutan dengan konsentrasi m2 (Alberty, 1992: 34). Pengaruh temperatur tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, daya larut turun dengan naiknya temperatur. Bila panas pelarutan (∆H) positif, daya larut naik dengan naiknya temperatur. Tekanan tidak begitu berpengaruh terhadap daya larut zat padat dan cair, tetapi t etapi berpengaruh pada daya larut gas. (Sukardjo, 1997 : 142)



Dalam larutan jenuh terjadi keseimbangan antara molekul zat yang larut dan yang tidak larut. Keseimbangan itu dapat dituliskan sebagai berikut: A(p)

(persamaan 1)

A(l)

dimana: A(l) = molekul zat terlarut A(p)= molekul zat yang tidak larut Tetapan keseimbangan pada proses pelarutan tersebut: K 

a z *



a z

a z

1

  z m z

(persamaan 2)

Dimana: a

a

z

* z

= keaktifan zat yang larut = keaktifan zat yang tidak larut, yang mengambil harga 1 untuk zat padat dalam keadaan standar.

 z =

koefisien keatifan zat yang larut

m z =

kemolalan zat yang larut karena larutan jenuh, disebut kelarutan. Hubungan tetapan keseimbangan suatu proses dengan suhu diberikan oleh isobar

reaksi Van’t Hoff.

 H 0   ln k   T   RT 2 P

(persamaan 3)

0 dimana:  H = perubahan entalpi proses.

R

= tetapan gas ideal.

Persamaan 2 dan 3 memberikan:

 H DS   ln  z m z    T  2   P RT

(persamaan 4)



dimana:  H DS = kalor pelarutan diferensial pada konsentrasi jenuh. Selanjutnya persamaan 4 dapat diuraikan menjadi:

 ln  z m z  ln m z  H DS  2  ln m z T RT  ln  z  H DS 1 2  ln m z RT Dalam hal ini

 ln 

z

 ln m

(persamaan 5)

dapat diabaikan sehingga persaman 5 dapat dituliskan sebagai

z

berikut: d ln m z dT

1

 H DS RT

(persamaan 6)

2

Dengan demikian  H DS dapat ditentukan dari arah garis singgung pada kurva log m z terhadap1/T. Apabila  H DS tidak tergantung pada suhu, maka grafik log m z terhadap 1/T akan linier dan integrasi persamaan 6 memberikan member ikan persamaan 7.

log

m z (T 1 )

 

m z T 2



 H DS 2,303 R

T 2

 T 1

(persamaan 7)

T 2T 1

(Ari Hendriyana,2005) Hendriyana,2005)

Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut disebut panas pelarutan integral. Besarnya panas pelarutan tergantung jumlah mol pelarut dan zat terlarut Sebagai contoh panas pelarutan integral pada 1 mol H2SO4 dalam air 18 oC adalah sebagai berikut (Sukardjo, 1989).



o

Tabel II.2.1 Panas Pelarutan integral 1 mol H2SO4 dalam air 18 C

Jumlah mol air

∆H (kal)

0,11

-920

0,25

-1970

0,43

-3300

0,67

-4890

1,00

-6740

1,50

-8630

2,33

-10.680

4,00

-13.010

9,00

-16.906

19,00

-20.200

(Sukardjo, 1989).

II.3 Titrasi

Titrasi merupakan metode analisa kimia secara kuantitatif yang biasa digunakan dalam laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari reaktan. reaktan. Karena pengukuran volum memainkan peranan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga dikenali dengan analisa volumetrik. Analisis titrimetri merupakan satu dari bagian utama dari kimia analitik dan perhitungannya berdasarkan hubungan stoikhiometri dari reaksi-reaksi kimia. Analisis cara titrimetri berdasarkan reaksi kimia seperti: aA + tT → hasil

dengan keterangan: (a) molekul analit A bereaksi dengan (t) molekul pereaksi T. (jaka,2012)

Pereaksi T, disebut titran, ditambahkan secara sedikit-sedikit, biasanya dari sebuah buret, dalam bentuk larutan dengan konsentrasi yang diketahui. Larutan yang disebut belakangan disebut larutan standar dan konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses standardisasi. Penambahan titran dilanjutkan hingga sejumlah T yang ekivalen dengan A telah ditambahkan. Maka dikatakan baha titik ekivalen titran telah tercapai. Agar mengetahui bila penambahan titran berhenti, kimiawan dapat menggunakan sebuah zat Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


kimia, yang disebut indikator, yang bertanggap terhadap adanya titran berlebih dengan perubahan warna. war na. Indikator asam basa terbuat dari asam as am atau basa organik lemah, yang mempunyai warna berbeda ketika dalam keadaan terdisosiasi maupun tidak. Perubahan warna ini dapat atau tidak dapat trejadi tepat pada titik ekivalen. Titik titrasi pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir. Tentunya merupakan suatu harapan, bahwa titik akhir ada sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Memilih indikator untuk membuat kedua titik berimpitan (atau mengadakan koreksi untuk selisih keduanya) merupakan salah satu aspek penting dari analisa titrimetri. Istilah titrasi menyangkut proses ntuk mengukur volum titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Selama bertahuntahun istilah analisa volumetrik sering digunakan daripada titrimetrik. Akan tetapi dilihat dari segi yang ketat, istilah titrimetrik lebih baik, karena pengukuran-pengukuran volum tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Pada analisa tertentu misalnya, orang dapat mengukur volum gas (syukri, 1999). Sebuah reagen yang disebut sebagai peniter , yang diketahui konsentrasi (larutan standar) dan volumnya digunakan untuk mereaksikan larutan yang dititer yang konsentrasinya tidak diketahui. Dengan menggunakan buret terkalibrasi untuk menambahkan peniter, sangat mungkin untuk menentukan jumlah pasti larutan yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir. Titik akhir adalah titik di mana titrasi selesai, yang ditentukan dengan indikator. Idealnya indikator akan berubah warna pada saat titik ekivalensi — — di di mana volum dari peniter yang ditambahkan dengan mol tertentu sama dengan nilai dari mol larutan yang dititer. Dalam titrasi asam-basa kuat, titik akhir dari titrasi adalah titik pada saat pH reaktan hampir mencapai 7, dan biasanya ketika larutan berubah warna menjadi merah muda karena adanya indikator pH fenolftalein. Selain titrasi asamtitrasi asam- basa, terdapat basa, terdapat pula jenis titrasi lainnya (jaka,2012). Banyak metode yang dapat digunakan untuk mengindikasikan titik akhir dalam reaksi; titrasi biasanya menggunakan indikator visual (larutan reaktan yang berubah warna). warna). Dalam titrasi asam-basa sederhana, indikator pH dapat digunakan, sebagai contoh adalah fenolftalein, di mana fenolftalein akan berubah warna menjadi merah muda ketika larutan mencapai pH sekitar 8.2 atau melewatinya. Contoh lainnya dari indikator pH yang dapat digunakan adalah metil jingga, jingga, yang berubah warna menjadi merah dalam asam serta menjadi kuning dalam dalam larutan alkali larutan alkali (jaka,2012). Tidak semua titrasi membutuhkan indikator. Dalam beberapa kasus, baik reaktan maupun produk telah memiliki warna yang kontras dan dapat digunakan sebagai Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


"indikator". Sebagai contoh, titrasi redoks menggunakan potasium permanganat (merah muda/ungu) sebagai peniter tidak membutuhkan indikator. Ketika peniter dikurangi, larutan akan menjadi tidak berwarna. Setelah mencapai titik ekivalensi, terdapat sisa peniter yang berlebih dalam larutan. Titik ekivalensi diidentifikasikan pada saat munculnya warna merah muda yang pertama (akibat kelebihan permanganat) dalam larutan yang sedang dititer (jaka,2012). Akibat adanya sifat logaritma sifat logaritma dalam kurva pH, membuat transisi warna yang sangat tajam; sehingga, satu tetes peniter pada saat hampir mencapai titik akhir dapat mengubah nilai pH secara signifikan — sehingga sehingga terjadilah perubahan warna dalam indikator secara langsung. Terdapat sedikit perbedaan antara perubahan warna indikator dan titik ekivalensi yang sebenarnya dalam titrasi. Kesalahan ini diacu sebagai kesalahan indikator, dan besar kesalahannya tidak dapat ditentukan (jaka,2012). Titrasi atau disebut juga volumetri merupakan metode analisis kimia yang cepat, akurat dan sering digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan (Adam, 2011). 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

bahwareaksi

berlangsung sempurna, maka digunakan larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi (Adam, 2011). Larutan standar disebut dengan titran. Jika volume larutan standar sudah diketahui dari percobaan maka konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat dihitung dengan persamaan berikut :

NB =

Dimana : NB

=

konsentrasi

larutan

VB

=

volume

NA

=

konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya konsentrasinya

VA

=

volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya

larutan

yang yang

belum belum

diketahui diketahui

konsentrasinya konsentrasinya



(Adam, 2011).

Dalam melakukan titrasi diperlukan beberapa persyaratan yang harus diperhatikan, seperti ; 

Reaksi harus berlangsung secara stoikiometri dan tidak terjadi reaksi samping.



Reaksi harus berlangsung secara cepat.



Reaksi harus kuantitatif



Pada titik ekivalen, reaksi harus dapat diketahui titik akhirnya dengan tajam



Harus ada indikator, baik langsung atau tidak langsung.

Berdasarkan jenis reaksinya, maka titrasi dikelompokkan menjadi empat macam titrasi yaitu : 

Titrasi asam basa



Titrasi pengendapan



Titrasi kompleksometri



Titrasi oksidasi reduksi

(Adam, 2011).

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

(Adam, 2011).

Suatu larutan yang memenuhi persyaratan tersebut diatas 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.



Gambar II.3.1 Gambar Percobaan Titrasi

Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan pH, khususnya khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator seperti pada grafik II.3.1.

Grafik II.3.1 Titrasi alkalimetri dengan larutan standar basa NaOH

Analit bersifat asam pH mula-mula rendah, penambahan basa menyebabkan pH naik secara perlahan dan bertambah cepat ketika akan mencapai titik ekuivalen (pH=7). Penambahan selanjutnya menyebakan larutan kelebihan basa sehingga pH terus meningkat. Dari Gambar 15.16, juga diperoleh informasi indikator yang tepat untuk digunakan dalam titrasi ini dengan kisaran pH pH 7 – 7 – 10 10 (vovy, 2011)



warnanya pada pH tertentu tert entu Tabel II.3.1 Indikator dan perubahan warnanya Pamanfaatan teknik ini cukup luas, untuk alkalimetri telah dipergunakan untuk menentukan kadar asam sitrat. Titrasi dilakukan dengan melarutkan sampel sekitar 300 mg kedalam 100 ml air. Titrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0.1 N dengan menggunakan indikator phenolftalein. Titik akhir titrasi diketahui dari larutan tidak berwarna berubah menjadi merah muda. Selain Se lain itu alkalimetri juga dipergunakan d ipergunakan untuk menganalisis asam salisilat, proses titrasi dilakukan dengan cara melarutkan 250 mg sampel kedalam 15 ml etanol 95% dan tambahkan 20 ml air. Titrasi dengan NaOH 0.1 N menggunakan indikator phenolftalein, phenolftalein, hingga larutan berubah menjadi merah mera h muda. (vovy, 2011)

Teknik asidimetri juga telah dimanfaatkan secara meluas misalnya dalam pengujian boraks yang seringa dipergunakan oleh para penjual bakso. Proses analisis dilakukan dengan melaruitkan sampel seberat 500 mg kedalam 50 mL air dan ditambahkan beberapa tetes indikator metal orange, selanjutnya dititrasi dengan HCl 0.1N (vovy, 2011). Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya. (disini hanya dibahas tentang titrasi asam basa) (vovy, (vovy, 2011).



Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “titrant” dan biasanya diletakan di dalam Erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer” dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun titrant ti trant biasanya berupa larutan (vovy, 2011). Cara Mengetahui Titik Ekuivalen

Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa. 1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi t itrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi titras i tersebut adalah “titik ekuivalent”. 2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan. (vovy, 2011)

Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis. Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes. Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indicator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan. Keadaa n dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan perubahan warna indicator disebut sebagai “titik akhir titras i”. Rumus Umum Titrasi

Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan molekuivalent basa, maka hal ini dapat kita tulis se bagai berikut:

Mol - ekuivalen asam = Mol - ekuivalen basa

Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume maka rumus diatas dapat kita tulis sebagai:

NxV asam = NxV basa



Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah ion H+ pada asam atau jumlah ion OH pada basa, sehingga rumus rumus diatas menjadi:

nxMxV asam = nxVxM basa

Keterangan:

:

N=Normalitas V=Volume M=Molaritas n = jumlah ion H+ (pada asam) atau OH – (pada (pada basa)

II.4 MSDS BAHAN

Asam Oksalat Asam oksalat merupakan senyawa kimia yang memiliki rumus H 2C2O4 dengan nama sistematis asam etanadioat. Senyawa ini merupakan asam merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali lebih kuat daripada asam daripada asam asetat. Di-anionnya, Di-anionnya, dikenal dikenal sebagai oksalat, juga agen pereduktor. Banyak Banyak ion logam yang yang membentuk endapan endapan tak larut dengan asam oksalat, contoh terbaik adalah kalsium oksalat(CaOOC-COOCa), penyusun utama jenisbatu jenisbatu ginjal yang sering ditemukan. Asam oksalat berupa berupa Kristal putih, mempunyai mempunyai massa molar 90.03 g/mol g/mol (anhidrat) dan 126.07 126.07 g/mol (dihidrat). Kepadatan dalam fase 1,90 g/cm³ (anhidrat) dan 1.653 g/cm³ (dihidrat). Mempunyai kelarutan dalam air 9,5 g/100 mL (15°C), 14,3 g /100 mL (25°C ?), 120 g/100 mL (100°C) dan mempunyai titk didih 101-102°C (dihidrat) ( Anonim, 2011). Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida (NaOH), (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Dapat digunakan di d i berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Padatan NaOH dapat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Dan juga larut dalam etanol dan metanol. dan metanol. 3

NaOH berbentuk padatan, padat an, tidak berwarna, tidak berbau, memiliki berat jenis 1,09 g/cm , dan titik lebur serta titik t itik didihnya tidak diketahui (Wikipedia, 2011)


BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan o

o

o

o

1. Variabel Bebas : Serbuk Asam Oksalat, suhu 5 C, 10 C, 15 C, dan 20 C 2. Variabel Terikat : Volume Titran 3. Variabel Kontrol : Volume larutan yang ditimbang III.2 Alat yang Digunakan

1. Buret

5. Piknometer

2. Corong

6. Pipet tetes

3. Erlenmeyer

7. Spatula

4. Gelas ukur

8. Termometer

III.3 Bahan yang Digunakan

1. Asam Oksalat 2. NaOH 3. Indikator PP 4. Aquades III.4 Prosedur Percobaan

1. Menyiapkan alat dan bahan 2. Mengukur aquades 50 ml dengan gelas ukur dan memasukan kedalam Erlenmeyer. 3. Mengkondisikan aquades pada suhu 5 0C, dengan menaruhnya pada air yang berisi es. 4. Memasukan asam oksalat kristal ke dalam aquadest dan mengaduknya hingga kristalnya tidak mau larut. 5. Mengukur suhu larutan dan mencatatnya. 6. Mengambil larutan dan memasukkan ke dalam piknometer sejumlah volume piknometer dan menimbangnya. menimbangnya. 7. Mengambil 10 ml larutan dan menitrasi larutan menggunakan NaOH baku dengan indikator PP sebanyak 3 tetes. 8. Menitrasi larutan sebanyak 3 kali. 9. Mengulangi tahap 1 sampai 8 untuk variable suhu 10 0C, 150C, dan 200C.

III-1

III-2 Bab III Metodologi Percobaan

III.5 Diagram Alir

MULAI

Mengukur aquades 50 ml dengan gelas ukur dan memasukan kedalam Erlenmeyer

Mengkondisikan aquades pada suhu 5 C, dengan menaruhnya menaruhnya pada air yang yang berisi es

Memasukan asam oksalat kristal ke dalam da lam aquadest dan mengaduknya hingga kristalnya tidak bisa larut

Mengukur suhu larutan dan mencatatnya

Mengambil larutan dan memasukkan ke da lam piknometer sejumlah volume piknometer dan menimbangnya menimbangnya

Mengambil 10 ml larutan dan menitrasi larutan menggunakan menggunakan NaOH baku dengan indikator PPsebanyak 3 tetes

Menitrasi larutan sebanyak 3 kali

Mengulangi Mengulangi tahap 1 sampai sampai 8 untuk untuk variabl variablee suhu suhu 10 C, 15 15 C, dan 20 C

SELESAI


III-3 Bab III Metodologi Percobaan

III.6 Gambar Alat Percobaan

Buret

Corong

Erlenmeyer

Gelas Ukur

Piknometer

Pipet tetes

Spatula

Termometer


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan Tabel IV.1.1 Volume Titran Massa Suhu

Volume Tiran (NaOH)

Oksalat (gram)

Volume

V1 (ml)

V2 (ml)

V3 (ml)

Rata-rata NaOH (ml)

5oC

1

0,6

0,6

0,6

0,6

10 oC

1,5

1,1

1,2

1,5

1,267 1,2 67

15 oC

2

5,9

6,1

6,1

6,033

20 oC

2,5

6,1

7

6,8

6,633

Tabel IV.1.2 Massa Larutan dalam Piknometer

Massa Suhu

Piknometer kosong (gram)

Massa Piknometer

Massa Larutan

Massa jenis

dan Larutan (gram)

(gram)

(gr/mol)

5C

o

12.5

24.5

12

0,96

10 C

o

12.5

24.5

12

0,96

15 C

o

12.5

25

12,5

1

20 oC

12.5

25

12,5

1

Tabel IV.1.3 Tabel Perhitungan Panas Kelarutan Deferensial

Suhu Suhu ( K)

Kelarutan Kelarutan (M)

1/T

Ln S

278

0,06

0,00360

-0,2138

283

0,1267

0,00353

-0,1194

288

0,6033

0,00347

-0,0566

293

0,6633

0,00341

0,1655

IV-1

IV-2 BAB III III Hasil dan Pembahasan

IV.2 Pembahasan

Percobaan pada kelarutan sebagai fungsi suhu ini bertujuan untuk menentukan kelarutan dan menghitung panas pelarutan differensial pada larutan jenuh asam oksalat. Pada percobaan ini bahan yang digunakan adalah asam oksalat. Digunakan asam oksalat karena kelarutannya sangat sensitif terhadap suhu sehingga dengan berubahnya suhu su hu kelarutan asam oksalat juga akan berubah. Selain itu, asam oksalat memiliki kelarutan yang kecil bila dilarutkan dalam air. Pada saat melarutkan asam oksalat, dilakukan pengocokkan dengan menggunakan batang pengaduk. Hal tersebut dilakukan untuk membuat larutan menjadi homogen. Dan juga mendiamkan beberapa saat guna menjadikan larutan agar seimbang. se imbang. Dalam melakukan percobaan ini, aquades harus dikondisikan terlebih dahulu pada suhu yang telah ditentukan yaitu, yaitu, 5°C, 10°C, 15°C, 20°C. Setelah itu kristal asa m oksalat dimasukan. Hal yang sangat perlu diperhatikan dalam memasukan kristal asam oksalat adalah saat memasukannya kedalam erlenmeyer yang berisi aquades praktikan harus memasukannya secara perlahan agar larutan tidak menjadi lewat jenuh melainkan tepat jenuh. Sehingga endapan yang dihasilkan oleh larutan tersebut tidak banyak. Nantinya variabel suhu yang berbeda-beda tersebut juga berpengaruh pada banyak gram asam oksalat yang dibutuhkan. dibutuhkan. o

Pada tabel IV.1.1 dijelaskan bahwa pada suhu 5 C massa asam oksalat yang terlarut untuk mendapatkan larutan jenuh sebesar 1 gram. Pada suhu 10 oC massa asam oksalat yang terlarut untuk mendapatkan larutan jenuh adalah sebesar 1,5 gram. Pada o

suhu 15 C massa asam oksalat yang terlarut untuk mendapatkan larutan jenuh adalah sebesar 2 gram. Dan Pada suhu 20 oC massa asam oksalat yang terlarut untuk mendapatkan larutan jenuh adalah sebesar 2,5 gram. Dapat dilihat dari hasil percobaan ini, semakin besar suhunya jumlah asam oksalat yang terlarut juga semakin besar. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi suhu dari suatu larutan, maka se makin besar pula kelarutannya dan semakin besar kelarutannya maka semakin besar pula massa zat yang terlarut. Hal ini dikarenakan proses dikarenakan proses pembentukan larutannya bers ifat endoterm. Sehingga kesetimbangan akan bergeser kearah penyerap kalor. Jika pelarut dari zat terlarut lebih banyak merupakan peristiwa endoterm, seperti dinyatakan dalam persamaan : Kalor + zat terlarut + larutan (l1)

larutan (l2)



Dengan larutan (l2) lebih pekat daripada larutan (l1) maka kenaikan suhu akan meningkatkan kelarutan. Dengan kata lain, kesetimbangan bergeser ke kanan karena meningkatnya suhu. Untuk kebanyakan padatan dan cairan yang dilakukan dalam pelarut cairan, kelarutan meningkat dengan kenaikan suhu. Dengan adanya kenaikan suhu maka jarak renggangan antar partikel zat cair lebih besar sehingga menyebabkan gerak antar partikel lebih sering bertumbukan maka dari itulah kenaikan suhu mengakibatkan kenaikan jumlah massa yang terlarut pula. Langkah berikutnya yaitu titrasi. Titrasi dalam percobaan ini bertujuan sebagai pendeteksi banyaknya banyaknya asam oksalat yang larut dalam air. Saat terjadi perubahan warna, maka dapat diketahui banyaknya zat yang larut dilihat dari NaOH yang dibutuhkan hingga terjadi titik ekivalen yang ditandai dengan larutan asam oksalat berubah menjadi merah muda pudar. Nantinya dari volume titran tersebut juga akan didapatkan kelarutan dari zat yang terlarut, yaitu asam oksalat. Pada tabel IV.1 dijelaskan bahwa larutan asam oksalat dititrasi oleh NaOH dengan indikator PP dengan variabel suhu 5°C, 10°C, 15°C, 20°C. Pada suhu 5°C titrasi pertama yang dilakukan membutuhkan NaOH (titran) sebanyak 0,6 ml. Begitupun titrasi kedua dan ketiga. Didapatkan Didapatkan volume rata-rata rata- rata pada suhu suhu 5°C yaitu yaitu 0,6 ml. ml. Pada suhu 10°C titrasi pertama yang dilakukan membutuhkan NaOH (titran) sebanyak 1,1 ml, titasi kedua 1,2 ml, dan titrasi ketiga 1,5 ml. Didapatkan volume rata-rata pada suhu 10°C yaitu 1,267 ml. Pada suhu 15°C titrasi pertama yang dilakukan membutuhkan NaOH (titran) sebanyak 5,9 ml, titrasi kedua 6,1 ml, dan titrasi ketiga 6,1 ml. Didapatkan volume rata-rata pada suhu 15°C yaitu 6,6033 ml. Pada suhu 20°C titrasi pertama yang dilakukan membutuhkan NaOH (titran) sebanyak 23 ml, titrasi kedua 7 ml, dan titrasi ketiga 6,8 ml. Didapatkan volume rata-rata rata -rata pada suhu 20°C yaitu 6,633 ml. ml. Pada tabel IV.2 dijelaskan bahwa pada varibel masing-masing suhu massa piknometer kosong yaitu yaitu 12,5 gram. Massa piknometer + larutan yaitu 24,5 gram untuk variabel suhu 5°C dan 10°C. Sedangkan untuk variabel suhu 15°C dan 20°C yaitu 25 gram. Sehingga massa larutan asam oksalat dan massa jenis yang diperoleh juga berbeda. Untuk variabel suhu 5°C dan 10°C didapatkan massa jenis sebesar 0,96 gr/mol. Sedangkan Untuk variabel suhu 15°C dan 20°C sebesar 1 gr/mol. Hal ini dikarenakan selisih suhu yang kecil dan timbangan yang ketelitiannya hanya 0,5. Hubungan yang terjadi antara suhu dengan kelarutan yang didapatkan melalui percobaan ini menunjukan bahwa dari hasil percobaan semakin besar suhu aquades Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


maka jumlah kristal Asam Oksalat (H 2C2O4) yang larut dalam aquades juga semakin besar. Karena lebih banyak jumlah asam oksalat yang dapat terlarut jika jumlah pelarutnya juga semakin banyak. Hal tersebut secara teoritis dapat dijelaskan bahwa hubungan massa zat terlarut ter larut berbanding lurus dengan volume zat pelrutnya. Hubungan antara suhu dengan kelarutan Asam Oksalat dari hasil percobaan dapat dilihat dari grafik dibawah ini.

Hubungan Suhu dengan Kelarutan Kelarutan 3

2.5

t a l a s 2 k O m1.5 a s A m a 1 r G 0.5

0 5

10

15

20

Suhu

Grafik IV.2.1 Hubungan Suhu dengan Kelarutan

Selain hubungan antara suhu dengan kelarutan asam oksalat, dari hasil percobaan diatas didapatkan hubungan antara suhu dengan volume NaOH yang dibutuhkan dalam mengubah warna larutan yang telah ditetesi oleh PP. Hasil percobaan terseut menunjukan bahwa semakin tinggi suhu yang digunakan d igunakan maka semakin banyak pula volume t itran untuk mengubah warna larutan yang telah ditetesi oleh PP. Perubahan warna yang terjadi adalah dari bening atau tidak berwarna menjadi merah muda pucat. Hubungan antara volume titran dan suhu dinyatakan dalam grafik dibawah ini.



Hubungan Suhu dengan Volume Titran 7

n a r t i t a t a r a t a r e m u l o V

6 5 4 3 2 1 0 5

10

15

Suhu

20

Grafik IV.2.2 Hubungan Suhu dengan Volume Titran

Dari hasil percobaan ini pula praktikan dapat menentukan kelarutan dari kristal asam oksalat tersebut. Kelarutannya dapat diketahui melalui jumlah kristal Asam Oksalat yang mampu larut didalam aquadest. Cara menentukan kelarutan dai asam oksalat tersebut adalah dengan membagi jumlah gram dari asam oksalat yang mampu larut di dalam air dengan seribu gram asam oksalat, atau dapat dituliskan dengan dengan :

S= Dari rumus tersebut praktikan mampu menemukan kelarutan dari kristal asam oksalat yang digunakan sebagai bahan praktikum. Sedangkan untuk mencari panas pelarutan adalah panas yang diserap jika 1 mol padatan dilarutkan dalam larutan yag sudah dalam keadaan jenuh. Berdasarkan harga kelarutan asam oksalat, maka dapat dihitung panas pelarutannya dengan menggunakan persamaan Van’t Hoff sebagai sebagai berikut:

Ln

=



Keterangan : S1 = kelarutan pada suhu terkecil (M) S2 = kelarutan pada suhu terbesar (M) T1 = suhu terkecil ( oK) T2 = suhu terbesar ( oK) ∆H = panas pelarutan (J/mol) R

= 8,314 J/mol Dari persamaan diatas maka didapatkan 5 ∆H, kemudian dihitung harga rata-rata rata- rata ∆H

sebesar 116951,066 J/mol. Selain menggunakan persamaan Van’t Hoff. Panas pela rutan asam oksalat dapat dihitung menggunakan regresi linier yang dibuat dengan menggunakan suatu grafik ln s vs 1/T. Sumbu x adalah 1/T sedangkan sumbu y adalah ln s. Maka grafik tersebut akan diperoleh persamaan y = a + bx Dimana Ln s =

Grafik IV.2.3 ln s vs 1/T

Dari regresi linear dapat diperoleh slope, dimana slope adalah b = harga

dapat ditentukan. Harga

, sehingga

berdasarkan grafik adalah sebesar 116951,066

J/mol. Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS


Dari percobaan tersebut diperoleh panas pelarutan diferensial dengan rincian ∆H1= 97801,91 J/mol, ∆H 2 = 211520,73 J/mol, ∆H 3 = 13303,396 J/mol, ∆H 4 = 108487,968 J/mol, dan ∆H 5 = 153641,326 J/mol yang apabila di rata-rata dapat ditentukan ∆H rata-rata rata -rata sebesar = 116951,066 J/mol. Dan sekaligus membuktikan bahwa semakin tinggi suhu, maka semakin t inggi pula kelarutan asam oksalat. Digunakan 2 cara yang berbeda untuk menghitung panas pelarutan dan 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 endotermis , semakin tinggi suhu maka semakin banyak zat yang larut.


BAB V KESIMPULAN

Dari hasil yang diperoleh ini dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu, maka semakin tinggi kelarutan dari asam oksalat. Sehingga asam oksalat yang perlu dilarutkan semakin banyak. Hal ini dikarenakan partikel yang ada dalam asam oksalat semakin cepat bertumbukan apabila suhu dinaikkan yang menyebabkan suatu zat lebih mudah untuk larut kedalam zat lain. Dalam hal ini asam oksalat dan aquades. Hasil pengamatan dalam

percobaan yakni pada suhu 5◦C banyak asam oksalat 1 gram. Pada suhu 1 0◦C banyak asam oksalat 1.5 gram. Pada suhu 15 ◦C banyak asam oksalat 2 gram. Dan pada suhu 20 ◦C banyak asam oksalat 2,5 gram. Didapatkan suatu hasil bahwa kelarutan asam oksalat semakin besar seiring dengan kenaikan suhu. Untuk variabel suhu 5 oC dan 10 oC densitas o

o

larutan adalah 0,96 gr/ml, sedangkan pada variabel suhu 15 C dan 20 C densitas larutan adalah 1 gr/ml. Dalam percobaan juga dapat ditemukan panas pelarutan diferensial dengan rincian ∆H1 = 97801,91 J/mo l, ∆H2 = 211520,73 J/mol, ∆H 3 = 13303,396 J/mol, ∆H4 = 108487,968 J/mol, dan ∆H 5 = 153641,326 J/mol yang apabila di rata-rata dapat ditentukan ∆H rata-rata sebesar = 116951,066 J/mol. Dari data tersebut membuktikan bahwa semakin

tinggi suhu, maka semakin tinggi pula kelarutan asam oksalat.

V-1

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. Anonymous. (2013, Januari 11). Blogger. Dipetik Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://indokeluarga.blogspot.com/ Adam, W. (2011,Januari 15). Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/titrasi-volumetri/prinsiptitrasi.html Alberty, Robert.A. 1991. Kimia 1991. Kimia Fisik . Jakarta : Erlangga. Atkins, Pw. 1999. Kimia 1999. Kimia Fisika Jilid 1 edisi ke-4. ke-4. Jakarta: Erlangga. Faqih (2012,Desember 7). Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://faqihsukabermimpi.blogspot.com/2012/12/panas-pelarutan-asam-oksalat.html HAM, D. M. (2009). Membuat (2009). Membuat Reagen Kimia. Jakarta: Kimia. Jakarta: Bumi Aksara. Jaka (2012,Maret 13). Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://mhdjakasuntana.blogspot.com Organik, K. (2011, Januari 22). Senyawa Organik. Dipetik Organik. Dipetik Nopember 2, 2013, dari Senyawa Organik Web site: http://www.senyawaorganik.com/2013/05/reagen-elektrofilikelektrofil-pada.html Petrucci ,Ralph H.1992. Kimia Kimia Dasar Prinsip dan dan Terapan Svehla, G. (1990). Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. Semimakro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustakan. Svehla, G. (1990). Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. Semimakro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka. Underwood, A. (2001). ( 2001). Analisis Analisis Kimia Kuantitatif. Surabaya: Kuantitatif. Surabaya: Erlangga. Wikipedia. (2012, Januari 5). Wikipedia. Wikipedia. Dipetik Desember 22, 2013, dari Wikipedia Website: htt Website: http://id.wikip p://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_hidroksida edia.org/wiki/Natrium_hidroksida Wenny (2012,Januari 8). Blogger. Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://solusifunny.blogspot.com/2012/01/panas-pelarutan-asam-oksalat.html Vovy V. (2011,Mei 23). Blogger. Blogger. Dipetik Desember 22, 2013, dari Blogger Web site: http://jenggaluchemistry.wordpress.com/titrasi-asam-basa/

vi

DAFTAR NOTASI

SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

N

Normalitas

N

n

Mol

mol

V

Volume

ml

m

Massa

gram

R

Tetapan gas ideal (8,314)

J/mol

ΔH

Panas pelarutan deferensial

J/mol

S

Kelarutan

N/M

T

Suhu Massa jenis

vii

o

K

gr/ml

APPENDIKS Dengan data yang telah diperoleh dari percobaan maka dapat ditentukan kelarutan dan panas pelarutan diferensial pada larutan jenuh asam oksalat adalah sebagai sebagai berikut: 1. Menghitung kelarutan dari asam oksalat (H 2C2O4) dengan variabel suhu yang berbeda-beda.

a) Pada suhu 5 ◦C V1 N . 1

=

V2 N . 2

(0,6).(1)

=

(10).N 2

N2

=

0.06 N

Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air di suhu 5 ◦C adalah 0,06 M b) Pada suhu 10 ◦C V1. N1

=

V2 N . 2

(1,267)(1)

=

(10) N2

N2

=

0,1267 N

Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air di suhu 10◦C adalah 0,1267 M c) Pada suhu 15 ◦C V1. N1

=

V2. N2

(6,033)(1)

=

(10) N2

N2

=

0,6033 N

Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air di suhu 15◦C adalah 0,6033 M d) Pada suhu 20 ◦C V1 N1

=

V2 N2

(6,633)(1)

=

(10)N2

N2

=

0,6633 N

`

Jadi, kelarutan asam oksalat pada 10 ml air di suhu 20◦C adalah 0,6633 M

2. Menentukan panas pelarutan Asam oksalat dengan perhitungan o o  Untuk T 1 = 278 K, T2 = 283 K

 =         =     Ln        ( 6,355x10-5) 0,7475 =   Ln

vii

∆H1



=

 

= 97801,91 J/mol

Untuk T 1 = 283 oK, T2 = 288 oK

 =         =     Ln       (6,1346x10 -5) 1,5606 =    = 211520,73 J/mol ∆H2 =  Ln



Untuk T 1 = 288 oK, T2 = 293 oK

 =         =      Ln        (5,9252.10 -5) 0,0948 =    = 13303,396 J/mol ∆H3 =   Ln



o

o

Untuk T 1 = 278 K, T2 = 293 K

 =         =      Ln        ( 1,84153.10 -4) 2,4029 =    = 108487,968 J/mol ∆H4 =   Ln



Untuk T 1 = 278 oK, T2 = 288 oK

 =         =      Ln       (1,249.10-4) 2,3080 =    = 153641,326 J/mol ∆H5 =  Ln

∆H

            J/mol =   =  = 116951,066 J/mol

rata-rata=

3. Menghitung Banyaknya padatan NaOH 1N dalam 100ml

N

=M.e

1

=M.1

M

=1

M

=

1

         =  

massa = 4 gram (massa ( massa NaOH dalam 100 ml aquades) 4. Menghitung massa jenis larutan asam oksalat dengan menggunakan picnometer. Adapun hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut: 

Pada suhu

5◦C

Massa larutan + picnometer = 24,5 Berat picnometer kosong

= 12,5

Massa asam oksalat = 24,5-12,5 = 12 gram

    

=

  = 0,96 gr/ml  

Pada suhu 10 ◦C Massa larutan + picnometer = 24,5 Berat picnometer kosong

= 12,5

Massa asam oksalat = 24,5-12,5 = 12 gram

    

=

  = 0,96 gr/ml  

Pada suhu 1 5◦C Massa larutan + picnometer = 25 Berat picnometer kosong

= 12,5

Massa asam oksalat = 25-12,5 = 12,5 gram

    

=

  = 1 gr/ml  

Pada suhu 20 ◦C Massa larutan + picnometer = 25 Berat picnometer kosong

= 12,5

Massa asam oksalat = 25-12,5 = 12,5 gram

   

=

  = 1 gr/ml  

Laporan Praktikum Kimia Fisika Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu Zandhika Alfi Pratama

Recommend Documents