Tetapan Ionisasi Asam 03 Desember 2014 Wiji Dwi Utami 1113016200014
Abstrak Telah dilakukan percobaan mengenai tetapan ionisasi asam yang bertujuan untuk menentukan derajat ionisasi dan harga tetapan keseti mbangan ionisasi larutan asam asetat. Dalam penentuan derajat ionisasi dan tetapan keseti mbangan ionisasi larutan asam asetat, terlebih dahulu mengukur hantaran jenis larutan asam asetat menggunakan konduktometer. konduktometer. Larutan yang digunakan dalam percobaan i ni antara lain larutan NaCl, HCl, KCl, dan CH3COONa dengan konsentrasi 0,1 M; 0,05 M; dan 0,025 M. Dan larutan asam asetat 0,1 M; 0,05 M; dan 0,01 M. Berdasarkan hasil percobaan didapatkan nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M; 0, 05; dan 0, 025 masing-masing derajat ionisasinya sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08. Dan harga tetapan kesetimbangan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M; CH3COOH 0,05 M; dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 2,6310− ;
3,210−; dan 6.910−. Kata kunci: Asam asetat, Konduktometer, Hantaran Jenis, Derajat Ionisasi, Tetapan Kesetimbangan Ionisasi.
Pendahuluan Konduktivitas merupakan suatu besaran yang diturunkan, karena tak dapat diukur langsung. Untuk larutan elektrolit, biasanya menyatakan besaran yang disebut dengan konduktivitas molar, L. Ini adalah konduktivitas konduktivitas larutan yang mengandung 1 mol zat terlarut antara dua elektroda yang besarnya tak terhingga, dan berjarak 1 cm satu sama lain. L = KV = K / C
Dengan K konduktivitas, V volume, dan C konsentrasi. Konduktivitas molar dinyatakan dalam satuan W -1cm2mol-1. (Atkins, 1997) Daya hantar jenis suatu larutan (Ls) merupakan besarnya daya hantar 1 cm3 larutan dengan luas penampang 1 cm2, dengan satuan ohm-1 cm-1. Daya hantar jenis dapat ditentukan secara langsung menggunakan alat konduktometer. (Endang, http://staff.uny.ac.id) Pada suhu tertentu, kekuatan asam HA diukur secar a kuantitatif dengan Ka. Semakin besar Ka, semakin kuat asamnya – artinya, semakin tinggi konsentrasi ion H+ pada kesetimbangan karena ionisasinya. Karena ionisasi asam lemah tidak pernah sempurna, semua spesi (asam yang tidak terionisasi, ion H+, dan ion A berada pada kesetimbangan. (Chang, 2005: 105). Banyak atau sedikitnya molekul zat yang terionisasi dinyatakan dalam derajat ionisasi. Derajat ionisasi (α) merupakan perbandingan banyaknya molekul zat yang terurai dengan banyaknya molekul zat mula-mula :
() =
ℎ ℎ
Asam asetat adalah asam lemah, maka sebagian kecil ata u sedikit dari molekul asam asetat terurai menjadi ion H+ dan ion CH3COO -, kaena hanya sedikit terurai menjadi ion-ionnya maka terjadi reaksi kesetimbangan (
):
H + + CH3COO-
CH3COOH
Tetapan Ionisasi asam dari CH3COOH dapat ditentukan sebagai berikut:
=
[CHCOO− ][H+] []
(kimia.upi.edu)
Derajat disosiasi α dapat diberikan oleh persamaan :
dimana hantaran molar pada beberapa konsentrasi C, dan adalah hantaran molar pada pengenceran tidak terhingga. Hubungan di atas hanya berlaku untuk elektrolit lemah, dimana pengaruh interaksi ion minimum. Jika derajat disosiasi diketahui,
dengan mudah kita dapat menghitung konstanta disosiasi dari elektrolit lemah, misalnya untuk suatu elektrolit 1:1 (Dogra,2009 : 490) Suatu kesetimbangan antara ion dan molekul dapat ditangani secara matematis dengan cara yang sama seperti suatu kesetimbangan dalam mana semua spesinya adalah molekul. Untuk semua larutan encer, konsentrasi molar dari air, [H2O], praktis sama, yakni sekitar 55 M. Dengan pengetahuan ini, persamaan dapat ditulis sebagai:
Karena H3O+ dengan H+ sekedar lambang yang berlainan untuk proton dalam larutan air, maka [H3O+] = [H+]. Setelah menggantikan [H3O+] dengan [H+] dalam persamaan dan menata ulang persamaan diperoleh
Perkalian dua tetapan Kc × 55 diungkapkan dengan tetapan Ka, yang disebut tetapan pengionan asam. (Keenan, 1980: 602-603).
Metodologi Praktikum “Tetapan Ionisasi Asam” ini dilakukan di Laboratorium Pendidikan Kimia, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta pada hari Rabu, 03 Desember 2014 pukul 13.00-17.00 WIB. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain Sel konduktometer (1 buah), gelas beaker 50 mL (8 buah), pipet tetes, batang pengaduk, spatula, gelas ukur. Sedangkan bahan yang digunakan adalah aquades, Kristal KCl, larutan NaCl 0,1 M, larutan HCl 0,1 M, larutan natrium asetat 0,1 M, larutan asam as etat 0,1 M. Langkah Kerja
Pertama, membuat larutan KCl 1 demal sebanyak 50 ml. Mengisi sel konduktometer dengan larutan ini secukupnya. Kemudian mengukur tahanan sel. Pengukuran dilakukan pada 25°C dan berlaku untuk cairan yang lain. Kedua, mencuci sel dengan akuades sampai bersih, lalu mengisinya dengan akuades dan menentukan tahanannya. Ketiga, membuat laruan NaCl pada berbagai konsentrasi yaitu: 0,1 M; 0,05 M; 0,025 M. Kemudian menentukan tahanan masing-masing larutan tersebut dengan sel konduktometer. Keempat, melakukan langkah ketiga terhadap larutan-larutan HCl dan natrium asetat. Kemudian menentukan besarnya tahanan larutan asam asetat pada konsentrasi 0,1M, 0,05 M, dan 0,01 M.
Hasil dan Pembahasan Larutan
Konsentrasi
Tahanan (R)
KCl
1 demal
114,3 mS
Akuades
-
127,9 µS
0,1 M
108,4 mS
0,05 M
81,6 mS
0,025 M
66,3 mS
0,1 M
127,6 mS
0,05 M
140,7 mS
0,025 M
109,9 mS
0,1 M
72,3 mS
0,05 M
44,0 mS
0,025 M
23,9 mS
0,1 M
4,69 mS
0,05 M
2,55 mS
0,01 M
2,14 mS
NaCl
HCl
CH3COONa
CH3COOH
Percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan besarnya derajat ionisasi dan harga tetapan kesetimbangan ionisasi (K) larutan asam asetat. Dalam percobaan ini kami menggunakan larutan asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda, yaitu 0,1 M; 0,05 M; dan 0,01 M.
Untuk mengetahui nilai derajat ionisasi dari larutan asam asetat, kami mengukur terlebih dahulu hantaran jenis dari masing-masing larutan menggunakan konduktometer. Kemudian dari nilai hantaran jenis tersebut dapat dicari da ya hantar ekivalen dari masing-masing larutan yang nanti akan digunakan untuk menentukan besarnya derajat ionisasi. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan persamaan
=
˄ ; diperoleh nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M, CH3COOH ˄°
0,05 M, dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08. Nilai derajat ionisasi ini sesuai dengan teori dalam literature yang menyebutkan bahwa besarnya derajat ionisasi dari larutan asam asetat adalah kurang dari 1. Karena larutan asam asetat merupakan asam lemah, dimana saat dilarutkan di dalam air, hanya sebagian kecil molekulnya yang terionisasi menjadi ion H + dan ion CH3COO-. Selanjutnya dari hasil perhiungan derajat ionisasi dapat ditentukan tetapan kesetimbangan ionisasi dari larutan asam asetat tersebut dengan menggunakan persamaan: = /(1 ). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh harga tetapan kesetimabngan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M; CH3COOH 0,05 M; dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 2,6310− ; 3,210− ; dan
6.910−.
Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Hantaran jenis dalam larutan dapat diukur dengan menggunakan konduktometer. 2. Didapatkan nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M; 0, 05; dan 0, 025 masing-masing derajat ionisasinya sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08 3. Suatu elektrolit yang derajat ionisasinya besar, mendekati 1 disebut elektrolit kuat, sedangkan yang derajat ionisasinya kecil mendekati 0 dinamakan elektrolit lemah.
4.
harga tetapan kesetimabngan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M; CH3COOH 0,05 M; dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar
2,6310−; 3,210−; dan 6.910−.
Daftar Pustaka Atkins, P.W. Kimia Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 1997. Chang, Raymond. Kimia Dasar Jilid II . Jakarta : Erlangga. 2004. Dogra, S dan Dogra, Sk. Kimia Fisik dan Soal-soal . Penerbit : UI-Press. 2009. Keenan, Charles W. dkk. Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga: 1980. Anonim.http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Adri%20Ramdan i%20%28050094%29/index_files/Page1020.htm
(Diakses
pada
09
Desember 2014 pukul 21.59 WIB) Widjajanti,
Endang.
http://staff.uny.ac.id/system/files/pengabdian/endang-
widjajanti-lfx-ms-dr/ppm-prakt-kf.pdf (Diunduh pada 09 Desember 2014 pukul 21.49 WIB)
Lampiran Perhitungan
Larutan
Konsentrasi
Tahanan (R)
KCl
1 demal
114,3 mS
Akuades
-
127,9 µS
0,1 M
108,4 mS
0,05 M
81,6 mS
0,025 M
66,3 mS
0,1 M
127,6 mS
0,05 M
140,7 mS
0,025 M
109,9 mS
0,1 M
72,3 mS
0,05 M
44,0 mS
0,025 M
23,9 mS
0,1 M
4,69 mS
0,05 M
2,55 mS
0,01 M
2,14 mS
NaCl
HCl
CH3COONa
CH3COOH
Penentuan
˄=
Larutan
Konsentrasi
KCl
0,1 M 0,1 M
NaCl
0,05 M 0,025 M 0,1 M
HCl 0,05 M
Daya Hantar Ekivalen ( ˄)
˄= ˄= ˄= ˄=
1000 0,1 1000
114,310− = 1143
108,4 10− = 1084
0,1 1000 0,05 1000
81,6 10− = 1632 66,3 10− = 2652
0,025 1000 ˄= 127,6 10− = 1276 0,1 1000 ˄= 140,7 10− = 2814 0,05
0,025 M
˄=
0,1 M CH3COONa
109,910− = 4396
0,025 1000
72,3 10− = 723 0,1 1000 ˄= 44 10− = 880 0,05 1000 ˄= 23,910− = 956 0,025 1000 ˄= 4,6910− = 46,9 0,1 1000 ˄= 2,5510− = 51 0,05 1000 ˄= 2,14 10− = 214 0,01 ˄=
0,05 M 0,025 M 0,1 M
CH3COOH
1000
0,05 M 0,01 M
Hantaran Molar Berdasarkan Teori (˄)
˄° CH3COOH = ˄° HCl + ˄° CH3COONa - ˄° NaCl Larutan
CH3COOH
Konsentrasi
Perhitungan
0,1 M
˄° CH3COOH= 1276 + 723 – 1084= 915
0,05 M
˄° CH3COOH= 2814 + 880 – 1632= 2062
0,01 M
˄° CH3COOH= 4396 + 956 – 2652= 2700
Derajat Ionisasi Asam Asetat
= Larutan
Konsentrasi 0,1 M
CH3COOH
0,05 M 0,01 M
˄ ˄° Perhitungan
= = =
46,9 915 51
2062 214 2700
Tetapan Ionisasi Asam Asetat
= /(1 )
= 0,05 = 0,025 = 0,08
Larutan
Konsentrasi 0,1 M
CH3COOH
0,05 M 0,01 M
Foto Langkah Kerja
Perhitungan
=
(0,1)(0,05) 1 0,05
= 2,6310−
0,025)
= (0,05)( = 3,210− 1 0,025 0,08)
= (0,01)( = 6.910− 1 0,08
