Upload
muhammadyusianzky
View
4.236
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA FISIKA
HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)
NAMA : YUSI ANDA RIZKY
NIM : H311 08 003
KELOMPOK : II (DUA)
HARI/TGL PERC. : SENIN/08 MARET 2010
ASISTEN : FITRI JUNIANTI
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Reaksi pembentukan hanya digunakan dalam analisis kimia, baik dalam
kualitatif maupun analisa kuantitatif. Endapan yang terjadi merupakan zat yang
memisahkan diri dari suatu fase padat yang keluar dalam sistem larutan yang
dapat berupa kristal atau koloid yang selanjutnya dapat dikeluarkan melalui proses
penyaringan atau proses pemulsingan.
Kelarutan suatu senyawa dalam pelarut didefenisikan sebagai jumlah
terbanyak (yang dinyatakan dalam gram atau dalam mol) yang akan larut dalam
volume pelarutan tertentu pada suhu tersebut.
Peristiwa pengendapan terjadi bila suatu larutan terlalu jenuh dengan zat
yang bersangkutan sedangkan larutan suatu endapan adalah sama dengan
konsentrasi molar daru larutan jenuhnya. Kelarutan memiliki hubungan yang
penting dengan hasil kali kelarutan.
Hubungan hasil kali kelarutan mempunyai nilai yang besar sekali dalam
analisis kuantitatif, karena dengan bantuannya memungkinkan bukan saja untuk
menerangkan, melainkan juga meramalkan reaksi-reaksi pengendapan. Dengan
prinsip hasil kali kelarutan dapat digunakan dalam pengendapan hidroksida,
pengendapan sulfida, kelarutan garam yang sedikit larut dalam asam,
pengendapan fraksional dan sebagainya. Oleh karena itu, diadakan percobaan ini,
karena sangat penting bagi seorang mahasiswa untuk mengetahui metode dan cara
penentuan nilai hasil kali kelarutan suatu zat.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Maksud percobaan ini adalah untuk mempelajari metode penentuan nilai
hasil kali kelarutan suatu zat.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan kali ini adalah :
1. Menghitung kelarutan elektrolit yang sedikit larut.
2. Menghitung panas pelarutan PbCl2 dengan menggunakan sifat kebergantungan
Ksp pada suhu.
1.3 Prinsip Percobaan
Prinsip percobaan ini adalah untuk menentukan nilai Ksp PbCl2 dari
Pb(NO3)2 dan KCl serta mengukur suhu pelarutan endapan PbCl2 melalui proses
pemanasan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Suatu zat dapat larut dalam pelarut tertentu, tetapi jumlahnya selalu
terbatas. Batas itu disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang
dapat larut dalam sejumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan
jenuh (Yazid, 2005).
Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam
jumlah maksimal, sehingga tak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Pada keadaan
ini terjadi kesetimbangan antara solut yang larut dan yang tak larut atau kecepatan
pelarutan sama dengan kecepatan pengendapan (Yazid, 2005).
Larutan tak jenuh adalah suatu larutan yang mengandung jumlah solut
lebih sedikit (encer) dari pada larutan jenuhnya. Sedangkan larutan lewat jenuh
mengandung solut lebih banyak (pekat) dari pada yang ada dalam larutan
jenuhnya pada suhu yang sama (Yazid, 2005).
Larutan lewat jenuh tidak berada dalam kesetimbangan melainkan dalam
sistem menstabilkan. Larutan ini biasanya dibuat dengan membuat larutan jenuh
pada suhu lebih tinggi. Larutan ini sangat jenuh dan tidak stabil, karena bila
sebutir saja dari kristal zat yang sama ditambahkan akan ada tambahan solut yang
mengendap pada inti kristal sampai larutan menjadi jenuh (Yazid, 2005).
Kelarutan molar suatu zat adalah jumlah mol zat yang melarut dalam satu
liter larutan jenuh pada suhu tertentu. Hasil kali kelarutan suatu garam adalah
hasil kali konsentrasi semua ion dalam larutan jenuh pada suhu tertentu dan
masing-masing ion diberikan pangkat dengan koefisien dalam rumus tersebut.
Selain daripada Ksp, kadang-kadang lebih mudah jika menggunakan pKsp yaitu
negatif logaritma dari Ksp (-log Ksp). Secara algebra dapat dikatakan bahwa
semakin kecil Ksp semakin besar pKsp. Harga pKsp yang besar (positif)
menunjukan kelarutan yang kecil, pKsp, yang kecil (negatif) menunjukkan
kelarutan besar (Achmad, 2001).
Kelarutan bergantung juga pada sifat dan konsentrasi zat terutama ion-ion
dalam campuran itu. Ada perbedaan mencolok antara efek yang disebut ion sekutu
dan ion asing. Ion sekutu adalah suatu ion yang juga merupakan salah satu bahan
endapan (Svehla, 1985).
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan yakni (Day dan
Underwood, 1989):
1. Temperatur, kelarutan bertambah dengan naiknya temperatur. Kadangkala
endapan yang baik terbentuk pada larutan panas, tetapi jangan dilakukan
penyaringan terhadap larutan panas karena pengendapan dipengaruhi oleh
faktor suhu.
2. Sifat pelarut, garam-garam anorganik lebih larut dalam air. Berkurangnya
kelarutan di dalam pelarut organik dapat digunakan sebagai dasar pemisahan
dua zat.
3. Efek ion sejenis, kelarutan endapan dalam air berkurang jika larutan tersebut
mengandung satu ion-ion penyusun endapan.
4. Pengaruh aktivasi.
5. Pengaruh pH, kelarutan dari garam asam lemah bergantung pada pH larutan,
misalkan : oksalat, ion H+ bergabung dengan ion C2O4-2 membentuk H2C2O4
sehingga menambah kelarutan garamnya. Pemisahan logam mengalami
hidrolisis sehingga menambah kelarutannya.
6. Pengaruh hidrolisis, jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air, akan
menghasilkan perubahan (H+). Kation dari spesies garam mengalami hidrolisis
menambah kelarutannya.
7. Efek kompleks, kelarutan garam yang sedikit larut merupakan fungsi
konsentrasi yang menghasilkan kompleks dengan kation garam tersebut.
Dalam perhitungan yang dilakukan sampai sejauh ini, kita menganggap
bahwa semua zat yang terlarut berada dalam larutan sebagai kation dan anion
yang terpisah. Dalam banyak hal, anggapan ini tidak berlaku. Apabila
pembentukan pasangan ion terjadi dalam larutan, konsentrasi ion bebas
cenderung menurun. Ini berarti bahwa banyaknya zat yang harus dilarutkan untuk
mempertahankan konsentrasi ion bebas yang diperlukan untuk memenuhi rumus
Ksp meningkat : kelarutan meningkat apabila terjadi pembentukan pasangan ion
dalam larutan (Petrucci, 1992).
Hubungan hasil kali kelarutan menjelaskan fakta bahwa kelarutan suatu
zat sangat banyak berkurang jika ditambahkan reagen yang mengandung ion
sekutu dengan zat itu. Karena konsentrasi ion sekutu ini tinggi, konsentrasi ion
lainnya harus menjadi rendah dalam larutan jenuh zat itu, maka kelebihan zat itu
akan diendapkan. Jadi, jika salah satu ion harus dikeluarkan dari larutan dengan
pengendapan, reagen harus dipakai dengan berlebihan. Namun reagen yang terlalu
berlebihan lebih banyak buruknya daripada baiknya, karena mungkin akan
memperbesar kelarutan endapan karena pembentukan kompleks (Svehla, 1985).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan kali ini yaitu Pb(NO3)2 0,075 M,
KCl 1 M, tissue roll, aquades, sabun, dan kertas label.
3.2 Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu rak tabung reaksi, tabung
reaksi, labu erlenmeyer 250 ml, buret 50 ml, pembakar gas, kaki tiga, kasa,
termometer 100oC.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Pembentukan Endapan PbCl2
1. Disiapkan larutan Pb(NO3)2 dan KCl dan dimasukkan ke dalam dua buret yang
berbeda.
2. Disiapkan 6 buah tabung reaksi dan masing-masing diisi dengan larutan
Pb(NO3)2 0,075 M sebanyak 10 mL.
3. Kemudian ditambahkan larutan KCl 1 M pada masing-masing tabung reaksi
dengan volume 0,8 mL, 1,1 mL, 1,4 mL, 1,7 mL, dan 2,0 mL.
4. Pada saat dan setelah pencampuran, tabung reaksi dikocok dan didiamkan
beberapa menit.
5. Diamati adanya endapan atau belum, kemudian dicatat perubahan yang terjadi.
3.3.2 Pelarutan Endapan PbCl2
1. Disiapkan 5 tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan larutan Pb(NO3)2
sebanyak 10 mL.
2. Kemudian ditambahkan KCl 1 M pada masing-masing tabung reaksi dengan
volume 1,3 mL; 1,4 mL; 1,5 mL; 1,6 mL; 1,7 mL; dan 1,8 mL. Pada
percobaan I pada volume 1,4 mL telah terbentuk endapan.
3. Kemudian masing-masing dikocok dan didiamkan beberapa menit.
4. Tabung reaksi pertama dipanaskan pada pembakar gas dan diaduk perlahan-
lahan dengan termometer.
5. Diamati dan dicatat suhu saat endapan larut.
6. Demikian seterusnya untuk masing-masing tabung yang menunjukkan adanya
endapan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
NoV Pb(NO3)2
(mL)V KCl (mL)
Terbentuk
Endapan
Suhu
oC K
1 10 0,5 - - -
2 10 1 - - -
3 10 1,5 + 81 354
4 10 2 + 82 355
5 10 2,5 + 84 357
6 10 3 + 93 366
7 10 3,5 + 95 368
4.2 Reaksi
Pb(NO3)2 + 2 KCl PbCl2 + 2 KNO3
PbCl2 Pb2+ + 2Cl-
4.3 Perhitungan
4.3.1 Terbentuk Endapan
Terbentuknya endapan pada 1,5 mL KCl 1 M
V total = V Pb(NO3)2 + V KCl
[Pb2+] = V Pb(NO3)2 X M Pb(NO3)2
V Total
= 10 mL X 0,075 M
11,5 mL
= 0,0652 M
[Cl-] = V KCl X M KCl
V Total
= 1,5 mL X 1 M
11,5 mL
= 0,1304 M
PbCl2 Pb2+ + 2Cl-
Ksp = [Pb2+][Cl-]2
= (0,0652 M)(0,1304 M)2
= 1,1 x 10-3 M
4.3.2 Perhitungan Pelarut Endapan
1. Penambahan 2 mL KCl 1 M
mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2
= 10 mL x 0,075 M
= 0,75 mmol
mmol KCl = V KCl x M KCl
= 2 mL x 1 M
= 2 mmol
V total = V Pb(NO3)2 + V KCl
= 10 mL + 2 mL
= 12 mL
Pb(NO3)2 + 2 KCl PbCl2 + 2 KNO3
Mula-mula : 0,75 mmol 2 mmol - -
Bereaksi : 0,75 mmol 1,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
Sisa : - 0,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
[PbCl2] = mmol PbCl2
V total
= 0,75 mmol
12 mL
= 0,0625 M
PbCl2 Pb2+ + 2 Cl-
s 2s
Ksp = s x (2s)2
= 4s3
= 4(0,0625)3
= 9,764 x 10-4
2. Penambahan 2,5 mL KCl 1 M
mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2
= 10 mL x 0,075 M
= 0,75 mmol
mmol KCl = V KCl x M KCl
= 2,5 mL x 1 M
= 2,5 mmol
V total = V Pb(NO3)2 + V KCl
= 10 mL + 2,5 mL
= 12,5 mL
Pb(NO3)2 + 2 KCl PbCl2 + 2 KNO3
Mula-mula : 0,75 mmol 2,5 mmol - -
Bereaksi : 0,75 mmol 1,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
Sisa : - 1 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
[PbCl2] = mmol PbCl2
V total
= 0,75 mmol
12,5 mL
= 0,06 M
PbCl2 Pb2+ + 2 Cl-
s 2s
Ksp = s x (2s)2
= 4s3
= 4(0,06 )3
= 8,64 x 10-4
3. Penambahan 3 mL KCl 1 M
mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2
= 10 mL x 0,075 M
= 0,75 mmol
mmol KCl = V KCl x M KCl
= 3 mL x 1 M
= 3 mmol
V total = V Pb(NO3)2 + V KCl
= 10 mL + 3 mL
= 13 mL
Pb(NO3)2 + 2 KCl PbCl2 + 2 KNO3
Mula-mula : 0,75 mmol 3 mmol - -
Bereaksi : 0,75 mmol 1,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
Sisa : - 1,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
[PbCl2] = mmol PbCl2
V total
= 0,75 mmol
13 mL
= 0,0577 M
PbCl2 Pb2+ + 2 Cl-
s 2s
Ksp = s x (2s)2
= 4s3
= 4(0,0577)3
= 7,684 x 10-4
4. Penambahan 3,5 mL KCl 1 M
mmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2 x M Pb(NO3)2
= 10 mL x 0,075 M
= 0,75 mmol
mmol KCl = V KCl x M KCl
= 3,5 mL x 1 M
= 3,5 mmol
V total = V Pb(NO3)2 + V KCl
= 10 mL + 3,5 mL
= 13,5 mL
Pb(NO3)2 + 2 KCl PbCl2 + 2 KNO3
Mula-mula : 0,75 mmol 3,5 mmol - -
Bereaksi : 0,75 mmol 1,5 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
Sisa : - 2 mmol 0,75 mmol 1,5 mmol
[PbCl2] = mmol PbCl2
V total
= 0,75 mmol
13,5 mL
= 0,0556 M
PbCl2 Pb2+ + 2 Cl-
s 2s
Ksp = s x (2s)2
= 4s3
= 4(0,0556)3
= 6,876 x 10-4
4.4 Grafik
4.4.1 Grafik Suhu Terhadap Kelarutan (T vs S)
Suhu (K) Kelarutan
355 0,0625
357 0,06
366 0,0577
368 0,0556
354 356 358 360 362 364 366 368 3700.052
0.054
0.056
0.058
0.06
0.062
0.064
f(x) = − 0.000441600000000005 x + 0.218588400000002R² = 0.920208380520951
T vs S
Kelarutan Linear (Kelarutan )
Suhu (T)
Kela
ruta
n (S
)
4.4.2 Grafik Suhu Terhadap Ksp (T vs Ksp)
Suhu (K) Ksp
355 9,764 x 10-4
357 8,64 x 10-4
366 7,684 x 10-4
368 6,876 x 10-4
354 356 358 360 362 364 366 368 3700
0.0002
0.0004
0.0006
0.0008
0.001
0.0012
f(x) = − 0.0000184591999999999 x + 0.00749710079999998R² = 0.915539346081985
T vs Ksp
KspLinear (Ksp)
Suhu (T)
Ksp
4.4.3 Grafik 1/T Terhadap log Ksp (1/T vs log Ksp)
Suhu (T) Ksp 1/T Log Ksp
355 9,764 x 10-4 2,8169 x 10-3 -3,0104
357 8,64 x 10-4 2,8011 x 10-3 -3,0635
366 7,684 x 10-4 2,7322 x 10-3 -3,1144
368 6,876 x 10-4 2,7174 x 10-3 -3,1627
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
-3.200000
-3.150000
-3.100000
-3.050000
-3.000000
-2.950000
-2.900000
f(x) = − 0.05078 x − 2.9608R² = 0.999552826966209
1/T vs Log Ksp
Series1Linear (Series1)
1/T
Log
Ksp
y = ax + b
Log Ksp = −∆ H
2,303 x R xT
Tan α = −∆ H
2,303 x R
-0,050 = −∆ H
2,303 x 8,314 J /mol
- ∆H = -0,050 x 2,303 x 8,314 J/mol
= -0,9574 J/mol
Log Ksp = a (1/T) + b
= -0,050 (1/302) + (-2,960)
= -0,0002 + (-2,960)
= -2,9602
Ksp = 0,0011
4.5 Pembahasan
Pada percobaan ini untuk mempelajari metode dan cara penentuan maupun
perhitungan nilai hasil kali kelarutan. Dipergunakan dua jenis larutan yang bila
direaksikan akan menimbulkan endapan putih, yaitu larutan Pb(NO3)2 dan larutan
KCl.
Diawal percobaan, setiap tabung terlebih dahulu diisi dengan larutan
Pb(NO3)2 masing-masing sebanyak 10 mL. Kemudian dilanjutkan dengan
penambahan larutan KCl dengan volume yang berbeda-beda sehingga dapat
dibandingkan dan dapat dibuat alur grafiknya.
Setiap tabung reaksi yang telah diisi dengan dua macam larutan tadi,
dikocok sebaik-baiknya kemudian didiamkan kurang lebih 4-5 menit, tujuannya
adalah untuk mengamati proses terbentuknya endapan. Dalam percobaan ini
digunakan tujuh tabung reaksi dengan volume KCl yang berbeda-beda kemudian
diamati yang kemudian diukur suhunya.
Pemanasan tabung reaksi dimulai dari tabung yang memperlihatkan
terbentuknya endapan dari yang paling sedikit berisi penambahan larutan KCl
yaitu, 1,5 mL, 2,0 mL, 2,5 mL, 3,0 mL, dan 3,5 mL. Pada proses pemanasan
larutan harus terus diaduk agar endapan yang terbentuk dapat cepat larut. Tetapi
yang harus diperhatikan adalah suhu larutan harus diukur tepat ketika semua
endapan melarut. Oleh karena itu, dalam pengadukan harus berhati-hati karena
dapat merusak termometer. Termometer digunakan sebagai pengaduk agar kita
dapat mengukur suhu larutan tepat pada saat semua endapannya telah larut
semuanya. Fungsi dari pengadukan saat pemanasan adalah agar endapan larut, dan
dapat diketahui konsentrasi yang mana endapannya paling cepat larut pada
pemanasan. Adapun hubungan suhu dengan endapan yakni semakin tinggi suhu
semakin sedikit endapan karena kelarutan akan bertambah pada suhu tinggi,
sehingga endapan yang terbentuk akan cepat larut.
Hal yang perlu diperhatikan adalah pembacaan skala, baik buret maupun
skala termometer harus tepat karena jika salah sedikit saja, maka akan sangat
mempengaruhi data. Data yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
menunjukan bahwa kelarutan maupun hasil kali kelarutan berbanding terbalik
dengan suhu pelarutan. Semakin kecil kelarutan berarti semakin banyak endapan
yang terbentuk, maka suhu atau panas pelarutan yang dibutuhkan untuk
melarutkan kembali endapan tersebut semakin besar. Demikian pula sebaliknya.
Nilai hasil kali kelarutan yang diperoleh dari perhitungan yaitu
penambahan 1,5 mL KCl diperoleh Ksp PbCl2 1,1000 x 10-3, untuk penambahan
2,0 mL KCl diperoleh Ksp PbCl2 9,7640 x 10-4, untuk penambahan 2,5 mL KCl
diperoleh Ksp PbCl2 8,6400 x 10-4, untuk penambahan 3,0 mL KCl diperoleh Ksp
PbCl2 7.6840 x 10-4, untuk penambahan 3,5 mL KCl diperoleh Ksp PbCl2 6,8760
x 10-4. Jadi jika endapan yang terbentuk semakin banyak maka nilai hasil kali
kelrutan semakin kecil.
Dari kurva hubungan antara suhu dengan Ksp didapat bahwa semakin
tinggi suhu maka nilai Ksp semakin kecil. Dari hubungan antara log Ksp dengan
1/T didapat persamaan garisnya y = -0.050x - 2.960. Hasil pengamatan
menunjukkan bahwa panas pelarutan PbCl2 pada percobaan ini ialah sebesar
-0,9574 J/mol dah jumlah Ksp ialah sebesar 0,0011. Adapun reaksi yang terjadi
ialah reaksi endoterm, yaitu reaksi kimia yang diiringi dengan adanya penyerapan
kalor oleh sistem, sehingga suhu sistem meningkat.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan
bahwa:
1. Nilai Kelarutan PbCl2 pada penambahan :
2,0 mL KCl, Ksp = 9,7640 x 10-4
2,5 mL KCl, Ksp = 8,6400 x 10-4
3,0 mL KCl, Ksp = 7,6840 x 10-4
3,5 mL KCl, Ksp = 6, 8760 x 10-4
2. Panas pelarutan PbCl2 yang diperoleh adalah -0,9574 J/mol.
5.2 Saran
Saran yang dapat saya berikan untuk laboratorium yakni sebaiknya alat-
alat yang sudah rusak atau tak layak pakai diganti secepatnya demi kelancaran
praktikum kimia fisika.
Saran yang bisa saya berikan untuk asisten adalah tetap semangat dan
tingkatkan lagi pengawasannya terhadap praktikan yang melakukan praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Hiskia, 2001, Penuntun Belajar Kimia Dasar untuk Kimia Larutan, Citra Bakti, Bandung.
Day, R. A., dan Underwood, A. L., 1986, Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
Petrucci, R. H., 1992, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid II, Erlangga, Jakarta.
Svehla, G., 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.
Yazid, Estien, 2006, Kimia Fisika untuk Paramedis, ANDI, Yogyakarta.