PENUNTUN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK II

Oleh:Dwi Indarti

Tri MulyonoBambang Piluharto

Donatus Setyawan P.H

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER

2014

PENUNTUN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK II

Oleh:Dwi Indarti

Tri MulyonoBambang Piluharto

Donatus Setyawan P.H

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER

2014

PENUNTUN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK II

Oleh:Dwi Indarti

Tri MulyonoBambang Piluharto

Donatus Setyawan P.H

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS JEMBER

2014

2

KATA PENGANTAR

Laboratorium Kimia Fisik merupakan salah satu bagian dari jurusan kimia yangmenyelengarakan kegiatan praktikum khususnya praktikum kimia fisika yang bertujuanuntuk memberikan ketrampilan dalam kerja praktis dan benar di laboratorium sebagaimodal dalam memahami teori dari ilmu yang diperoleh di kelas.

Kimia merupakan salah satu cabang dari ilmu pengetahuan alam yang teori-teorinya didasarkan atas percobaan. Praktikum ini merupakan pengantar dalammengembangkan segi eksperimental dari prinsip kimia yang telah diperoleh dalamperkuliahan kesetimbangan kimia dan kinetika kimia serta memberikan keterampilandasar dengan alat-alat fisika untuk mendapatkan hasil kuantitatif dalam percobaan kimia.Setiap percobaan didasarkan atas teori yang diperoleh dalam perkuliahan, danpengembangan cara perhitungan serta menginterpretasikan data hasil pengamatan. Setiapmata praktikum akan memberikan gambaran tentang dasar teori yang melandasipercobaan. Mahasiswa diharapkan dapat lebih menghayati pelaksanaan praktikum dantidak hanya sebagai ahli mencampurkan bahan-bahan kimia saja tanpa mengetahuimaksud dan tujuan perlakuan tersebut.

Buku Penuntun Praktikum Kimia Fisik II ini terwujud atas kerjasama seluruh stafbidang ilmu Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA Universitas Jember.

Kepada seluruh mahasiswa yang menggunakan buku ini, penulis sampaikanselamat bekerja dan semoga keberhasilan dan kesuksesan dapat diraih.

Jember, September 2014

Tim Kimia Fisik

3

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ................................................................................................. 1

Halaman Kata Pengantar.................................................................................. 2

Halaman Daftar Isi ........................................................................................... 3

Tata tertib Kerja di Laboratorium ................................................................... 4

I. Penentuan Titik Beku Larutan ................................................................... 6

II. Kesetimbangan Uap-Cair pada Sistem Biner............................................ 11

III. Volume Molal Parsial ............................................................................... 14

IV. Kinetika Reaksi Ion Permanganat dengan Asam Oksalat ........................ 17

V. Analisis dan Penentuan Konstanta Dissosiasi Asam Dengan Titrasi pH

yang Dikontrol dengan Komputer .......................................................... 20

VI. Daya Hantar Listrik .................................................................................. 23

4

TATA TERTIB KERJA di LABORATORIUM KIMIA FISIK

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS JEMBER

1. Praktikan yang tidak dapat mengikuti praktikum diharuskan menunjukkan suratketerangan dokter apabila sakit atau ijin resmi kegiatan universitas.

2. Praktikan harus hadir tepat pada waktu yang telah ditentukan, apabila terlambatlebih dari 10 (sepuluh) menit dari waktu tersebut, maka dia tidak diperkenankanmengikuti praktikum pada hari itu.

3. Praktikan harus menjaga kebersihan laboratorium, bekerja dengan tertib, tenang,dan teratur. Selama mengikuti praktikum, peserta harus bersikap sopan, baikdalam berpakaian (tidak boleh memakai sandal ataupun kaos oblong), caraberbicara maupun cara bergaul supaya sopan. Apabila peserta tidak sopan danmembuat kegaduhan, mereka dapat dikeluarkan dari laboratorium dan tidakdiperkenankan untuk melanjutkan praktikum pada hari itu. Kegiatan praktikumdinyatakan gagal.

4. Praktikan diwajibkan mengenakan jas lab dan sepatu apabila memasukilaboratorium.

5. Praktikan dilarang keras untuk makan, minum, merokok, bergurau di dalamlaboratorium atau pada saat praktikum berlangsung, serta dilarang menggunakanbahan kimia selain untuk praktikum.

6. Setiap kelompok harus membawa tissue dan lap.

7. Praktikan dilarang keras keluar dari laboratorium atau menerima tamu tanpaseizin assisten atau pimpinan praktikum.

8. Saat memasuki atau mengikuti praktikum, Praktikan diwajibkan untuk:1. Menyerahkan jurnal kerja laboratorium,2. Menyerahkan laporan praktikum,3. Mengisi presensi kehadiran praktikum.

9. Praktikan diwajibkan memeriksa seluruh alat sebelum atau setelah praktikum danmengganti kerusakan alat, perangkat dan instrumen apabila terjadi kerusakan atauditanggung oleh seluruh kelas. Penggantiannya harus disertai dengan buktipembelian dari toko disertai bukti penerimaan oleh teknisi atas sepengetahuanpemimpin praktikum dan ka.lab.

10. Ujian Praktikum meliputi ujian harian yang dapat berupa pre test atau post test,ujian tengah semester, ujian akhir ataupun interview dalam laboratorium. Ujianakhir akan dilakukan setelah seluruh praktikum usai.

11. Laporan dan jurnal dibuat dalam kertas berukuran A4 ditulis dengan ketentuanmargin kertas 2,5 (atas), 3 (kiri), 2,5 (kanan), dan 2 cm (bawah).

12. Format laporan meliputi : halaman judul (cover), pendahuluan (latar belakang dantujuan), Tinjauan pustaka (MSDS bahan kimia yang digunakan serta hal lain yangberhubungan dengan materi praktikum), metodologi praktikum (alat, bahan, dan

5

diagram kerja), hasil dan pembahasan (data hasil olahan dan pembahasannya),Penutup (kesimpulan dan saran), daftar pustaka, lampiran (data mentah ygdisetujui asisten, perhitungan terperinci, dll).

13. Penilaian akan meliputi: jurnal, ujian harian (pre-tes), kinerja laboratorium,laporan akhir, dan ujian ujian.

14. Praktikan yang tidak mengikuti lebih dari dua rmateri praktikum dianggap tidaklulus mata kuliah praktikum.

Terima kasih atas perhatiannya, semoga praktikum ini dapat bermanfaat bagi anda

baik sebagai penambah wawasan khazanah keilmuan maupun pengalaman laboratorium.

6

Percobaan -1

PENENTUAN TITIK BEKU LARUTAN

Tujuan

Percobaan ini mempunyai dua tujuan, yaitu menentukan tetapan penurunan titik

beku molal pelarut dan menentukan Berat Molekul zat non volatile yang tidak diketahui.

Dasar Teori

Jika ke dalam suatu zat pelarut dimasukkan zat lain yang tidak mudah menguap(non volatil), maka energi bebas pelarut tersebut akan turun. Penurunan energi bebas inimengikuti persamaan Nernst.

Go1 - Go

x = RT ln x . . . . . . . . . . . (1)

Go1 - Go

x = Penurunan energi bebas pelarut

R = Tetapan gas umum, T= Suhu mutlak, x = Fraksi mol pelarut dalam larutan.Penurunan energi bebas ini akan menurunkan kemampuan zat pelarut untuk berubahmenjadi fasa uapnya, sehingga tekanan uap pelarut dalam larutan akan lebih rendah biladibandingkan dengan tekanan uap pelarut yang sama dalam keadaan murni.

Pengaruh penurunan tekanan uap terhadap titik beku larutan mudah difahami denganbantuan diagram fasa gambar 1.

Gambar 1. Diagram fasa

Dalam diagram ini terlihat bahwa titik beku larutan Tf lebih rendah dibandingkan dengantitik beku pelarut murni T0

f.

Dari uraian di atas jelas bahwa penurunan titik beku larutan

Tf = T0f - Tf …………………………………………………………………………………………………..(2)

7

besarnya tergantung pada fraksi mol pelarut.

Karena fraksi mol zat pelarut X merupakan fungsi linier fraksi mol zat terlarut X1 ;menurut persamaan X = 1 -X1 maka Tf dapat dinyatakan sebagai fungsi X1 berikut :

Tf = (R (T0f)

2 /Hf) .X1 …………………………………………………….(3)

Di mana Hf adalah entalpi pencairan pelarut. Jika m ml zat terlarut ditambahkan kedalam 1000 gram zat pelarut, maka di dapat larutan dengan molalitas m. Sehingga larutantersebut mempunyai fraksi mol zat terlarut sebesar

X1 = m / { (1000/M) + m } ……………………………………………………………………….(4)

Dimana M adalah berat molekul zat pelarut. Untuk larutan encer m mendekati 0 (nol),maka X1 = mM/1000 , sehingga penurunan titik beku larutan dapat ditulis :

Tf = { R ( Tof )2 M.m} / 1000 Hf …………………………………………………………(5)

Bila disubtitusikan Kf = {R (Tfo)2 M} / 1000.Hf ke dalam persamaan (5), maka akan

diperoleh persamaan yang sederhana, yaitu :

Tf = Kf . m ……………………………………………………………….(6)Dari X1 = m.M/1000 di atas (pers. 4) didapat

m = 1000 X1 / M

Sedangkan X1 = m1 / (m1 + m) = (W1/M1) / {( W1/M1 + W/M)}………………..(7)

W1 = berat zat terlarutM1 = BM zat terlarutW = berat pelarut

Oleh karena larutan encer, maka (W1/M1) >> (W/M), sehingga persamaan (7) danpersamaan (6) dapat ditulis sebagai berikut :

X1 = (W1.M) / (W.M1) dan Tf = (1000/Kf) / M1 x (W1/W)

Rumus untuk menghitung harga Kf adalah

Kf = (W.M1.Tf) / (1000 W1)

Sedangkan rumus untuk menghitung BM zat terlarut :

M1 = (1000.Kf) / Tf x (W1/W)

Cara Kerja

1. Susunlah alat seperti pada gambar 2.

2. Persiapan.

a) Isilah tabung gelas E dengan campuran air, es dan garam secukupnya.b) Tabung D diisi dengan air secukupnya.c) Ambilah pelarut sebanyak 20 ml dan masukan ke dalam tabung gelas B (pelarut yang

dipakai asam cuka glasial).

8

A

C B

D

E

Gambar 2. Desain alat penentuan penurunan titik beku

Keterangan :A. Termometer alkoholB. Tabung gelas IC. PengadukD. Tabung gelas IIE. Tabung gelas III

3. Penentuan tetapan penurunan titik beku molal.

a) Setelah 20 ml asam cuka glasial dimasukan ke dalam tabung B sambil didinginkan,catatlah suhu pada termometer A tiap-tiap menit.

b) Jika suhu sudah kelihatan tetap, maka pelarut diamati, sudah membeku atau belum.c) Ulangi percobaan tahap A dan B sekali lagi dan tentukan titik beku pelarut murni To

f.d) Pelarut dibiarkan mencair kembali, kemudian masukan naftalen (Bm=128) sebagai

zat pelarut.Lakukan percobaan seperti A,B dan C lalu catatlah To

f (titik beku larutan), maka di dapatTo

f - Tf = Tf Dimana Tf =penurunan titik beku larutan. Nilai Tf ini digunakan untukmenghitung Kf asam cuka dengan memakai rumus diatas.

Perhatian : larutan jangan dibuang !!

4. Penentuan BM zat x.

a) Larutan dari percobaan 3 di atas dibiarkan mencair kembali kemudian tambahkan 2gram zat x.

b) Dengan cara seperti (a) diamati perubahan suhunya dan perhitungkan Tf nya.Kemudian hitunglah BM zat X dengan memakai modifikasi rumus di atas, sebagaiberikut :

Tf = 1000 Kf/W {(Wx/Mx) + (W1/M1)}

Tf= penurunan titik beku larutan akhir

9

Kf = penurunan titik molal pelarutW = berat pelarut dalam gramWx = berat zat X dalam gramW1 = berat naphtalen dalam gramMx = BM zat XM1 = BM Naphtalen

Lembar pengamatan

Penentuan tetapan penurunan titik beku molal asam cuka glasial.

A. Penentuan titik beku asam cuka (Tof)

Volume asam cuka = ………ml

Berat jenis asam cuka = ………gr/ml

Berat asam cuka (W) = ……….gr

Titik beku asam cuka (Tof) =……….oC

B. Penentuan titik beku larutan Naphtalen (BM=128)

Berat naphtalen = …….. gram

Titik beku larutan naphtalen (Tof) = ………oC

Maka penurunan titik beku pada larutan naphtalen (Tf) = …….oC

Penentuan BM zat x

Volume asam cuka =………ml

Berat asam cuka (W) = …….gr

Berat zat X (W1) = ……gr

Titik beku larutan zat X = …….oC

Penurunan titik beku larutan zat X = ……oC

10

Percobaan-2

KESETIMBANGAN UAP – CAIR PADA SISTEM BINER

Tujuan

Percobaan ini mempunyai tujuan, yaitu mempelajari sifat larutan biner dengan

membuat diagram temperatur versus komposisi, dengan menentukan indeks biasnya.

Dasar Teori

Larutan dikatakan sebagai larutan ideal apabila :

1. Homogen pada seluruh sistem mulai dari mol fraksi 0 – 1

2. Tidak ada entalpi percampuran pada waktu komponen – komponen dicampurmembentuk larutan (H pencampuran = 0 )

3. Tidak ada beda volume pencampuran artinya volume larutan sama dengan jumlah

komponen yang dicampurkan (V pencampuran = 0.

4. Memenuhi hukum Raoult sbb :

P1 = X1 po

Dimana ; P1 = Tekanan uap larutan

Po = tekanan uap solven murni

X1 = mol fraksi larutan

Dalam larutan ideal sifat komponen yang satu akan mempengaruhi sifat

komponen yang lain, sehingga sifat larutan yang dihasilkan terletak diantara sifat kedua

komponennya. Contoh, sistim benzena – toulena. Sedangkan larutan non ideal adalah

larutan yang tidak memiliki sifat di atas. Larutan ini dibagi dua golongan yaitu :

a. Larutan non ideal deviasi positip yang mempunyai volume ekspansi, di mana akan

menghasilkan titik didih maksimum pada sistim campuran itu. Contoh: Sistem Aseton

– Karbondisulfida

b. Larutan non ideal deviasi negatif yang mempunyai volume kontraksi, di mana akan

menghasilkan titik didih minimum pada sistim campuran itu. Contoh: sistem benzena

– etanol dan sistim aseton-chloroform.

Dalam percobaan ini komposisi larutan merupakan harga mol fraksi larutan untuk

membuat diagram T – X maka harga X ditentukan pada tiap –tiap titik didih dengan

11

mengukur indeks biasnya pada beberapa komposisi tertentu dari larutan. hal ini dapat

dilakukan dengan membuat grafik standar komposisi vs indeks bias terlebih dahulu.

Komposisi dihitung sbb :

Misalnya mencampurkan a ml aseton dengan berat jenis 1 dengan b ml Chloroformdengan berat jenis 2, maka komposisinya :

X1 = (a 1/M1) / (a1/ M1) + (b2/M2)}

Dimana : M1 = berat molekul Aseton = 58

M2 = Berat molekul chloroform = 119,5

Dari grafik standar akan dapat diturunkan menjadi bentuk-bentuk grafik sperti gambar 3.

Gambar 3. Beberapa kemungkinan bentuk grafik diagram fase campuran. (a) campuranideal, (b) deviasi positif), (c) deviasi negatif

Cara kerja

1. Tentukan berat jenis masing – masing zat yaitu Chloroform, Aseton, etanol, danaquades dengan menggunakan Piknometer.

2. Tentukan indeks bias Chloroform murni, Aseton murni, etanol, dan aquades.

3. Dibuat campuran aseton:kloroform dengan perbandingan 10:0; 8:2; 6:4; 4:6; 2:8; dan0:10.

4. Dibuat pasangan kedua yaitu etanol: aquades dengan perbandingan 10:0; 9:1; 8:2;6:4; 5:5; dan 1:9.

5. Setiap campuran direfluks, dicatat titik didihnya masing – masing.

6. Distilat diambil dengan pipet, kemudian ditentukan indeks biasnya demikian juga

residunya.

7. Demikian dilakukan untuk setiap campuran.

(a) (b)(c)

12

8. Buatlah lebih dahulu grafik standar n (indeks bias) – X pada campuran yang belum

didestilasi.

9. Kemudian diagram T- X diperoleh dari turunannya.

13

Percobaan-3

VOLUM MOLAL PARSIAL

Tujuan

Percobaan ini mempunyai tujuan, yaitu menentukan volume molal parsial

komponen dalam larutan.

Dasar Teori

Volum molal parsial komponen pada sistim larutan didefinisikan sebagai berikut :

V1 = ( V / ni )T,P,nji (1)

Di mana :

V = volum n = jumlah molT = temperatur p = tekanan

Volum larutan adalah fungsi temperatur, tekanan dan jumlah mol komponen , yangdituliskan sbb :

V = V (T, p, n, . . . .) (2)

Maka :

dV = (V/T) dT + (V/p)dP + (V/n1)dn1 + (V/n2)dn2 + …. (3)Pada temperatur dan tekanan tetap, dengan menggunakan persamaan (1), persamaan (3)menjadi :

dV = V1 dn1 + V2 dn2 + . . . . . . (4)

Volum molal parsial adalah tetap pada kondisi komposisi, temperatur, dan tekanan tetap .Integrasi persamaan (4) pada kondisi tersebut memberikan persamaan sbb :

V = n1 V1 + n2 V2 + . . . . . . . + (tetapan) (5)

Oleh karena n1 = n2 = . . . . . . . = 0, maka volum V adalah nol, sehingga tetapan = 0,maka persamaan (5) menjadi sbb :

V = n1 V1 + n2 V2 + . . . . (6)

Deferensiasi dari persamaan (6) menghasilkan :

dV = (n1 dV1 + n2 dV2) + (V1dn1 + V2dn2 + . . . . . )

Yang jika digabung dengan persamaan (4) memberikan hasil (pada temperatur dantekanan tetap) sbb :

n1 dV1 + n2 dV2 + . . . . . = 0 (7)

Persamaan (7) adalah persamaan Gibbs-Duhem untuk volum.

Untuk sistim larutan biner , volum molal semu unuk zarut didefinisikan sebagai :

= ( V - n1 V10 ) / n2 (8)

14

dengan V10 adalah volum molal pelarut murni.

Dipandang larutan dengan molalitas m yang menggunakan pelarut air. Di dalam

larutan ini untuk 100 gram air (55,51 mol), terdapat m mol zarut.

Jadi n1 = 55,51 dan N2 = m persamaan (8) menjadi :

= ( V – 55,1 V10 ) /m (9)

V10 adalah volum molal air murni yang dapat dihitung dari berat molekul (18,016 untuk

air) dibagi dengan berat jenis, pada keadaan yang diamati.

Untuk larutan tersebut dipenuhi : V = (1000 + mM2)/ d dan n1V1o = 1000/do (10)

dengan d, d0 berturut – turut adalah berat jenis larutan, berat jenis air murni sedangkan

M2 adalah berat molekul zarut. Substitusikan persamaan (10) ke dalam (9), maka

diperoleh persamaan sbb :

= M2 – (1000/m) (d – d0 / d0) / d (11)

= M2 - (M2 – 1000/m) (W –W0) / (W0 - We) /d (12)

Persamaan (12) digunakan jika untuk menghitung digunakan piknometer; disini W, W0,

We berturut – turut adalah berat piknometer yanng dipenuhi larutan, dipenuhi air dan

piknometer kosong.

Dari definisi volum molal parsial zarut (menggunakan persamaan (8) diperoleh hasil sbb :

V2 = (V/n2)T1p1n1 = n2n2 + n2 (/n2) = + m (d/ dm ) (12)

V1 = (V / n1) = (n2/ n1) + V10

Dari persamaan (8) dan (9) diperoleh :

V1 = 1/n (n1V10 - n2 ( / n 2) = V1

0 - (m2/55,51) d/dm (13)

Untuk larutan elektrolit sederhana, misalnya larutan NaCl, ditemukan bahwa linier

terhadap m, untuk konsentrasi yang tidak pekat.

Karena = d/ dm = (d/dm) (dm /dm) = 1/ (2m)(d/dm),

Maka persamaan (12) menjadi :

V1 = + (m/2m) (d/dm)

linier terhadap m, maka = o + (d/ dm) (m), maka

V2 = + (3m/2) (d/dm) (14)

Dengan demikian pula persamaan (16) menjadi :

V1 = V1o – (m/55,51) (m/2) ((d/ dm) (15)

Pada persamaan (17), 0 adalah ekstrapolasi volum molal semu ke konsentrasi mol.

15

Dengan melukis grafik vs m yang linier, maka lereng d / dm dapat dicari dan

volum molal parsial pelarut V1 dapat dihitung dari persamaan (18). Demikian pula dari

harga lereng d / dm dan 0, volum molal parsial zarut V2 dapat dihitung.

Cara kerja

Buatlah 200 ml larutan NaCl 3,0 M menggunakan pelarut air. Untuk

pengencerannya, encerkan larutan dengan konsentrasi ½; ¼; 1/8; 1/16 dari konsentrasi

semula.

Timbanglah piknometer kosong (We), piknometer penuh dengan aquades (W0),

piknometer penuh dengan larutan NaCl (W). Massa masing-masing tersebut dicacat,

temperatur di dalam piknometer juga dicatat. Dan densitas larutan dihitung

Perhitungan

Molalitas larutan m dapat diperoleh dari molaritas larutan M dengan menggunakanpersamaan sbb :

M = 1 / (d/M) - ( M2/1000) (19)

Dengan M2 adalah berat molekul zarut dan d adalah berat jenis larutan .

Berat jenis larutan dapat diperoleh dari persamaan sbb :

d = (W – We) / Vp (20)

Sedangkan volume piknometer Vp diperoleh dari penngukuran berat air didalampiknometer (penuh) pada temperatur tersebut d0 (dari tabel)

d = d0 (W – We) / (W0 – We)

Hitunglah V1 dan V2 untuk setiap konsentrasi percobaan, kemudian dibuat grafik V1 vsm dan V2 vs m.

16

Percobaan-4

KINETIKA REAKSI ION PERMANGANAT DENGAN ASAM OKSALAT

Tujuan

Percobaan ini mempunyai tujuan, yaitu menentukan tingkat reaksi (orde) MnO4- dengan

H2C2O4 .

Dasar teori :

Laju reaksi suatu reaksi kimia dinyatakan sebagai fungsi konsentrasi zat – zat

pereaksi yang berperan serta dalam reaksi tersebut.

Laju reaksi r untuk reaksi bimolekuler.

H2(g) + I2(g) 2 HI(g)

Ternyata sebanding dengan hasil kali konsentrasi H2 dan I2 dan dapat dituliskan dalampersamaan :

r = k H 2 I 2

Persamaan ini menunjukkan bahwa reaksi diatas merupakan reaksi tingkat dua, atau

dapat dinyatakan bahwa reaksi itu adalah reaksi tingkat satu terhadap H2 dan reaksi

tingkat satu pula terhadap I2. Perlu ditegaskan bahwa hubungan langsung antara tingkat

reaksi dengan koefisien stoikiometri seperti dalam reaksi di atas, tidak selalu dijumpai

pada setiap reaksi kimia. Hubungan ini hanya akan dijumpai pada setiap reaksi kimia.

Hubungan ini hanya akan dijumpai apabila reaksi kimia berlangsung satu langkah.

Dengan demikian jelas bahwa mekanisme reaksi merupakan faktor yang sangat berperan

pada penentuan tingkat reaksi suatu reaksi kimia. Mekanisme reaksi tidak dapat

ditentukan hanya dengan meninjau reaksi saja, melainkan harus ditentukan secaea

eksperimental. Oleh karena itu tingkat reaksi suatu reaksi kimia harus ditentukan melalui

percobaan.

Dalam percobaan ini akan ditentukan tingkat reaksi :

5C2O42-

(L) + 2MnO-4(L) + 16 H+ 10CO2(L) + 8H2 O(L) + 2Mn2+

Jika reaksi ini merupakan reaksi tingkat m terhadap H2C2O4 dan tingkat n terhadap

KMnO4, maka laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan :

R = K H2 C2 O4 m MnO4- n

17

Andaikan suatu reaksi mempunyai tingkat rekasi n terhadap suatu zat pereaksi, maka laju

pereaksinya akan sebanding dengan konsentrasi n dan berbanding terbalik dengan waktu

(t).

r C n

r 1/t

dimana

C = konsentrasin = tingkat reaksit = waktu

Oleh karena itu Cn 1/t

Cara kerja

1. Siapkan 3 buah buret volume 50 ml yang bersih

2. Buret 1 diisi larutan 0,1 N KMnO4, buret 2 diisi larutan 0,7 N H2C2O4 dan buret 3diisi dengan aquades.

3. Dalam buret yang tersedia, reaksikan H2C2O4 dan KMnO4 menurut tabel berikut :

Pereaksi Erlenmeyer1 2 3 4 5

VH2C2O4 (ml) 10 15 20 25 20VKMnO4 (ml) 2 3 4 5 2VH2O (ml) 2 2 2 2 2

Perhatian :

a. Campurkan terlebih dahulu H2C2O4 dan aquades, dan goyangkan erlenmeyer agarlarutan homogen.

b. Kemudian tambahkan KMnO4 .

4. Ulangi percobaan ini (1 – 5) sebanyak 2 kali, dan catatlah waktu yang diperlukanmulai dari penambahan KMnO4 . sampai hilangnya warna ungu dalam erlenmeyer.

5. Tentukan tingkat reaksi tersebut, dengan membuat grafik C versus 1/t dan C2 versus1/t untuk masing-masing pereaksi.

Percobaan pada

erlenmeyer

H2C2O4 KmnO4 Waktu

ml M ml M Detik rata-rata

18

Percobaan-5

ANALISIS DAN PENENTUAN KONSTANTA DISOSIASI ASAM DENGANTITRASI pH YANG DIKONTROL DENGAN KOMPUTER

Tujuan

Percobaan ini mempunyai tujuan yaitu mengukur konstanta ionisasi dua asam dengan

menggunakan teknik titrasi potentiometrik.

Teori

Dalam titrasi suatu asam monoprotik, pH pada separoh titik ekivalen secara

sederhana dihubungkan dengan pK. Untuk beberapa asam-basa Bronsted, HA dan A

(muatan diabaikan):

HA H A

[ ][ ]

[ ]

H AK

HA

Jadi pada titik setengah ekivalen, bila molaritas [A-] sama dengan [HA], [H+] sama

dengan K. Persamaan ini disebut persamaan Henderson-Hasselbach. Dengan mengambil

negatif log atau (-log) dari persamaan di atas dan penyusunan kembali menghasilkan:

log

ApK pH

HA

Jadi, bila [A-] sama dengan [HA], pH larutan sepadan dengan pK dari spesi

HA. Untuk asam dengan suatu hidrogen yang dapat terionisasi tunggal, spesi HA dan A

mempunyai konsentrasi sama pada separuh volum ekivalen dan pH pada posisi ini

seharusnya merupakan perkiraan yang baik dari pK.

Dalam asam polyprotik di mana pK' berturut-turut berbeda tajam (5 satuan

atau lebih), Berbagai kelas proton yang dititrasi secara terpisah dan ide di atas

berlaku hampir sama. yaitu, pH pada separoh volum ekivalen merupakan perkiraan

baik untuk pK1, pH pada tiga perdua dari ekivalen pertama dari titik ekivalen pertama

merupkan perkiraan baik untuk pK2 dan seterusnya.

19

Pada umumnya, nilai pK untuk asam poliprotik tidak cukup baik dipisahkan

untuk alasan di atas, karena lebih dari satu reaksi keseimbangan harus dianggap pada

setiap titik selama titrasi; yaitu akan ada beberapa pasang asam-basa Bronsted pada

konsentrasi yang sesuai secara kentara serempak. Akan tetapi, ide di atas masih

mempertahankan keabsahan beberapa titik dalam titrasi dimana satu pasangan

konjugat mendominasi. Dalam kasus cysteine, sesungguhnya pK2 dan pK3 tidak

terpisah baik , perkiraan awal nilainya yang baik dapat diperoleh dari kurva titrasi

dengan membaca tiga paruh dan lima-paruh, dari volume ekivalen awal asam

karboksilat. Baik sekali perkiraan pK1 sebagai pH dari setengah volume ekivalen.

pK suatu asam X• Larutkan sample asam X (tanyakan pada asisten) dalam kira-kira 100 mL air

suling dalam gelas piala 250 mL dan titrasikan larutan itu dengan larutan

hidroksida standar.

• Alurkan data sebagai pH lawan voume NaOH (mL) dan tetapkan volume

kesetaraan. Baca dari kurva itu pH pada separoh volume yang diperlukan untuk

mencapai titik kesetaraan. Pada separuh jalan ini pH = pKa, dan dengan demikian

tetapan asam dapat ditentukan.

• Laporkan nilai ini kepada asisten Anda dan ulangi titrasi jika ia menginginkannya.

Mungkin ia juga ingin tahu konsentrasi asam X itu, jika contoh itu adalah suatu

larutan, atau bobot ekivalen jika zat X itu suatu zat padat. Jika contoh itu suatu

zat padat, hendaknya sampel itu ditimbang pada neraca analitis sebelum

dilarutkan.

Titrasi asam Fosfat

Pipetkan 25,00 mL larutan asam fosfat dengan konsentrasi X, ke dalam gelas

piala 250 mL. Encerkan larutan ini menjadi kira-kira 100 mL.

Celupkan elektroda-elektrodanya, dan titrasi dengan larutan hidroksida

standar. Anda harus menjumpai dua patahan dalam kurva titrasi, satu sekitar 4 - 5

dan yang lain sekitar pH = 9 - 10.

Alurkan kurva titrasi itu sebagai pH lawan volume NaOH. Tetapkan dari kurva itu

dan laporkan kepada asisten: (a) molaritas larutan asam dan (b) nilai pKal dan

pKa2 asam fosfat. Percobaan-6

20

DAYA HANTAR LISTRIK

Tujuan

Percobaan ini mempunyai beberapa tujuan, yaitu mengukur daya hantar listrik

berbagai senyawa dan mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap daya hantar listrik

larutan elektrolit.

Dasar teori

Menurut pandangan modern, arus listrik dapat ditafsirkan sebagai arus elektron

yang membawa muatan negatif melewati suatu penghantar. Perpindahan ini dapat terjadi

bila terdapat beda potensial antara satu tempat terhadap tempat lain, dan arus listrik akan

mengalir dari tempat yang memiliki potensial tinggi ke tempat yang berpotensial rendah.

A B

(V1) (V2)

Penghantar

Gambar 4. Jalur potensial

Gambar 4 ini, potensial di A lebih tinggi bila dibandingkan dengan potensial di B,

sehingga bila dipasang suatu penghantar dengan tahanan (R), maka akan mengalir arus

listrik sebesar (I). Untuk beda potensial yang sama tidak selalu menghasilkan kuat arus

listrik yang sama, melainkan tergantung pada dasarnya tahanan penghantar yang dipakai.

Semakin besar tahanan penghantar, makin kecil yang mengalir melalui penghantar

tersebut. Dengan perkataan lain makin besar tahanan (R), makin sedikit muatan listrik

yang dihantarkan.

Kemampuan suatu pengahtar untuk memindahkan muatan listrik dikenal sebagai

daya hantar listrik yang besarnya berbanding terbalik dengan tahanan (R).

L =R

1L = daya hantar (Ohm-1)

R = tahanan (Ohm)

21

Cara kerja :

I. Menentukan daya hantar listrik berbagai senyawa.

1. Sediakan 5 buah gelas piala ukuran 100 ml, kemudian masing – masing diisidengan 25 ml minyak tanah, asam cuka glasial, akuades, larutan NaCl dankristal NaCl.

2. Ukurlah daya hantar lisrik setiap larutan tersebut dalam prosedur (1) denganmenyusun rangkaian listrik seperti gambar 5.

3. Tentukan sifat zat terhadap arus listrik (konduktor atau isolator).

Ke AC.110 V.

+ /

Adaptor saklar

Larutan

Gambar 5. Rangkaian alat pengukur daya hantar

II. Mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap daya hantar listrik larutan elektrolit.

1. Buatlah masing – masing 25 ml larutan zat – zat larutan dibawah ini dengan

konsentrasi 0,01 M; 0,05 M; 0,10 M; 0,50 M; dan 1,00 M.

Kelompok I : Kelompok II :

CH3COOH NaCl

NH4OH dan NaBr

HCl NaI

NaOH NH4Cl

2. Setiap larutan diukur daya hantar listriknya, dan pengukuran selalu dimulai

dari larutan terencer.

3. Gambarkan grafik daya hantar listrik larutan kelompok I, terhadap

konsentrasinya. Tentukan senyawa mana yang merupakan elektrolit kuat dan

mana yang lemah.

4. Gambarkan grafik daya hantar listrik larutan kelompok II terhadap

konsentrasinya.

5. Bandingkan daya hantar listrik kation dan anion segolongan (antara Cl-, Br-, I-

dan antara NH+, NH4)

22

Pengamatan :

A. Menentukan daya hantar listrik berbagai senyawa.

Senyawa I (mA) V (volt) L =R

1 , ohm-1

Minyak tanah . . . . . . . . . . . .

Asam asetat glasial . . . . . . . . . . . .

Air suling . . . . . . . . . . . .

Kristal NaCl . . . . . . . . . . . .

Larutan NaCl . . . . . . . . . . . .

B. Daya hantar listrik elektrolit pada berbagai konsentrasi.

1. Elektrolit –elektrolit kelompok I

Konsentrasielektrolit (M)

CH3COOH NH4OH HCl NaOH CH3COONa

ImA

VVolt

ImA

VVolt

ImA

VVolt

ImA

VVolt

ImA

VVolt

0,01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,00 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Elektrolit – elektrolit kelompok II

Konsentrasielektrolit (M)

NaCl NaBr NaI NH4Cl

I mA VVolt

I mA VVolt

I mA V Volt I mA VVolt

0,01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,00 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .