Nama: Ratih Kesuma Wardhani Nim: 03101003013 Teknik
Kimia/A/3
Percobaan 2. Panas PelarutanLarutan adalah Sistem homogen yang
mengandung dua atau lebih zat. Biasanya larutan dianggap sebagai
cairan yang mengandung zat terlarut, misalnya padatan atau gas.
Kelarutan suatu zat tergantung pada sifat zat tersebut, volume
pelarut, suhu dan tekanan. Berdasarkan sifat daya hantar
listriknya, larutan dibagi menjadi dua, yaitu : 1. Larutan
elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. 2.
Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat
menghantarkan arus listrik. Umumnya larutan asam dan basa bersifat
elektrolit, sedangkan reaksi antara asam dan basa akan menghasilkan
garam. Dalam pembuatan larutan diperlukan macam-macam konsentrasi,
diantaranya persen berat, persen volume, fraksi mol, part per
million (ppm), molaritas, dan normalitas. Suatu larutan mengandung
dua komponen atau lebih yang disebut zat terlarut (solute) dan
pelarut (solvent). Zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya
sedikit, sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam
jumlah banyak. Pada contoh, air merupakan pelarut sedangkan Alkohol
merupakan zat terlarut. Panas pelarutan ialah banyaknya kalor yang
diperlukan atau dilepaskan pada proses pelarutan. Jika pada proses
pelarutan itu dilepaskan panas, maka pelarutan itu bersifat
eksotermis, sebaliknya jika diperlukan panas disebut endotermis.
Definisi panas pelarutan diferensial sebagai berikut : bertambahnya
panas pelarutan karena bertambahnya 1 mol solute sedemikian rupa
sehingga molalitas larutan dalam dianggap tetap. Jika Hd adalah
panas pelarutan diferensial, maka: d dq d(m i ) dm dmdH i dm
i m
untuk m 0 (larutan sangat encer) akan memenuhi Hd > Hi. Hi
tergantung pada molalitas m, sehingga Hd tergantung pula pada m.
untuk mengukur Hd larutan
dipanaskan ke dalam kalorimeter. Berdasarkan Azas Black : G H i
w (T 2 T1 ) A C p (T 2 T1 ) BM
Dimana : BM G w : berat molekul solut : berat solut : harga air
kalorimeter
T2 T1 : T didapatkan dari grafik Cp A : panas jenis air sama
dengan 1 kal/mol : berat larutan
Untuk mendapatkan Hd dibuat grafik Hi terhadap m, kemudian
kemiringan (slope) dH i grafik adalah dimasukkan ke rumus : dmH i m
dH i dm
Hubungan tetapan kesetimbangan suatu proses dan suhu diberikan
oleh Van Hoof sebagai berikut :
ln Ka H 2 T RTUntuk gas : Ka = Kp
ln Kp H 2 T RT
H d ln Kp = RT 2 . dT Dapat di integrasi : H D ln Kp = RT 2 . dT
H ln Kp = - RT 2 + C
Secara grafik : log Kp =
H C 2 2,3032,303 RT
Perubahan entalpi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses
penambahan sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada
suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu
entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan diferensial.
Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol
zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang
digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan
sebagai berikut: X + n H2O X. nH2O Hr = ........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 CuSO4: CuSO4 + 5 H2O CuSO4. 5 H2O Hr
= ........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 yang polar dan bahkan dapat melarutkan
senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus
dengan air. 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. Dalam percobaan
ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO4.5H2O dan
CuSO4 anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk
ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini
dapat dihitung secara tidak langsung. Hukum Hess menyatakan bahwa
entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi 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 reaksinya. Oleh karena itu
hukum Hess disebut juga hukum penjumlahan kalor. Termokimia
mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan
perubahanperubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb ) satuan tenaga
panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal);KJ ; Kkal Untuk
menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia
dipakai kalorimeter Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada :
tekanan tetap ; qp = H volume tetap ; qv = U Panas reaksi
dipengaruhi oleh : - jumlah zat yang bereaksi - Keadaan fisika -
Temperatur - Tekanan - Jenis reaksi (P tetap atau V tetap)
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pelarutan1. Suhu Suhu
mempengaruhi kelarutan suatu zat. Bayangkan dalam gedung bioskop
yang banyak penonton sedang asyik menonton film dan tiba-tiba
gedung tersebut terbakar. Pasti keadaan orang-orang tersebut akan
berbeda, dari keadaan tenang menjadi saling berdesakan dan
menyebar. Demikian pula pada suhu tinggi partikel-partikel akan
bergerak lebih cepat dibandingkan pada suhu rendah. Akibatnya
kontak antara zat terlarut dengan pelarut menjadi lebih sering dan
efektif. Hal ini menyebabkan zat terlarut menjadi lebih mudah larut
pada suhu tinggi. Perhatikan Gambar 6, terlihat kelarutan KNO3
sangat berpengaruh oleh kenaikan suhu, sedangkan KBr kecil sekali.
Jika campuran ini dimasukkan air panas, maka kelarutan KNO3 lebih
besar daripada KBr sehingga KBr lebih banyak mengkristal pada suhu
tinggi, dan KBr dapat dipisahkan dengan menyaring dalam keadaan
panas.
Jika kelarutan zat padat bertambah dengan kenaikan suhu, maka
kelarutan gas berkurang bila suhu dinaikkan, karena gas menguap dan
meninggalkan pelarut. Ikan akan mati dalam air panas karena
kelarutan oksigen berkurang. Minuman akan mengandung CO2 lebih
banyak bila disimpan dalam lemari es dibandingkan di udara terbuka.
Pengadukan Pengadukan juga menentukan kelarutan zat terlarut.
Semakin banyak jumlah pengadukan, maka zat terlarut umumnya menjadi
lebih mudah larut. Luas Permukaan Sentuhan Zat Kecepatan kelarutan
dapat dipengaruhi juga oleh luas permukaan (besar kecilnya partikel
zat terlarut). Luas permukaan sentuhan zat terlarut dapat di
diperbesar melalui proses pengadukan atau penggerusan secara
mekanis. Gula halus lebih mudah larut daripada gula pasir. Hal ini
karena luas bidang sentuh gula halus lebih luas dari gula pasir,
sehingga gula halus lebih mudah berinteraksi dengan air. 2. Daya
Hantar Listrik Dalam kehidupan sehari-hari mungkin Anda pernah
menjumpai orang yang kurang bertanggung jawab terhadap lingkungan,
yaitu menangkap ikan dengan menggunakan strom listrik. Dengan alat
tersebut mereka memasukkan aliran listrik ke dalam air sungai atau
air laut. Mengapa air sungai tersebut dapat menghantarkan arus
listrik dan ikan dapat tertraik oleh aliran listrik tersebut? Dalam
air sungai terdapat zat-zat terlarut dan ternyata sebagian dari zat
terlarut itu ada yang dapat menghantarkan arus listrik. Hal itu
terbukti dengan adanya ikan yang mati akibat sengatan arus listrik.
Air murni merupakan penghantar listrik yang buruk. Akan tetapi jika
dalam air tersebut ditambahkan zat terlarut maka sifat daya
hantarnya akan berubah sesua dengan jenis zat yang dilarutkan.
Contoh, jika dalam air ditambahkan garam dapur, maka larutan ini
akan dapat menghantarkan listrik dengan baik.
