INTISARI
Percobaan panas pelarutan ini bertujuan untuk menentukan
harga panas pelarutan suatu zat, mencari hubungan panas pelarutan dengan
molalitas dan suhu larutan serta menacari hubungan antara suhu dengan waktu.
Panas pelarutan adalah panas yang menyertai reaksi kimia
pada pelarutan mol zat solute dalam n mol zat solute dalam n mol solvent pada
tekanan dan temperature yang sama. Hal ini disebabkan adanya ikatan kimia dari
atom - atom. Penetuan panas pelarutan dengan kalorimeter ditentukan dengan cara
penentuan tetapan kalorimeter dan penuruna panas pelarutan zat yang diselidiki.
Panas pelarutan dibagi menjadi dua yaitu panas pelarutan integral dan panas
pelarutan diferensial.
Pada percobaan ini digunakan aquadest 110 ml 89°C sebagai
solvent dan NaCl 3,5 gr sebagai solute standar. NaCl tersebut dimasukkan ke
dalam kalorimeter yang berisi aquadest padaT konstan kemudian dicata suhunya
tiap 3 menit sampai 3 kali konstan sehingga dapat diketahui tetapan
kalorimeter. Selanjutnya untuk zat yang akan dicari panas pelarutannya dicai
dengan cara yang sama. Pada percobaan ini digunakan 1,2, 3, 4, 5 gr KCl,
Na2S2O3.5H2O dan NaOH.
Dari percobaan diperoleh persamaan Least Square :KCl : Y =
-23630,36x – 22701,435; pada penambahan 1, 2, 3, 4, 5 gr didapatkan suhu
konstan masing – masing 82, 81, 80, 78, 78 °C. Na2S2O3 : Y = -11821061,3x +
1290,552; pada penambahan 1, 2, 3, 4, 5 gr didapatkan suhu konstan masing –
masing 79, 76, 73, 71, 68 °C. NaOH : Y = 3421,765x – 37020,258; pada penambahan
1, 2, 3, 4, 5 gr didapatkan suhu konstan masing – masing 81, 81, 82, 83, 84 °C.
Tetapan kalorimeter diperoleh sebesar -362,971 kal/mol. Dari percobaan, untuk
solute variabel terdapat variasi nilai ΔH. Kenaikan atau penurunan ΔH
ditentukan oleh reaksi yang berlangsung. Apabila ΔH positif berarti reaksinya
endoterm, begitu pula sebaliknya.
Dapat disimpulkan bahwa semakin besar molalitas menyebabkan
ΔH makin besar unutk reaksi eksoterm yaitu Na2S2O3.5H2O dan NaOH. Semakin
banyak jumlah solute yang ditambahkan suhu larutan makin turun unutk KCl,
tetapi sebaliknya pada Na2S2O3.5H2O dan NaOH suhu semakin naik. Saat percobaan
disarankan kalorimeter harus ditutup rapat saat pengaturan suhu.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Panas pelarutan
didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila 2 zat atau lebih zat
murni dalam keadaan standar dicampur pada tekanan dan temperature tetap untuk
membuat larutan. Panas pelarutan dalam banyak hal hamper sama dengan panas
reaksi. Jika reaksi kimia terjadi energi produk dapat berbeda dengan reaktan.
Pada tekanan dan temperature tetap inin disebabkan karena pembentukan ikatan
kimia baru dari asam- asam pelarutan, perubahan gaya antara molekul tak sejenis
dengan molekul sejenis.
I.2. Tujuan Percobaan
Menentukan panas
pelarutan suatu zat
Mencari hubungan
antara panas pelarutan dengan molalitas dan suhu larutan
Mencari hubungan
antara suhu dan waktu
I.3. Manfaat Percobaan
1. Mampu memahami teori dan melakukan percbaan dengan benar
2. Untuk perancangan reaktor dalam industri
3. Dapat menekan bahan bakar secara maksimal
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pengertian
Panas pencampuran didefinisikan sebagai perubahan entalpi
yang terjadi bila dua atau lebih zat murni dicampur membentuk suatu larutan
pada temperature konstan dan tekanan 1 atm. Panas pelarutan didefinisikan
sebagai perubahan 1 mol zat dilarutkan dalam n mol solvent pada temperatur dan
tekanan yang sama, hal ini disebabkan hal ini disebabkan adanya ikatan kimia
baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, kadang-kadang
terjadi perubahan energi, hal ini disebabkan adanya perbedaan gaya tarik-menarik
antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya tarik pada
ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya jauh lebih kecil daripada panas
reaksi.
II.2. Panas Pelarutan Integral dan Differensial
Panas pelarutan integral adalah panas yang diserap atau
dilepas bila satu mol zat soute dilarutkan dalam jumlah tertentu solvent,
sehingga membentuk larutan dengan konsentrasi tertentu. Sedangkan panas
pelarutan differensial adalah panas yang menyertai pada penambahan satu mol
solute ke dalam sejumlah larutan dengan konsentrasi tertentu, sehingga
penambahan solute tersebut tudak mempengaruhi larutan.
Efek panas pada pembentukan suatu larutan yang mengandung n
mol solute dan 1000 gram solvent adalah m.∆H digambarkan grafiknya vs mol
solute m, jika kemiringan grafiknya vs mol solute m, maka kemiringan grafik
pada konsentrasi tertentu harus menunjukan differensial pada konsentrasi
tertentu.
Jika penambahan mol solute terjadi pada sejumlah tertentu
larutan menghasilkan efek panas pada temperatur dan tekanan konstan. Panas
pelarutan differensial tidak dapat ditentukan secara langsung, tetapi secara
tidak langsung dari panas pelarutan dapat ditulis:
Dimana ∆Hs adalah perubahan entalpi untuk larutan n2 mol
dalam n mol solvent. Pada T dan P konstan penambahan mol solute dalam larutan
dengan konsentrasi m molal menimbulkan entalpi sebesar d1 (m. ∆Hs) maka panas
pelarutan differensial dapat ditulis:
Panas pelarutan differensial adalah fungsi molaritas ∆HE =
panas pelarutan integral.
II.3. Penentuan Tetapan Kalorimeter
Tetapan kalorimeter adalah banyak kalor yang diperlukan
untuk menaikkan suhu kalorimeter beserta isinya 10C. Pada kalibrasi panas
sejumlah panas dimasukan, bisa daari kalorimeter dan menentukan perubahan suhu
yang terjadi. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan memasukan sejumlah
solute tertentu yang telah diketahui panas pelarutan ke dalam kalorimeter yang
telah diisi solvent lalu perubahan suhu yang terjadi dicatat berdasarkan Asas
Black.
m. ∆H = C. ∆T
Dimana ; C = tetapan kalorimeter
m = jumlah mol solute
∆H = panas pelarutan
∆T = perubahan suhu yang terjadi
II.4. Penentuan Kadar Pelarutan Zat yang Akan Diselidiki
Dalam penentuan ini diusahakan agar volume solvent sama
dengan volume solvent yang akan dikalibrasi. Berdasarkan Asas Black maka panas
pelarutan suatu zat di rumuskan sebagai berikut :
Dimana : ∆H = panas pelarutan
W = berat molekul
M = berat solute
∆T = suhu konstan 1- suhu konstan 2
T1 = suhu solute sebelum dilarutkan
T2 = suhu akhir kalorimeter
Cp = panas jenis solute
II.5. Efek Panas pada Proses Pencampuran
Timbulnya efek panas pada proses pencampuran atau proses
pelarutan dapat dilakukan dengan entalpi.
H = E1 + P.V
∆H = H2 – H1
Pencampuran dapat dilakukan dalam konsep entalpi :
∆E = Q – W1
= Q –P (V2-V1)
∆H = H2 – H1 = Q.P
Saat substrat dicampur membentuk suatu larutan biasanya
disertai efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas
dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas sesuai dengan perubahan
entalpi total. Begitu juga dengan reaksi steady state yaitu perubahan entalpi
kinetik dan potensial dapat diabaikan karena hal ini sudah umum dalam proses
pencampuran dapat disamakan dengan efek panas.
II.6. Kapasitas Panas dan Enthalpi
Kapasitas panas adalah besarnya panas yang terbentuk yang
dibutuhkan kapasitas panas yang dipakai sebagai dasar massa dari bahan adalah 1
mol. Panas jenis adalah kapasitas bahan tiap massa
n.I = m.C
I = M.C
Dimana : C = panas jenis
M = berat molekul
m = massa
n = jumlah mol
Entalpi didefinisikan sebagai :
H = U + PV
∆H = H2-H1 = Q.P
Dimana : H = Entalpi
U = Enegi dalam
Q = Panas yang
diserap pada P konstan
Jadi perubahan entalpi adalah panas yang diserap pada
tekanan konstan, jadi harganya tergantung pada M untuk mencapai kondisi akhir.
II.7. Kegunaan Panas Pelarutan dalam Industri
Dapat panas bahan
bakar yang semaksimal mungkin, misal suatu zat diketahui kelarutannya 4000oC
maka bahan bakar yang memberi panas 4000oC, sehingga keperluan bahan bakar
dapat ditekan semaksimal mungkin.
Dalam pembuatan
reaktor kimia, bila panas pelarutannya diketahui dengan demikian perancangan
reaktor disesuaikan dengan panas pelarutan zat, hal ini untuk menghindari
kerusakan pada reaktor karena kondisi thermal tertentu dengan kelarutan reaktor
tersebut.
BAB III
PELAKSANAAN PERCOBAAN
III.1. Bahan
Aquadest 110 ml 89OC
Solute standar : NaCl
3,5 gr
Solute variabel : KCl
, NaOH, Na2S2O3 1,2,3,4,5 gr
III.2 Alat
Thermometer
Gelas ukur
Kalorimeter
Erlenmeyer
Pipet tetes
Pipet volume
Kompor listrik
III.3. Gambar alat
Keterangan :
a = Kalorimeter
b = Thermometer
Gambar III.1 Rangkaian alat panas pelarutan
III. 4 Cara Kerja
Timbang 3,5 gram NaCl
yang telah diketahui panas pelarutannya.
Panaskan 110 ml
aquades pada T=89oC.
Memasukan ke
kalorimeter lalu catat suhu tiap 3 menit sampai 3x konstan.
Panaskan lagi aquades
T=89oC, 110 ml.
Masukan aquades yang
sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta variabel berubahnya.
Mencatat suhunya tiap
3 menit sampai 3x konstan.
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Percobaan
Tabel IV.1 Tabel
Solute standar + NaCl 3,5 gr
Waktu ( menit ) Suhu (°C )
0 89
3 83
6 83
4 83
Tabel IV.2 Tabel
Solute variabel KCl
Waktu ( menit ) Suhu (°C )
1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
gr
0 89 83 81 80 78
3 82,5 81 80 78 76
6 82 81 80 78 76
9 82 81 80 78 76
12 82
Tabel IV.3 Tabel
Solute variabel Na2S2O3.5H2O
Waktu ( menit ) Suhu (°C )
1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
gr
0 89 79 76 73 71
3 79 76 74 71 68
6 79 76 73 71 68
9 79 76 73 71 68
12 73
Tabel IV.4 Tabel
Solute variabel NaOH
Waktu ( menit ) Suhu (°C )
1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
gr
0 89 81 81 82 83
3 81,5 81 82 83 84
6 81 81 82 83 84
9 81 81 82 83 84
12 81
IV.2. Pembahasan
Hubungan antara ∆H vs
T
KCl
Gambar IV.1 Grafik ∆H vs T KCl
Dari grafik dan data yang didapat, tampak bahwa suhu
berbanding lurus dengan ∆H. Semakin turun suhu maka ∆H juga semakin kecil. Hal
ini dapat dilihat dari rumus :
∆H =
Hal ini disebabkan karena reaksi yang tejadi adalah reaksi
eksoterm ( melepas panas ) maka ∆H semakin kecil (-).
Na2S2O3
Gambar IV.2 Grafik ∆H
vs T Na2S2O3
Pada grafik dan data yang didapat, tampak bahwa semakin
tinggi suhu maka ∆H makin kecil reaksi yang tejadi adalah reaksi eksoterm.
Ditunjukkan oleh nilai ∆H yang negatif.
NaOH
Gambar IV.3 Grafik ∆H vs T NaOH
Pada grafik dan data yang didapat, tampak bahwa suhu
berbanding lurus dengan ∆H. Semakin tinggi suhu maka ∆H makin besar. Karena
reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm. Ditunjukkan oleh nilai ∆H yang
positif.
Hubungan ∆H vs
Molalitas
KCl
Grafik IV.4 Grafik ∆H vs molalitas KCl
Dari grafik terlihat bahwa semakin besar molalitas maka ∆H
semakin kecil. Semakin besar molalitas disebabkan karena semakin banyak jumlah
solute yang ditambah pada solvent. Oleh karena itu makin besar energi yang
dibutuhkan untuk melarutkan solute dan mencapai keadaan yang setimbang dalam
larutan, sehingga panas yang diserap juga makin besar. Hal ini merupakan reaksi
endoterm karena terjadi penyerapan ∆H positif. menyebabkan nilai ∆H makin kecil
dan menunjukkan bahwa reaksi yang tejadi pada KCl
Dapat dilihat dalam rumus :
(i) Q = n ∆H (ii) C =
C = ∆H =
∆H = dan ∆H = maka ∆H
=
= =
= = Cp ( T2- T1 )
∆H = - Cp ( T2- T1 )
Dimana molal sebanding dengan n (mol ) dari rumus m = .
Karena ∆T = suhu konstan2 – suhu konstan1, sehubungan dengan penurunan suhu
maka suhu konstan2 lebih kecil dari suhu koknstan1 maka didapat nilai ∆H
positif yang menunjukkan reaksi endoterm. Dari rumus di atas dapat dilihat
bahwa semakin besar molal maka ∆H makin kecil.
Na2S2O3
Grafik IV.5 Grafik ∆H vs molalitas Na2S2O3
Dari grafik terlihat bahwa semakin besar molalitas maka ∆H (
panas pelarutan ) juga semakin besar. Semakin besar molalitas disebabkan oleh
makin banyaknya jumlah solute yang ditambahkan pada solvent. Oleh karena itu
makin besar energi yang dilepaskan untuk melarutkan solute dan mencapai keadaan
setimbang. Dimana Na2S2O3 mengeluarkan panas ke lingkungan yang menyebabkan
nilai ∆H main besar. Hal ini menujukkan bahwa reaksi yang terjadi pada solute
Na2S2O3 merupakan reaksi eksoterm ditandai dengan naiknya suhu larutan sebelum
mencapai suhu konstan dan nilai ∆H yang negatif menunjukan bahwa Na2S2O3
melepaskan kalor energi. Hal ini dilihat pada rumus :
(i) Q = n ∆H (ii) C =
C = ∆H =
∆H = dan ∆H = maka ∆H =
= =
= = Cp ( T2- T1 )
∆H = - Cp ( T2- T1 )
Dimana molal sebanding dengan n (mol ) dari rumus m = .
Karena ∆T = suhu konstan2 – suhu konstan1, sehubungan dengan kenaikan suhu maka
suhu konstan2 lebih besar dari suhu koknstan1 maka didapat nilai ∆H negatif
yang menunjukkan reaksi eksoterm. Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa
semakin besar molal maka ∆H makin besar.
NaOH
Grafik IV.6 Grafik ∆H vs molalitas NaOH
Dari grafik terlihat bahwa semakin besar molalitas maka ∆H (
panas pelarutan ) juga semakin besar. Semakin besar molalitas disebabkan oleh
makin banyaknya jumlah solute yang ditambahkan pada solvent. Oleh karena itu
makin besar energi yang dilepaskan untuk melarutkan solute dan mencapai keadaan
setimbang. Dimana NaOH mengeluarkan panas ke lingkungan yang menyebabkan nilai
∆H main besar. Hal ini menujukkan bahwa reaksi yang terjadi pada solute NaOH
merupakan reaksi eksoterm ditandai dengan naiknya suhu larutan sebelum mencapai
suhu konstan dan nilai ∆H yang negatif menunjukan bahwa NaOH melepaskan kalor
energi. Hal ini dilihat pada rumus :
(i) Q = n ∆H (ii) C =
C = ∆H =
∆H = dan ∆H = maka ∆H
=
= =
= = Cp ( T2- T1 )
∆H = - Cp ( T2- T1 )
Dimana molal sebanding dengan n (mol ) dari rumus m = .
Karena ∆T = suhu konstan2 – suhu konstan1, sehubungan dengan kenaikan suhu maka
suhu konstan2 lebih besar dari suhu koknstan1 maka didapat nilai ∆H negatif
yang menunjukkan reaksi eksoterm. Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa
semakin besar molal maka ∆H makin besar.
Hubungan antara Waktu
dengan Suhu Konstan
Perbandingan Suhu
Konstan Solute Variabel dengan Solute Standar
Gambar IV.7 Grafik Perbandingan Suhu Konstan
Pada hasil percobaan dapat kita lihat bahwa pada penambahan
KCl dan Na2S2O3 suhunya lebih rendah daripada saat penambahan NaCl. Namun pada
pada penambahan NaOH suhu campuran lebih tinggi dibandingkan saat penambahan solute
standar yaitu NaCl. Hal ini disebabkan karena perbedaan ∆H masing - masing
solute. ∆H KCl dan Na2S2O3 lebih besar dibandingkan dengan ∆H NaOH sehingga
panas yang diambil dari aquadest lebih besar mengakibatkan suhu aquadest turun
lebih kecil daripada saat penambahan NaCl.
T(suhu) vs t (waktu)
Gambar IV.8 Grafik T
vs t KCl penambahan 1gr
Gambar IV.9 Grafik T
vs t KCl penambahan 2gr
Gambar IV.10 Grafik T vs t KCl penambahan 3gr
Gambar IV.11 Grafik T vs t KCl penambahan 4gr
Gambar IV.12 Grafik T vs t KCl penambahan 5gr
Gambar IV.13 Grafik T vs t Na2S2O3 penambahan 1gr
Gambar IV.14 Grafik T vs t Na2S2O3 penambahan 2gr
Gambar IV.15 Grafik T vs t Na2S2O3 penambahan 3gr
Gambar IV.16 Grafik T vs t Na2S2O3 penambahan 4gr
Gambar IV.17 Grafik T vs t Na2S2O3 penambahan 5gr
Gambar IV.18 Grafik T vs t NaOH penambahan 1gr
Gambar IV.19 Grafik T
vs t NaOH penambahan 2gr
Gambar IV.20 Grafik T vs t NaOH penambahan 3gr
Gambar IV.21Grafik T vs t NaOH penambahan 4gr
Gambar IV.22 Grafik T
vs t NaOH penambahan 5gr
Pada grafik-grafik di atas dapat kita ketahui bahwa:
Pada larutan KCl
suhunya akan turun seiring bertambahnya konsentrasi zat terlarut. Hal ini
menunjukkan bahwa KCl membutuhkan kalor agar dapat larut dalam aquadest. Dan
panas tersebut berasal dari aquadest sehingga suhu aquadest turun seiring
bertambahnya konsentrasi zat terlarut.
Pada larutan Na2S2O3
suhunya akan turun seiring bertambahnya konsentrasi zat terlarut. Hal ini
menunjukkan bahwa Na2S2O3 membutuhkan kalor agar dapat larut dalam aquadest.
Dan panas tersebut berasal dari aquadest sehingga suhu aquadest turun seiring
bertambahnya konsentrasi zat terlarut.
Pada larutan NaOH
suhunya bertambah seiring bertambahnya konsentrasi zat terlarut karena ΔH NaOH lebih
kecil sehingga kalor yang diperlukan lebih sedikit. Hal ini menyebabkan
penurunan suhu yang tidak terlalu banyak.
BAB V
PENUTUP
V.I. Kesimpulan
Kelarutan suatu
solute dalam larutan dipengaruhi oleh percobaan suhu larutan.
Apabila suhu
diperbesar, maka kelarutan semakin besar dan volume titran juga semakin besar.
Apabila suhu
diperkecil, maka kelarutan semakin kecil an volume titran yang dibutuhkan
semakin kecil.
V.2. Saran
Kalorimeter harus
ditutup rapat saat prngaturan suhu
Usahakan termometer
tidak menyentuh dinding larutan agar suhu yang terukur benar – benar merupakan
suhu larutan.
DAFTAR PUSTAKA
Badger,W.Z. and Bachero,J.F..Introduction to Chemial
Engineering.International Student edition.Mc Graw Hill Book Co.Kogakusha.Tokyo.
Daniel F.1962.Experimental Physical Chemistry.6th
ed.International Student edition.Mc Graw Hill Book Co.Inc New York.Kogakusha
Co.Ltd.Tokyo.
Perry,R.H..1984.Chemical Engineering Hand Book.6th ed. Mc
Graw Hill Book Co.Kogakusha Co.Ltd.Tokyo.
R.A. Day Jr, A.L. Underwood.1983.Analisa Kimia
Kuantitatif.edisi 4 diterjemahkan Drs. R.Gendon.Erlangga.Jakarta.
LEMBAR PERHITUNGAN
1. Perhitungan Grafik ∆H vs molalitas
a. Menentukan Tetapan Kalorimeter
Solute standar NaCl 3,5 gr
∆H NaCl ∆H2980 = 411,003 kJ/mol = 98,321 kkal/mol
Cp NaCl = 10,79 + 0,0040 T
Taq konstan = 830 C = 356 K
∆H NaCl = ∆H2980 + ∫_298^356▒〖Cp
dT〗
= 98,321 + (10,79 T + 0,0021 T2)]_298^356
= 98,321 + 705,4772 kal/mol
= 98,321 + 0,70547 kkal/mol
= 97,616 kkal/mol
Tetapan Kalorimeter
Taq = 890 C = 362 K;
T konstan NaCl = 830 = 356 K
W NaCl = 3,5 gr ; BM
= 58,5 gr /mol
∆H = □(BM/W) .C . ∆ T
∫_303^356▒〖Cp
dT〗
97,616 = 100,286 618,2167
C = 0,362971906 kkal/mol = 362,971 kal /mol
b.Grafik ∆H vs m KCl
BM = 74,5 gr/mol ; Cp = 10,93 + 0,00376 T
Taq konstan 830C = 356 K
Penambahan 1 gr KCl ; Taq + KCl = 820C = 355 K ; ∆T = 1
∆H = □(74,5/1) . ( 362,971).1 ∫_298^355▒(10,93+0,00376 T)dT
= 27041,33 (4117,077 3424,091)
= 27734,316
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(1/74,5) . 1000/110 = 0,122
Penambahan 2gr KCl T= 810C = 354 K; ∆T = 2
∆H = □(74,5/2) . ( 362,971).2 ∫_298^354▒(10,93+0,00376 T)dT
= 27041,33 (4104,814 3424,091)
= 27722,053
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(21/74,5) . 1000/110 = 0,24
Penambahan 3gr KCl T= 800C = 353 K; ∆T = 3
∆H = □(74,5/3) . ( 362,971).3 ∫_298^353▒(10,93+0,00376 T)dT
= 27041,33 (4092,55 3424,091)
= 27709,61
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(3/74,5) . 1000/110 = 0,36
Penambahan 4gr KCl T= 780C = 351 K; ∆T = 5
∆H = □(74,5/4) . ( 362,971).5
∫_298^351▒(10,93+0,00376 T)dT
= 33801,67 (4068,04 3424,091)
= 34445,61
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(4/74,5) . 1000/110 = 0,48
Penambahan 5gr KCl T= 760C = 349 K; ∆T = 7
∆H = □(74,5/5) . ( 362,971).7
∫_298^349▒(10,93+0,00376 T)dT
= 37857,87 (4043,55 3424,091)
= 38477,33
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(5/74,5) . 1000/110 = 0,6
Tabel.1 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs m KCl
M(x) ∆H(y) x2 xy
0,122 27734,32 0,0148 3383,583
0,24 27722,05 0,0576 6653,293
0,34 27709,79 0,1296 9975,524
0,48 34445,61 0,2304 16533,89
0,6 38477,33 0,36 23086,4
Σ = 1,802 Σ = 156089,1 Σ
= 0,7924 Σ = 59632,69
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2)) = 23630,326
C = (Σx^2 Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x^2 "" (Σ 〖x)〗^2 ) = 22701,435
Y = 23630,326 x 22701,435
c.Grafik ∆H vs m Na2S2O3. 5 H2O
BM= 248 gr/ mol ; Cp = 86,2 kal/mol
Taq =356 K
Penambahan 1 gr Na2S2O3. 5 H2O; T = 790C = 352 K
∆H = □(248/1) . ( 362,971).4 ∫_298^352▒(86,2)dT
= 360067,23 (30342,2 25687,6)
= 364722,03
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(1/248) . 1000/110 = 0,036
Penambahan 2gr Na2S2O3. 5 H2O; T = 349 K
∆H = □(248/2) . ( 362,971).7 ∫_298^349▒(86,2)dT
= 315058,82 (30083,8 25687,6)
= 319455,02
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(2/248) . 1000/110 = 0,073
Penambahan 3 gr Na2S2O3. 5 H2O; T = 346 K
∆H = □(248/3) . ( 362,971).10 ∫_298^346▒(86,2)dT
= 300056,02 (29825,2 25687,6)
= 304193,62
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(13/248) . 1000/110 = 0,108
Penambahan 4 gr Na2S2O3. 5 H2O; T = 344 K
∆H = □(248/4) . ( 362,971).12 ∫_298^344▒(86,2)dT
= 270050,42 (29652,8
25687,6)
= 274015,62
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(4/248) . 1000/110 = 0,144
Penambahan 5gr Na2S2O3. 5 H2O; T = 341 K
∆H = □(248/5) . ( 362,971).15 ∫_298^341▒(86,2)dT
= 270050,42 (29294,2 25687,6)
= 273757,02
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(5/248) . 1000/110 = 0,18
Tabel.2 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs m Na2S2O3. 5 H2O
M(x) ∆H(y) x2 xy
0,036 364722,03 0,001296 13129,89
0,072 319455,02 0,005329 23320,22
0,108 304193,62 0,01164 32852,91
0,144 274015,62 0,021316 40006,28
0,14 273757,02 0,033489 50097,53
Σ = 0,546 Σ = 1536,143 Σ =
0,073094 Σ = 159406,9
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2))= 11821061,33
C = (Σx^2 Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x^2 "" (Σ 〖x)〗^2 ) = 1290552,67
Y = 11821061,33 x + 1290552,67
d.Grafik ∆H vs m NaOH
BM= 40gr/mol ; Cp = 80,3
Taq =356 K
Penambahan 1 gr NaOH ; T = 354 K
∆H = □(40/1) . ( 362,971).2 ∫_298^354▒(80,3)dT
= 29037,68 (28426,2 23929,4)
= 35534,48
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(1/40) . 1000/110 = 2,272
Penambahan 2gr NaOH ; T = 354 K
∆H = □(40/2) . ( 362,971).2 ∫_298^354▒(80,3)dT
= 14518,84 (28426,2 23929,4)
= 19015,64
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(2/40) . 1000/110 = 4,544
Penambahan 3gr NaOH ; T = 355 K
∆H = □(40/3) . ( 362,971).1 ∫_298^355▒(80,3)dT
= 4839,613 (28506,5 23929,4)
= 9416,713
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(3/40) . 1000/110 = 6,818
Penambahan 4 gr NaOH ; T = 356K
∆H = □(40/4) . ( 362,971).0 ∫_298^356▒(80,3)dT
= 0 4657,4
= 35534,48
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(4/40) . 1000/110 = 9,09
Penambahan 5 gr NaOH ; T = 357 K
∆H = □(40/5) . ( 362,971).1 ∫_298^357▒(80,3)dT
= 2903,768 (28667,1 23929,4)
= 1833,932
m= □(gr/Mr) . 1000/pelarut = □(5/40) . 1000/110 = 11,363
Tabel.3 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs m NaOH
M(x) ∆H(y) x2 Xy
2,272 33534,48 5,161 76190,34
4,544 19015,64 20,647 86407,07
6,818 9416,713 46,485 64203,15
9,09 4657,4 82,628 42335,77
11,363 1833,932 129,117
20838,97
Σ = 34,087 Σ = 68457,17 Σ
= 284,038 Σ = 289975,3
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2)) = 3241,765
C = (Σx^2 Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x^2 "" (Σ 〖x)〗^2 ) = 37020,258
Y = 3241,765x 37020,258
2.Perhitungan Grafik ∆H vs T
Tabel.4 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs T KCl
T(x) ∆H(y) x2 Xy
355 27734,32 126025 9845682
354 27722,05 125316 9813607
353 27709,79 124609 9781556
351 34445,61 123201 12090409
349 38477,33 121801 13428588
Σ = 1762 Σ = 156089,1 Σ =
620952 Σ = 54959842
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2)) = 1980,89
C = (Σx^2 Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x^2 "" (Σ 〖x)〗^2 ) = 729286,37
Y = 1980,89 x 729286,37
Tabel.5 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs T Na2S2O3
T(x) ∆H(y) x2 Xy
352 364722,03 123904 128382155
349 319455,02 121801 111489802
346 304193,62 119716 105250943
344 274015,62 118336 105250993
341 273757,62 116281 93351144
Σ = 1732 Σ = 1536143 Σ =
600038 Σ = 532735466
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2))= 8408,89
C = (Σx^2 Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x^2 "" (Σ 〖x)〗^2 ) = 2605611,142
Y = 8408,89 x + 2605611,142
Table.6 Tabel Perhitungan Grafik ∆H vs T NaOH
T(x) ∆H(y) x2 Xy
354 33534,48 125316 11871206
354 19015,64 125316 6731537
355 9416,713 126025 3342933
356 4657,4 126736 1658034
357 1833,932 127449 654713,7
Σ = 1776 Σ = 68458,17 Σ =
630842 Σ = 24258424
M = (nΣ xy "" Σx Σ y )/(n
Σ x^2 "" (Σ x^2)) = 8517,35
C = (Σx2Σ y "" Σx Σx y
)/(n Σ x2 "" (Σ x)2) = 3039054
Y = 8517,35 x 3039054
INTISARI
Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui pengaruh suhu
terhadap solute, membuat grafik log S vs 1/T, juga membuat grafik Volume NaOH
vs T.
Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah
mencapai maksimal sehingga penambahan saolute lebih lanjut tidak dapat larut
lagi. Kelarutan adalah kemampuan solute untuk larut dalam 1 liter solvent.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah suhu, tekanan, kecepatan
pengadukan, volume dan besarnya partikel.
Dalam percobaan digunakan asam boraks jenuh 65oC sebanyak 60
ml. Asam boraks dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar yang kemudian
dimasukkan dalam panic berisi es batu untuk menurunkan suhunya dari
60,50,40,30,20,10OC. Kemudian tiap penurunan tersebut diambil 5 ml, ditambahkan
indicator PP 3 tetes lalu dititrasi dengan NaOH 1 N. Kebutuhan NaOH dicatat,
kemudian suhu dinaikkan lagi dari 10,20,30,40,50,OC dan dilakukan langkah yang
sama seperti pada penurunan suhu.
Pada percobaan penurunan suhu larutan, semakin rendah suhu
larutan semakin kecil kelarutannya, sehingga konsentrasi berkurang. Hal ini
ditunjukkan dalam grafik log S vs 1/T maupun grafik V NaOH vs T dimana jumlah
NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi juga semakin sedikit. Sedangkan pada
kenaikan suhu, kelarutan asam boraks semakin besar, konsentrasinya semakin
besar dan kebutuhan titrasi pun banyak.
Dari percobaan dapat kami simpulakn bahwa pada penurunan
suhu larutan, kelarutannya makin kecil dan pada saat kenaikan suhu, kelarutannya
semakin besar. Disarankan agar asam boraks dibuat jenuh dan pengamatan TAT saat
titrasi harus teliti.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Jika kelarutan suhu suatu system kimia dalam keseimbangan
dengan padatan, cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu, maka larutan
disebut jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah
mencapai maksimal sehingga penambahan solute lebih lanjut tidak dapat larut.
Konsentrasi solute dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solute 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.
I.2 Tujuan Percobaan
Mengetahui pengaruh
suhu terhadap kelarutan
Membuat grafik log S
vs 1/T
Membuat grafik V NaOH
vs T
Menentukan harga
panas pelarutan
I.3 Manfaat Percobaan
Manfaat dari dilakukannya percobaan ini adalah sebagai
berikut :
Mahasiswa dapat
mengetahui pengaruh suhu terhadap kelarutan solute
Mahasiswa mampu
memahami teori kelarutan sebagai fungsi waktu
Mahasiswa dapat
melakukan percobaan sesuai dengan prosedur praktikum yang benar.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Pengertian
Jika kelarutan suhu suatu system kimia dalam keseimbangna
dengan padatan, cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan
disebut jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah
mencapai maksimal sehingga penambahan solute lebih lanjut tidak dapat larut.
Konsentrasi solute dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solute 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.
II.2 Pembuktian Rumus
Hubungan antara keseimbangan tetap dan temperature subsolute
atau kelarutan dengan temperature dirumuskan van’t hoff :
(d lnS)/dT=∆H/(RT^2
)
∫▒〖d
ln〖S=
∫▒〖∆H/(RT^(2 ) ) dT〗〗 〗
ln〖S= -∆H/RT+C〗
log〖S= -∆H/2,303R.1/T+C〗
Dimana :
ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol)
R = konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K)
T = suhu (K)
S = kelarutan per 1000 gr solute
Penurunan rumus van’t hoff :
G=H-TS
∆S= -(d∆G^o)/dT
∆G^(o )= ∆H-T∆S
-(d∆G^o)/dT= -(∆H^o)/T- (∆G^o)/T
Dimana : ∆G= -Rt lnK
-∆G=Rt lnK
-(d∆G^o)/dT=(∆H^o- ∆G^o)/T
∆H^o-∆G^o=Rt ln〖K+RT^2 (d lnK)/dT〗
III.3 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan
Suhu
log〖s= -∆H/2,303RT+C〗
Pada reaksi endoterm ΔH (+) maka (-∆H)/2,303RT berharga (-)
sehingga =〖10〗^(∆H/2,303Rt) . Dengan demikian jika suhu dinaikkan, pangkat dari
10 menjadi kecil sehingga S menjadi semakin besar. Dan pada reaksi eksoterm ΔH
(-) maka∆H/2.303RTberharga (+). Juga apabila suhu diperbesar maka S semakin
besar dan sebaliknya.
Besar Partikel
Semakin besar luas permukaan, partikel akan mudah larut.
Pengadukan
Dengan pengadukan, tumbukan antara molekul-molekul solvent
makin cepat sehingga semakin cepat larut (kelarutannya besar).
Tekanan dan Volume
Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, gerakan
partikel semakin cepat. Hal ini berpengaruh besar terhadap fase gas sedang pada
zat cair hal ini tidak berpengaruh.
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Bahan
Larutan asam boraks
jenuh 65OC 60 ml
PP 3 tetes
Aquadest
NaOH 1 N 250 ml
III.2 Alat
tabung reaksi besar
beaker glass
erlenmeyer
pipet tetes
thermometer
corong
buret, statif, klem
Pengaduk
Toples kaca
III.3 Gambar Alat
d
c
Keterangan:
a a : Toples kaca
b : Es batu
b c : Tabung reaksi
d : Thermometer
Gambar III.2
Rangkaian Alat Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu
III.4 Cara Kerja
Membuat larutan asam
boraks jenuh 65OC 60 ml
Larutan asam boraks
jenuh dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar.
Tabung reaksi
dimasukkan dalam panic berisi es batu , garam dan masukkan thermometer ke dalam
tabung reaksi.
Larutan jenuh diambil
5ml tiap penurunan suhu 60,50,40,30,20,10OC.
Titrasi dengan NaOH 1
N, indicator PP 3 tetes.
Mencatat kebutuhan
NaOH
Tabung reaksi
dikeluarkan pada saat suhu terendah lalu diambil 5 ml lagi setiap kenaikan suhu
10,20,30,40,50OC.
Titrasi dengan NaOH 1
N, indicator PP 3 tetes.
Mencatat kebutuhan
NaOH
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Tabel IV.5 Tabel
Penurunan Suhu
T (OC) V NaOH (ml)
60 4.4
50 3
40 4
30 2
20 2.4
10 2
Tabel IV.6 Tabel
Kenaikan suhu
T (OC) V NaOH (ml)
10 1.8
20 2.5
30 2.6
40 3.2
50 1
IV. 2 Pembahasan
Gambar IV.23 Grafik Log s vs 1/T (penurunan suhu)
Bila suhu diturunkan, maka nilai kelarutan akan semakin
kecil , hal ini disebabkan pada reaksi eksoterm (penurunan suhu) ΔH berharga
(-) , maka log S berharga (+) sehingga
S=〖10〗^((+∆H)/2.303RT∆)
. Dengan demikian jika suhu diturunkan, maka pangkatnya juga akan semakin kecil
dan kelarutan semakin kecil.
Gambar IV.24 Grafik Log S vs 1/T (kenaikan suhu)
Bila suhu dinaikkan, maka nilai kelarutan akan semakin besar
, hal ini dikarenakan pada reaksi endoterm (kenaikan suhu) ΔH berharga (+) ,
maka log S berharga (-) sehingga
S=〖10〗^((-∆H)/2.303RT∆)
. Dengan demikian jika suhu dinaikkan, kelarutan semakin besar.
Gambar IV.25 Grafik V NaOh vs T (penurunan suhu)
Bila suhu diturunkan maka volume titran NaOH yang dibutuhkan
juga semakin kecil. Hal ini disebabkan semakin rendah suhu, kelarutan semakin
kecil sehingga titran yang dibutuhkan untuk menetralkan campuran semakin
sedikit.
Gambar IV.26 Grafik V NaOH vs T (kenaikan suhu)
Jika suhu dinaikkan, maka volume titran NaOH yang dibutuhkan
juga semakin banyak. Hal ini disebabkan semakin tinggi suhu, kelarutan dalam
campuran semakin besar sehingga dibutuhkan semakin banayk titran untuk
menetralkan campuran.
e) Teori Miers
F A
D C
AB= Kurva Solubility
FG= Kurva Supersolubility
G CDB= Penurunan Suhu
E BC= Kenaikan Suhu
B
T
Gambar IV.27 Grafik
IV.5 Grafik Miers
Berdasarkan teori Miers, jika suatu larutan berada pada
kondisi dan komposisi di titik C, yaitu larutan asam oksalat jenuh 85 0C,
apabila suhunya diturunkan maka akan memotong kurva AB dan mulai terjadi
pembentukan kristal. Prosen kristalisasi berakhir sampai larutan mencapai
keadaan lewat jenuh di sekitar titik D (memotong kurva FG). Konsentrasi asam
oksalat menurun sesuai kurva DB. Pada saat suhu dinaikkan bagi konsentrasi asam
oksalat akan mengikuti kurva AB. Dari grafik dapat dilihat pada suhu yang sama
didapatkan konsentrasi yang berbeda. Konsentrasi pada penurunan suhu lebih
besar daripada konsentrasi pada kenaikan suhu.
(Reff : Principples of Unit Operation)
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
1) Pada percobaan penurunan suhu larutan kelarutannya
semakin kecil, sedangkan pada saat kenaikan suhu kelarutannya semakin besar.
2) Pada percobaan penurunan suhu larutan kebutuhan titran
NaOH sedikit sehingga konsentrasi asam boraks semakin kecil, sedangkan saat
kenaikan suhu kebutuhan titran semakin besar sehingga konsentrasinya pun besar.
V. 2 Saran
1) Asam boraks yang digunakan harus jenuh.
2) Penentuan TAT saat titrasi harus teliti.
DAFTAR PUSTAKA
DANIEL f . 1962. “Experimental Phisycal Chemistry”. 6th ed .
International Student Edition. Mc Graw Hill Book Co, Inc. New York. Kogakusha
Co. Ltd. Tokyo.
RA. Day Jr, AL Underwood. 1983. “Analisa Kimia Kuantitatif”.
Edisi 4 diterjemahkan Drs. R. Soendon. Erlangga. Jakarta.
LEMBAR PERHITUNGAN
*) Kebutuhan NaOH
N NaOH = 1 N
V NaOH = 250 ml
M NaOH = 1 M
M NaOH = gr/BM.1000/ml
1 = gr/40.1000/250
gr = 10 gr
*) 3NaOH + H3BO3 Na3BO3 + 3H2O
V H3BO3 untuk dititrasi = 5 ml
N H3BO3 = (V.N.NaOH)/(V H3BO3)=0.2 V NaOH mol/l
S H3BO3 = 1/3 x 0.2 V NaOH mol/l
= 0.066 V NaOH mol/l
i) Penurunan suhu
Tabel.7 Tabel penurunan suhu
T (oK) NaOH (ml) S H3BO3
333 4.4 0.2904
323 3 0.198
313 4 0.264
303 2 0.132
293 2.4 0.1584
283 2 0.132
Table.8 Tabel Perhitungan Grafik log S vs 1/T
T(OK) 1/T (x) S Log S (y) X2 Xy
333 0,0030 0,2904 -0,537 9,0180 x 10-5 -1,611 x 10-3
323 0,0031 0,198 -0,703 9,5852 x 10-5 -2,179 x 10-3
313 0,0032 0,264 -0,578 1,0207 x 10-5 -1,849 x 10-3
303 0,0033 0,132 -0,879 1,089 x 10-5 -2,901 x 10-3
293 0,0034 0,1584 -0,800 1,1648 x 10-5 -2,720 x 10-3
283 0,0035 0,132 -0,879 1,2486 x 10-5 -3,076 x 10-3
Σ 0,0195 -4,379 6,3834 x 10-5 -14,336 x 10-3
m =(nεxy-εxεy)/(nεx^2-(εx^2))=142.930
c =(εx^2 εy-εxεxy)/(nεx^2-(εx^2))=-1136,358
y = 142.930x – 1136,358
m=(-∆H)/2,303R
ΔH = - m. R. 2,303
= -142.930 x 1,987 kal/K
mol x 2,303
= -624.431,29 Kal/mol
Tabel.9 tabel Perhitungan Grafik V NaOH vs T
T (x) V NaOH (ml) X2 xy
333 4.4 110.889 1465,2
323 3 104.329 969
313 4 97.969 1252
303 2 91.809 606
293 2.4 85.849 703,2
283 2 80.809 566
Σ= 1848 17,8 564.374 5561,4
m =(nεxy-εxεy)/(nεx^2-(εx^2))=-0,0166
c =(εx^2 εy-εxεxy)/(nεx^2-(εx^2))=0,00802
y = -0,0166x + 0,00802
ii) Kenaikan suhu
Tabel.10 Tabel Kenaikan Suhu
TOK V H3BO3 (ml) V NaOH (ml) N NaOH N H3BO3 S H3BO3
283 5 1,8 1 0,36 0,36
293 5 2,5 1 0,5 0,5
303 5 2,6 1 0,52 0,52
313 5 3,2 1 0,64 0,64
323 1 1 1 1 1
Table.11 Tabel Perhitungan Grafik log S vs 1/T
TOK 1/T (x) S Log S (y) X2 Xy
283 3,5336 x 10-3 0,36 -0,4436 12,4863 x 10-6 -1,5675 x 10-3
293 3,4130 x 10-3 0,5 -0,3010 11,6485 x 10-6 -1,0273 x 10-3
303 3,3003 x 10-3 0,52 -0,2839 10,8919x 10-6 -0,9369 x 10-3
313 3,1949 x 10-3 0,64 -0,1938 10,2073x 10-6 -0,6191 x 10-3
323 3,0960 x 10-3 1 0 9,5852 x 10-6 0
Σ 16,5378 x 10-3 -1,2223 54,8192 x 10-6 -4,1508 x 10-3
m =(nεxy-εxεy)/(nεx^2-(εx^2))=-903,01
c =(εx^2 εy-εxεxy)/(nεx^2-(εx^2))=2,741
y = -903,01x + 2,741
m=(-∆H)/2,303R
ΔH = - m. R. 2,303
= 903,01 x 1,987
kal/K mol x 2,303
= 3945,06 Kal/mol
Tabel.12 Tabel Perhitungan Grafik V NaOH vs T
T (x) V NaOH (ml) X2 Xy
283 1,8 80.089 509,4
293 2,5 85.849 732,5
303 2,6 91.809 782,8
313 3,2 97.969 1001,6
323 1 104.329 323
Σ= 1515 11,1 460.045 3354,3
m =(nεxy-εxεy)/(nεx^2-(εx^2))=-0,009
c =(εx^2 εy-εxεxy)/(nεx^2-(εx^2))=4,947
y = -0,009x + 4,947
LAPORAN SEMENTARA
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
KELOMPOK : I/ KAMIS SIANG
ANGGOTA : 1. 1. J.D RYAN CHRISTY L2C008065
2. M.ZAINUDIN
L2C008081
3. NOOR AMALIA
L2C008090
4. PARAMITHA S.B.U
L2C008091
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II
TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2009
TUJUAN PERCOBAAN
Panas Pelarutan
Menentukan panas
pelarutan suatu zat
Mencari hubungan
antara panas pelarutan dengan molalitas dan suhu larutan
Mencari hubungan
antara suhu dan waktu
2. Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu
Mengetahui pengaruh
suhu terhadap kelarutan
Membuat grafik log S
vs 1/T
Membuat grafik V NaOH
vs T
Menentukan harga
panas pelarutan
BAHAN DAN ALAT
1. Panas Pelarutan
1.1. Bahan
Aquadest 110 ml 89OC
Solute standar : NaCl
3,5 gr
Solute variabel : KCl
, NaOH , Na2S2O3 1,2,3,4,5 gr
1.2 Alat
Thermometer
Gelas ukur
Kalorimeter
Erlenmeyer
Pipet tetes
Pipet volume
Kompor listrik
2. Kelarutan Sebagai Fungsi Suhu
Bahan
Larutan asam boraks
jenuh 65OC 60 ml
PP 3 tetes
Aquadest
NaOH 1 N 250 ml
2.2 Alat
tabung reaksi besar
beaker glass
erlenmeyer
pipet tetes
thermometer
corong
buret, statif, klem
Pengaduk
Toples kaca
GAMBAR RANGKAIAN ALAT
Panas Pelarutan
Gambar.1 Rangkaian
Alat Panas Pelarutan
Kelarutan Sebagai
Fungsi Suhu
d
c
Keterangan:
a a : Toples kaca
b : Es batu
b c : Tabung reaksi
d : Thermometer
Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri
dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan
disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak
daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat
terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan,
sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut
pelarutan atau solvasi.
Molekul
komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada
proses pelarutan, tarikan antarpartikel komponen murni terpecah dan tergantikan
dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan
zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu sruktur zat pelarut
mengelilingi zat terlarut; hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut
dan pelarut tetap stabil.
Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam
pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut
lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa
cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan
terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah
maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Titik tercapainya
keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan,
seperti suhu, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat (yaitu
jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap
suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian.
Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu
daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air
umumnya berbanding terbalik terhadap suhu. Pengaruh suhu tergantung dari panas
pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, maka daya larut turun dengan
turunnya suhu. Bila panas pelarutan (∆H) positif, maka daya larut naik dengan
naiknya suhu.
Panas pelarutan adalah panas yang dilepas atau diserap
ketika 1 mol senyawa dilarutkan dalam pelarut berlebih yaitu sampai suatu
keadaan di mana pada penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang
diserap atau dilepaskan lagi. Karena air biasanya digunakan sebagai pelarut,
maka reaksinya dapat ditulis:
X(s) + H2O --->
X(aq)
X(s) adalah senyawa yang panas pelarutnya hendak ditentukan.
Contoh : NaCl(s) + H2O ----> NaCl(aq) ΔH = +4 kJ/mol
DASAR TEORI
Perubahan entalpi
yang menyertai pelarutan suatu senyawa disebut panas pelarutan. Panas pelarutan
ini dapat meliputi panas hidrasi yang menyertai pencampuran secara kimia,
energi ionisasi bila senyawa yang dilarutkan mengalami peristiwa ionisasi.
Pada umumnya panas pelarutan untuk garam-garam netral dan
tidak mengalami disosiasi adalah positif, sehingga reaksi isotermis/ larutan
akan menjadi dingin dan proses pelarutan berlangsungnya secara adiabatis. Panas
hidrasi, khususnya dalam sistem berair, biasanya negatif dan relatif besar.
Perubahan entalpi pada pelarutan suatu senyawa tergantung pada jumlah senyawa,
sifat zat terlarut dan pelarutnya, temperatur dan konsentrasi awal dan akhir
dari larutannya.
Jadi panas pelarutan standar didefinisikan sebagai perubahan
entalpi yang terjadi pada suatu sistem apabila 1 mol zat terlarut dilarutkan
dalam n mol pelarut dalam temperature 25oC dan 1 atm.
Kalor pelarutan adalah entalpi dari suatu larutan yang
mengandung 1mol zat terlarlarut, relatif terhadap zat terlarut/ pelarut murni
pada suhu dan tekanan sama. Entalpi suatu larutan pada suhu T relatif terhadap
zat terlarut/ zat murninya pada suhu To dinyatakan sebagai:
H =
n1H1 + n2H2 + n2 ∆Hs2
Dimana :
H :entalpi dari n1 + n2 mol larutan dari komponen 1 dan 2
pada suhu T relatif terhadap temperature To.
∆Hs2: Panas pelarutan integral dari 2 komponen 2 pada suhu T
Pada percobaan ini pelarutan yang digunakan sangat terbatas,
dan mencari panas pelarutan 2 senyawa yaitu Tembaga(II) Sulfat. 5 H2O dan
Tembaga(II) Sulfat anhidrat. Dengan menggunakan hukum Hess dapat dihitung panas
reaksi:
CuSO4
(s) +
aq
CuSO4. 5H2O
Menurut HUKUM Hess
bahwa pelarutan entaslpi suatu reaksi kimia tidak tergantung pada jalannya
reaksi tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir suatu reaksi.
Sebagai contoh penggunaan Hukum Hess :
CuSO4 (s) + aq CuSO4.
5H2O
∆Ho = a kJ
CuSO4. 5H2O (s) + aq CuSO4 (aq) + 5
H2O(aq) ∆Ho = b kJ
Sehingga
CuSO4(s) + 5 H2O CuSO4. 5H2O(s)
∆Ho = ( a-b ) kJ
1 komentar:
BLOGGING LAGI UIII BIAR BNYAK
Posting Komentar