Apa fungsi garam dapur yang dimasukkan dalam gelas beker yang berisi es batu

LAPORAN

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA 2

(STK3218)

PERCOBAAN 3

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

DOSEN PEMBIMBING:

DISUSUN OLEH:

KELOMPOK XII (DUA BELAS)

KARINA ISFALANA 2110814220036

MALLA FIRMA ERYLISIA 2110814220034

MUHAMMAD RAMADHANI REZKY 2110814220033

NADYA ZASKIA 2110814220035

KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA

BANJARBARU

2022

ABSTRAK

Kelarutan adalah jumlah maksimum zat terlarut yang akan larut dalam sejumlah tertentu pelarut pada suhu tertentu. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas pelarutannya. Dalam percobaan ini, praktikkan akan mengetahui seberpengaruh apa suhu terhadap kelarutan suatu zat beserta menghitung panas pelarutannya ini menggunakan asam oksalat (H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) sebanyak 10 gram, kemudian dilarutkan dengan akuades sebanyak 100 mL yang akan dititrasi oleh larutan NaOH 0,5 N dengan menambahkan indikator metil merah. Percobaan terus diulang setiap penurunan suhu sebesar 7 dan percobaan dihentikan setelah mencapai suhu 0. Panas pelarutannya (∆H) yang didapat sebesar 10812,3911 J.mol-1-1, yang menunjukkan bahwa panas pelarutan bersifat endoterm. Adapun nilai entropi (∆S) adalah 39,4029 J.mol-1-1 yang menunjukkan bahwa molekul asam oksalat tidak teratur. Kata kunci : kelarutan, indikator, suhu, titrasi dan panas pelarutan

III-ii

III-

3 DASAR TEORI

Larutan merupakan suatu campuran zat-zat yang homogen dan memiliki komposisi merata di seluruh bagian volumenya. Ada beberapa zat yang mudah larut dalam air, misalnya urea, garam dapur, dan gula. Jika salah satu zat tersebut dlarutkan dalam air, ternyata sifat larutan berubah. Banyak sedikitnya zat terlarut dalam suatu larutan menyebabkan bertambahnya molekul-molekul dalam suatu larutan, sehingga mempengaruhi sifat larutan tersebut. Misalnya, pada waktu kamu membuat sirup rasa melon, air yang sudah mendidih ternyata tidak jadi mendidih pada saat gula dilarutkan. Hal tersebut terjadi karena molekul- molekul air yang yang akan menguap dihalang-halangi oleh molekul gula atau ditarik ke bawah. Akibatnya, molekul-molekul air menjadi sukar menguap dan mendidih. Semakin banyak jumlah gula yang kita tambahkan, maka larutan gula tersebut membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mendidih. Sifat Koligatif Larutan merupakan sifat-sifat fisik Iarutan yang hanya bergantung pada jumla partikel zat terlarut dam bergantung pada jenis zat terlarut. Larutan tersebut merupakan larutan encer yang zat terlarutnya adalah zat yang tidak mudah menguap. Berdasarkan pengertian tersebut, maka sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit berbeda, karena jumlah partikel larutan elektrolit lebih banyak akibat mengalami ionisasi, sedangkan larutan nonelektrolit tidak. Sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap jenuh, kenalkan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis (Salirawati dkk, 2007). Kelarutan merupakan jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam jumlah tertentu pelarut. Kelamutan ( solubility ) diberi simbol S dan dinyatakan dalam mol/L. Kelarutan ini sama dengan kemolaran dalam larutan jenuhnya. Berdasarkan kelarutannya, larutan dapat dibedakan sebagai berikut (Melati, 2019):

III-

1. Larutan jenuh, merupakan suatu keadaan ketika suatu larutan telah mengandung zat terlarut yang sudah maksimum konsentrasinya.
2. Larutan kurang jenuh, merupakan larutan yang masih dapat melarutkan zat terlarut.
3. Larutan lewat jenuh, merupakan laratan yang sudah tidak dapat melarutkan zat terlarut lagi dan menyebabkan terbentuknya endapan. Kelarutan zat padat dalam (zat cair ditentukan bukan hanya oleh gaya-gaya armolekul di antara zat terlarut dan pelarut tetapi juga oleh titik lebur dan entalpi peleburan zat terlarut. Sebagai contoh, pada 25 C, hidrokarbon aromatik padat anarena sangat mudah larut dalam benzena, kelarutannya adalah 20,7 persen mol. Erbalikannya, hidrokarbon aromatik padat antrasena, sebuah isomer fenantrena, hanya bisa larut sedikit dalam benzena pada 25 C, kelarutannya 0,81 persen mol. Loruk kedua zat terlarut, gaya gaya antarmolekul di antara zat terlarut dan benzena pada hakikatnya identik. Walaupun demikian, titik-titik lebur kedua zat terlarur sangat berbeda: fenantrena meleleh pada 100°C sedangkan antrasena pada 217 Cr Secara umum, dapat diperlihatkan bahwa apabila faktor-faktor lain dibuat konstan at terlarut dengan titik lebur lebih tinggi memiliki kelarutan lebih rendah, Demikian pala bila faktor-faktor lain dibuat Konstan, zat terlarut dengan entalpi peleburan hih tinggi memiliki kelarutan lebih rendah (Reid dkk,1977). Saat pelarutan dan kristalisasi terjadi pada laju yang sama, larutan berada dalam kesetimbangan dinamik. Ketika kuantitas zat terlarut yang larut tetap konstan sap sant, larutan disebut laratan larutan jenuh ( saturated solution ). Konsentrasi larutan jenuh dinamakan kelarutan ( solubility ) zat terlarut tersebut dalam pelarut tertentu. Pada kasus ini, berhubung kais zat terlarut lebih besar dibandingkan dalam larutan jenuh, larutan disebut larutan lewat jemah ( super saturated solution ). Larutan lewat-jenuh tidak stabil, dan jika sedikit kristal at terlarut ditambahkan agar berfungsi sebagai partikel untuk memulai kristalisasi, terlarut yang berlebih akan mengkristal (Petrucci dkk, 2007).

III-

dalam ion-ion padat. Berikut merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan (Day dan Underwood, 1998) :

1. Temperatur Kebanyakan garam anorganik kelarutannya meningkat sejalan dengan peningkatan temperatur.
2. Pemilihan pelarut Kebanyakan garam anorganik lebih dapat larut dalam air daripada dalam larutan-larutan organik.
3. Efek ion sekutu Hadirnya ion sekutu yang berlebihan menyebabkan kelarutan dari sebuah endapan bisa jadi lebih besar daripada nilai yang telah diperkirakan melalui tetapan kelarutan produk.
4. Efek pH Kelarutan dari garam sebuah asam lemah tergantung pada pH larutan tersebut. Percobaan ini menggunakan asam oksalat (H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) sebagai reagen. Berikut merupakan sifat fisik dan kimia asam oksalat (Millipore,

1. : Tampilan fisik : Padatan kristal Warna : Putih Bau : Tidak bebau pH : 1,5 pada 10 g/l titik lebur : 98- Titik didih : 149-160 pada 1 hPa Densitas : 1,65 g/cm 3 pada 20 Kelarutan dalam air : 100 g/l pada 25 Akuades merupakan pelarut universal. Berikut merupakan sifat fisik dan kimia akuades (Millipore, 2022) : Tampilan fisik : Cairan Warna : Tidak berwarna Bau : Tidak berbau

III-

pH : 6,0-8,0 pada 25 Titik beku : 0, Titik didih : 100,0 pada 1 hPa Densitas : 1,0 9/cm 3 pada 3, Kelarutan dalam air : tercampur sepenuhnya Berikut merupakan sifat fisik dan kimia garam (NaCl) (Millipore, 2021) : Tampilan fisik : Padatan kristal Warna : Tidak berwarna Bau : Tidak berbau pH : 7 Titik lebur : 801 Titik didih : 1. Densitas : 2,16 g/cm 3 pada 25 Kelarutan dalam air : 317 g/l pada 20 Berikut merupakan sifat fisik dan kimia indikator metil merah (Millipore, 2021) : Tampilan fisik : Cairan Warna : Bening merah tua Titik nyala : 21 NaOH digunalan sebagai titran untuk menitrasi asam oksalat. Berikut sifat fisik dan kmia NaOH (larutan) (Millipore, 2021) : Tampilan fisik : Cairan Warna : Tidak berwarna Bau : Tidak berbau pH : 14, Titik beku : -12- Titik didih : 105- Densitas : 1,515 g/mL pada 25 Kelarutan dalam air : Larut sempurna

3 METODOLOGI PERCOBAAN

3.3 Alat dan Rangkaian Alat Alat-alat yang digunaan dalam percobaan ini adalah gelas beker (100 dan 250) mL, gelas arloji, gelas ukur 10 mL, erlenmeyer 250 mL, corong, sudip, pengaduk kaca, pipet gondok 10 mL, pipet tetes, propipet, buret 50 mL, neraca O’hauss , termometer, hotplate , statif dan klem.

Rangkaian Alat

Keterangan :

1. Statif dan klem
2. Buret 50 mL
3. Erlenmeyer 250 Ml

Gambar 3 Rangkaian Alat Titrasi

3.3 Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah kristal asam oksalat (H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) sebanyak 10 gram, larutan NaOH 0,5 N, akuades, es batu, indikator metil merah dan aluminium foil.

3.3 Prosedur Percobaan Kristal asam oksalat (H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) ditimbang sebanyak 10 gram menggunakan neraca O’hauss. Kemudian dilarutkan dengan 100 mL akuades di dalam gelas

III-

2

1

3

beker 100 mL, lalu diaduk hingga homogen dan ditutup rapat menggunakan aluminium foil. Setelah itu, gelas beker yang berisi larutan asam oksalat dipanaskan dengan hotplate sampai dengam suhu 35, lalu larutan asam oksalat diambil sebanyak 10 mL dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL, lalu ditambahkan indikator metil merah sebanyak 3 tetes. Kemudian larutan dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 N hingga berubah warna dan merah muda menjadi kekuningan. Volume titran dicatat. Selanjutnya larutan dimasukkan ke dalam wadah yang berisi es batu dan garam, dan suhunya diturunkan sebanyak 7 hingga mejadi 28. Setelah itu, larutan diambil sebanyak 10 mL dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL. Kemudian, ditambahkan 3 tetes indikator metil merah dan dititrasi kembali dengan larutan NaOH 0,5 N hingga berubah warna dari merah muda menjadi kuning, lalu volume titran dicatat. Setelah itu, langkah-langkah di atas diulang setiap penurunan suhu sebesar 7 dan percobaan dihentikan setelah mencapai suhu 0.

III-

III-

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.4 Hasil Pengamatan Tabel 3 Hasil Pengamatan Volume Titran yang Digunakan pada Setiap Penurunan Suhu 7 No .

Suhu Larutan ( Volume Titran (mL)

1. 35 31,
2. 28 30
3. 21 28,
4. 14 26,
5. 7 24,
6. 0 17

3.4 Hasil Perhitungan Tabel 3 Hasil Perhitungan Kelarutan Asam Oksalat dalam Akuades No .

VNaOH (mL)

T

()

T

(K)

1/T

(K-1)

S

(gmol/ g)

Log S (gmol/1000g)

ΔG

(J/mol)

1. 31,5 35 308, 5

0,

2

1,690 0,1972 -1329,

2. 30 28 301,

5

0,

3

1,650 0,1760 -1053,

3. 28,5 21 294,

5

0,

4

1,605 0,1538 -777,

4. 26,4 14 287,

5

0,

4

1,450 0,1205 -502,

5. 24,8 7 280,

5

0,

5

1,300 0,0934 -226,

6. 17 0 273,

5

0,

6

0,775 -0,0705 49,

3.4 Pembahasan Kelarutan merupakan kemampuan sutau zat untuk membentuk larutan dengan zat lain. Zat yang akan dilarutkan disebut sebagai zat

III-

terlarut dan cairan yang melarutkan zat terlarut disebut sebagai pelarut, yang bersama-sama membentuk larutan (Dzakwan dan Widodo, 2019). Percobaan ini bertujuan untuk menentukan pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas oelarutannya. Yang dimaksud dengan pengaruh sushu terhadap kelarutan suatu zat adalah banyaknya suatu zat yang dapat larut secara maksimum dalam suatu pelarut pada suhu tertentu. Bila batas tercapai, maka zat yang dilarutkan itu dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat trelarut ditambah maka akan terjadi larutan jenuh (Sukardjo, 1997). Percobaan ini menggunakan kristal atau padatan asam oksalat sebanyak 10 gram dan melarutkannya dengan akuades sebanyak 100 Ml hingga menjadi larutan jenuh. Pada saat pelarutan kristal asam oksalat dalam akuades, larutan terasa dingin. Hal ini memperlihatkan larutan melakukan proses endoterm dimana kristal asam oksalat menyerap kalor terhadap kalor dan akuades melepaskan kalor terhadap asam oksalat. Reaksi endoterm adalah reaksi yang mneyerap kalor (Haryono, 2019). Dalam hal ini, asam oksalat sebagai sistem, sedangkan gelas beker sebagai lingkungan. Proses pelarutan asam oksalat dilakukan dengan pengadukan yang berfungsi agar kristal asam ksalat cepat terlarut dan homogen dengan akuades. Percobaan ini dilakukan dengan variasi suhu yaitu 35°C, 28°C, 21°C, 14°C, 7°C dan 0°C. untuk mencapai suhu 35°C, gelas beker yang berisi larutan dipanaskan dengan hotplate , sedangkan untuk menurunkan suhu dilakukan dengan cara memasukkan ke dalam wadah yang berisi es batu dan garam. Penggunaan garam dapur berfungsi agar menjaga suhu es batu tetap stbail serta menurunkan titik beku pada batu sehingga lebih mudah memperoleh suhu rendah. Menurut Rahman dkk (2013), hal ini dikarenakan titik beku es yang mengandung garam lebih rendah daripada titik beku yang tidak mengandung garam. Titrasi pada percobaan ini dilakukan dengan larutan NaOH 0,5N yang bersifat basa sebagai titran, dengan larutan asam oksalat

III-

Gambar 3 Grafik Hubungan Antara 1/t (K-1) Terhadap Log S (gmol/1000g)

Berdasarkan Gambar 3 terlihat bahwa terjadi penurunan kelarutan dengan turunnya ushu. Nilai kelarutan pada suhu 35°C, 28°C, 21°C, 14°C, 7°C dan 0°C berturut-turut adalah sebesar 1,575 gmol/1000g; 1,500 gmol/1000g; 1, gmol/1000g; 1,320 gmol/1000g; 1,240 gmol/1000g; dan 0,850 gmol/1000g. Dari data yang diperoleh, dapat dinyakatan bahwa percobaan ini sesuai dengan Hukum Van’t Hoff yang menyatakan bahwa semakin keciil temperatur maka semakin sedikit pula zat padat yang terlarut. Hal ini terjadi karena adanya kalor yang menyebabkan renggangnya jarak antar molekulnya. Sehingga kekuatan gaya antar molekul tersebut menjadi lemah dan mudah terlepas dari gaya antar adanya tarik molekul-molekul air. Entalpi (ΔH) adalah perpindahan panas selama proses yang ditunjukkan oleh perubahan antara kondisi awal dan kondisi akhir (Sukadana, 2016). Entalpi dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem (U) dan kerja (w). Berdasarkan gambar 3. didapatkan persamaan y= -564,7x + 2,0579 yang merupakan bentuk dari persamaan slope dan intercept. Dari percobaan ini slope yang didapat sebesar 10812,3911 J/mol. Nilai positif ini menunjukkan asam oksalat bersifat endoterm.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-0.

-0.

0

0.

0.

0.

0.

0.

f(x) = − 564 x + 2.

1/T (K-1)

Log S (gmol/1000g)

III-

Entropi adalah hukum ke-2 termodinamika dan merupakan hukum terpenting dan banyak digunakan dalam proses irreversible (Suhartono dkk, 2017). Nilai entropi (ΔS) yang diperoleh pada percobaan ini adalah 39,4029 J/mol. Hal ini menandkan bahwa entropi mengalami kenaikan dan menunjukkan bahwa reaksi berlangsung tidak teratur, karena semakin besar ketidakteraturan suatu sitem, maka semakin besar entropi yang dihasilkan. Nilai dari entropi merupakan fungsi suhu dari sistem. Energi Gibbs (ΔG) adalah suatu fungsi termodinamika untuk menyatakan kespontanan reaksi yang berhubungan dengan sistem dan T adalah suhu sistem. Dapat dilihat bahwa (ΔG) mempunyai satuan energi ( baik H maupun TS adalah satuan energi ) ( Chang, 2009). Nilai energi Gibbs untuk maisng-masing suhu 35°C, 28°C, 21°C, 14°C, 7°C dan 0°C berturut-turut ialah -1329,6125 J/mol; -1053,7922 J/mol; -777, J/mol; -502,1516 J/mol; -226,3313 J/mol; dan 49,489 J/mol. Energi Gibbs yang didapat berbeda pada setiap interval suhu. Semakin rendah suhu, maka akan semakin sulit reaksi berlangsung, begitupun sebaliknya sehingga energi bebas Gibbs yang dihasilkan berniilai negatif, menunjukkan reaksi berlangsung spontan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kelarutan zat padat menurut Herlina (2008) adalah intensitas pengadukan, pH, suhu, komposisi cairan pelarut dan ukuran partikel. Pada percobaan ini menggunakan variasi temperatur yang menunjukkan temperatur berbanding lurus dengan kelarutannya. Pelarut yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades. Akuades merupakan pelarut yang sangat baik karena mengandung senyawa organik netral (Tominik dan Haiti, 2020). Intensitas pengadukan, dengan adanya pengadukan maka pelarutan zat padat akan semakin cepat.

DAFTAR PUSTAKA

Bird. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. Cetakan Ke-2. Pt Gramedia Pustaka. Jakarta. Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep-Konsep Inti Jilid 1. Erlangga. Jakarta. Keenan, Charles W. 1984. Kimia Universitas. Erlangga. Jakarta. Oxtoby, D. W. 2001. Kimia Modern. Erlangga.

Jakarta.

Pandang, Dkk. 2016. Pembutaan Asam Oksalat Dari Pelepah Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis) Dengan Kalsiu Hidroksida. Jurnal Usu. Medan.

Petrucci, Ralph H. 2000. Kimia Dasar Prinsip Dan Terpan Modern. Erlangga. Jakara.

Sukardjo. 1990. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Millipore, Merck. 2021. MSDS Indikator Metil Merah merckmillipore Diakses pada 14 September 2022.

Millipore, Merck. 2021. MSDS NaOH merckmillipore Diakses pada 14 September 2022.

Millipore, Merck. 2022. MSDS Akuades merckmillipore Diakses pada 14 September 2022.

DP-

• DP-

Apa fungsi garam dapur yang dimasukkan ke dalam gelas beker yang berisi es batu?

Apa yang terjadi jika es batu dicampur dengan garam?

Mengapa garam dapur dapat menurunkan titik beku es?

Apa pengaruh garam terhadap pembekuan air?