4.1 Pendahuluan
4.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah:
1.Membuat larutan jenuh CaCO3
2.Menentukan kelarutan garam CaCO3
3.Menentukan hasil kali kelarutan garam CaCO3
4.1.2 Latar Belakang
Di era globalisasi ini, kita perlu mempelajari ilmu kimia, karena dalam kehidupan sehari-hari, sering kita temui semua yang berhubungan dengan kimia, dari makanan, minuman sampai ke peralatan-peralatan lainnya, untuk itu dilakukannya berbagai percobaan-percobaan,salah satunya kesetimbangan hasil kali kelarutan, itu juga termasuk di dalam ilmu kimia.
Hasil kali kelarutan sangat berpengaruh terhadap larutan atau tidaknya suatu larutan garam terhadap titik jenuhnya. Dengan kata lain, hasil kali kelarutan merupakan parameter kelarutan suatu garam.
Pentingnya percobaan ini untuk mengetahui ksp suatu garam sehingga mempermudah pembuatan larutan jenuh suatu garamkarena kelarutannya telah diketahui. Dalam dunia industry, kesetimbangan kimia banyak dipergunakan khususnya dalam pembuatan gas maupunproduk-produk industry lainnya. Proses Haber, merupakan proses pembuatan amoniak dari gas nitrogen dan hydrogen.Dalam dunia industry juga, proses kontak untuk memproduksi asam sulfat. Proses berlangsung dalam 2 tahap reaksi.tahap pertama, pembentukan gas belerang trioksida. Lalu tahap kedua dilanjutkan dengan melarutkan gas belerang trioksida .
4.2 Dasar Teori
Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam system terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi, dan sebagai contoh :
AB +CD = AC + BD
Dalam kesetimbangan ini, terjadi reaksi AB dan CD menjadi AC dan BC dan pada saat yang sama, AC dan BD Bereaksi menjadi AB dan CD. Akibatnya keempat zat dalam system itu jumlahnya mendekati konstan. Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok yaitu system kesetimbangan homogeny dan system kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogeny merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai kesamaan fase, sehingga system yang terbentuk itu hanya mempunyai satu fase. Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase,sehingga system yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fase.(Syukri, 1999 : 210)
Dalam kimia terhubung antara konstanta kesetimbangan dengan persamaan reaksi yang disebut Hukum Kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan konsentrasi adalah hasil perkalian antara zat hasil reaksi di bagi dengan perkalian konsentrasi zat pereaksi dan masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya ( Syukri, 1999 : 210)
Kesetimbangan heterogen yang terdiri dari atas padatan dan cairan, misalnya padatan NB pelarutnya N2O. Maka dalam larutan terbentuk system kesetimbangan sebagai berikut :
NB+2nH2O=N+(nH2O)=B(nH2O)………………………………………..(4.1)
Tetapan kesetimbangan system diatas adalah :
Pada system kestimbangan yang terbentuk H2O merupakan pelarut sehingga jumlah besar sekali bila dibandingkan dengan H2O yang mengelilingi ion-ion yang ada. Dengan demikian [H2O]2n tersebut dapat dikatakan tetap, sehingga persamaan (2.2) dapat diubah menjadi:
Kepekatan [NB] padat dalam fase ini boleh dikatakan tetap karena [NB] padat berubah menjadi N+(nH2O) dan B=(nH2O) kecil sekali, dengan demikian :
Untuk membedakan arti tetapan kesetimbangan dengan tetapan kesetimbangan yang lain, maka tetapan kesetimbangan persamaan (2.4)disebut dengan tetapan Ksp. Besar Ksp menunjukkan adanya kesetimbangan antara larutan jenuh dengan padatan pada suhu tertentu dan harganya tertentu untuk setiap jenis senyawa. Jika hasil proses kesetimbangan heterogen ini ditelusuri dari awal, maka akan tampak proses sebagai berikut :
NB+2nH2O=N+(nH2O)+B-(nH2O)………………………………………..(4.5)
Dengan demikian pada awalnya padatan ionic tersebut akan hilang identitasnya dan pecah menjadi N+(nH2O)dan B-(nH2O). Jika NB padat terus menerus dimasukkan ke dalam larutan, pada suatu interaksi ion menjadi besra kembali membentuk padatan sebagai berikut :
N+(nH2O)+B-(nH2O)=NBb+ 2nH2O………………………………………(4.6)
Banyaknya garam yang dapat larut dalam sejumlah pelarut dusebut kelarutan.Jika volume larutab yang dipakai melarutkan dibuat dengan liter, maka kelarutan garam/senyawa tersebut dapat dinyatakan sebagai kepekaan garam/senyawa tersebut. Jadi yang disebut kelarutan ( s=solubility) suatu garam adalah banyaknya garam/senyawa dalam satuan garam yang dapat membuat jenuh larutan. Jika volume larutan liter, maka kelarutan tersebut mempunyai satuan molar ( Tim Dosen Teknik Kimia, 2009 : 37 – 38 )
Suatu larutan tak jenuh kalah pekat (lebih encer) daripada larutan jenuh. Dan suatu larutan lewat jenuh lebih pekat dibandingkan engan larutan jenuh. Suatu larutan jika tersisa zat terlarut yang belum larut, sisa itu disingkirkan. Larutan panas itu kemudian didinginkan dengan hati-hatiuntuk menghindari pengkristalan. Artinya larutan itu tidak boleh digetarkan atau diguncang ( Brady, 1999: 190 )
Sejauh ini larutan jenuh yang mengandung ion-ion berasal dari satu sumber padatan murni. Namun, bagaimana pengaruhnya pada keseimbangan larutan jenuh jika ion-ion dari sumber lain dimasukkan ke dalam larutan pertama. Menurut prinsip Le Chatelier, system pada keadaan kesetimbangan menanggapi peningkatan salah satu pereaksinya denga cara menggeser kesetimbangan ke arahdimana pereaksi disebut dikonsumsi (Petrucci, 1987 : 206 )
Untuk garam yang sdikit larutadalah suatu fakta eksperimen bahwa perkalian konsentrasi molekuler total ion-ion adalah konstan pada temperature konstan. Hasil kali ini disebut hasil kali kelarutan ( Vogel, 2002 : 253 )
4.3 Metodologi Percobaan
4.3.1 Alat dan Deskripsi Alat
Alat yang digunakan :
-Erlenmeyer 100 ml
-Bekker gelas 100 ml
-Pipet gondok 25 ml
-Pipet gondok 15 ml
-Pipet gondok10 ml
-Buret
-Corong
-Statif
-Propipet
-Botol semprot
4.3.2 Bahan
Bahan yang digunakan :
-Larutan jenuh CaCO3
-Larutan baku HCL 0,001 M
-Larutan baku NaOH 0,001 M
-Indikator mtil merah
4.3.3 Prosedur percobaan
1. Diambil sebanyak 25 ml CaCO3 jenuh dengan pipet gondok, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml, ditambahkan 5 ml larutan HCL 0,001 M dengan pipet gondok.
2. Ditambahkan 10 ml larutan NaOH 0,001 M dan ditambahkan indicator metal merah tiga tetes.
3. Diambil larutan baku HCL 0,001 M, dimasukkan ke dalam buret.
4. Dititrasi larutan campuran hasil kerja (2) dengan larutan HCL baku dari buret.Titrasi dihentikan jika larutan telah berubah warna kuning menjadi warna jingga. Di catat volume HCL 0,001 M
5. Diulang langkah 1-4 dua kali lagi. Rata-ratakan volume HCL 0,001 M
6. Ksp CaCO3 di hitung lalu di bandingkan dengan harga Ksp teoritisnya
4.4 Hasil dan Pengamatan
4.4.1 Hasil Pengamatan
4.4.2 Pembahasan
Percobaan yang dilakukan kali ini adalah percobaan mengenai kesetimbangan: hasil kali kelarutan. Percobaan ini dilakukan untuk menjelaskan sifat kesetimbangan heterogen pada garam CaCO3 yaitu kelarutan dan hasil kali kelarutan. Dalam percobaan ini di buat suatu larutan jenuh kalsium karbonat ( CaCO3 ). Kelarutan zat terlarut dapat diketahui dari konsentrasi larutan jenuhnya.
CaCO3 merupakan larutan jenuh yang akan tpat mengendap apabila di tambahkan lagi padatan CaCO3, padatan tersebut akan larut dan membentuk padatan kembali. Pada percobaan ini, dapat diketahui pada saat larutan jenuh CaCO3 tepat membentuk endapan.CaCO3 merupakan garam yang bersifat elektrolit, terdiri atas ion Ca2+ dan ion CO32-. Zat elektrolit mempunyai harga kesetimbangan yang sangat kuat. Untuk menyatakan jumlah ion yang berada pada system kesetimbangandalam larutan jenuh, digunakan istilah hasil kali kelarutan. Hasil kali kelarutan ini didapat dengan mengalikan konsentrasi ion-ion dan memangkatkan konsentrasinya dengan koefisien masing-masing ion.
Awal dari percobaan ini adalah pencampuran larutan jenuh CaCO3 dengan larutan baku HCL 0,001 M. Reaksi yang terjadi adalah :
CaCO3 + 2HCL = CaCL2 + H2O+ CO3
Pada reaksi tersebut larutan berwarna bening dan tersisa HCL karena tidak di ketahui banyaknya CA 2+ dalam larutan CaCO3. Selanjutnya setelah ditambahkan NaOH 0,001 M ke dalam larutan tersebut maka NaOH tersebut akan bereaksi dengan HCL yang berlebih reaksi ini menghasilkan NaCL dan H2O. Reaksi yang terjadi :
2 HCL + 2 NaOH = 2 NaCL + 2 H2O
Setelah ditambahkan NaOH 0,001 M, selanjutnya larutan ditambahkan 3 tetes indicator metal merah. Larutan menjadi berwarna kuning. Oleh karena metil merah memiliki trayek perubahan warna dari kuning ke jingga dengan jangkaun pH 4,2 – 6,3 maka dapat di ketahui bahwa larutan tersebut bersifat asam. Ini menandakan dalam larutan tersebut masih terdapat HCLsisa.
Proses selanjutnya yaitu larutan tersebut di titrasi sebanyak 3 kali dengan larutan baku HCL 0,001 M yang terdapat di dalam buret. Reaksinya :
NaOH + HCL = NaCL + H2O
Titrasi ini dilakukan untuk mengetahui banyaknya volume HCL yang digunakan untuk bereaksi dengan NaOH sehingga dapat diketahui sisa NaOH yag ada di dalam larutan setelah bereaksi dengan HCL pada reaksi. Sebelumnya titrasi dilakukan sampai terjadi perubahan warna dari kuning menjadi jingga dan di dapatkan volume titrasi pertama 8,5 ml, volume titrasi kedua 8,9 ml sehingga jika di rata-ratakan adalah 8,6 ml.
Dari data ersebut dapat di hitungnilai dari kelarutan CaCO3 yaitu 0,072x10-3m. maka di dapatnilai kspnya adalah 5,18x10-9M2. Dan Ksp teoritisnya sebesar 4,8x10-9M2.
Hasil Ksp dari percobaan dengan nilai ksp teoritis hampirsama, hanya terdapat sedikit perbedaan. Hal ini menunjukkan bahwa praktikum yang dilakukan sudah hamper mendekati benar. Perbedaan antara Ksp hasil percobaan dengan Ksp teoritis dimungkinkan karena kesalahan praktikan. Misalnya, dalam pengambilan larutandengan menggunakan pipet gondok mungkin saja larutan yang diambil tidak tepat besarnya. Sehingga mempengaruhi hasil titrasi yang kemudian akan berpengaruh pada hasil perhitungan kelarutan CaCO3. Jika kekurangan atau kelebihan dalam memipet larutan uji, maka larutan HCL yang digunakan untuk memperoleh keadaan setimbang pada titik akhir titrasi akan berbeda-beda besarnya sehingga dengan banyaknya zat yang akan direaksikan.
Selain itu suhu juga berpengaruh, suhu yang tidak sesuai dengan suhu ruangan 25oC, sulit untuk tetap pada suhu kamar. Kebersihan alat-alat juga sangat berpengaruh. Kemungkinan alat yang digunakan kurang bersih dan terkontaminasi dengan zat lain memungkinkan data yang diperoleh kurang akurat. Misal Ksp dari percobaan yang merupakan hasil kali ion-ion Ca2+ dan CO32- yang ada dalam larutan lebih kecil dari nilai ksp teoritis. Maka larutan ini termasuk larutan belum jenuh. Kemungkinan selanjutnya adalah larutan baku yang digunakan NaOH dan HCL, memiliki konsentrasi yang tidak tepat 0,001 M atau larutan tersebut telah terkontaminasi dengan zat-zat lain.
Dalam setipa praktikum tidak selalu mendapatkan hasil yang memuaskan, tepat, dan sempurna. Karena setiap proses metode ilmiah tidak bisa jika dilakukan hanya dalam satu kali percobaan saja, tetapi di perlukan pengulangan waktu lama dan ketelitian praktikan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah suhu, pelarut, pengaruh ion-sama, pengaruh ion aneka ragam, pengaruh pH, pengaruh hidroksida, konsentrasi tekanan, dan pengaruh kompleks.
4.5 Penutup
4.5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan:
1.Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana suatu reaksi bolak-balik berlangsung terus-menerus tetapi tidak ada perubahan yang dapat di amati.
2.Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentuberupa zat terlarut untuk larut dalam suatu pelarut.
3.Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang di perlukan untuk adanya kesetimbangan.
4.Larutan lewat jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut lebih dari jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan.
5.Hasil kali kelarutan adalah hasil perkalian kation dengan anion dari larutan jenuh suatu elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen.
6.Harga Ksp CaCO3 pada percobaan adalah 5,8x10-9M2 dan harga Ksp teoritisnya adalah 4,8x10-9M2.
7.Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil kali kelarutan zat adalah temperature, sifat dasar zat, dan hadirnya ion-ion dalam zat
4.5.2 Saran
Dalam Praktikum kali ini swbaiknya praktikan dapat menggunakan alat-alat dan bahan dengan benar dan praktikan hendaknya hrus sangat teliti khususnya dalam proses titrasi.
DAFTAR PUSTAKA
Basset, J,dkk.1994.Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik.Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC
Brady, James E.1999.Kimia Universitas Asas dan Struktur.Jakarta:Bina Rupa Aksara.Jakarta:Erlangga
Petrucci, R.H.1987.Kimia Dasar Jilid 2.Jakarta:Erlangga
Syukri, S.1999.Kimia Dasar 2.Bandung:ITB
Tim Dosen Teknik Kimia 2009.Penuntun Praktikum Kimia Dasar.Banjarbaru:Universitas Lambung Mangkurat
Vogel.1989.Analisa kuantitatif Kedokteran.Jakarta:EGC
Tidak ada komentar:
Posting Komentar