Upload
bangkitds
View
713
Download
16
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan KImia Analitik
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA FISIKA
KI-2242 Semester II 2012/2013
Percobaan E-2
KELARUTAN TIMBAL BALIK
Oleh
Nama : Bangkit Dana Setiawan
NIM / Prodi : 13011089 / Teknik Kimia
Kelompok : 3
Shift : Rabu Siang Minggu ke-2
Tanggal Praktikum : 27 Februari 2013
Asisten : Widya Sartika (10509045)
Mega Rindu A (10510008)
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Bandung
2012/2013
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan pengaruh suhu terhadap kelarutan
Menentukan suhu saat larutan menjadi jernih dan keruh kembali
Menentukan Diagram fasa Sistem Fenol-Air-Metanol-NaCl
2. TEORI DASAR
Bila dua zat cair dicampur dengan komposisi yang berbeda-beda maka ada tiga kemungkinan
yang dapat terjadi yaitu :
Kedua zat cair dapat bercampur dalam tiap komposisi, seperti campuran alkohol dalam air
Kedua zat cair tidak dapat bercampur sama sekali, seperti antara air dan air raksa
Kedua zat cair hanya dapat bercampur pada komposisi tertentu, misalnya campuran antara air
butanol
Pada percobaan berikut yang akan dilakukan adalah membuat kurva kelarutan air-butanol
atau air-fenol (diagram biner) dan sekaligus menentukan suhu kritisnya. Bila ke dalam sejumlah air
ditambah butanol atau fenol dalam air. Bila penambahan ini diteruskan, pada suatu saat akan
diperoleh larutan jenuh butanol atau fenol dalam air. Tetapi bila penambahan butanol atau fenol
diteruskan lagi akan diperoleh larutan air dalam fenol atau butanol yang memisah sebagai larutan
tersendiri. Pada penambahan selanjutnya akan diperoleh larutan jenuh air dalam butanol atau fenol,
dimana pada saat ini kedua lapisan akan menghilang dan menjadi satu lapisan lagi. Kedua larutan
jenuh air dalam butanol atau air dalam fenol atau sebaliknya dikatakan sebagai larutan konjugat.
Larutan konjugat hanya terjadi pada range suhu tertentu. Misalnya untuk sistem air-butanol terdapat
pada range suhu 0-126 C. Berdasarkan literatur, maka diatas suhu ini air dan butanol dapat saling
melarutkan pada setiap komposisi yang diberikan.Suhu ini disebut suhu kritis air-butanol.
Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur sebagian bila
temperaturnya di bawah temperatur kritis. Jika mencapai temperatur kritis, maka larutan tersebut
dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika temperaturnya telah melewati temperatur kritis maka
sistem larutan tersebut akan kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi. Salah satu contoh dari
temperatur timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang
berdasarkan pada bertambahnya % fenol dalam setiap perubahan temperatur baik di bawah temperatur
kritis. Jika temperatur dari dalam kelarutan fenol aquadest dinaikkan di atas 50°C maka komposisi
larutan dari sistem larutan tersebut akan berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan
bertambah (lebih dari 11,8 %) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari
62,6 %). Pada saat suhu kelarutan mencapai 66°C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi
seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.
Temperatur kritis adalah kenaikan temperatur tertentu dimana akan diperoleh komposisi larutan yang
berada dalam kesetimbangan.
3. DATA PENGAMATAN
Suhu dalam ruangan = 26,5 oC
Densitas air (suhu ruang) = 0.996512 gr/cm3
Berat pikno kosong = 19,39 g
Berat pikno+air = 44,84 g
Berat pikno+NaCl = 45,01 g
Berat pikno+metanol = 43,88 g
Larutan
(ml)T bening
oC
T keruhoC
T rata-rataoC
Air Fenol
4 4 62 55 58,5
5 4 67 64 65,5
6 4 69 66 67,5
8 4 70 67 68,5
10 5 70 66 68
6,5 6 69 66 67,5
8,5 7 68 65 66,5
10,5 8 68,5 66,5 67,5
Fenol + NaCl 1% 80,5 77,5 79
Fenol+Metanol 1% 65 63,5 64,25
4. PENGOLAHAN DATA
a. Penentuan Volume Piknometer
Vpikno =
Vpikno = = 25,539 ml
b. Penentuan massa jenis NaCl
=
= = 1,003168 g/ml
c. Penentuan massa jenis Metanol
=
= = 1,00317 g/ml
d. Penentuan fraksi mol dalam sistem fenol-air
Mr fenol = 94 g/mol
Mr air = 18 g/mol
Xfenol =
V air gram fenol mol air mol fenol Xfenol
4 4 0,221447111 0,042553191 0,161186147
5 4 0,276808889 0,042553191 0,133244346
6 4 0,332170667 0,042553191 0,1135588
8 4 0,442894222 0,042553191 0,087657675
10 5 0,553617778 0,053191489 0,087657675
6,5 6 0,359851556 0,063829787 0,150655176
8,5 7 0,470575111 0,074468085 0,136627859
10,5 8 0,581298667 0,085106383 0,127709691
e. Penentuan fraksi mol dalam sistem fenol-air-NaCl
Wlarutan NaCl = NaCl 1% . VNaCl = 1,003168 . 6 = 6,019008 gr
WNaCl = 1 % . 6,019008 = 0,06019008 gr
Wair = Wlarutan – WNaCl = 6,019008 -0,06019008= 5,95882 gr
nNaCl = = 1,02889.10-3 mol
nair = = 0.331 mol
nfenol = = 0.04255 mol
Xfenol = = 0,11359
f. Xfenol dalam sistem fenol - metanol 1 %
nmetanol = = = 1,88094.10-3 mol
nair = = = 0.32885 mol
nfenol = = 0.04255 mol
Xfenol = = 0.113989
g. Diagram Fasa
Sistem Fenol - Air
Sistem gabungan (fenol-air-NaCl-Metanol)
5. PEMBAHSAN
Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur
sebagian bila temperaturnya di bawah temperatur kritis. Jika mencapai temperatur
kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika
temperaturnya telah melewati temperatur kritis maka sistem larutan tersebut akan
kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi.
Contoh aplikasi kelarutan timbal balik adalah pada proses pembuatan logam besi. Ketika uap
panas dimasukkan ke sebuah besi yang panas, uap panas ini akan bereaksi dengan besi dan
membentuk sebuah besi oksida magnetik berwarna hitam yang disebut magnetit, Fe3O4.
Hidrogen yang terbentuk oleh reaksi ini tersapu oleh aliran uap.
Dalam keadaan lain, hasil-hasil reaksi ini akan saling bereaksi. Hidrogen yang
melewati magnetit panas akan mengubahnya menjadi besi, dan uap panas juga akan
terbentuk. Uap panas yang kali ini terbentuk tersapu oleh aliran hidrogen. Reaksi ini dapat
berbalik, tapi dalam keadaan biasa, reaksi ini menjadi reaksi satu arah. Produk dari reaksi
satu arah ini berada dalam keadaan terpisah dan tidak dapat bereaksi satu sama lain sehingga
reaksi sebaliknya tidak dapat terjadi. Pada saat ferri ferro oksida dan hidrogen mulai terbentuk,
kedua zat ini akan saling bereaksi kembali untuk membentuk besi dan uap panas yang ada pada
mulanya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan :
1. Sifat dari solute dan solvent
Solute yang polar akan larut dalam solvent yang polar pula. Misalnya garam-garam anorganik larut
dalam air. Solute yang nonpolar larut dalam solvent yang nonpoar pula. Misalnya alkaloid basa
(umumnya senyawa organik) larut dalam kloroform.
2. Cosolvensi
Cosolvensi adalah peristiwa kenaikan kelarutan suatu zat karena adanya penambahan pelarut lain atau
modifikasi pelarut. Misalnya luminal tidak larut dalam air, tetapi larut dalam campuran air dan
gliserin atau solutio petit.
3. Kelarutan
Zat yang mudah larut memerlukan sedikit pelarut, sedangkan zat yang sukar larut memerlukan banyak
pelarut. Kelarutan zat anorganik yang digunakan dalam farmasi umumnya adalah :
a. Dapat larut dalam air
Semua garam klorida larut, kecuali AgCl, PbCl2, Hg2Cl2. Semua garam nitrat larut kecuali nitrat
base. Semua garam sulfat larut kecuali BaSO4, PbSO4, CaSO4.
b. Tidak larut dalam air
Semua garam karbonat tidak larut kecuali K2CO3, Na2CO3. Semua oksida dan hidroksida tidak larut
kecuali KOH, NaOH, BaO, Ba(OH)2. semua garam phosfat tidak larut kecuali K3PO4, Na3PO3.
4. Temperatur
Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersifat
endoterm, karena pada proses kelarutannya membutuhkan panas.
Zat terlarut + pelarut + panas → larutan.
Beberapa zat yang lain justru kenaikan temperatur menyebabkan tidak larut, zat tersebut dikatakan
bersifat eksoterm, karena pada proses kelarutannya menghasilkan panas.
Zat terlarut + pelarut → larutan + panas
Contoh : KOH dan K2SO4
Berdasarkan pengaruh ini maka beberapa sediaan farmasi tidak boleh dipanaskan, misalnya :
a. Zat-zat yang atsiri, Contohnya : Etanol dan minyak atsiri.
b. Zat yang terurai, misalnya : natrium karbonas.
c. Saturatio
d. Senyawa-senyawa kalsium, misalnya : Aqua calsis.
5. Salting Out
Salting Out adalah Peristiwa adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai kelarutan lebih besar
dibanding zat utama, akan menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan
karena ada reaksi kimia. Contohnya : kelarutan minyak atsiri dalam air akan turun bila kedalam air
tersebut ditambahkan larutan NaCl jenuh.
6. Salting In
Salting in adalah adanya zat terlarut tertentu yang menyebabkan kelarutan zat utama dalam solvent
menjadi lebih besar. Contohnya : Riboflavin tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan yang
mengandung Nicotinamida.
7. Pembentukan Kompleks
Pembentukan kompleks adalah peristiwa terjadinya interaksi antara senyawa tak larut dengan zat yang
larut dengan membentuk garam kompleks. Contohnya : Iodium larut dalam larutan KI atau NaI jenuh.
Efek penambahan NaCl disebut efek Salting out karena fenol mengalami penurunan
kelarutan, akibatnya untuk melarutkan fenol dibutuhkan suhu yang lebih tinggi dibandingkan
dengan air biasa.
Efek penambahan Metanol disebut efek Salting in, karena fenol mengalami peningkatan
kelarutam, hal ini dibuktikan dengan penurunan suhu untuk melarutkan(membeningkan)
fenol, yakni sekitar 65 C. Suhu ini lebih kecil dibandingkan menggunakan air yang
membutuhkan suhu sekitar 68 C.
Piknometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas
dari fluida. Berbagai macam fluida yang diukur massa jenisnya, biasanya dalam praktikum
yang diukur adalah massa jenis oli, minyak goreng, dan lain-lain. Piknometer itu terdiri dari 3
bagian, yaitu tutup pikno, lubang, gelas atau tabung ukur. Cara menghitung massa fluida yaitu
dengan mengurangkan massa pikno berisi fluida dengan massa pikno kosong. Kemudian di
dapat data massa dan volume fluida, sehingga tinggal menentukan nilai cho/massa jenis (ρ)
fluida dengan persamaan = cho (ρ) = m/v (Whille, 1988).
Berdasarkan grafik yang diperoleh dari hasil percobaan, jika grafik diperlengkap (fraksi mol
fenol dibuat antara 0-1), akan diperoleh gambar grafik yang cekung ke bawah, ini berarti sistem
fenol-air hanya memiliki titik konsolut atas.
6. KESIMPULAN
Pengaruh suhu terhadap kelarutan :
o Makin tinggi suhunya, maka proses kelarutan akan semakin cepat
o Makin rendah suhunya, proses kelarutan akan semakin lambat
Suhu bening dan suhu keruh
Larutan
(ml)T bening
oC
T keruhoC
T rata-rataoC
Air Fenol
4 4 62 55 58,5
5 4 67 64 65,5
6 4 69 66 67,5
8 4 70 67 68,5
10 5 70 66 68
6,5 6 69 66 67,5
8,5 7 68 65 66,5
10,5 8 68,5 66,5 67,5
Fenol + NaCl 1% 80,5 77,5 79
Fenol+Metanol 1% 65 63,5 64,25
Diagram fasa sistem fenol-air-metanol-NaCl
7. DAFTAR PUSTAKA
Atkins F.W. Kimia Fisika. 4th Ed. 210-211.Erlangga, Jakarta
http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-viskositas-zat-cair.html diakses
pada 10 Mar. 13 pukul 14.43 WIB
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/faktor-faktor-
yang-mempengaruhi-kelarutan/ diakses pada 10 Mar. 13 pukul 14.43 WIB
J.M. Wilson et al. Experiments in Physical Chemistry, ed.2. Pergamon.1968, hal 47-48.