Tetapan Ionisasi Asam

03 Desember 2014

Wiji Dwi Utami

1113016200014

Abstrak

Telah dilakukan percobaan mengenai tetapan ionisasi asam yang bertujuan untuk

menentukan derajat ionisasi dan harga tetapan kesetimbangan ionisasi larutan asam

asetat. Dalam penentuan derajat ionisasi dan tetapan kesetimbangan ionisasi larutan

asam asetat, terlebih dahulu mengukur hantaran jenis larutan asam asetat

menggunakan konduktometer. Larutan yang digunakan dalam percobaan ini antara

lain larutan NaCl, HCl, KCl, dan CH3COONa dengan konsentrasi 0,1 M; 0,05 M;

dan 0,025 M. Dan larutan asam asetat 0,1 M; 0,05 M; dan 0,01 M. Berdasarkan

hasil percobaan didapatkan nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M; 0,

05; dan 0, 025 masing-masing derajat ionisasinya sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08.

Dan harga tetapan kesetimbangan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M;

CH3COOH 0,05 M; dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 2,63𝑥10−4;

3,2𝑥10−5; dan 6.9𝑥10−5.

Kata kunci: Asam asetat, Konduktometer, Hantaran Jenis, Derajat Ionisasi,

Tetapan Kesetimbangan Ionisasi.

Pendahuluan

Konduktivitas merupakan suatu besaran yang diturunkan, karena tak dapat

diukur langsung. Untuk larutan elektrolit, biasanya menyatakan besaran yang

disebut dengan konduktivitas molar, L. Ini adalah konduktivitas larutan yang

mengandung 1 mol zat terlarut antara dua elektroda yang besarnya tak terhingga,

dan berjarak 1 cm satu sama lain.

L = KV = K / C

Dengan K konduktivitas, V volume, dan C konsentrasi. Konduktivitas molar

dinyatakan dalam satuan W-1cm2mol-1. (Atkins, 1997)

Daya hantar jenis suatu larutan (Ls) merupakan besarnya daya hantar 1 cm3

larutan dengan luas penampang 1 cm2, dengan satuan ohm-1 cm-1. Daya hantar

jenis dapat ditentukan secara langsung menggunakan alat konduktometer. (Endang,

http://staff.uny.ac.id)

Pada suhu tertentu, kekuatan asam HA diukur secara kuantitatif dengan Ka.

Semakin besar Ka, semakin kuat asamnya – artinya, semakin tinggi konsentrasi ion

H+ pada kesetimbangan karena ionisasinya. Karena ionisasi asam lemah tidak

pernah sempurna, semua spesi (asam yang tidak terionisasi, ion H+, dan ion A-

berada pada kesetimbangan. (Chang, 2005: 105).

Banyak atau sedikitnya molekul zat yang terionisasi dinyatakan dalam derajat

ionisasi. Derajat ionisasi (α) merupakan perbandingan banyaknya molekul zat yang

terurai dengan banyaknya molekul zat mula-mula :

𝐷𝑒𝑟𝑎𝑗𝑎𝑡 𝐼𝑜𝑛𝑖𝑠𝑎𝑠𝑖 (𝛼) =𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑛𝑖𝑠𝑎𝑠𝑖

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑚𝑢𝑙𝑎 − 𝑚𝑢𝑙𝑎

Asam asetat adalah asam lemah, maka sebagian kecil atau sedikit dari molekul asam

asetat terurai menjadi ion H+ dan ion CH3COO-, kaena hanya sedikit terurai

menjadi ion-ionnya maka terjadi reaksi kesetimbangan ( ):

CH3COOH H+ + CH3COO-

Tetapan Ionisasi asam dari CH3COOH dapat ditentukan sebagai berikut:

𝐾𝑎 =[CH3COO−][H+]

[𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻] (kimia.upi.edu)

Derajat disosiasi α dapat diberikan oleh persamaan :

dimana hantaran molar pada beberapa konsentrasi C, dan adalah hantaran molar

pada pengenceran tidak terhingga. Hubungan di atas hanya berlaku untuk elektrolit

lemah, dimana pengaruh interaksi ion minimum. Jika derajat disosiasi diketahui,

dengan mudah kita dapat menghitung konstanta disosiasi dari elektrolit lemah,

misalnya untuk suatu elektrolit 1:1 (Dogra,2009 : 490)

Suatu kesetimbangan antara ion dan molekul dapat ditangani secara

matematis dengan cara yang sama seperti suatu kesetimbangan dalam mana semua

spesinya adalah molekul. Untuk semua larutan encer, konsentrasi molar dari air,

[H2O], praktis sama, yakni sekitar 55 M. Dengan pengetahuan ini, persamaan dapat

ditulis sebagai:

Karena H3O+ dengan H+ sekedar lambang yang berlainan untuk proton dalam

larutan air, maka [H3O+] = [H+]. Setelah menggantikan [H3O+] dengan [H+]

dalam persamaan dan menata ulang persamaan diperoleh

Perkalian dua tetapan Kc × 55 diungkapkan dengan tetapan Ka, yang disebut

tetapan pengionan asam. (Keenan, 1980: 602-603).

Metodologi

Praktikum “Tetapan Ionisasi Asam” ini dilakukan di Laboratorium

Pendidikan Kimia, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta pada hari Rabu, 03 Desember 2014 pukul 13.00-17.00 WIB.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain Sel konduktometer (1

buah), gelas beaker 50 mL (8 buah), pipet tetes, batang pengaduk, spatula, gelas

ukur. Sedangkan bahan yang digunakan adalah aquades, Kristal KCl, larutan NaCl

0,1 M, larutan HCl 0,1 M, larutan natrium asetat 0,1 M, larutan asam asetat 0,1 M.

Langkah Kerja

Pertama, membuat larutan KCl 1 demal sebanyak 50 ml. Mengisi sel

konduktometer dengan larutan ini secukupnya. Kemudian mengukur tahanan sel.

Pengukuran dilakukan pada 25°C dan berlaku untuk cairan yang lain. Kedua,

mencuci sel dengan akuades sampai bersih, lalu mengisinya dengan akuades dan

menentukan tahanannya. Ketiga, membuat laruan NaCl pada berbagai konsentrasi

yaitu: 0,1 M; 0,05 M; 0,025 M. Kemudian menentukan tahanan masing-masing

larutan tersebut dengan sel konduktometer. Keempat, melakukan langkah ketiga

terhadap larutan-larutan HCl dan natrium asetat. Kemudian menentukan besarnya

tahanan larutan asam asetat pada konsentrasi 0,1M, 0,05 M, dan 0,01 M.

Hasil dan Pembahasan

Larutan Konsentrasi Tahanan (R)

KCl 1 demal 114,3 mS

Akuades - 127,9 µS

NaCl

0,1 M 108,4 mS

0,05 M 81,6 mS

0,025 M 66,3 mS

HCl

0,1 M 127,6 mS

0,05 M 140,7 mS

0,025 M 109,9 mS

CH3COONa

0,1 M 72,3 mS

0,05 M 44,0 mS

0,025 M 23,9 mS

CH3COOH

0,1 M 4,69 mS

0,05 M 2,55 mS

0,01 M 2,14 mS

Percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan besarnya derajat ionisasi

dan harga tetapan kesetimbangan ionisasi (K) larutan asam asetat. Dalam percobaan

ini kami menggunakan larutan asam asetat dengan konsentrasi yang berbeda, yaitu

0,1 M; 0,05 M; dan 0,01 M.

Untuk mengetahui nilai derajat ionisasi dari larutan asam asetat, kami mengukur

terlebih dahulu hantaran jenis dari masing-masing larutan menggunakan

konduktometer. Kemudian dari nilai hantaran jenis tersebut dapat dicari daya hantar

ekivalen dari masing-masing larutan yang nanti akan digunakan untuk menentukan

besarnya derajat ionisasi. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan persamaan

𝛼 =˄

˄°; diperoleh nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M, CH3COOH

0,05 M, dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08. Nilai

derajat ionisasi ini sesuai dengan teori dalam literature yang menyebutkan bahwa

besarnya derajat ionisasi dari larutan asam asetat adalah kurang dari 1. Karena

larutan asam asetat merupakan asam lemah, dimana saat dilarutkan di dalam air,

hanya sebagian kecil molekulnya yang terionisasi menjadi ion H+ dan ion

CH3COO-.

Selanjutnya dari hasil perhiungan derajat ionisasi dapat ditentukan tetapan

kesetimbangan ionisasi dari larutan asam asetat tersebut dengan menggunakan

persamaan: 𝐾𝑐 = 𝐶𝛼2/(1 − 𝛼). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh harga

tetapan kesetimabngan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M; CH3COOH 0,05 M;

dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar 2,63𝑥10−4; 3,2𝑥10−5; dan

6.9𝑥10−5.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Hantaran jenis dalam larutan dapat diukur dengan menggunakan

konduktometer.

2. Didapatkan nilai derajat ionisasi dari larutan CH3COOH 0,1 M; 0, 05; dan

0, 025 masing-masing derajat ionisasinya sebesar 0,05; 0,025; dan 0,08

3. Suatu elektrolit yang derajat ionisasinya besar, mendekati 1 disebut

elektrolit kuat, sedangkan yang derajat ionisasinya kecil mendekati 0

dinamakan elektrolit lemah.

4. harga tetapan kesetimabngan ionisasi (K) larutan CH3COOH 0,1 M;

CH3COOH 0,05 M; dan CH3COOH 0,01 M berturut-turut sebesar

2,63𝑥10−4; 3,2𝑥10−5; dan 6.9𝑥10−5.

Daftar Pustaka

Atkins, P.W. Kimia Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 1997.

Chang, Raymond. Kimia Dasar Jilid II. Jakarta : Erlangga. 2004.

Dogra, S dan Dogra, Sk. Kimia Fisik dan Soal-soal. Penerbit : UI-Press. 2009.

Keenan, Charles W. dkk. Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga:

1980.

Anonim.http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Adri%20Ramdan

i%20%28050094%29/index_files/Page1020.htm (Diakses pada 09

Desember 2014 pukul 21.59 WIB)

Widjajanti, Endang. http://staff.uny.ac.id/system/files/pengabdian/endang-

widjajanti-lfx-ms-dr/ppm-prakt-kf.pdf (Diunduh pada 09 Desember 2014

pukul 21.49 WIB)

Lampiran

Perhitungan

Larutan Konsentrasi Tahanan (R)

KCl 1 demal 114,3 mS

Akuades - 127,9 µS

NaCl

0,1 M 108,4 mS

0,05 M 81,6 mS

0,025 M 66,3 mS

HCl

0,1 M 127,6 mS

0,05 M 140,7 mS

0,025 M 109,9 mS

CH3COONa

0,1 M 72,3 mS

0,05 M 44,0 mS

0,025 M 23,9 mS

CH3COOH

0,1 M 4,69 mS

0,05 M 2,55 mS

0,01 M 2,14 mS

Penentuan ˄ = 𝟏𝟎𝟎𝟎

𝑪 𝑳𝒔

Larutan Konsentrasi Daya Hantar Ekivalen (˄)

KCl 0,1 M ˄ = 1000

0,1𝑥 114,3𝑥10−3 = 1143

NaCl

0,1 M ˄ = 1000

0,1𝑥 108,4 𝑥 10−3 = 1084

0,05 M ˄ = 1000

0,05𝑥 81,6 𝑥 10−3 = 1632

0,025 M ˄ = 1000

0,025 𝑥 66,3 𝑥 10−3 = 2652

HCl

0,1 M ˄ = 1000

0,1𝑥 127,6 𝑥 10−3 = 1276

0,05 M ˄ = 1000

0,05𝑥 140,7 𝑥 10−3 = 2814

0,025 M ˄ = 1000

0,025𝑥109,9𝑥10−3 = 4396

CH3COONa

0,1 M ˄ = 1000

0,1𝑥 72,3 𝑥 10−3 = 723

0,05 M ˄ = 1000

0,05𝑥 44 𝑥 10−3 = 880

0,025 M ˄ = 1000

0,025𝑥 23,9𝑥10−3 = 956

CH3COOH

0,1 M ˄ = 1000

0,1𝑥 4,69𝑥10−3 = 46,9

0,05 M ˄ = 1000

0,05𝑥 2,55𝑥10−3 = 51

0,01 M ˄ = 1000

0,01𝑥 2,14 𝑥 10−3 = 214

Hantaran Molar Berdasarkan Teori (˄)

˄° CH3COOH = ˄° HCl + ˄° CH3COONa - ˄° NaCl

Larutan Konsentrasi Perhitungan

CH3COOH

0,1 M ˄° CH3COOH= 1276 + 723 – 1084= 915

0,05 M ˄° CH3COOH= 2814 + 880 – 1632= 2062

0,01 M ˄° CH3COOH= 4396 + 956 – 2652= 2700

Derajat Ionisasi Asam Asetat

𝛼 =˄˄°

Larutan Konsentrasi Perhitungan

CH3COOH

0,1 M 𝛼 =

46,9

915= 0,05

0,05 M 𝛼 =

51

2062= 0,025

0,01 M 𝛼 =

214

2700= 0,08

Tetapan Ionisasi Asam Asetat

𝐾𝑐 = 𝐶𝛼2/(1 − 𝛼)

Larutan Konsentrasi Perhitungan

CH3COOH

0,1 M 𝐾𝑐 =

(0,1)(0,05)2

1 − 0,05= 2,63𝑥10−4

0,05 M 𝐾𝑐 = (0,05)(

0,025)2

1 − 0,025= 3,2𝑥10−5

0,01 M 𝐾𝑐 = (0,01)(

0,08)2

1 − 0,08= 6.9𝑥10−5

Foto Langkah Kerja