RSS

Zat Terlarut

  1. JUDUL

Distribusi Zat Terlarut antara Dua Pelarut yang Tidak Bercampur

 

  1. TUJUAN

v  Menentukan konstanta suatu zat terlarut terhadap dua pelarut yang tidak bercampur.

v  Menentukan disosiasi zat terlarut dalam pelarut tersebut

 

  1. DASAR TEORI

Bila dua macam pelarut yang tidak bercampur dimasukkan dalam suatu wadah atau tempat maka akan terlihat suatu batas. Hal ini antara lain menunjukkan bahwa 2 pelarut tersebut tidak bercampur. Jika suatu zat terlarut tersebut dapat bercampur baik dalam pelarut 1 maupun pelarut 2. Maka akan terjadi pembagian kelarutan kedalam dua pelarut tersebut yang pada suatu saat akan terjadi kesetimbangan. Dalam keadaan setimbang berarti zat terlarut dari pelarut yang satu keluar dan masuk kepelarut yang lain dan sebaliknya. Sehingga banyaknya zat terlarut dalam pelarut 1&2 pada keadaan setimbang disebut koefisien distribusi.

K = C1 / C2              

dengan, K: koefisien distribusi

C1 : konsentrasi zat terlarut dalam pelarut 1

C2 : konsentrasi zat terlarut dalam pelarut 2

Harga K akan tetap jika berat molekul zat terlarut dalam pelarut 1 sama dengan berat molekul dalam pelarut 2. Apabila berat molekul tidak sama, maka akan terjadi disosiasi zat terlarut atau disosiasi zat terlarut dalam satu pelarut, misalnya:

Cn                               nC

Dalam pelarut 1       à  dalam pelarut 2

(organic)                                  (air)

 

 

Harga konstanta kesetimbangan

K =( C / Cn) X C = 1mol

Cn = (C/n) mol

Dengan membuat grafik log C (organic) lawan Log C (air) maka akan didapatkan harga n sebagi slope dan harga n/k sebagai intersep, sehingga harga k dapat ditentukan

K= C (air) / (c/n (organic))

Log K = n Log (air) – Log c/n (organic)

Log C (organic) = (n Log (air) – Log n/k)

Log k = n Log C (air) – Log C (organic) – Log n

 

Pada dua cairan yang tidak bercampur, sebagai contoh minyak dan air, dapat dilihat campuran ini terurai dengan setiap komponennya ada pada bejana terpisah. Jika tekanan uap kedua komponen murni adalah PA dan PB, maka tekanan uap total P = Pa + Pb dan campuran mendidih jika P = 1 atm. Adanya komponen kedua berarti “campuran” mendidih pada temperature lebih rendah. Jika kedua campuran itu mendidih sendiri-sendiri karena pendidihan dimulai, jika tekanan total mencapai 1 atm. Ini merupakan dasar detilasi uap, yang memungkinkan beberapa senyawa organic yang peka terhadap panas didetilasi pada temperature yang lebih rendah daripada titik didih normalnya, satu –satunya penghalang adalah komposisi kondesor sebanding dengan tekanan uap terdestilasi dalam jumlah sedikit.

 

 

  1. ALAT DAN BAHAN
  1. Alat
No Nama Alat Jumlah
1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

Corong Pisah

 

Buret+klem statif

 

Pipet Tetes

 

Erlenmeyer

 

Gelas Ukur

 

Gelas Beker

 

Corong Kaca

2

 

2

 

4

 

4

 

4

 

2

 

2

 

 

 

  1. Bahan
No Nama Bahan Jumlah
1 Asam Asetat Masing-masing 25 ml
2 Kloroform 125 ml
3 Larutan NaOH 0,5 M Secukupnya
4 Indikator PP Secukupnya
5 Akuades secukupnya

 

  1. CARA KERJA
  1. Mengambil masing-masing 10 ml sebanyak 2 kali asam asetat 1M;0,8M;0,6M;0,4M;0,2M lalu menitrasi masing-masing dengan larutan standar 0,5 M
  2. Mengambil  25 ml masing-masing larutan asam asetat 1 M;0,8 M; 0,6 M;0,4 M;0,2 M lalu memasukkan kedalam corong pisah
  3. Menambahkan 25 ml kloroform kedalam corong pisah yang telah berisi asam asetat kemudian menggojognya sampai terjadi kesetimbangan dan membiarkan beberapa saat sampai terjadi pemisahan antara air dan kloroform
  4. Memisahkan air dengan kloroform dan menggambil 10 ml untuk selanjutnya dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,5 M untuk mengetahui konsentrasi asam asetat dalam pelarut air

 

VI. DATA PENGAMATAN

Volume NaOH 0,5 M

(ml)

[CH3COOH] (M)

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Mula-mula

4,3

3,9

7,2

8,3

11

10,5

15,3

15,2

19,0

18,7

Setimbang

3,4

3,9

7,0

6,4

11

10,1

14,9

13,4

17,7

17,5

 

  1. ANALISIS DATA
  1. Analisis Kuantitatif

1. Penentuan Konsentrasi CH3COOH mula-mula

Reaksi :

CH3COOH (aq) +  NaOH (aq)   —>    CH3COOHNa (aq) +  H2O

1 mol CH3COOH  SEBANDING 1 mol NaOH

a) Untuk CH3COOH 0.2 M

mol NaOH = [NaOH] x V NaOH

=  2,05 mmol

b)      Untuk CH3COOH 0.4 M

mol NaOH = [NaOH] x V NaOH

=  3.875 mmol

c)Untuk CH3COOH 0.6 M

mol NaOH = [NaOH] x V NaOH

=  5.375 mmol

d)     Untuk CH3COOH 0.8 M

mol NaOH = [NaOH] x V NaOH

=  7.625 mmol

e)Untuk CH3COOH 1M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=  9.425 mmol

 

Sehingga [CH3COOH] =

  1. Untuk CH3COOH 0.2 M

[CH3COOH] =  0.205 M

  1. Untuk CH3COOH 0.4 M

[CH3COOH] = 0.3875 M

  1. Untuk CH3COOH 0.6 M

[CH3COOH] = 0.5375 M

  1. Untuk CH3COOH 0.8 M

[CH3COOH] =   0.7625 M

  1. Untuk CH3COOH  1 M

[CH3COOH] =  0.9425 M

2. Penentuan Konsentrasi CH3COOH dalam air (C air)

Reaksi :

CH3COOH (aq) +  NaOH (aq)  —-> CH3COONa (aq) +  H2O

1 mol CH3COOH   1 mol NaOH

  • Untuk CH3COOH 0.2 M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=  1.825 mmol

  • Untuk CH3COOH  0.4 M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=  3.35 mmol

  • Untuk CH3COOH 0.6 M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=  5.275 mmol

  • Untuk CH3COOH 0.8 M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=   7.075 mmol

  • Untuk CH3COOH  1 M

mol NaOH =  [NaOH] x V NaOH

=  8.8 mmol

 

Sehingga [CH3COOH] =

  • Untuk CH3COOH 0.2 M

[CH3COOH] = 0.1825 M

  • Untuk CH3COOH 0.4 M

[CH3COOH] =   0.335 M

  • Untuk CH3COOH 0.6 M

[CH3COOH] =  0.5275 M

  • Untuk CH3COOH 0.8 M

[CH3COOH] =  0.7075 M

  • Untuk CH3COOH  1 M

[CH3COOH] =  0.88 M

 

3. Penentuan Konsentrasi CHCl3 (C CHCl3)

Persamaan :

C CHCl3  =  Cawal – Cair

  • Untuk CH3COOH  0.2 M

[CHCl3] = 0.205 – 0.1825 = 0.0225 M

  • Untuk CH3COOH  1 M

[CHCl3] = 0.3875 – 0.335 = 0.0525 M

  • Untuk CH3COOH  1 M

[CHCl3] = 0.5325 – 0.527 = 0.01 M

  • Untuk CH3COOH  1 M

[CHCl3] = 0.7625 – 0.7075 =  0.055 M

  • Untuk  CH3COOH 1 M

[CHCl3] = 0.9425 – 0.88 = 0.0625 M

 

4. Membuat Kurva Kalibrasi

C  CHCl3

C air

log C  CHCl3 (y)

log C air (x)

0.0225

0.1825

-1.6478

-0.7387

0.0525

0.335

-1.2798

-0.4749

0.01

0.5257

-2

-0.2778

0.055

0.7075

-1.2596

-0.1503

0.0625

0.88

-1.2041

-0.0555

 

 

 

 

 

 

 

5. Menentukan Konstanta Kesetimbangan

v  Metoda Grafik

 

 

Slope (n) =  0.4291

Log C.CCl4    = n.log C.air + Log n/k

Log n/k            = Log C.CCl4 – n.log C.air

Log n – log k   = log C.CCl4 – n.log C.air

Log k               = n.log C.air – log C.CCl4 + log n

= 0.4291 (-0.0555) – (-1.2041) + log 0.4291

= 0.02381505 + 1.2041 – 0.367441485

= 0.860473564

K                     = 7.252263323

 

v  Metoda Perhitungan (Regresi Linear)

log CHCl3  =      n .      log Cair  +  log n/k

↓               ↓                ↓          ↓

y              a                x          b

 

X

Y

X2

XY

-0,0555 -1,2041 0,00308025 0,0668
-0,1503 -1,2596 0,02259009 0,1893
-0,2778 -2 0,07717284 0,5556
-0,4749 -1,2798 0,22553001 0,6078
-0,7378 -1,6478 0,54567769 1,2172
-1,6972 -7,3913 0,87405088 2,6367

 

 

- Mencari Slope

n = 0,428916621

 

- Mencari Nilai K

Log n/k = log C CHCl3 -n log C air → log K = n . log Cair – log C CHCl3 + log n

  • Untuk CH3COOH 1 M

Log K = – 0,42916621 – (-0,0555) – (-1,2041) + log 0.428916621

= 0.812668004

K       = 6.4963

 

  • Untuk CH3 COOH 0.8 M

Log K = – 0.428916621 – (- 0,1503) – (-1.2596) + log 0.428916621

= 0.827506707

K    = 6.7221

  • Untuk CH3COOH 0,6 M

Log K = – 0,428916621 – (- 0,2778) – (-2) + log 0.428916621

= 1.761693926

K       = 57.7689

  • Untuk CH3COOH 0,4 M

Log K  = – 0,428916621 –(- 0, 4749) – (- 1,2798)+ log 0.428916621

= 0.708480373

K       = 5.1107

  • Untuk CH3COOH 0,2 M

Log K  = – 0,428916621 – (-0,4749) – (-1,2798) + log 0.428916621

= 0.963332168

K         = 9.1904

 

Krata2     = 17.05768

 

6. Menentukan Derajat Disosiasi (α)

α1 =  0.071

α0.8 = 0.078

α0.6 = 0.0189

α0.4 =  0.1567

α0.2 =  0.1234

α     = 0.0696

 

B. Analisis Kualitatif

Percobaan ini dilakukan untuk menentukan konstanta kesetimbangan suatu zat terlarut (CH3COOH) terhadap dua pelarut yang tidak saling bercampur (air dan CHCl3) dan menentukan derajad disosiasinya (α).

Percobaan ini didasarkan pada hukum distribusi larutan “bila dalam suatu campuran terdiri dari dua senyawa yang tidak saling bercampur, maka jika ditambahkan senyawa ketiga, senyawa ketiga tersebut akan terdistribusi pada kedua senyawa tersebut.” Secara matematis dinyatakan:

K =
Di mana:     K ( koefisien distribusi )

C1 (konsentrasi zat terlarut dalam pelarut 1)

C2 (konsentrasi zat terlarut dalam pelarut 2)

Langkah pertama yang dilakukan adalah membuat larutan asam asetat dengan konsentrasi 1 M; 0,8 M; 0,6 M; 0,4 M dan 0,2 M. Dalam percobaan ini asam asetat berfungsi sebagai zat terlarut sedangkan pelarutnya adalah air dan chloroform. Di sini air dan CHCl3 tidak dapat larut karena air memiliki sifat polar sedangkan CHCl3 memiliki sifat non polar. Sedangkan asam asetat akan larut dalam keduanya.

Untuk menentukan konsentrasi asam asetat mula-mula, maka dilakukan titrasi menggunakan larutan NaOH 0,5 M dengan indicator PP. Digunakannya indicator PP karena titrasi yang dilakukan akan menghasilkan basa pada keadaan setimbangnya. PP adalah indicator basa yang akan berubah warna menjadi pink dalam suasana basa. Titrasi dihentikan saat larutan tepat berubah pink dengan warna pink yang permanen.

Langkah selanjutnya adalah mencari konsentrasi larutan CH3COOH dalam air tanpa chloroform. Pada percobaan ini terlebih dahulu mencampurkan larutan CH3COOH dengan chloroform dalam corong pisah kemudian menggojognya sampai terbentuk kesetimbangan. Pada kondisi setimbang akan terbentuk dua lapisan. Lapisan atas yaitu air dan CH3COOH dan lapisan bawah adalah Chloroform dan CH3COOH. Lapisan air dan CH3COOH ada di atas karena karena memiliki berat jenis yang lebih kecil daripada CHCl3 dan CH3COOH. Selanjutnya kedua lapisan yang terbentuk dipisahkan dan diambil lapisan atas yang merupakan lapisan air dan CH3COOH. Selanjutnya ke dalam larutan tersebut ditambahkan indicator PP dan dititrasi dengan larutan NaOH 0,5 M sehingga konsentrasi CH3COOH dalam air pada keadaan setimbang dapat diketahui.

Reaksi yang terjadi dalam titrasi:

CH3COOH(aq) + NaOH(aq)                          CH3COONa(aq) + H2O(l)

Dari reaksi tersebut kita dapat menentukan mol CH3COOH karena mol CH3COOH sebanding dengan mol NaOH. Selanjutnya menentukan konsentrasi asam asetat awal dan konsentrasi dalam air. Selanjutnya konsentrasi CHCl3 dapat ditentukan dengan persamaan

C CHCl3 = C awal – C akhir

Dari data yang telah diperoleh dapat digunakan untuk menentukan konsatanta kesetimbangan dan derajad disosiasi. Apabila dilihat dari persamaan K= C air/C CHCl3, maka hasil untuk C CHCl3 yang didapatkan selalu lebih kecil dari pada air. Hal tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi asam asetat dalam air pada keadaan setimbang lebih besar daripada konsentrasi asam asetat dalam CHCl3. Artinya, asam asetat lebih mudah larut di dalam air daripada dalam CHCl3.

Dengan menggunakan data percobaan, didapat nilai konstanta kesetimbangan dengan dua cara:

v  Metode grafik, K= 7.252263323

v  Metode perhitungan regresi linear, K = 17.05768

Perbedaan nilai K dari kedua metode yang digunakan ini dikarenakan beberapa hal berikut:

v  Kekurang telitian saat melakukan titrasi

v  Alat yang digunakan tidak benar-benar bersih sehingga larutan yang digunakan terkontaminasi dan mempengaruhi hasil dalam titrasi

v  Kekurang telitian dalam membuat grafik

v  Pembulatan yang dilakukan dalam perhitungan

Langkah terakhir adalah menentukan derajad disosiasi (α). Disosiasi ini terjadi karena berat molekul zat terlarut dalam pelarut 1 dengan berat molekul zat terlarut dalam pelarut 2 tidak sama. Derajad disosiasi ini ditentukan dengan membagi C CHCl3 dengan C air. Derajad disosiasi tersebut dihitung satu per satu untuk setiap konsentrasi dan diitung rata-ratanya sehingga didapatkan nilai derajad disosiasi (α) = 0.0696

 

 

VIII. KESIMPULAN

  1. Pada keadaan setimbang, zat terlarut dari pelarut 1 masuk ke dalam pelarut 2, dan sebalikya.
  2. Air dan CHCl3 tidak dapat larut karena air memiliki sifat polar sedangkan CHCl3 memiliki sifat non polar. Sedangkan asam asetat akan larut dalam keduanya.
  3. Digunakannya indicator PP karena titrasi yang dilakukan akan menghasilkan basa pada keadaan setimbangnya. PP adalah indicator basa yang akan berubah warna menadi pink dalam suasana basa.
  4. Reaksi yang terjadi dalam titrasi:

CH3COOH(aq) + NaOH(aq)                              CH3COONa(aq) + H2O(l)

  1. Nilai konstanta kesetimbangan yang didapat

Metode grafik, K= 7.252263323

Metode perhitungan regresi linear, K = 17.05768

  1. Perbedaan nilai K dari kedua metode yang digunakan ini dikarenakan beberapa hal berikut:

v  Kekurang telitian saat melakukan titrasi

v  Alat yang digunakan tidak benar-benar bersih sehingga larutan yang digunakan terkontaminasi dan mempengaruhi hasil dalam titrasi

v  Kekurang telitian dalam membuat grafik

v  Pembulatan yang dilakukan dalam perhitungan

  1. Nilai derajad disosiasi (α) = 0.0696

 

 

IX. DAFTAR PUSTAKA

Atkins. 1990. Kimia Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga

Bresnich, Stephen M.D.. 2002. Intisari Kimia Umum. Jakarta: Hipokrates

Schoomaker and Carlond. 1967. Experiment in Physical Chemistry. Mc. Graw Hill: Koyakusho

Tony, Birds. 1987. Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta: Gramedia

Tim Dosen. 2010. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I. Surakarta: UNS Press

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: