KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Lab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri
Semarang
Gedung D8 lt 2 Sekaran Gunungpati Semarang, Indonesia
50225
Abstrak
Percobaan
ini dilakukan dengan tujuan untuk
mempelajari kelarutan dan pengaruh suhu terhadap kelarutan asam oksalat serta
untuk menentukan panas pelarutan asam oksalat. Metode yang digunakan adalah metode
titrasi dengan NaOH 0,20031 M dan 0,500425 M sebagai titran dan asam oksalat
dengan variasi suhu sebagai larutan yang dititrasi. Volum NaOH yang diperoleh
dari titrasi digunakan untuk menghitung panas pelarutan masing-masing asam
oksalat. Dari hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa kelarutan asam
oksalat berbanding lurus dengan kenaikan suhu karena pada umumnya reaksi
pelarutan merupakan reaksi endoterm. Untuk menentukan panas pelarutan dapt
digunakan dua cara, yaitu dengan dengan menggunakan Van’t Hoff dan persamaan
regresi linear. Dari perhitungan panas pelarutan asam oksalat dengan NaOH
0,500425 M menggunakan persamaan Van’t
Hoff diperoleh panas pelarutan asam oksalat sebesar +4518,1012 Kj dan +4424,416
Kj jika menggunakan grafik regresi
linear. Sedangkan panas pelarutan asam oksalat dengan NaOH 0,20031 M menggunakan
persamaan Van’t Hoff diperoleh panas
pelarutan sebesar +4344,0802 Kj dan jika menggunakan persamaan grafik linear
diperoleh panas pelarutan sebesar +4194,579 Kj. Dari kedua data tersebut dapat
disimpulkan bahwa panas pelarutan asam oksalat bernilai +, sehingga reaksi
pelarutan asam oksalat merupakan reaksi endoterm.
Kata kunci : Asam oksalat; kelarutan;
panas pelarutan; suhu.
Abstract
This experiment was conducted to study the effect of temperature on the solubility and solubility of oxalic acid as well as to determine the heat oxalic acid dissolution . The method used is the method of titration with NaOH 0.20031 M and 0.500425 M as titrant and oxalic acid with temperature variations as the titrated solution . The volume of NaOH were obtained from titration is used to calculate the heat dissolving oxalic acid , respectively . From the experimental results it can be concluded that the solubility of oxalic acid is proportional to the temperature rise due to the dissolution reaction is generally endothermic reaction . To determine the dissolution heat DAPT used in two ways , namely by using the Van't Hoff and the linear regression equation . Calculation of the dissolution heat of oxalic acid with NaOH 0.500425 M Van't Hoff equation obtained using hot oxalic acid leaching of +4518,1012 Kj and +4424,416 Kj if using a linear regression graph . While hot oxalic acid dissolution with 0.20031 M NaOH using the Van't Hoff equation obtained by dissolving heat +4344,0802 Kj and if using the heat equation linear graph obtained by dissolving two +4194,579 Kj From these data it can be concluded that the heat is worth + oxalic acid dissolution , so the reaction of oxalic acid dissolution is an endothermic reaction .
Keywords : Oxalic acid ; solubility ; temperature; thermal dissolution.
Pendahuluan
Kelarutan
merupakan banyaknya suatu zat yang dapat larut secara maksimum dalam suatu
pelarut pada konsidi tertentu. Kelarutan biasanya dinyatakan dalam satuan
mol/liter. Jadi bila batas kelarutan tercapai, maka zat yang dilarutkan itu
dalam batas kesetimbangan, artinya bila zat terlarut dikurangi, maka akan
terjadi larutan yang belum jenuh, bila zat terlarut ditambah, maka akan terjadi
larutan jenuh. Dan kesetimbangan tergantung pada suhu pelarutan (Hoedijono,
1990).
Larutan
mempunyai dua komponen yaitu solute
dan solvent. Solute merupaka zat terlarut, sedangkan solvent merupakan substansi yang melarutkan. Contoh sebuah larutan NaCl.
NaCl merupakan zat terlarutnya dan air merupakan pelarutnya. Dalam kelarutan
terdapat tiga materi yaitu gas, padat, dan cair. Dari ketiga materi tersebut
dimungkinkan memiliki sembilan tipe larutan yang berbeda: padat dalam padat,
padat dalam cairan, padat dalam gas, cairan dalam cairan, cairan dalam padatan,
cairan dalam gas, gas dalam gas, gas dalam cairan, dan gas dalam padat. Namun
dari berbagai macam tipe larutan yang harus kita kenal adalah padatan dalam
cairan, cairan dalam cairan, gas dalam cairan serta gas dalam gas (Yazid.
Estien, 2005).
Kelarutan
suatu zat akan bertambah seiring dengan meningkatnya suhu. Kelarutan dipengaruhi
oleh empat faktor, yaitu sifat alami dari solute
dan solvent, efek dari temperatur
terhadap tekanan, efek tekanan pada temperatur, dan kelarutan dari zat terlarut. Pada percobaan kali ini akan
dipelajari tentang kelarutan suatu zat terhadap suhu. Pada umumnya suatu zat
mempunyai kelarutan pada pelarut tertentu dan temperatur tertentu pula.
Temperatur kelarutan dari pelarut akan mempengaruhi kelarutan zat yang
dilarutkan. Untuk kebanyakan padatan yang bisa larut dalam liquid, maka
kenaikan temperatur akan sangat berdampak pada kenaikan kelarutan (Sukardjo,
1997).
Pengaruh
suhu terhadap kelarutan suatu zat dapar terlihat pada kehidupan sehari-hari.
Misalnya gula dilarutkan dalm air panas dan air dingin. Maka gula yang
dilarutkan dalam air panas akan mudah larut jika dibandingkan dengan gula yang
dilarutkan dalam air dingin. Hal tersebut menandakan bahwa suatu zat akan mudah
larut jika dilarutkan dalam suhu tinggi. Artinya jika semakin tinggi suhu maka
kelarutannya akan semakin besar. Pernyataan tersebut sesuai dengan tujuan
praktikum kali ini yaitu untuk mempelajari tentang kelarutan dan pengaruh suhu
terhadap kelarutan serta untuk menentukan panas pelarutan dari asam oksalat.
Panas
pelarutan suatu zat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Van’t hoff.
Pada umumnya proses pelarutan
bernilai positif. Hal tersebut sesuai dengan persamaan Van’t Hoff yang menyatakan
semakin tinggi temperatur maka semakin tinggi pula zat yang larut (panas
pelarutan positif atau bersifat endotermis). Sedangkan pada zat-zat yang
memiliki panas pelarut yang negatif atau bersifat eksoterm maka semakin tinggi
temperatur dalam suatu reaksi menyebabkan semakin berkurangnya zat yang dapat
larut (Silbey,
1996).
Metode
Metode yang digunakan dalam percobaan
kelarutan sebagai fungsi suhu yaitu metode titrasi. Pada metode ini akan
dilakukan titrasi, dengan NaOH 0,2 M dan 0,5 M sebagai titran. Sedangkan asam
oksalat sebagai zat yang akan dititrasi. Dalam percobaan ini dilakukan varisai
suhu pada zat yang akan dititrasi (asam oksalat) yaitu 10 °C, 20 °C, 30 °C, dan
40 °C. Untuk menentukan titik akhir titrasi maka asam oksalat diberi beberapa
tetes indikator yang mempunyai trayek pH asam lemah maupun basa kuat. Oleh
karena itu digunakan indikator pp.
Alat yang
digunakan dalam praktikum kali ini yaitu gelas kimia pyrex 100 mL, 200 mL, dan 600
mL, labu ukur pyrex 100 mL, 200 mL, dan 250 mL, buret AS 50 mL, corong herma 60
mm, pengaduk, termometer alkohol, statif dan klem, spatula, botol aquades,
erlenmeyer pyrex 250 mL, spirtus, kasa, kaki tiga, pipet tetes, pipet volum
pyrex 10 mL, ball pipet. Sedangkan bahan yang digunakan dalam percobaan kelarutan
sebagai fungsi suhu yaitu asam oksalat dihidrat for syn produksi Merck, natrium hidroksida for syn produksi Merck dan air (aquades), indikator pp dan es batu.
Langkah
yang dilakukan dalam percobaan kali ini yaitu dengan cara suhu asam oksalat dinaikkan
atau diturunkan sampai diperoleh variasi suhu yang diinginkan. Suhu asam
oksalat dapat dinaikkan dengan cara dipanaskan dalam pengangas air, tujuan
dilakukan hal ini agar suhu asam oksalatnya naik sehingga nantinya reaksi akan
berjalan dengan cepat. Sedangkan suhu
dapat diturunkan dengan cara erlenmeyer yang berisi asam oksalat dimassukkan ke
dalam thermostat yang berisi es batu. Setelah diperoleh suhu yang diinginkan asam
oksalat diencerkan dengan aquades sampai sepertiga erlenmeyer kemudian diberi
beberapa tetes indikator pp dan dititrasi dengan larutan NaOH 0,20031 M.
Titrasi diberhentikan ketika larutan sudah berwarna merah mudah dan volum NaOH
yang digunakan sebagai volum titrasi yang pertama. Dalam percobaan ini
dilakukan titrasi duplo sehingga nantinya akan diperoleh volum titrasi
rata-rata. Kemudian titrasi juga dilakukan dengan titran yang digunakan berbeda
konsentrasinya yaitu diganti dengan larutan NaOH 0,500425 M. Namun cara kerja
titrasinya sama persis dengan cara kerja yang dilakukan dengan titran larutan NaOH
0,20031 M hanya saja titran yang digunakan diganti dengan larutan NaOH 0,500425
M.
Hasil dan Pembahasan
Dari percobaan yang dilakukan dengan variasi suhu asam oksalat 10 °C, 20 °C, 30 °C, dan 40 °C
diperoleh data volum NaOH yang digunakan pada saat titrasi yang besarnya dapat dilihat pada tabel 1 dan
tabel 2.
|
No
|
T (°C)
Asam
Oksalat
|
Volum
(mL)
Asam
Oksalat
|
Volum
NaOH 0,20031 M
|
||
|
V1 (mL)
|
V2 (mL)
|
Vrata-rata
|
|||
|
1.
|
40
|
10
|
22,8
|
22,3
|
22,55
|
|
2.
|
30
|
10
|
21,5
|
21,0
|
21,25
|
|
3.
|
20
|
10
|
20,2
|
20,0
|
20,10
|
|
4.
|
10
|
10
|
19,0
|
18,8
|
18,90
|
Tabel
2. Tabel pengamatan titrasi asam oksalat dihidrat dengan NaOH 0,500425 M
|
No
|
T (°C)
Asam
Oksalat
|
Volum
(mL)
Asam
Oksalat
|
Volum
NaOH 0,500425 M
|
||
|
V1 (mL)
|
V2 (mL)
|
Vrata-rata
|
|||
|
1.
|
40
|
10
|
8,9
|
8,4
|
8,65
|
|
2.
|
30
|
10
|
8,2
|
8,0
|
8,1
|
|
3.
|
20
|
10
|
7,8
|
7,6
|
7,7
|
|
4.
|
10
|
10
|
7,4
|
7,0
|
7,2
|
Dari data yang terdapat pada tabel 1 dan tabel 2, dapat
disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka volum NaOH yang digunakan untuk
titrasi juga semakun besar. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi suhu maka
tumbukan antar partikel-partikel dalam zat tersebut semakin cepat sehingga akan
mempercepat terjadinya reaksi (pelarutan). Selain itu semakian tinggi
konsentrasi titran, maka semakin sedikit volum yang dibutuhkan untuk proses
titrasi. Dari tabel 1 dan 2 bisa digunakan untuk menghitung kelarutan asam
oksalat dengan variasi suhu yang telah ditentukan. Kelarutan asam oksalat dapat
dihitung dengan menggunakan rumus titrasi, dimana volum NaOH dikali dengan
normalitas NaOH dibagi dengan volum asam oksalat. Setelah itu dibagi dengan
jumakh valensinya, sehingga nantinya diperoleh data kelarutan asam asetat yang
dapat dilihat pada tabel 3 dan tabel 4 berikut ini:
Tabel 3. Kelarutan asam
oksalat dalam NaOH 0,20031 M
|
T (°C)
|
s
(mol/liter)
|
|
40
|
0.2258495
|
|
30
|
0.2128294
|
|
20
|
0.2913116
|
|
10
|
0.189293
|
Tabel 4. Kelarutan asam
oksalat dalam NaOH 0,500425 M
|
T (°C)
|
s
(mol/liter)
|
|
40
|
0.216434
|
|
30
|
0.202672
|
|
20
|
0.192664
|
|
10
|
0.180153
|
Dari data pada tabel 3 dan 4 dapat dilihat bahwa semakin tinggi
suhu maka kelarutan suatu zat akan bertambah. Secara umum larutan asam oksalat
mempunyai kesetimbangan yang dinamis, sehingga reaksinya akan bergeser ketika
suhu dinaikkan atau suhu diturunkan. Reaksi perubahan fase dari asam oksalat
sepeti berikut ini :
H2C2O4(S)
H2C2O4(aq) ∆H = + x
Dari reaksi tersebut terlihat bahwa ∆H menunjukkan harga yang
positif, sehingga dapat disimpulkan bahwa reaksi diatas bersifat endotermik.
Dimana jika suhu reaksi dinaikkan maka akan bergeser ke produk, yang artinya
jumlah dari produk yang larut akan semakin banyak. Kemudian pada percobaan kali
ini juga akan menghitung besarnya panas pelarutan asam oksalat. Untuk
memperoleh panas pelarutan dari asam oksalat maka digunakan persamaan Van’t
Hoff. Berdasarkan persamaan Van’t Hoff diperoleh harga rata-rata panas
pelarutan asam oksalat sebesar + 4344,0802 Kj untuk
NaOH 0,20031 M dan + 4518,1012 Kj untuk NaOH 0,5 M.
Selain menggunakan persamaan Van’t Hoff, panas pelarutan juga dapat dicari
dengan menggunakan regresi linier yang diperoleh dari metode grafik. Grafik dibuat
dengan mengalurkan
vs ln s, dimana
merupakan sumbu
x dan ln s sebagai sumbu y. dari grafik nantinya akan diperoleh slope, dimana
slope tersebut akan digunakan untuk menghitung panas pelarutan.
Tabel 5. Data 1/T dan ln s
untuk NaOH 0,2 M
|
1/T (K-1)
|
ln s
|
|
0,003195
|
-1,487886431
|
|
0,0033
|
-1,547264373
|
|
0,003414
|
-1,602901323
|
|
0,003543
|
-1,664459200
|
Berdasarkan tabel 5, dapat dibuat grafik
sebagai berikut:
Grafik 1. Antara 1/T vs ls untun NaOH 0,20031
M
Berdasarkan grafik 1, dapat diketahui slopenya, dari slope
tersebut diperoleh panas pelarutan asam oksalat sebesar +4194,579
Kj.
Tabel 6. Data 1/T dan ln s
untuk NaOH 0,500425 M
|
1/T (K-1)
|
ln s
|
|
0,003195
|
-1,53047
|
|
0,0033
|
-1,59627
|
|
0,003414
|
-1,64681
|
|
0,003543
|
-1,71395
|
Dari data pada tabel 6, dapat dibuat grafik sebagi berikut:
Grafik 2. Antara 1/T vs ls untun NaOH 0,5 M
Berdasarkan grafik 6, diketahui slopenya
sebesar + 4518,1012 Kj. Dari yang telah diketahui maka
diperoleh panas pelarutan asam oksalat pada NaOH 0,5 M sebesar +4424,416
Kj.
Setelah
menghitung panas pelarutan asam oksalat dengan menggunakan dua cara, diperoleh
hasil yang hamper sama atau mendekati. Tetapi kedua cara tersebut sama-sama menghasilkan panas pelarutan yang bernilai
positif. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi tersebut merupakan reaksi yang
bersifat endoterm atau menyerap panas dimana terjadi perpindahan panas dari
lingkungan ke sistem. Berdasarkan jenis reaksi ini maka semakin tinggi suhu
semakin tinggi kelarutan zat padat terhadap larutan.
Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa kelarutan
suatu zat padat terhadap larutannya berbanding lurus dengan kenaikan suhu.
Ketika suhu dinaikkan maka kelarutannya juga akan bertambah. Reaksi pelarutan asam oksalat menghasilkan ∆H = +, sehingga dapat dikatakan
bahwa pelarutan asam oksalat merupakan reaksi endoterm. Pernyataan ini ditunjukkan pada perhitungan baik perhitungan
dengan persamaan Van’t Hoff maupun dengan grafik.
Daftar Pustaka
Ismarwanto, Hoedjiono. 1990. Diktat Kuliah Kimia Analisa Bag. 1.
Surabaya: FTI ITS
Silbey, Robert J. 1996. Physical
Chemistry 2nd edition. USA: John Wiley and sons inc.
Sukardjo, Pr. 1997. Kimia
Fisika. Yogyakarta: Rineka Cipta
Wahyuni, Sri, 2013, Diktat Petunjuk Praktikum
Kimia Fisik. Semarang : Jurusan Kimia FMIPA UNNES.
Yazid, Estien. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedis.
Yogyakarta: Penerbit Andi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar