LAPORAN RESMI PANPEL & KSFT TEKNIK KIMIA UNDIP 2017
April 18, 2018 | Author: Faishal MK | Category: N/A
Short Description
LAPORAN RESMI PANPEL & KSFT TEKNIK KIMIA UNDIP 2017...
Description
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Disusun Oleh: Kelompok : II / SELASA SIANG 1. FAISHAL MAULANA KUSUMAH
21030116130087
2. TIYANI ADLINA
21030116140139
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Disusun Oleh: Kelompok : II / SELASA SIANG 3. FAISHAL MAULANA KUSUMAH
21030116130087
4. TIYANI ADLINA
21030116140139
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
i
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PENGESAHAN
Laporan resmi yang berjudul PANAS PE LARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU yang ditulis oleh : Kelompok Anggota
: II / SELASA SIANG : 1. FAISHAL MAULANA KUSUMAH 2. TIYANI ADLINA
21030116130087 21030116140139
Telah disetujui dan disahkan pada Hari Tanggal
: Senin : 29 Mei 2017
Semarang, 29 Mei 2017 Mengesahkan Asisten Pengampu,
Fawzia Puti Paundrianagari NIM. 21030114120065
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
ii
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU RINGKASAN
Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi dari suatu sistem termodinamika. Panas pelarutan adala h perubahan entalpi satu mol zat yang dilarutkan dalam n mol solvent pada tekanan dan suhu tetap yang disertai dengan penyerapan dan pembebasan kalor. Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk menentukan panas pelarutan dari suatu zat, mencari hubungan an tara panas pelarutan dengan molaritas dan suhu larutan, dan mencari hubung an antara suhu dengan waktu sebagai fungsi panas pelarutan. Panas pelarutan intergral adalah panas yang diserap atau dilepas bila satu mol zat solute dilarutkan dalam jumlah tertentu solvent untuk mencapai konsentrasi tertentu. Panas pelarutan diferensial adalah panas pelarutan yang menyertai pada penambahan satu mol solute ke dalam sejumlah larutan dengan konsentrasi tertentu sampai penambahan solute tidak mempengaruhi konsentrasi larutan. Tetapan kalorimeter adalah besarnya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu kalorimeter beserta isinya sebesar 1oC. Alat dan bahan yang digunakan digunakan dalam praktikum ini adalah termometer, gelas gelas ukur, kalorimeter, gelas beaker, pipet tetes, pipet volume, dan kompor listrik. Bahan yang digunakan yaitu aquades secukupnya, solute standar CuSO4.5H 2O, dan solute variabel berupa Na2CO3.10H 2O, MnSO4. H 2O, dan KOH. Pada saat praktikum, panas pelarutan dihitung dari masing-masing variabel dengan wa ktu 2.5 menit, 5 menit, men it, 7.5 menit, 10 menit, dan seterusnya dengan berat solute 1 gram, 3 gram, 5 gram, dan 7 gram smpai suhu konstan. Kemudian didapatkan hubungan antara suhu dengan waktu dari masing-masing solute. Hasil praktikum menunjukkan bahwa CuSO4.5H 2O bersifat eksotermis, tetapi berdasarkan teori reaksi CuSO4.5H 2O bersifat endotermis. Hal ini disebabkan karena adanya partikel CuSO4.5H 2O yang tidak terlarut sempurna dalam aquades. Solute variabel Na2CO3.10H 2O bersifat endotermis, sedangkan solute variabel MnSO4. H 2O, dan KOH bersifat eksotermis. Saran yang diusulkan adalah menutup kalorimeter dengan rapat, mencuci kalorimeter dengan air panas setiap mengganti solute, dan memastikan bahwa solute telah terlarut sempurna dalam aquades.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
iii
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU SUMMARY
Enthalpy is a term in thermodynamics that states the amount of energy of a thermodynamic system. The dissolution heat is an enthalpy change of one mole of dissolved substance in n mol solvent at a constant pressure and temperature accompanied by heat absorption and release. The purpose of this practice is to determine the dissolving heat of a substance, to find the relation between the dissolving heat and the molarity and temperature of the solution, and to find the relation between temperature and time as a dissolving heat function. Integral dissolving heat is heat absorbed or released when whe n one mole of solute is dissolved in a certain amount of solvent to achieve a certain concentration. The differential dissolution heat is the accompanying dissolving heat at the addition of a mole solute to a number of solutions of a certain co ncentration until the solute addition does not affect the concentration of the solution. The calorimeter constant is the amount of heat required to raise the temperature of the calorimeter and its contents by 1oC. Tools and materials used in this lab are thermometers, measuring cups, calorimeters, beaker glasses, dropper drops, volume pipettes, and electric stoves. The materials used are sufficient aquadest, standard solute CuSO4.5H 2O, and solute variables of Na2CO3.5H 2O, MnSO4. H 2O, and KOH. At the time of the practicum, the dissolution heat was calculated from each variable at 2.5 minutes, 5 minutes, 7.5 minutes, 10 minutes, and so on with a solute weight of 1 gram, 3 grams, 5 grams and 7 grams of constant temperature. Then the relation between temperature with time from each solute will be obtained. The results show that CuSO4.5H2O is exothermic, but based on the reaction theory of CuSO4.5H 2O is endothermic. This is due to the absolute dissolved CuSO4.5H 2O particles in the aquadest. The solute variable Na2CO3.10H 2O is endothermic, whereas the solute variables MnSO4.H 2O, and KOH are exothermic. The proposed suggestion is to close the calorimeter tightly, washing wa shing the calorimeter with hot water each replacing the solute, and ensuring that the solute is completely dissolved in the aquadest.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
iv
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU PRAKATA
Puji syukur kami atas kehadirat Allah Swt, kareana atas segala limpahan rahmat, karunia dan rahmat-Nya lah Laporan Resmi Praktikum Dasar Teknik Kimia II dengan materi Panas Pelarutan dan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu dapat diselesaikan dengan lancar. Ucapan terima kasih kepada koordinator asisten laboratorium PDTK II Bagas Guntur, asisten Fawzia Puti Paundrianagari sebagai asisten laporan praktikum panas pelarutan dan kelarutan sebagai fungsi suhu kami, dan semua asisten yang telah membimbing sehingga tugas laporan resmi ini dapat terselesaikan. Dan juga terima kasih kepada teman-teman angkatan 2016 yang telah membantu baik dalam segi waktu maupun motivasi. Tidak dapat dipungkiri bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan. Mohon maaf apabila terdapat kekurangan bahkan kesalahan. Maka dari itu mohon disampaikan kritik dan saran yang sifatnyan membangun. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat berguna sebagai bahan penambah ilmu pengetahuan.
Semarang, 29 Mei 2017
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
v
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................... ............................................. i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii RINGKASAN ........................................................................................................ iv SUMMARY ......................................................... .................................................. ..v DAFTAR ISI ............................................... .................................................. ......... vi DAFTAR TABEL .............................................. .................................................... ix DAFTAR GAMBAR ................................................................... ............................ x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Belaka ng ....................................................... .......................................................................................... ................................... 1 1.2 Tujuan Tujua n Praktikum ..................................................................................... ........................................ ............................................. 2 1.3 Manfaat Manfa at Praktikum ........................................................................ ..................... ................................................... ........... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Panas Pelarutan ...................................................... ......................................................................................... ................................... 3 2.2 Panas Pelarutan Integral dan d an Differensial............................................... ..3 2.3 Penentuan Penentua n Tetapan Kalorimeter ............................................................... 4 2.4 Penentuan Penentua n Kadar Pelarutan Pe larutan Zat yang Akan Diselidiki ............................. 4 2.5 Efek E fek Panas Pa nas pada pa da Proses Pencampuran ...................................................... 5 2.6 Kapasitas Panas dan da n Entalpi ................................................................... ..6 2.7 Kegunaan Panas Pelarutan dalam Indstri ................................................. ...................................... ........... 6 2.8 Data Kapasitas Panas dan Panas Pelarutan dari Beberapa Senyawa ........ 7 BAB III METODE PRAKTIKUM 3.1 Bahan dan Alat yang Digunakan .............................................................. 8 3.2 Gambar Alat ....................................... ...................................................... 8 3.3 Variabel Praktikum ................................................ ................................. 10 3.4 Prosedur Praktikum ..................................... ........................................... 10 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan antara Suhu Vs Waktu pada Solute Standar CuSO4.5H2O ... 11
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
vi
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.2 Hubungan antara Suhu Vs Waktu pada Solute Variabel ........................ 12 4.3 Hubungan antara
Variabe l............................... 14 ∆ Vs Molaritas Solute Variabel
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 17 5.2 Penutup ........................................................ ........................................... 17 DAFTAR PUSTAKA ........................................................... .... ........................................................................................ ................................. 18 LAMPIRAN A. LEMBAR PERHITUNGAN .............................................................. A-1 B. LEMBAR PERHITUGAN GRAFIK .............................................. ..... B-1 RINGKASAN ........................................................................................................ xi SUMMARY ............................................... ................................................... ........ xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Belaka ng ....................................................... ........................................................................................ ................................. 19 1.2 Tujuan Tujua n Praktikum ................................................................................... ........................................ ........................................... 19 1.3 Manfaat Manfa at Praktikum ........................................................................ ..................... ................................................... ......... 19 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kelarutan ..................................................... ................................................................................................ ........................................... 20 2.2 Pembuktian Rumus ................................................ ................................. 20 2.3 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan ................................................... 21 BAB III METODE PRAKTIKUM 3.1 Bahan dan Alat yang Digunakan ............................................................ 22 3.2 Gambar Alat ....................................... .................................................... 22 3.3 Variabel Praktikum ................................................ ................................. 24 3.4 Prosedur Praktikum ..................................... ........................................... 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada Penurunan Suhu ......................... 25 4.2 Hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada Penurunan Suhu ......................... 26 4.3 Hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada Penurunan Suhu ......................... 27 4.4 Hubungan antara anta ra Suhu vs Volume Titran pada Kenaikan Suhu ............ 28
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
vii
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 29 5.2 Penutup ........................................................ ........................................... 29 DAFTAR PUSTAKA ........................................................... .... ........................................................................................ ................................. 30 LAMPIRAN A. LEMBAR DATA HASIL PRAKTIKUM ........................................... A-1 B. LEMBAR PERHITUGAN ............................................................... ......... ........................................................... ..... B-1 C. LEMBAR PERHITUNGAN PER HITUNGAN GRAFIK .................................................. C-1 D. LEMBAR PERHITUNGAN PER HITUNGAN REAGEN ............................................... D-1 E. LEMBAR KUANTITAS RE AGEN ................................................. ..... E-1 REFERENSI LEMBAR ASISTENSI
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
viii
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kapasitas panas (Cp) dan panas pa nas pelarutan ............................................... 7 Tabel 2.2 Hasil percobaan panas pelarutan pe larutan ..................................................... ......................................................... .... A-3 Tabel 2.3 Hasil percobaan KSFT ................................................. ....................... A-4
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
ix
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR GAMBAR
A. PANAS PELARUTAN Gambar 3.1 Termometer .................................................. ................................... 8 Gambar 3.2 3 .2 Gelas ukur ..................................................... ........................................................................................ ................................... 8 Gambar 3.3 Kalorimeter ................................................... ................................... 8 Gambar 3.4 3 .4 Beaker glass .................................................. ................................... 9 Gambar 3.5 Plastisin......................................................... ................................... 9 Gambar 3.6 Pipet tetes.................. .................................................... ....................................................................... ................... 9 Gambar 3.7 Pipet volume ................................................. ................................... 9 Gambar 3.8 Kompor listrik ...................................................... ................................................................................ .......................... 9 Gambar 3.9 Rangkaian alat a lat panas pelarutan ....................................................... 9
B. KSFT Gambar 3.1 Erlenmeyer ................................ .................................................... 22 Gambar 3.2 Buret, statif, klem ................................................................. ......... 22 Gambar 3.3 Tabung reaksi besar ............................................. .......................... 22 Gambar 3.4 3 .4 Beaker glass .................................................. ................................. 23 Gambar 3.5 Termometer .................................................. ................................. 23 Gambar 3.6 Pipet tetes.................. .................................................... ..................................................................... ................. 23 Gambar 3.7 Corong .......................................................................... ................. 23 Gambar 3.8 Pengaduk ................................... .................................................... 23 Gambar 3.9 Toples kaca ................................................... ................................. 23 Gambar 3.10 Rangkaian alat KSFT .................................................................. ....................... ........................................... 23
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
x
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi dari suatu sistem termodinamika. Ada beberapa jenis entalpi dan salah satunya adalah entalpi pelarutan standar. Proses pelarutan tidak selalu bisa melarutkan zat secara keseluruhan. Pemanasan dapat membantu melarutkan zat yang belum terlarut seluruhnya. Panas pelarutan a dalah perubahan entalpi satu mol zat yang dilarutkan dalam n mol solvent pada tekanan dan suhu tetap yang disertai dengan penyerapan atau pembebasan kalor. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, terkadang akan terjadi perubahan energi yang disebabkan adanya perbedaan gaya tarikmenarik antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya tarik pada ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya jauh lebih kecil daripada panas reaksi. Salah satu faktor yang mempengaruhi panas pelarutan pada praktikum ini adalah jenis solute. Solute dibedakan menjadi dua, yaitu solute standar dan solute variabel. Solute standar adalah solute yang telah diketahui panas pelarutannya dan dijadikan dasar untuk mencari nilai tetapan kalorimeter. Seda ngkan solute variabel adalah solute yang akan dicari nilai panas pelarutannya. Pada dunia industri, prinsip panas pelarutan digunakan untuk merancang reaktor. Dengan diketahuinya panas pelarutan yang dihasilkan pada pembuatan produk, maka dapat ditentukan bahan yang digunakan dalam perancangan reaktor tersebut. Sehingga kerusakan yang mungkin terjadi akibat timbulnya panas pelarutan pada proses poduksi akan dapat dihindari. Selain itu, panas pelarutan juga dapat digunakan sebagai dasar pememilihan tungku agar sesuai dengan panas pelarutan zat tertentu serta dalam pemilihan bahan bakar agar menghasilkan panas seefisien mungkin. Sehingga, seorang sarjana teknik kimia yang pada umumnya bekerja di bidang industri harus mengetahui analisa panas pelarutan.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Oleh karena itu, sebagai mahasiswa teknik kimia praktikum panas pelarutan ini menjadi sangat penting untuk dilakukan.
1.2 Tujuan Praktikum
1.
Menentukan panas pelarutan dari suatu zat
2.
Mencari hubungan antara panas pelarutan dengan molaritas dan suhu larutan
3.
Mencari hubungan antara suhu dengan waktu sebagai fungsi panas pelarutan
1.3 Manfaat Praktikum
1. Praktikan mampu menentukan panas pelarutan dari suatu zat 2. Praktikan mengetahui hubungan antara panas pelarutan dengan molaritas dan suhu larutan 3. Praktikan mengetahui hubungan antara suhu dan waktu sebagai fungsi panas pelarutan
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Panas Pelarutan
Panas pencampuran didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila dua atau lebih zat murni dicampur membentuk suatu larutan la rutan pada temperatur tetap dan tekanan 1 atm. Panas pelarutan adalah perubahan entalpi satu mol zat yang dilarutkan dalam n mol solvent pada tekanan dan suhu tetap yang disertai dengan penyerapan atau pembebasan kalor. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, terkadang akan terjadi perubahan energi. Hal ini disebabkan adanya perbedaan gaya tarikmenarik antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya tarik pada ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya jauh lebih kecil daripada panas reaksi.
2.2 Panas Pelarutan Integral dan Differensial
Panas pelarutan integral adalah panas yang diserap atau dilepas bila satu mol zat solute dilarutkan dalam jumlah tertentu solvent untuk mencapai konsentrasi tertentu. Sedangkan panas pelarutan differensial adalah panas yang menyertai pada penambahan satu mol solute ke dalam sejumlah larutan dengan konsentrasi tertentu, sampai penambahan solute tersebut tidak mempengaruhi konsentrasi larutan. Panas pelarutan differensial tidak dapat ditentukan secara langsung, tetapi secara tidak langsung dari panas pelarutan dapat ditulis dengan persamaan (1).
∆ ∆ = [(∆)] ,,
(1)
Dimana d(∆H) = ∆Hs, adalah perubahan enta lpi untuk larutan n2 mol dalam n mol solvent. Pada T, P, dan n tetap, perubahan n2 dianggap 0, karena n berbanding lurus terhadap konsentrasi m (molal). Pada T dan P tetap, penambahan mol solute solute dalam larutan dengan konsentrasi m molal menimbulkan menimbulkan
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU entalpi sebesar d(m.∆Hs) dan panas pelarutan differensial dapat dinyatakan dengan persamaan (2).
, ∆ ,,= .∆
(2)
2.3 Penentuan Tetapan Kalorimeter
Tetapan kalorimeter adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu kalorimeter beserta isinya sebesar 1oC. Salah satu cara kalibrasi k alibrasi yang dapat dilakukan adalah dengan memasukan sejumlah solute tertentu yang telah diketahui panas pelarutannya ke dalam kalorimeter yang telah diisi solvent, lalu perubahan suhu yang terjadi dicatat. Berdasarkan Asas Black, tetapan kalorimeter dapat dinyatakan dalam persamaan (3) atau (4).
Keterangan ;
m.∆H = C.∆T C.∆T
(3)
= .∆ ∆
(4)
C =
tetapan kalorimeter
m =
jumlah mol solute
∆H =
panas pelarutan
∆T =
perubahan suhu yang terjadi
2.4 Penentuan Kadar Pelarutan Zat yang Akan Diselidiki
Dalam penentuan ini diusahakan agar volume solvent sama dengan volume solvent yang akan dikalibrasi. Berdasarkan Asas Black, maka panas pelarutan suatu zat di rumuskan dalam persamaan (5) berikut.
∆ = ∆ ∫
(5)
Dimana : ∆H = panas pelarutan w
= berat solute
BM = berat molekul ∆T = suhu tetap 1- suhu tetap 2 T1 = suhu solute sebelum dilarutkan T2 = suhu akhir kalorimeter
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
4
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Cp = panas jenis solute
2.5 Efek Panas pada Proses Pencampuran
Efek panas yang timbul pada proses pencampuran atau proses pelarutan dapat dinyatakan dengan entalpi. Sebagian besar reaksi kimia terjadi pada tekanan sistem tetap yang sama dengan tekanan luar, sehingga didapatkan persamaan berikut. ∆E
= dQ - P.dV
keterangan ; P = tekanan sistem
E2 - E1
= Q - P.(V2 – V V1)
E2 - E1
= Q - (P.V2) + (P.V1)
karena P1 = P2 = P, maka didapat : (E2 + (P2.V2))
=
(E1 + (P1.V1)) + Q
karena E, P, dan V adalah fungsi keadaan, maka E + P.V juga merupakan fungsi keadaan. Fungsi ini disebut entalpi (H), dimana H = E + P.V. Sehingga persamaan di atas menjadi : H2 – H H1 = Q ∆H
=Q
∆H
= H2 – H H1
Pencampuran dapat dilakukan dalam konsep entalpi : ∆E
= Q – W W1 = Q – Q – {P.(V {P.(V2-V1)}
+. +. =.
sehingga,
∆H = H2 – H H1 = Q.P
Saat substrat dicampur membentuk suatu larutan, biasanya disertai efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas yang terjadi sesuai dengan perubahan entalpi total. Begitu juga dengan reaksi steady state, yaitu perubahan entalpi kinetik dan potensial dapat diabaikan karena hal ini sudah umum dalam proses pencampuran dan dapat disamakan dengan efek panas (Badger dan Bachero, 1958).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
5
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2.6 Kapasitas Panas dan dan Entalpi
Kapasitas panas adalah banyaknya kalor yang dipe rlukan untuk menaikkan suhu zat (benda) sebesar jumlah tertentu (misal 1oC) pada tekanan tetap. Panas jenis adalah kapasitas bahan tiap massa. n.I = m.C
. ; = . ; = I = BM.C keterangan :
C
=
panas jenis
BM
=
berat molekul
m
=
massa
n
=
jumlah mol
Entalpi didefinisikan sebagai : H
= U + PV
∆H
= H2 - H1 = Q.P
keterangan :
H = Entalpi U = Enegi dalam Q = Panas yang diserap pada P tetap (Day dan Underwood, 1983)
Jadi perubahan entalpi adalah panas yang diserap pada tekanan tetap, jadi harganya tergantung pada BM untuk mencapai kondisi akhir.
2.7 Kegunaan Panas Pelarutan dalam Industri
1. Mendapatkan panas bahan bakar semaksimal mungkin, misal suatu zat diketahui panas pelarutannya sebesar 4000oC, maka digunakan bahan bakar yang memberi panas 4000oC. Sehingga keperluan bahan bakar dapat ditekan semaksimal mungkin. 2. Dalam pembuatan reaktor kimia, bila panas pelarutannya diketahui, dengan demikian perancangan reaktor disesuaikan dengan panas pelarutan zat. Hal ini
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
6
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU untuk menghindari kerusakan pada reaktor karena kondisi termal tertentu dengan kelarutan reaktor tersebut (Daniel, 1962).
2.8
Data Kapasitas Panas (Cp) dan Panas Pelarutan (∆Hs) dari Beberapa
Senyawa
Beberapa data senyawa dengan kapasitas panas dan panas pelarutannya dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1 Kapasitas Panas (Cp) dan Panas Pelarutan (∆Hs) Senyawa
Kapasitas Panas (cal/mol K)
Panas Pelarutan (cal/mol)
10,3+0,00376T
-4.404
MgSO4.7H2O
89
-3.180
MgCl2. 6H2O
77,1
3.400
CuSO4.5H2O
67,2
-2.850
BaCl2.2H2O
37,3
-4.500
KCl
Sumber : Perry, R. H.. 1984. Chemical Engineering Hand Book Tanda positif (+) pada data ∆Hs menunjukkan bahwa reaksi bersifat eksotermis atau reaksi menghasilkan panas dari sistem ke lingkungan. Sedangkan tanda negatif (-) menunjukkan bahwa reaksi bersifat endotermis atau reaksi menyerap panas dari lingkungan ke sistem.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
7
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB III METODE PRAKTIKUM
3.1 Bahan dan dan Alat yang Digunakan
A. Bahan 1. Aquadest 80oC, 80 ml 2. Solute standar : CuSO4. 5H2O 2 gram 3. Solute variable : Na2CO3.10H2O; MnSO4.H2O; KOH 1,3,5,7 gram B. Alat 1. Thermometer 2. Gelas ukur 3. Kalorimeter 4. Beaker glass 5. Plastisin 6. Pipet tetes 7. Pipet volume 8. Kompor listrik
3.2 Gambar Alat
Gambar 3.1 Termometer
Gambar 3.2 Gelas Ukur
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
Gambar 3.3 Kalorimeter
8
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Gambar 3.4 Beaker glass
Gambar 3.5 Plastisin
Gambar 3.7 Pipet volume
Gambar 3.8 Kompor listrik
b
Gambar 3.6 Pipet tetes
Keterangan : a = Kalorimeter b = Thermometer
a
Gambar 3.9 Rangkaian Alat Panas Pelarutan
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
9
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 3.3 Variabel Praktikum
1. Variabel Tetap a. Solute standar (CuSO4. 5H2O) 2 gr b. Aquades 80oC, 80 ml 2. Variabel Bebas a. Solute variabel (Na2CO3.10H2O; MnSO4.H2O; KOH) 1,3,5,7 gram b. ∆t = 2,5 menit
3.4 Prosedur Praktikum
Penentuan Tetapan Kalorimeter 1. Panaskan 80 ml aquades pada T = 80oC 2. Masukan ke kalorimeter lalu catat suhu tiap 2,5 menit sampai 3×tetap 3. Panaskan lagi 80 ml aquades pada T = 80oC 4. Timbang 2 gr solute standar ( yang telah diketahui panas pelarutannya 5. Masukkan aquades yang sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta CuSO4. 5H2O yang telah ditimbang 6. Mencatat suhunya 2,5 menit sampai 3× tetap
Penentuan Panas Pelarutan Solute Variabel 1. Panaskan 80 ml aquades T = 80oC 2. Timbang solute variabel (Na2CO3.10H2O; MnSO4.H2O; KOH) 1,3,5,7 gr 3. Masukan aquades yang sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta variabel berubahnya 4. Mencatat suhunya tiap 2,5 menit sampai 3×tetap
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
10
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hubungan antara suhu vs waktu pada solute standar CuSO 4.5H2O 62 61 ) C ˚ ( u h u S
60
CuSO4.5H2O 2 gram
59 58 0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Waktu (menit)
Gambar 4.1 Grafik hubungan suhu vs waktu pada CuSO4.5H2O Dari grafik diatas dapat dilihat grafik kenaikan suhu pada kalorimeter dari suhu 60oC menjadi suhu konstan 61oC. Reaksi yang terjadi pada CuSO4.5H2O yaitu bersifat endotermis karena memiliki nilai ∆Hs = -2,85 kal/mol (Perry, 2008). Reaksi bersifat endotermis, berarti sistem menyerap kalor dan lingkungan melepas kalor. Secara teori, akan terjadi penurunan suhu seiring dengan bertambahnya waktu. Pada gambar 4.1 terjadi kenaikan suhu yang berarti tidak sesuai dengan teori. Hal ini disebabkan karena partikel CuSO4.5H2O tidak terlarut seluruhnya di dalam aquades sehingga sifat termal CuSO4.5H2O untuk menyerap kalor tidak maksimal dan menyebabkan suhu lingkungan meningkat (Piana, 2012).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
11
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.2 Hubungan antara suhu vs waktu pada solute variabel
4.2.1 Na2CO3.10H2O
) C ˚ ( u h u S
63 62 61 60 59 58 57 56 55 54
1 gram 3 gram 5 gram 7 gram 0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Waktu (menit)
Gambar 4.2 Grafik hubungan suhu vs waktu pada Na2CO3.10H2O Dari grafik diatas, suhu konstan dari masing-masing kuantitas 1,3,5,7 gram berturut-turut adalah 56oC, 60oC, 62 oC, dan 60 oC. Diketahui ∆Hs = -16,22 kal/mol (Perry, 2008), artinya reaksi bersifat endotermis, dimana sistem menyerap kalor dan lingkungan melepas kalor sehingga terjadi kenaikan suhu pada sistem. Dengan bertambahnya waktu, suhu lingkungan akan mengalami penurunan. Grafik diatas belum sesuai dengan reaksi yang terjadi karena mengalami kenaikan suhu. Hal ini disebabkan oleh Na2CO3.10H2O yang tidak terlarut sempurna dalam aquades (Piana, 2012).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
12
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.2.2 MnSO4.H2O 68 67 66 65 ) C 64 ˚ ( u 63 h u 62 S 61 60 59
1 gram 3 gram 5 gram 7 gram
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Waktu (menit)
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara suhu vs waktu pada MnSO4.H2O Dari grafik diatas suhu konstan masing-masing masing-masing kuantitas 1,3,5,7 gram berturutturut adalah 60oC, 62oC, 61 oC, dan 67 oC. Diketahui ∆Hs = +11,9 kal/mol (Perry, 2008), artinya reaksi bersifat eksotermis dimana sistem melepas kalor ke lingkungan sehingga suhu lingkungan meningkat. Pada grafik terjadi kenaikan suhu secara keseluruhan dengan penambahan waktu, sehingga grafik telah sesuai dengan reaksi yang terjadi (Inayatul, 2015). 4.2.3 KOH 73 72 71 ) C ˚ ( u h u S
70
1 gram
69
3 gram
68
5 gram
67
7 gram
66 65 0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Waktu (menit)
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara suhu vs waktu pada KOH
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
13
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu konstan masing-masing kuantitas 1,3,5,7 gram gram berturut-turut adalah 71oC, 72oC, 68 oC, dan 71 oC. Diketahui nilai ∆Hs = +12,91 kal/mol (Perry, 2008) yang berarti reaksi be rsifat eksotermis. eksotermis. Secara teori, akan terjadi kenaikan suhu lingkungan (Sigma, 2003). Pada gambar 4.4 tidak terjadi kenaikan suhu. Hal ini disebabkan oleh KOH yang tidak terlarut sempurna dalam aquades sehingga sifat termal KOH dalam melepaskan kalor tidak berlangsung secara maksimal (Piana, 2012).
4.3 Hubungan antara ∆H vs molaritas solute variabel
4.3.1 Na2CO3.10H2O 0 -500 0 -1000 ) l -1500 o -2000 m / J -2500 k ( H-3000 ∆ ̠ -3500 -4000 -4500 -5000
0,1
0,2
0,3
0,4
y = 13534x 13534x - 4364,5 R² = 0,8066
M
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara ∆H vs molaritas pada Na2CO3.10H2O Berdasarkan grafik diatas menunjukan grafik yang naik, dimana nilai ∆H semakin naik. Hal ini sesuai dengan teori bahwa Na2CO3.10H2O bersifat endotermis
∆ ∆ , dengan ∆H bernilai positif. Maka . , bernilai negatif sehingga menjadi 10 Dengan demikian apabila suhu dinaikan, pangkat dari 10 akan berkurang yang artinya kelarutannya menjadi semakin besar. Hal ini berdasarkan hukum hukum Van’t Hoff: Log S =
−∆ + C ,
S (kelarutan) dalam hal ini adalah sama dengan molaritas sehingga apabila molaritas naik, nilai ∆H juga akan meningkat karena nilai molaritas dan ∆H berbanding lurus (Inayatul, 2015).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
14
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.3.2 MnSO4.H2O 0 -1000 0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
-2000 ) l -3000 o m-4000 / J k (
-5000
H
∆-6000 -7000 y = 3230,4x 3230,4x - 7684,2 R² = 0,4337
-8000 -9000
M
Gambar 4.6 Grafik hubungan antara ∆H vs molaritas pada MnSO4.H2O Berdasarkan grafik diatas terjadi kenaikan nilai ∆H dan molaritas. Hal ini sesuai dengan teori bahwa MnSO4.H2O bersifat eksotermis sehingga ∆H bernilai negatif dan berdasarkan Azas Black yaitu: -∆H =
. . ∆ – ∫
Apabila massa MnSO4.H2O bertambah, maka nilai ∆H juga akan meningkat. Molaritas juga akan bertambah seiring dengan penambahan MnSO4.H2O karena massa MnSO4.H2O berbanding lurus dengan molaritasnya. Pada massa 7 gram, terjadi penurunan ∆H MnSO4.H2O. hal ini disebabkan oleh calorimeter yang tidak terisolasi sempurna sehingga proses tidak berlangsung secara adiabatic (Petrucci, 1987).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
15
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.3.3 KOH 0 -200
0
0,5
-400 ) l o m -600 / J k ( -800 H ∆
1
1,5
2
y = 791,44x 791,44x - 1250,6 R² = 0,7841
-1000 -1200 -1400
M
Gambar 4.7 Grafik hubungan ∆H vs molaritas pada KOH Berdasarkan grafik diatas menun jukan grafik yang naik, dan nilai ∆H semakin semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan reaksi KOH yang be rsifat eksotermis dimana pada reaksi
∆ ∆ , eksotermis ∆H bernilai negatif maka . , bernilai positif sehingga menjadi 10 Dengan begitu apabila suhu dinaikan maka kelarutan menjadi semakin besar. Hal ini sesuai dengan rumus Van’t Hoff: Log S =
∆ + C ,
S (kelarutan) dalam hal ini sama dengan molaritas. Apabila molaritas naik, nilai ∆H juga semakin meningkat karena berdasarkan persamaan, nilai ∆H dan molaritas berbanding lurus (Inayatul, 2015).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
16
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Larutan CuSO4.5H2O dan Na2CO3.10H2O bersifat endotermis karena system menyerap kalor dan lingkungan 2. Larutan MnSO4.H2O dan KOH bersifat eksotermis karena system melepas kalor ke lingkungan 3. Hubungan antara sehingga
∆ dan molaritas pada solute variabel berbandingg lurus,
∆ akan mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan molaritas
5.2 Saran
1. Menutup kalorimeter dengan rapat 2. Mencuci kalorimeter dengan air panas sebelum mengganti solute 3. Memastikan solute telah terlarut sempurna dalam aquadest
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
17
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
DAFTAR PUSTAKA
Badger, W. Z.. dan Bachero, J. F. 1958. Introduction to Chemial Engineering International Student edition. edition. Mc Graw Hill Book Co. Kogakusha. Tokyo. Daniel, F.. 1962. Experimental Physical Chemistry 6th ed. International Student edition. edition. Mc Graw Hill Book Co. Inc New York. Kogakusha Co. Ltd. Tokyo. Day, R. A. dan Underwood, A. L. 1983. Analisa Kimia Kuantitatif edisi 4 diterjemahkan Drs. R. Gendon. Gendon. Erlangga. Jakarta. Dwi Saputra, Yohanes.2010. Mesin Yohanes.2010. Mesin Carnot Kuantum Berbasis Partikel Partikel Dua tingkat di dalam Kotak Potensial Satu Dimensi.Jurnal Dimensi.Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol 6. No 1.FMIPA Insitut Teknologi Sepuluh Nopermber:Surabaya. Handayani, Cahyo Fajar (n.d) Laporan (n.d) Laporan Praktikum Kimia Fisika Panas Pelarutan dan da n Hukum Hess. Hess. Lab Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang. Perry, R. H.. 1984. Chemical Engineering Hand Book 6 Book 6 th ed . Mc Graw Hill Book Co. Kogakusha Co. Ltd. Tokyo. Piana, Noni.2012. Pengembangan Perangkat Pembelajaran untuk Pembelajaran Termokimia di SMA/MA Kelas XII IPA. Skripsi. IPA. Skripsi. FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
18
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PERHITUNGAN PANAS PELARUTAN
1. Penentuan Tetapan Kalorimeter Solute Standar = CuSO4.5H2O ∆Hf
= -2279,65 KJ/mol
Cp
= 0,28 KJ/Kmol
BM
= 248,55 gr/mol
T1
= 298 K
T2
= 334 K
W
= 2 gram
∫ = -2279,65 + ∫ 0,28
∆Hs = ∆Hf + +
= -2269,57 KJ/mol Tetapan Kalorimeter ∆Hs -2269,57
. .∆ - ∫ , . .− - ∫ 0,28 =
=
-2269,57
= 4491,9C - 10,08
C
= -0,503 KJ/K mol
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2. Penentuan Panas Pelarutan Solute Variabel 2.1 Na 2.1 Na2CO3.10H2O Cp
= 0,55032 KJ/K mol
BM
= 286 gr/mol
1 gram (T2 = 329 K ; ∆T = 31 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, – ∫ 0,55032 = =
= -4476,658 KJ/mol
3 gram (T2 = 333 K ; ∆T = 35 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,55032 = =
= -1697,6042 KJ/mol
5 gram (T2 = 335 K ; ∆T = 37 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,55032 = =
= -1027,368 KJ/mol
7 gram (T2 = 333 K ; ∆T = 35 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,55032 = =
= -738,5512 KJ/mol
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2.2 MnSO4.H2O Cp
= 25,784 + (0,3766)T KJ/ Kmol
BM
= 169 gr/mol
1 gram (T2 = 333 K ; ∆T = 35 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 25,784 0,3766T = =
= -8036,2905 KJ/mol
3 gram (T2 = 335 K ; ∆T = 37 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 25,784 0,3766T = =
= -6405,5757 KJ/mol
5 gram (T2 = 334 K ; ∆T = 36 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 25,784 0,3766T = =
= -5817,6504 KJ/mol
7 gram (T2 = 340 K ; ∆T = 42 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 25,784 0,3766T = =
= -6630,618 KJ/mol
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2.3 KOH Cp
= 0,0649 KJ/K mol
BM
= 56 gr/mol
1 gram (T2 = 344 K ; ∆T = 46 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,0649 = =
= -1298,7134 KJ/mol
3 gram (T2 = 345 K ; ∆T = 47 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,0649 = =
= -444,3503 KJ/mol
5 gram (T2 = 341 K ; ∆T = 43 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,0649 = =
= -245,0357 KJ/mol
7 gram (T2 = 344 K ; ∆T = 46 K) ∆Hs
. .∆ - ∫ −, −, – ∫ 0,0649 = =
= -188,9894 KJ/mol
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-4
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 3. Penentuan Molaritas Solute Variabel 3.1 Na 3.1 Na2CO3.10H2O
1 gram
3 gram
5 gram
7 gram
= 1 = 0.044 M = 1 = 0.131 M M= = 1 = 0.218 M M= = 1 = 0.306 M M= M=
3.2 MnSO4.H2O
1 gram
3 gram
5 gram
7 gram
= 1 = 0.074 M = 1 = 0.222 M M= = 1 = 0.370 M M= = 1 = 0.518 M M= M=
3.3 KOH
1 gram
3 gram
5 gram
7 gram
= 1 = 0.223 M = 1 = 0.670 M M= = 1 = 1.116 M M= = 1 = 1.562 M M= M=
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-5
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PEHITUNGAN GRAFIK PANAS PELARUTAN
A. Hubungan antara Suhu dan Waktu 1. Solute Standar CuSO4.5H2O Waktu (x) Suhu (y) 2.5 333 5 334 7.5 334 10 334 1335 Ʃ 25
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − = . . –
x2 6.25 25 56.25 100 187.5
xy 832.5 1670 2505 3340 8347.5
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − . . = . . –
m=
c =
= 0.12
= 333
y = 0.12x + 333
2. Solute Variabel
Ʃ
Na2CO3.10H2O 1 gram Waktu (x) 2.5 5 7.5 10 25
x2 6.25 25 56.25 100 187.5
Suhu (y) 328 329 329 329 1315
xy 820 1645 2467.5 3290 8222.5
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − . = . . –
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − = . . –
c =
m=
= 328
= 0.12
y = 0.12x + 328
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Ʃ
Na2CO3.10H2O 3 gram Waktu (x) 2.5 5 7.5 10 25
x2 6.25 25 56.25 100 187.5
Suhu (y) 332 333 333 333 1331
xy 830 1665 2497.5 3330 8322.5
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − . . = . . –
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . . − = . . –
c =
m=
= 332
= 0.12
y = 0.12x + 332
B. Hubungan antara Molaritas Vs ∆H 1. Na2CO3.10H2O
Ʃ
Molaritas (x) 0.044 0.131 0.218 0.306 0.699
x2 0.001936 0.017161 0.047524 0.093636 0.160257
∆H (y) -4476.65792 -1697.60453 -1084.91104 -738.5512 -7997.72469
Ʃxy− ƩxƩy m= Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx −. − .−. .−. = . – .
xy -196.973 -222.386 -236.510 -225.997 -881.866
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . −. − .−. .−. = . . – . .
c =
= -4364,5
= 13534
y = 13534x – 13534x – 4364.5 4364.5
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2. MnSO4.H2O
Ʃ
Molaritas (x) 0.074 0.222 0.370 0.518 1.184
x2 0.005476 0.049284 0.136900 0.268324 0.459984
∆H (y) -8036.2905 -6412.6019 -5824.4760 -6638.6568 -26912.0252
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx −. −. − .−. .−. = . – . .
m=
xy -594.685 -1423.598 -2155.056 -3438.824 -7612.163
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . .−. − .−. = . . – .
c =
= -7684.21
= 3230.43
y = 3230.43x – 3230.43x – 7684.21 7684.21
3. KOH
Ʃ
Molaritas (x) 0.223 0.670 1.116 1.562 3.571
x2 0.049729 0.448900 1.245456 2.439844 4.183929
∆H (y) -1298.7134 -444.3489 -245.0355 -188.0894 -2176.1872
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx −. −. − .−. .−. = . – – . .
m=
= 791.44
xy -289.6130 -297.7138 -273.4596 -293.7956 -1154.582
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . .−. −. − .−. = . – .
c =
= -1250.6
y = 791.44x – 791.44x – 1250.6 1250.6
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU RINGKASAN
Kelarutan merupakan konsentrasi solute dalam larutan jenuh. Larutan dikatakan jenuh pada temperature tertentu. Jika zat terlarut kurang dari zat pelarut disebut larutan tidak jenuh, sedangkan jika jumlah zat terlarut melebihi jumlah zat pelarut hingga tidak dapat larut lagi disebut larutan jenuh. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui kelarutan suatu zat dan mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan larutan. Faktor-faktor yang memengaruhi kelarutan yaitu suhu, besar partikel, pengadukan, serta tekanan dan volume. Semakin tinggi suhu menyebabkan menyebabka n kelarutan semakin besar. Apabila tekanan diperbesar maka volume diperkecil, dan pengad ukan cepat, kelarutan akan semakin besar. Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah tabung reaksi besar, erlenmeyer, termometer, buret, statif, klem, beaker glass, pipet tetes, corong, pengaduk, dan toples kaca. k aca. Bahan B ahan yang digunakan adalah asam oksalat, NaOH, dan aquadest. Hal yang harus dilakukan adalah melarutkan asam oksalat jenuh dan menitrasi larutan asam oksalat pada suhu tertentu dengan NaOH. Hasil praktikum menunjukkan bahwa hubungan antara – Log S dan 1/T yaitu apabila suhu diturunkan, maka kelarutannya semakin kecil. Harga 1/T akan semakin tinggi dan nilai – Log S semakin rendah. Apabila suhu dinaikkan d inaikkan maka kelarutannya semaikin meningkat, nilai 1/T 1 /T akan semakin kecil dan – Log S meningkat. Ketika suhu diturunkan, volume titran yang dibutuhkan akan semakin kecil dan apabila suhu dinaikkan, volume titran semakin besar. Saran yang diusulkan yaitu segera menitasi apabila telah didapatkan suhu yang diinginkan dan menambah jumlah erlenmeyer serta buret agar titrasi dapat segera dilakukan.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
xi
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU SUMMARY
Solubility is a solute in saturated solution. The solution would be saturated in a certain temperature. If solute are less than solvent, it ’s ’s called unsaturated solution , whereas the amount of solute are more than solute until it couldn’t be dissolved, it’s called saturated solution. The purpose of this experiment is to know solubility of substance and to know the effect of temperature to the velocity of solution. Factors that could effect solubility are temperature, particle size, stirring, pressure and volume. The tools that used during experiment is a large reaction tube, erlenmeyer, thermometer,burrete, stative and so on. Whereas the materials is oxalate acid,NaOH, and aquadest. The main of this experiment is dissolving oxalate acid until become saturated solution and titrating titrating oxalate acid acid with NaOH in different temperature based based on reagent quantity. Based on the experiment that had been done can be conclude that the relation between – Log S and 1/T is inversely proportional it means if the temperature is lowered, the value of the soulibilty would be small. So that, the value of – Log S would be got down and 1/T raised. Whereas if the temperature te mperature is raised, the solubility would be raised too. So that, the value of – Log S would be raised and 1/T got down. When When the temperature is lowered, the titran volume that we needed to is a little, whereas when the temperature is raised, the titran volume that we needed to would be much. The advice for the next experiment is to titrate oxalate acid immediately if we already get the temperature we want, and increase the number of erlenmeyer and burrete so we can titrating analite immediately.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
xii
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelarutan merupakan konsentrasi solute dalam larutan jenuh. Untuk solute padat maka pada larutan jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan fasenya dan masuk ke fase cair dengan kecepatan sama dengan molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat. Apabila suatu larutan suhunya diubah, maka hasil ha sil kelarutannya juga akan berubah. Larutan dikatakan jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh. Sedangkan bila jumlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Kelarutan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Beberapa contoh kegunaan prinsip kelarutan sebagai fungsi suhu dalam industri antara lain pada pembuatan reaktor kimia. Selain itu kegunaan lainnya adalah pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral serta digunakan sebagai dasar proses pembuatan granal-granal pada industri baja. Sehingga, seorang sarjana teknik kimia yang pada umumnya bekerja di bidang industri harus mengetahui analisa kelarutan sebagai fungsi temperatur. Oleh karena itu, sebagai mahasiswa teknik kimia praktikum kelarutan sebagai fungsi temperatur ini menjadi sangat penting untuk dilakukan.
1.2 Tujuan Praktikum
1.
Mengetahui kelarutan suatu zat
2.
Mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan kelarutan
1.3 Manfaat Praktikum
1. Praktikan mengetahui kelarutan dari suatu zat 2. Praktikan mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan kelarutan
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
19
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelarutan
Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah mencapai maksimal sehingga penambahan solute lebih lanjut tidak dapat larut lagi. Konsentrasi solute dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solute padat maka larutan jenuhnya terjadi keseimbangan dimana molekul fase padat meninggalkan fasenya dan masuk ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat. Kelarutan dipengaruhi oleh beberapa faktor.
2.2 Pembuktian Rumus
Hubungan antara keseimbangan tetap dan kelarutan dengan temperatur dirumuskan Van’t Hoff :
= ∆ ∫ ln= ∫ ∆ ln = ∆ ∆ . log = , Keterangan :
ΔH
=
panas pelarutan zat per mol (kal/gr mol)
R
=
tetapan gas ideal (1,987 kal/gr mol K)
T
=
suhu (K)
S
=
kelarutan per 1000 gr solute
Penurunan rumus Van’t Hoff :
= ∆ = ∆ ∆ = ∆∆ ∆ ∆ ∆ = PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
20
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU dengan
∆= ln ∆=ln ∆ = ∆− ∆ ∆ ∆ =ln (Day dan Underwood, 1983)
2.3 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan
Berikut adalah beberapa faktor yang mempengaruhi kelarutan (Daniel, 1962) : 1. Suhu
∆ log = ,
∆ −∆ , Pada reaksi endoterm ΔH (+) maka . , berharga (-) sehingga = 10 Dengan demikian jika suhu dinaikkan, pangkat dari 10 menjadi kecil sehingga S menjadi semakin besar. Dan pada reaksi eksoterm ΔH (-) ( -) maka
∆ berharga (+). Juga apabila suhu diperbesar maka S semakin besar dan . sebaliknya. 2. Besar Partikel Semakin besar luas permukaan, partikel akan mudah larut. 3. Pengadukan Dengan pengadukan, tumbukan antara molekul-molekul molekul -molekul solvent makin cepat sehingga semakin cepat larut (kelarutannya besar). 4. Tekanan dan Volume Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, gerakan partikel semakin cepat. Hal ini berpengaruh besar terhadap fase gas sedang pada zat cair hal ini tidak berpengaruh.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
21
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB III METODE PRAKTIKUM
3.1 Bahan dan dan Alat yang Digunakan
A. Bahan 1. H2C2O4.2H2O 60oC, 90 ml 2. NaOH 1,25 N, 150 ml 3. Aquadest 4. Indikator PP @ 3 tetes, 5 ml B. Alat 1. Erlenmeyer 2. Tabung reaksi besar 3. Thermometer 4. Buret, statif, klem 5. Beaker glass 6. Pipet tetes 7. Corong 8. Pengaduk 9. Toples kaca
3.2 Gambar Alat
Gambar 3.1 Erlenmeyer
Gambar 3.2 Tabung reaksi besar
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
Gambar 3.3 Termometer
22
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Gambar 3.4 Buret, statif, klem
Gambar 3.5 Beaker glass
Gambar 3.6 Pipet tetes
Gambar 3.7 Corong
Gambar 3.8 Pengaduk
Gambar 3.9 Toples kaca
d c Keterangan: a
a : Toples kaca b : Es batu b
c : Tabung reaksi d : Thermometer
3.10 Gambar rangkaian alat KSFT
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
23
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 3.3 Variabel Praktikum
1. Variabel Tetap Volume asam oksalat untuk dititrasi = 5 ml 2. Variabel Bebas ∆T Asam oksalat = 7 oC
3.4 Metode praktikum
1. Membuat larutan asam oksalat jenuh 60oC 90 ml 2. Larutan asam oksalat jenuh dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar 3. Tabung reaksi dimasukkan dalam toples kaca berisi es batu dan garam lalu masukkan thermometer ke dalam tabung reaksi 4. Larutan jenuh diambil 5 ml tiap penurunan suhu 7 oC 5. Titrasi dengan NaOH 1,25 N, indikator PP 3 tetes 6. Mencatat kebutuhan NaOH 7. Tabung reaksi dikeluarkan pada saat suhu terendah lalu diambil 5 ml lagi setiap kenaikan suhu 7oC 8. Titrasi dengan NaOH 1,25 N, indikator PP 3 tetes 9. Mencatat kebutuhan NaOH 10. Membuat grafik log S vs 1/T 11. Membuat grafik V NaOH vs T yang terjadi karena kondisi suhu dan volume titran
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
24
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada Penurunan Suhu 0 3
3,1
3,2
3,3
3,4
-0,1 y = 0,6369x 0,6369x - 2,3299 R² = 0,1249
-0,2 S -0,3 g o l - -0,4
-0,5 -0,6 -0,7
1/T
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara – antara – log log S vs 1/T pada penurunan suhu Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa apabila suhu diturunkan maka harga 1/T akan semakin besar dan harga log S semakin kecil. Apabila suhu diturunkan maka nilai kelarutannya akan semakin menurun sebab reaksi yang terjadi bersifat endotermis. Larutan yang bersifat endotermis memiliki ∆H (entalpi) bernilai positif se hingga nilai log S adalah negatif, sesuai dengan rumus berikut. Log S =
−∆ ,
(Inayatul, 2015)
Hal tersebut juga sesuai dengan data kelarutan bahwa apabila asam oksalat dilarutkan pada suhu 0oC, nilai kelarutannya sebesar 3,54. Sedangkan pada suhu 60oC kelarutannya sebesar 44,32 (Lange’s Handbook, 1999). Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa pada reaksi endotermis, apabila suhu diturunkan maka kelarutannya juga akan semakin menurun.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
25
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Pada suhu 41oC terjadi penyimpangan pada grafik, yaitu terjadi kenaikan nilai log S. Hal ini disebabkan oleh suhu yang tidak konstan sehingga pada saat suhu 41 oC volume titran yang dibutuhkan menjadi lebih besar dan nilai log S juga semakin besar.
4.2 Hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada Kenaikan Suhu 0 -0,05
3
3,05
3,1
-0,1
3,15 3,2 3,25 y = 1,3653x 1,3653x - 4,5248 R² = 0,7719
3,3
-0,15 S g o l -
-0,2 -0,25 -0,3 -0,35 -0,4
1/T
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara – antara – Log Log S vs 1/T pada kenaikan suhu Berdasarkan grafik diatas dapat disimpulkan bahwa ketika suhu dinaikan maka kelarutannya juga semakin besar karena ka rena reaksi bersifat endotermis. Nilai entalpi reaksi endotermis adalah positif sehingga log S bernilai be rnilai negatif, sesuai dengan rumus berikut. Log S =
−∆ ,
(Inayatul, 2015)
Hal tersebut juga sesuai dengan data kelarutan bahwa apabila asam oksalat dilarutkan pada suhu 0oC, nilai kelarutannya sebesar 3,54. Sedangkan pada suhu 60oC kelarutannya sebesar 44,32 (Lange’s Handbook, 1999). Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa pada reaksi endotermis, apabila suhu dinaikan maka kelarutannya juga akan semakin besar. Pada suhu 55oC terjadi penyimpangan pada grafik yang disebabkan oleh H2C2O4.2H2O (asam oksalat) hasil pemanasan tidak segera dititrasi sehingga terjadi
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
26
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU penurunan suhu yang menyebabkan nilai kelarutan semakin kecil dan harga log S juga akan semakin menurun (Lange’s Handbook, 1999).
4.3 Hubungan antara Suhu vs Volume Titran pada Penurunan Suhu 40 35
) L 30 m ( n25 a r t i 20 T e m15 u l o10 V
y = 0,1857x 0,1857x - 40,694 R² = 0,0428
5 0
290
300
310
320
330
Suhu (⁰C)
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara suhu vs volume titran pada penurunan suhu Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa penurunan suhu akan memperkecil jumlah volume titran yaitu NaOH 1,25 N. Hal ini disebabkan karena pada saat terjadi penurunan suhu, reaksinya adalah endotermis dimana panas diserap oleh sistem, sesuai dengan asas Le Chatelier yaitu kelarutan akan berkurang karena proses yang terjadi adalah endotermis sehingga konsentrasi H2C2O4.2H2O dalam larutan semakin kecil. Hal tersebut juga menyebabkan volume titran yang dibutuhkan semakin sedikit sesuai dengan rumus: M1 . V1 . ekivalen = M2 . V2 . ekivalen Namun pada saat suhu 41oC volume titran meningkat yang disebabkan oleh adanya endapan di dalam zat yang akan dititrasi (H2C2O4.2H2O) yang terjadi akibat asam oksalat yang tidak terlarut sempurna, sehingga dibutuhkan volume titran yang lebih banyak dari sebelumnya (Perry, 1984).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
27
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 4.4 Hubungan antara Suhu vs Volume Titran pada Kenaikan Suhu 20 18 ) 16 L m ( 14 n 12 a r t i 10 T e 8 m u 6 l o V 4 2 0
y = 0,1914x 0,1914x - 48,079 R² = 0,1847
305
310
315
320
325
330
Suhu (⁰C)
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara suhu vs volume titran pada kenaikan suhu Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa kenaikan suhu akan memperbesar volume titran. Hal ini disebabkan karena pada saat terjadi kenaikan suhu, reaksinya adalah eksotermis. Dimana panas dilepas oleh sistem, sesuai d engan asas Le Chatelier yang apabila reaksi bersifat eksotermis maka kelarutannya akan bertambah sehingga konsentrasi H2C2O4.2H2O
dalam larutan semakin besar. Hal tersebut juga
menyebabkan volume titran yang dibutuhkan semakin banyak, sesuai dengan rumus: M1 . V1 . ekivalen = M2 . V2 . ekivalen Namun pada saat suhu 55oC terjadi penurunan volume titran. Hal ini disebabkan oleh H2C2O4.2H2O hasil pemanasan yang yang tidak segera dititrasi dititrasi sehingga terjadi penurunan suhu. Penurunan suhu menyebabkan kelarutan H2C2O4.2H2O menjadi berkurang dan volume titran yang dibutuhkan lebih sedikit (Lange’s Handbook, 1999).
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
28
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Apabila suhu diturunkan, nilai 1/T akan semakin besar dan nilai – nilai – Log Log S semakin kecil. Hal ini sesuai dengan data kelarutan asam oksalat yang apabila dilarutkan pada suhu 0oC nilai kelarutannya 3,54 dan pada suhu 60oC nilai kelarutannya 44,32 2. Apabila suhu dinaikkan, nilai 1/T akan semakin kecil dan nilai – nilai – Log Log S akan semakin besar 3. Penurunan suhu akan memperkecil jumlah volume titran karena konsentrasi asam oksalat dalam larutan semakin kecil 4. Kenaikan suhu menyebabkan jumlah volume titran bertambah karena konsentrasi asam oksalat dalam larutan juga meningkat
5.2 Saran
1. Segera menitrasi larutan asam oksalat apabila telah didapatkan suhu yang diinginkan 2. Menambah jumlah erlenmeyer dan buret agar titrasi dapat segera dilakukan
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
29
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR PUSTAKA
Daniel, F.. 1962. Experimental Physical Chemistry 6th ed. International Student edition. edition. Mc Graw Hill Book Co. Inc New York. Kogakusha Co. Ltd. Tokyo. Day, R. A. dan Underwood, A. L. 1983. Analisa Kimia Kuantitatif edisi 4 diterjemahkan Drs. R. Gendon. Gendon. Erlangga. Jakarta Dwi Saputra, Yohanes.2010. Mesin Yohanes.2010. Mesin Carnot Kuantum Berbasis Partikel Partikel Dua tingkat di dalam Kotak Potensial Satu Dimensi.Jurnal Dimensi.Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol 6. No 1.FMIPA Insitut Teknologi Sepuluh Nopermber:Surabaya. Ugur, Bayca (n.d). (n.d). Recovery o Boric Acid from Colamanite Waste by Sulfuric Acid Leaching and Crystallization. University Crystallization. University of Celal Bayar: Turkey. Perry, R. H.. 1984. Chemical Engineering Hand Book 6 Book 6 th ed . Mc Graw Hill Book Co. Kogakusha Co. Ltd. Tokyo.
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
30
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DATA HASIL PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
MATERI : Panas Pelarutan dan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu I. TUJUAN PERCOBAAN
a. Panas pelarutan 1. Menentukan panas pelarutan dari suatu zat 2. Mancari hubungan antara panas pelarutan dengan molaritas dari suatu larutan 3. Mencari hubungan antara suhu dengan waktu sebagai fungsi panas pelarutan b. Kelarutan sebagai fungsi suhu 1. Mengetahui kelarutan suatu zat 2. Mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan larutan
II. PERCOBAAN 2.1 Bahan yang Digunakan
a. Panas pelarutan 1. Aquades secukupnya 2. Solute standar (CuSO4.5H2O) 2 gram 3. Solute variabell (Na2CO3.5H2O, MnSO4H2O, KOH) 1, 3, 5, 7 gram b. Kelarutan sebagai fungsi suhu 1. Asam oksalat 2. NaOH 1,25 N 150 mL 3. Aquades 4. Indikator PP
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2.2 Alat yang Dipakai
a. Panas pelarutan
b. KSFT
1. Termometer
1. Tabung reaksi besar
2. Gelas ukur
2. Erlenmeyer
3. Kalorimeter
3. Buret, statif, klem
4. Beaker glass
4. Beaker glass
5. Pipet tetes
5. Pipet tetes
6. Pipet volume
6. Pengaduk
7. Kompor listrik
7. Toples kaca
2.3 Metode praktikum
a. Panas pelarutan
Penentuan tetapan kalorimeter 1. Panaskan 80 mL aquadest pada T = 80oC 2. Masukkan kalorimeter lalu catat tiap 2,5 menit sampai 3x tetap 3. Panaskan lagi 80 mL aquadest pada T = 80oC 4. Timbang 2 gram solute standar yang telah diketahui panas pelarutannya 5. Masukkan aquadest yang sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta solute standar yang telah ditimbang 6. Mencatat suhunya 2,5 menit sampai 3x tetap
Penentuan panas pelarutan solute variabel 1. Panaskan 80 mL aquadest pada T = 80oC 2. Timbang 1,3,5, dan 7 gram tiap solute variabel 3. Masukkan aquadest yang sudah sipanaskan kalorimeter beserta variabel berubahnhya 4. Mencatat suhunya tiap 2,5 menit sampai 3x tetap
b. KSFT 1. Membuat larutan asam oksalat jenuh 60oC 90 mL 2. Larutan asam oksalat jenuh dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
A-2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 3. Tabung reaksi dimasukkan ke dalam toples kaca berisi es batu dan garam lalu masukkan thermometer ke dalam tabung reaksi 4. Larutan jenuh diambil 5 mL tiap penurunan suhu 7oC 5. Titrasi dengan NaOH 1,25 N, indicator PP 3 tetes 6. Mencatat kebutuhan NaOH 7. Membuat grafik log s vs 1/T 8. Membuat grafik NaOH vs T yang terjadi karena kondisi suhu dan volume 2.4 Hasil Percobaan
a. Panas pelarutan Tabel 2.2 Hasil percobaan panas pelarutan Waktu, T (oC) NO
Solute
2,5
5
7,5
10
12,5
1.
Aquadest
53
56
57
57
57
2.
CuSO4.5H2O 2 gr
60
61
61
61
3.
Na2CO3.10H2O 1 gr
55
56
56
56
4.
Na2CO3.10H2O 3 gr
59
60
60
60
5.
Na2CO3.10H2O 5 gr
61
62
62
62
6.
Na2CO3.10H2O 7 gr
60
60
60
7.
MnSO4.H2O 1 gr
60
60
60
8.
MnSO4.H2O 3 gr
62
62
62
9.
MnSO4.H2O 5 gr
61
61
61
10.
MnSO4.H2O 7 gr
66
67
67
11.
KOH 1 gr
71
71
71
12.
KOH 3 gr
72
72
72
13.
KOH 5 gr
68
68
68
14.
KOH 7 gr
71
71
71
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
67
A-3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU b. KSFT Tabel 2.3 Hasil percobaan KSFT NO
Suhu (oC)
V titran (mL)
1
55
15,9
2
48
14,4
3
41
35
4
34
12,4
5
27
10,4
6
34
8,8
7
41
12,4
8
48
18,3
9
55
11,3
MENGETAHUI PRAKTIKAN
FAISHAL M. K.
TIYANI ADLINA
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
ASISTEN
FAWZIA PUTI P.
A-4
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PERHITUNGAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
1. Perhitungan Log S 1.1 Penurunan Suhu
T = 55˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
15,9 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,9875 M
-
Log S
= Log 1,9875 = 0,298
-
1/T
= 1 / 328 = 3,048 x 10-3
T = 48˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
14,4 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,8 M
-
Log S
= Log 1,8 = 0,255
-
1/T
= 1 / 321 = 3,115 x 10-3
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
T = 41˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
35 . 1,25 . 1 M2 -
= 5 . M2 . 2 = 4,375 M
Log S
= Log 4,375 = 0,64
-
1/T
= 1 / 314 = 3,184 x 10-3
T = 34˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
12,4 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,55 M
-
Log S
= Log 1,55 = 0,19
-
1/T
= 1 / 307 = 3,26 x 10-3
T = 27˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
10,4 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,3 M
-
Log S
= Log 1,3 = 0,114
-
1/T
= 1 / 300 = 3 x 10-3
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 1.2 Kenaikan Suhu
T = 34˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
8,8 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,1 M
-
Log S
= Log 1,1 = 0,041
-
1/T
= 1 / 307 = 3,26 x 10-3
T = 41˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
12,4 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,55 M
-
Log S
= Log 1,55 = 0,190
-
1/T
= 1 / 314 = 3,184 x 10-3
T = 48˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
18,3 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 2,2875 M
-
Log S
= Log 2,2875 = 0,359
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU -
1/T
= 1 / 321 = 3,115 x 10-3
T = 55˚C n NaOH
= n H2C2O4
V1 . N1
= V2 . N2
V1 . M1 . EK 1
= V2 . M2 . EK 2
11,3 . 1,25 . 1
= 5 . M2 . 2
M2
= 1,9875 M
-
Log S
= Log 1,9875 = 0,298
-
1/T
= 1 / 328 = 3,048 x 10-3
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
B-4
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PERHITUNGAN GRAFIK KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
A. Hubungan – Hubungan – Log Log S VS 1/T 1. Penurunan Suhu Suhu (K) 328 321 314 307 300 Ʃ
1/T (x) 3.0488 x 10-3 3.1153 x 10-3 3.1847 x 10-3 3.2573 x 10-3 3.3333 x 10-3 15.9394 x 10-3
-Log S (y) -0.298 -0.255 -0.640 -0.190 -0.114 -1.497
x2 9.2952 x 10-6 9.7051 x 10-6 10.1423 x 10-6 10.6100 x 10-6 11.1109 x 10-6 50.8635 x 10-6
xy -9.0854 x 10-4 -7.9440 x 10-4 -20.3821 x 10-4 -6.1889 x 10-4 -3.7999 x 10-4 -47.4003 x 10-4
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx −. x − − − . x −−. −−. = . x − − – – . x − −
m=
= 636.8
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . x − −−. − . x −−. −−. x − = . x − − – . x − −
c =
= -2.329
y = 636.8x – 636.8x – 2.329 2.329
2. Kenaikan Suhu Suhu (K) 307 314 321 328 Ʃ
1/T (x) 3.2573 x 10-3 3.1847 x 10-3 3.1153 x 10-3 3.0488 x 10-3 12.6061 x 10-3
-Log S (y) -0.041 -0.190 -0.359 -0.298 -0.888
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
x2 10.6100 x 10-6 10.1423 x 10-6 9.7051 x 10-6 9.2952 x 10-6 39.7526 x 10-6
xy -1.3355 x 10-4 -6.0509 x 10-4 -11.1839 x 10-4 -9.0854 x 10-4 -27.6557 x 10-4
C-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx −. x − − − . x −−. = . x − − – – . x − −
m=
= 1365.2
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . x − −−. − . x −−. x − = . x − − – . x − −
c=
= -4,524
y = 1365.2x – 1365.2x – 4.524 4.524
B. Hubungan Suhu Vs Volume titran 1. Penurunan Suhu Suhu (x)
Ʃ
Volume Titran
x2
xy
(y)
328
15.9
107584
5215.2
321
14.4
103041
4622.4
314
35
98596
10990
307
12.4
94249
3806.8
300
10.4
90000
3120
1570
88.1
493470
27754.4
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . − . = – –
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . − . . = –
m=
c =
= 0.186
= -40.69
y = 0.186x – 0.186x – 40.69 40.69
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
C-2
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 2. Kenaikan Suhu
Ʃ
Suhu (x)
Volume Titran (y)
x2
xy
307
8.8
94249
2701.6
314
12.4
98596
3893.6
321
18.3
103041
5874.3
328
11.3
107584
3706.4
1270
50.8
403470
16175.9
ƩxƩy− ƩxƩxy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . − . . = –
Ʃxy− ƩxƩy Ʃx− Ʃx−Ʃx Ʃx . − . = – –
c =
m=
= -48.08
= 0.191
y = 0.191x – 0.191x – 48.08 48.08
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
C-3
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN
H2C2O4.2 H2O 90 mL, 60oC
Kelarutan H2C2O4.2 H2O dalam 100 mL air Massa (gr)
6
6,5
7
7,5
x
Suhu (oC)
4,5
9,5
14,5
19,5
60
(Lange’s Handbook)
− ) (x2-x1) 1 − −, (7,5-7) x = 7+ ,−, , (0,5) x=7+ x=x +
x = 7 + (9,1)(0,5) x = 7+4,55 x = 11,55 gram (dalam 100 mL) Jika dalam 90 mL maka,
11,55=10,395
NaOH 1,25 N dalam 150 mL
1000 = 1000 1 1,25= 40 150 1,25= 6 gr
= 7,5 gram
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
D-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR KUANTITAS REAGEN LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
MATERI HARI/TANGGAL KELOMPOK NAMA
ASISTEN
: PANPEL DAN KSFT : SELASA, 21 MARET MARET 2017 : 2/SELASA SIANG : - FAISHAL MAULANA KUSUMAH - TIYANI ADLINA : FAWZIA PUTI PAUNDRIANAGARI
KUANTITAS REAGEN NO
JENIS REAGEN
1.
2.
KUANTITAS
PANPEL Aquadest Solute standar : CuSO4.5H2O Solute variable : Na2CO3.10H2O
80oC, 80 mL 2 gram 1, 3, 5, 7 gram
KSFT H2C2O4.2H2O Jenuh NaOH 1,25 N V titrasi ; Indikator PP @3 tetes
60oC, 90 mL 150 mL 5 mL
TUGAS TAMBAHAN:
∆ ∆
Cari nilai Cp, , tiap solute dengan refferensi : th 1. Perry 8 Edition 2. Lange’s Handbook Cari sifat sifat fisis fisis dan kimia kimia tia solute solute CATATAN : PANPEL
∆t = 2,5 menit
SEMARANG, 21 MARET 2017
T = 3x konstan KSFT T = 55, 48, 41, 34, 27, 34, 41, 48, 55oC Bawa lap, es batu, plastisin, kantong plastik
ASISTEN
Fauzia Puti P. NIM. 21030114120065
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
E-1
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU REFERENSI
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR ASISTENSI
NO
DIPERIKSA TANGGAL
KETERANGAN
1.
28 Mei 2017
Header footer diganti warna hitam
2.
29 Mei 2017
ACC
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
TANDA TANGAN
View more...
Comments
