laporan resmi panpel dan KSFT

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II

MATERI PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Disusun Oleh : Kelompok

: VII / SELASA SIANG

1. ADISTY KURNIA RAHMAWATI`

21030113120072

2. ARLUNANDA ADHIARTHA

21030113130175

3. RUTH FEBRINA SONDANG ARITONANG 21030113120009

LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LEMBAR PENGESAHAN

Laporan resmi berjudul PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU yang ditulis oleh :

Kelompok

: VII /Selasa siang

Anggota

: 1. ADISTY KURNIA RAHMAWATI` 2. ARLUNANDA ADHIARTHA

21030113120009 21030113120009

3. RUTH FEBRINA SONDANG ARITONANG 21030113120009

Telah disahkan pada Hari

:

Tanggal

:

Juni 2014

Semarang,

Juni 2014

Mengesahkan Asisten Pengampu,

Istiqomah Ani Sayekti NIM. 21030112140165

i

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat, karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Resmi Praktikum Dasar Teknik Kimia II dengan materi Panas Pelarutan dan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada koordinator asisten laboratorium PDTK II Yosia Nico Wijaya, asisten Istiqomah Ani Sayekti 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. Kepada teman-teman angkatan 2013 yang telah membantu baik dalam segi waktu maupun motivasi penulis mengucapkan terima kasih. Penulis meyakini bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan. Mohon maaf apabila terdapat kekurangan bahkan kesalahan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak berkaitan dengan laporan ini. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat berguna sebagai bahan penambah ilmu pengetahuan.

Semarang,

Juni 2014

Penulis

ii

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... i KATA PENGANTAR ............................................................................................. ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ....................................................................................................v DAFTAR GAMBAR............................................................................................................... VI

INTISARI SUMMARY BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................3 BAB III METODE PERCOBAAN ...........................................................................8 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN ......................................... 11 BAB V PENUTUP ................................................................................................. 14 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 15 LAMPIRAN A .................................................................................................... A-1 LAMPIRAN B ...................................................................................................... B-1 INTISARI SUMMARY BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 16 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 18 BAB III METODE PENELITIAN .......................................................................... 21 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN ......................................... 25 BAB V PENUTUP ................................................................................................. 30 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 31 LAMPIRAN A .................................................................................................... A-1

iii

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU LAMPIRAN B ...................................................................................................... B-1 LAMPIRAN C ...................................................................................................... C-1 LAMPIRAN D .................................................................................................... D-1 LAMPIRAN E ...................................................................................................... E-1 REFERENSI LEMBAR ASISTENSI

iv

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Suhu 3x konstan ........................................................................................ i Tabel 4.1 Hubungan terhadap volume titran pada penurunan dan kenaikan suhu .................................................................................................... ii

v

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR GAMBAR

A. PANAS PELARUTAN Gambar 4.1. Erlenmeyer ........................................................................................ 21 Gambar 4.2. Beaker glass ........................................................................................ 21 Gambar 4.3. Gelas ukur ......................................................................................... 21 Gambar 4.4. Kompor listrik .................................................................................... 21 Gambar 4.5. Buret................................................................................................... 21 Gambar 4.6.Corong ................................................................................................ 21 Gambar 4.7. Pipet ................................................................................................... 21 Gambar 4.8. Kalorimeter......................................................................................... 21 B. KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Gambar 4.1 Tabung reaksi besar ............................................................................ 21 Gambar 4.2. Erlenmeyer ......................................................................................... 21 Gambar 4.3. Buret, statif, klem .............................................................................. 21 Gambar 4.4. Beaker glass ........................................................................................ 21 Gambar 4.5. Pipet Tetes .......................................................................................... 21 Gambar 4.6. Corong ............................................................................................... 21 Gambar 4.7. Pengaduk ............................................................................................ 21 Gambar 4.8. Toples Kaca ........................................................................................ 21

vi

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU INTISARI

Panas pelarutan adalah perubahan 1 mol zat dilarutkan dalam n mol solvent pada tekanan dan suhu yang konstan, hal ini disebabkan adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, kadang-kadang terjadi perubahan energi, hal ini disebabkan adanya perbedaan gaya tarik-menarik 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 adalah jenis solute. Solute itu sendiri dibedakan menjadi 2, yaitu solute standar dan solute variabel. Solute standar adalah solute yang telah diketahui panas pelarutannya, yang dijadikan dasar untuk mencari besarnya tetapan kalorimeter. Sedangkan solute variabel adalah solute yang akan dicari besar panas pelarutannya. Dengan mengetahui panas pelarutan suatu zat, karakteristik zat tersebut juga dapat diketahui, sehingga di dalam industri kimia kerusakan reaktor pada kondisi thermal dapat dihindari. Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah aquades 80 ml, NaCl 2 gram, KOH, MgCl2.6H2O, CuSO4.5H2O sebanyak 10 gram. Alat yang digunakan adalah thermometer, gelas ukur, kalorimeter, beaker glass, pipet tetes, pipet volume, kompor listrik. Pada percobaan ini dilakukan dalam dua tahap, yang pertama adalah penentuan tetapan kalorimeter dengan solute standar. Lalu penetuan panas pelaruta masing-masing solute variabel. Dari percobaan didapat suhu kontan untuk aquades 58°C, NaCl 65°C. Untuk solute variabel di tiap 1,2,3,4 gram, pada KOH berturutturut 71°C, 68°C, 72°C, 73°C. Pada MgCl2.6H2O berturut-turut 68°C, 71°C, 68°C, dan 70°C. Pada CuSO4.5H2O berturut turut adalah 81°C, 82°C, 79°C dan 84°C. Dari percobaan didapat panas pelarutan untuk tiap 1,2,3,4 gram KOH 346.163kal/mol, -133143 kal/mol, -124268 kal/mol dan -99859 kal/mol. Untuk MgCl2.6H2O didapat -968339 kal/mol, -630955 kal/mol, -325408 kal/mol dan 293353 kal/mol. Untuk CuSO4.5H2O didapat -2740673 kal/mol, -1431830 kal/mol, 876362 kal/mol, dan -777464 kal/mol. Saran dari kami agar jangan membiarkan KOH terlalu lama di udara terbuka, memastikan kalorimeter tertutup rapat, memanaskan dengan suhu 2°C lebih tinggi dan menjauhkan termometer dari dinding kalorimeter.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU SUMMARY

Heat dissolution is when the change of 1 mole of a substance in n moles that dissolved in the constant pressure and temperature, this is due to the existence of a new chemical bonding of the atoms. Similarly, the events of dissolution, sometimes a change of energy happens, this is due to the difference in the force of attraction between similar molecules. This force is much smaller than the tensile force on the chemical bonds, so the heat dissolution is usually much smaller than the heat of reaction. One of the factors that influence the heat dissolution is the type of solute. Solute itself is divided into two, namely the standard solute and solute variables. Solute standard is a known solute dissolution heat, which is used as the basis for finding the magnitude of the calorimeter constant. While the variable solute is the solute that will look great heat dissolution. By knowing the heat dissolution of a substance, the characteristics of these substances can also be known, so that in the chemical industry on the condition of the reactor thermal damage can be avoided. The materials used in this experiment was 80 ml distilled water, 2 g NaCl, KOH, MgCl2.6H2O, CuSO4.5H2O as much as 10 grams. The tools used are thermometer, measuring cup, calorimeter, beaker glass, pipette, pipette volume, and electric stove. In the experiments carried out in two stages, the first is the determination of the constant of the calorimeter with standard solutes. Then heat pelaruta determination of each solute variables. Temperature obtained from experiments are: distilled water 58 ° C, NaCl 65 ° C. For each variable solute 1,2,3,4 grams, KOH 71 ° C, 68 ° C, 72 ° C, 73 ° C. In MgCl2.6H2O 68 ° C, 71 ° C, 68 ° C, and 70 ° C. In consecutive CuSO4.5H2O is 81 ° C, 82 ° C, 79 ° C and 84 ° C. From experiments we get the heat dissolution for each gram of KOH 346.163kal/mol 1,2,3,4, -133 143 cal / mol, -124 268 cal / mol and -99 859 cal / mol. To obtain MgCl2.6H2O -968 339 cal / mol, -630 955 cal / mol, -325 408 cal / mol and -293 353 cal / mol. To CuSO4.5H2O obtained -2,740,673 cal / mol, -1.43183 million cal / mol, -876 362 cal / mol, and -777 464 cal / mol. Advice from us so do not let the KOH too long in the open air, ensuring a sealed calorimeter, with a heating temperature of 2 ° C higher and keep the thermometer far from the calorimeter wall.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB I PENDAHULUAN

I.1

Latar Belakang Panas pelarutan adalah perubahan 1 mol zat dilarutkan dalam n mol solvent pada tekanan dan suhu yang konstan, hal ini disebabkan adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, kadangkadang terjadi perubahan energi, hal ini disebabkan adanya perbedaan gaya tarik-menarik antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya tarik pada ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya jauh lebih kecil daripada panas reaksi. Secara teoritis, panas pelarutan (∆Hs) untuk senyawa KCl sebesar 4.404 cal/mol sedangkan untuk MgCl2.6H2O sebesar 3.400 cal/mol. 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. Salah satu faktor yang mempengaruhi panas pelarutan adalah jenis solute. Solute itu sendiri dibedakan menjadi 2, yaitu solute standar dan solute variabel. Solute standar adalah solute yang telah diketahui panas pelarutannya, yang dijadikan dasar untuk mencari besarnya tetapan kalorimeter. Sedangkan solute variabel adalah solute yang akan dicari besar panas pelarutannya. Dengan mengetahui panas pelarutan suatu zat, karakteristik zat tersebut juga dapat diketahui, sehingga di dalam industri kimia kerusakan reaktor pada kondisi thermal dapat dihindari. Selain itu, dengan mengetahui panas pelarutan suatu zat, kita dapat memilih tungku sesuai panas pelarutan zat tersebut dan juga dalam pemilihan bahan bakar yang menimbulkan panas seefisien mungkin.

1

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Seorang sarjana teknik kimia yang pada umumnya bekerja di bidang industri harus mengetahui analisa panas pelarutan. Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa banyak manfaat yang didapatkan dengan mengetahui panas pelarutan suatu zat. Oleh karena itu, sebagai mahasiswa teknik kimia praktikum panas pelarutan ini menjadi sangat penting untuk dilakukan.

I.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 terhadap panas pelarutan

I.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 dengan waktu terhadap panas pelarutan

2

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Panas pencampuran didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila dua atau lebih zat murni dicampur membentuk suatu larutan pada temperatur konstan dan tekanan 1 atm. Panas pelarutan didefinisikan sebagai perubahan panas 1 mol zat dilarutkan dalam n mol solvent pada temperatur dan tekanan yang konstan, hal ini disebabkan adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada peristiwa pelarutan, kadang-kadang terjadi perubahan energi, hal ini disebabkan adanya perbedaan gaya tarik-menarik antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya tarik pada ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya jauh lebih kecil daripada panas reaksi.

II.1

Panas Pelarutan Integral dan Differensial Panas pelarutan integral adalah panas yang diserap atau dilepas bila satu mol zat solute dilarutkan dalam jumlah tertentu solvent, sehingga membentuk larutan dengan 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 larutan. Jika penambahan mol solute terjadi pada sejumlah tertentu larutan menghasilkan efek panas pada temperatur dan tekanan konstan. Panas pelarutan differensial tidak dapat ditentukan secara langsung, tetapi secara tidak langsung dari panas pelarutan dapat ditulis: 𝑑 ∆𝐻 𝑑𝑛2

=

𝑑 ∆𝐻𝑓 𝑑 𝑛2

𝑇, 𝑃, 𝑛....................(1)

Dimana d(∆H) = ∆Hs, adalah perubahan entalpi untuk larutan n2 mol dalam n mol solvent. Pada T, P, dan n konstan, perubahan n2 dianggap 0. Karena n berbanding lurus terhadap konentrasi m (molal), pada T dan P konstan

3

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU penambahan mol solute dalam larutan dengan konsentrasi m mol menimbulkan entalpi sebesar d(m.∆Hs) dan panas pelarutan differensial dapat dinyatakan dengan persamaan 2 : 𝑑 ∆𝐻𝑠

𝑇, 𝑃, 𝑛 =

𝑑𝑛2

II.2

𝑑 𝑚 .∆𝐻𝑠

𝑇, 𝑃 ......(2)

𝑑𝑚

Penentuan Tetapan Kalorimeter Tetapan kalorimeter adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu kalorimeter beserta isinya 10C. Salah satu cara kalibrasi yang dapat dilakukan adalah dengan memasukan sejumlah solute tertentu yang telah diketahui panas pelarutan ke dalam kalorimeter yang telah diisi solvent lalu perubahan suhu yang terjadi dicatat berdasarkan Asas Black dan dapat dinyatakan sebagai persamaan 3 atau 4 m. ∆H = C. ∆T………………..(3) 𝐶= Dimana ; C m

𝑚 .∆𝐻 ∆𝑇

…………................(4)

= tetapan kalorimeter = jumlah mol solute

∆H = panas pelarutan ∆T = perubahan suhu yang terjadi

II.3

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 sebagai berikut : 𝑀 𝐶 ∆𝑇 ∆𝐻 = − 𝑊

𝑇2

𝐶𝑝 𝑑𝑇 𝑇1

Dimana : ∆H = panas pelarutan

4

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU W = berat solute M = berat molekul ∆T = suhu konstan 1- suhu konstan 2 T1 = suhu solute sebelum dilarutkan T2 = suhu akhir kalorimeter Cp = panas jenis solute

II.4

Efek Panas pada Proses Pencampuran Efek panas yang timbul pada proses pencampuran atau proses pelarutan dapat

dinyatakan dengan entalpi.

Reaksi kimia kebanyakan

dilaksanakan pada tekanan sistem tetap yang sama dengan tekanan luar, sehingga didapat : ∆E = dQ - P.dV

; P = tekanan sistem

E2 - E1 = Q - P1.(V2 – V1) E2 - E1 = Q - P.V2 + P.V1 Karena P1 = P2 = P maka : E2 - E1 = Q - P2.V2 + P1.V1 (E2 + P2.V2) = (E1 + P1.V1) + Q Karena E, P, dan V adalah fungsi keadaan maka E + PV juga merupakan fungsi keadaan. Fungsi ini disebut entalpi (H), dimana H = E + PV sehingga persamaan diatas menjadi : H2 – H1 = Q ∆H = Q ∆H = H2 – H1 Pencampuran dapat dilakukan dalam konsep entalpi : ∆E = Q – W1 = Q – P.(V2-V1)

5

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 𝐸2 + 𝑃. 𝑉2 𝐸1 + 𝑃. 𝑉1 − = 𝑄. 𝑃 𝐻2 𝐻1 ∆H = H2 – H1 = Q.P Saat substrat dicampur membentuk suatu larutan biasanya disertai efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas 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 dapat disamakan dengan efek panas.

II.5

Kapasitas Panas dan Enthalpi Kapasitas panas adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu zat (benda) sebesar jumlah tertentu (missal 1 oC) pada tekanan tetap. Panas jenis adalah kapasitas bahan tiap massa. n.I = m.C 𝑚. 𝐶 𝑚 ;𝑀 = 𝑛 𝑛 I = M.C 𝐼=

Dimana : C = panas jenis M = berat molekul m = massa n = jumlah mol Entalpi didefinisikan sebagai : H = U + PV ∆H = H2-H1 = Q.P Dimana : H = Entalpi U = Enegi dalam Q = Panas yang diserap pada P konstan Jadi perubahan entalpi adalah panas yang diserap pada tekanan konstan, jadi harganya tergantung pada M untuk mencapai kondisi akhir.

6

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU II.6

Kegunaan Panas Pelarutan dalam Industri 1. Dapat panas bahan bakar yang semaksimal mungkin, misal suatu zat diketahui kelarutannya 4000oC maka 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 untuk menghindari kerusakan pada reaktor karena kondisi thermal tertentu dengan kelarutan reaktor tersebut.

II.7

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 Tabel 2.1 Kapasitas Panas (Cp) dan Panas Pelarutan (∆Hs) Senyawa

Kapasitas Panas (cal/mol K)

Panas Pelarutan (cal/mol)

KCl

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

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.

7

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB III METODA PRAKTIKUM

III.1

Bahan dan Alat yang Digunakan Bahan 1. Aquades

: 80 oC, 80mL

2. Solute standar

: NaCl 2 gram

3. Solute variabel

: KOH, MgCl2.6H2O, CuSO4.5H2O 1 gram,2gram,3 gram,4 gram

Alat 1. Thermometer 2. Gelas ukur 3. Kalorimeter 4. Beaker glass 5. Pipet tetes 6. Pipet volume 7. Kompor listrik 8. Corong

8

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU III.2

Gambar Alat

Gambar3.5 Corong

Gambar3.1 Erlenmeyer

Gambar 3.6 Pipet tetes

Gambar3.2 Beaker glass

Gambar 3.3 Gelas ukur Gambar 3.7 Thermometer

Gambar 3.4 Kompor listrik

Gambar 3.8 Kalorimeter

9

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU III. 3 Variabel Operasi 1. Variabel Tetap a. Solute standar 2 gram b. Aquades 2. Variabel Bebas a. Solute variabel 1,2,3,4 gram b. ∆t = 2 menit

III.4

Cara Kerja 

Penentuan Tetapan Kalorimeter 1. Panaskan 80 ml aquades pada T = 80oC. 2. Masukan ke kalorimeter lalu catat suhu tiap 2 menit sampai 3× konstan. 3. Panaskan lagi 80 ml aquades pada T = 80oC. 4. Timbang 2 gram solute standar yang telah diketahui panas pelarutannya. 5. Masukkan aquades yang sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta solute standar yang telah ditimbang. 6. Mencatat suhunya tiap 2 menit sampai 3× konstan.



Penentuan Panas Pelarutan Solute Variabel 1. Panaskan 80 ml aquades T = 80oC 2. Timbang 1,2,3,4 gram solute variabel. 3. Masukan aquades yang sudah dipanaskan ke kalorimeter beserta variabel berubahnya. 4. Mencatat suhunya tiap 2 menit sampai 3× konstan.

10

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1

Hasil Percobaan Tabel 4.1 Suhu 3x konstan aquades, solute standar dan solute variabel KOH

t (menit)

Aquades NaCl 1

MgCl2.6H2O

CuSO4.5H2O

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

gr

0

54

56

60

60 61 65 66

61

56 55

58

63

70 65

2

54

62

70

61 71 72 68

71

68 70

81

82

79 84

4

58

64

70

68 72 73 68

71

68 70

81

82

79 84

6

58

64,5

71

68 72 73 68

71

68 70

81

82

79 84

8

58

65

71

68 72 73

10

65

71

12

65

71

Pembahasan IV.2.1 Hubungan t(waktu) vs T (suhu) a. Solute Standar Nacl Suhu (K)

IV.2

70 65 60 55 50

NaCl

0

2

4

6

8

10

12

Waktu (menit)

Gambar 4.1 Hubungan T vs t pada NaCl

11

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa untuk mencapai suhu konstan NaCl membutuhkan waktu 8 menit. Waktu itu dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan suhu pada sistem dan lingkungan. Dimana kalor akan mengalir dari lingkungan ke sistem. Berdasarkan referensi ΔHs Nacl adalah -1,164 kg cal/g mol (Perry Chemical Engineering Handbook) bersifat endoterm yang seharusnya suhu akan turun apabila berada dalam sistem yang diisolasi. Namun hal ini tidak sesuai dengan percobaan kami. Hal ini karena semakin tingginya suhu disebabkan oleh titik didih NaCl yang lebih tinggi yaitu 1413Oc sehingga NaCl memiliki tekanan uap yang sangat kecol karena titik didih berbanding terbalik dengan tekanan uap. Oleh karena itu dibutuhkan waktu untuk mencapai suhu konstan karena terjadinya proses keseimbangan antara tekanan uap dan aquades dengan tekanan uap NaCl sehingga suhu tekanan jadi lebih tinggi seiring bertambahnya massa larutan karena titik didih aquades. (Perry,1984) b. Solute variabel KOH Suhu (K)

80 70

KOH 1 gr

60

KOH 2 gr

50

KOH 3 gr 0

2

4

8

10

KOH 4 gr

Waktu (menit)

Gambar 4.2 Hubungan T vs t pada KOH Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin banyak KOH dalam larutan maka suhunya akan naik. Menurut data referensi ΔHs KOH= +21,91 kg cal/g mol (Perry Chemical Engineering Handbook) bersifat endoterm dimana suhu akan naik apabila berada dalma sistem yang diisolasi.Penambahan massa akan berefek pada selisih suhu. Jadi semakin besar nassa makan suhu konstannya akan bertambah. Hal ini sesuai dengan gambar hubungan t vs T yang kami buat.

12

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU (Perry,1984)

c. Solute variabel MgCl2.6H2O 75

Suhu (K)

70 65

MgCl27H2O 1 gr

60

MgCl27H2O 2 gr

55

MgCl27H2O 3 gr

50

MgCl27H2O 4 gr 0

2

4

8

10

Waktu (menit)

Gambar 4.3 Hubungan T vs t pada MgCl2.6H2O Dari grafik di atas dilihat bahwa semakin banyak MgCl2.6H2O dalam larutan maka suhunya rata-rata akan naik tiap penambahan solute. Menurut referensi, ΔHs MgCl2.6H2O = +3,4 kg cal/g mol (Perry Chemical Engineering Handbook) bersifat eksoterm dimana suhu akan naik seiring penambahan massa solute. Hal ini berarti sesuai dengan grafik yang kami buat. (Perry,1984)

Suhu (K)

d. Solute variabel CuSO4.5H2O 90 85 80 75 70 65 60 55 50

CuSo45H2O 1 gr CuSo45H2O 2 gr CuSo45H2O 3 gr CuSo45H2O 4 gr 0

2

4

8

10

Waktu (menit)

Gambar 4.4 Hubungan T vs t pada CuSO4.5H2O

13

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Dari grafik di atas dapat dilhat bahwa semakin banyak CuSO4.5H2O dalam larutannya makan suhu rata-rata naik tiap penambahan solute. Dari referensi ΔHs CuSO4.5H2O = 2,85 kg cal/ g mol (Perry Chemical Engineering Handbook) bersifat endoterm, dimana tiap penambahan massa solute maka suhu akan turun. Semakin tinggi suhu disebabkan oleh titik didih yang lebih tinggi dibandingkan titik didih aquades. Titik didih CuSO4 sebesar 150 C sehingga CuSO4 memiliki tekanan uap yang sangat kecil, karena titik didih berbanding terbalik dengan tekanan uap. Oleh karena itu dibutuhkan waktu untuk mencapai suhu konstan karena terjadinya proses keseimbangan antara tekanan uap aquades dengan tekanan uap KCl sehingga suhu larutan menjadi lebih tinggi seiring bertambahnya massa larutan karena titik didih aquades. Selain itu kalorimeter yang digunakan

masih

terkontaminasi KOH dan MgCl2 yang bersifat endoterm yang digunakan dalam kalorimeter lebih dulu. (Perry,1984)

14

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB V PENUTUP

V.1 Kesimpulan 1. Didapatkan panas pelarutan dari KOH

= 1354 kal/mol

MgCl2.6H2O = 712 kal/mol CuSO4.5H2O = 8064 kal/mol 2. Hubungan antara molaritas dan suhu pada KOH, antara molaritas dan suhu berbanding lurs MgCl2.6H2O , antara molaritas dan suhu berbanding lurus CuSO4.5H2O, antara molaritas dan suhu berbanding terbalik. 3. Hubungan antara suhu dan waktu pada KOH, semakin lama waktu, semakin naik suhunya MgCl2.6H2O, semakin lama waktu , semakin naik suhunya CuSO4.5H2O, semakin lama waktu, semakin turun suhunya.

V.2 Saran 1. Jangan membiarkan KOH di udara terbuka karena mudah teroksidasi. 2. Pastikan kalorimeter terisolasi dengan baik. 3. Panaskan aquades dengan suhu 2°C lebih tinggi agar dapat meminimalisir perbedaan suhu ketika dipindahkan. 4. Penimbangan dilakukan secara teliti 5. Termometer jangan sampai menempel di dinding kalorimeter.

15

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2011. Supply Concentration.(images.landipi.com) diakses tanggal 18 Mei 2014 Badger,W.Z. and Bachero.S.F. Introduction to Chemical Engineering. International Student

Edition. McGraw Hill Book Co. Inc New York. Kogakusha

Ltd Tokyo Daniel.F.1992.Experimental Physical Chemistry. 6th ed International Student Edition.Mc Graw

Hill Book Co Inc New York . Kogakusha Tokyo

Perry,R.H.1984 Chemical Engineering Handbook 6th ed. Mc Graw Hill Book Co. Kogakusha

Co. Ltd Tokyo

R.A,Day Jr. Underwood.1983. Analisa Kimia Kuantitatif. edisi 4 diterjemahkan Drs.R.Gendon.Erlangga.Jakarta

16

LEMBAR PERHITUNGAN PANAS PELARUTAN

a. w

Menentukan ΔH NaCl = 2 gram

Cp

= 10.79 + 0.004 kal/mol.K

ΔHf

= -98.321 kkal/mol pada 250C = 298 K

= -98321 kal/mol BM

= 58.5 gram/mol

T1

= 298 K

T2

= 65 + 273 = 338 K

ΔH

= ΔHf +

𝑇2 𝐶𝑝 𝑇1

=-98321 +

338 298

(Perry Chemical Engineering Handbook)

𝑑𝑇 10.79 + 0.004 𝑇 𝑑𝑇

=-98321 + (3875-3393) =-97839 kal/mol =-97.839 kkal/mol b.

Tetapan Kalorimeter

ΔH

=

-97839 =

BM c ΔT 𝑤

-

𝑇2 𝐶𝑝 𝑇1

58.5 c (338−331 ) 2

-

𝑑𝑇

338 298

10.79 + 0.004 𝑇 𝑑𝑇

-97839 = 204.75 c – (3875-3393) c

= -475.49 kal/mol

c.

Menghitung ΔHs Solute Variabel  KOH BM = 56 gr/mol

A-1

Cp = 0.1538 kal/mol.K 

1 gram ΔT = 344-341 = 3 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

344 298

56(−475 .49) 3 1

𝐶𝑝 𝑑𝑇 344 298

-

0.1538 𝑑𝑇

= -346156 -7.07 = -346163 kal/mol 

2 gram ΔT = 341-331 = 10 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

341 298

56(−475 .49) 10 2

𝐶𝑝 𝑑𝑇 -

341 298

0.1538 𝑑𝑇

= -133137 -6.56 = -133143.56 kal/mol 

3 gram ΔT = 345-331 = 14 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

345 298

56(−475 .49) 14 3

𝐶𝑝 𝑑𝑇 -

345 298

0.1538 𝑑𝑇

= -124261- 7.22 = -124268.22 kal/mol 

4 gram ΔT = 346-331 = 15 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

346 298

56(−475 .49) 15 4

𝐶𝑝 𝑑𝑇 -

346 298

0.1538 𝑑𝑇

= -99852- 7.38 = -99859.38 kal/mol

A-2



MgCl2.6H2O BM = 203 gr/mol Cp = 77.1 kal/mol.K



1 gram ΔT = 341-331 = 10 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

341 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

203 (−475 .49) 10 1

-

341 298

77.1 𝑑𝑇

= -965244- 3315.2 = -968339.2 kal/mol 

2 gram ΔT = 344-331 = 13 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

344 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

203 (−475 .49) 13 2

-

344 298

77.1 𝑑𝑇

= -627409- 3546.6 = -630955.6 kal/mol 

3 gram ΔT = 341-331 = 10 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

341 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

203 (−475 .49) 10 3

-

341 298

77.1 𝑑𝑇

= -322093- 3315.3 = -325408.3 kal/mol 

4 gram ΔT = 343-331 = 12 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

343 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

203 (−475 .49) 12 4

-

343 298

77.1 𝑑𝑇

= -289884- 3469

A-3

= -293353 kal/mol 

CuSO4.5H2O BM = 250 gr/mol Cp = 67.2 kal/mol.K 

1 gram

ΔT = 354-331 = 23 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

354 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

250 (−475 .49) 23 1

-

354 298

67.2 𝑑𝑇

= -2737000- 3763 = -2740763 kal/mol 

2 gram

ΔT = 355-331 = 24 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

355 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

250 (−475 .49) 24 2

-

355 298

67.2 𝑑𝑇

= -1428000- 3830 = -1431830 kal/mol 

3 gram

ΔT = 353-331 = 22 K ΔH = =

BM c ΔT 𝑤

-

353 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

250 (−475 .49) 22 3

-

352 298

67.2 𝑑𝑇

= -872666- 3696 = -876362 kal/mol 

4 gram

ΔT = 357-331 = 26 K ΔH =

BM c ΔT 𝑤

-

357 298

𝐶𝑝 𝑑𝑇

A-4

=

250 (−475 .49) 26 4

-

357 298

67.2 𝑑𝑇

= -773500- 3964 = -777464 kal/mol

A-5

LEMBAR PERHITUNGAN MOLARITAS

1. KOH a. 1 gram

M=

b. 2 gram

M=

c. 3 gram

M=

d. 4 gram

M=

1.1000 56.80 2.1000 56.80 3.1000 56.80 4.1000 56.80

= 0.223 mol/L = 0.446 mol/L = 0.669 mol/L = 0.892 mol/L

2. MgCl2.6H2O 1.1000

a. 1 gram

M = 203 .80 = 0.061 mol/L

b. 2 gram

M = 203 .80 = 0.123 mol/L

c. 3 gram

M = 203 .80 = 0.184 mol/L

d. 4 gram

M = 203 .80 = 0.246 mol/L

2.1000 3.1000 4.1000

3. CuSo4.5H2O 1.1000

a. 1 gram

M = 203 .80 = 0.050 mol/L

b. 2 gram

M = 203 .80 = 0.100 mol/L

c. 3 gram

M = 203 .80 = 0.150 mol/L

d. 4 gram

M = 203 .80 = 0.200 mol/L

2.1000 3.1000 4.1000

A-6

LEMBAR PERHITUNGAN GRAFIK PANAS PELARUTAN a. Solute Standar NaCl Waktu (x)

Suhu(y)

x2

xy

0

329

0

0

2

335

4

670

4

337

16

1348

6

337.5

36

2025

8

338

64

2704

10

338

100

3380

12

338

144

4056

2352.5

364

14183

∑ 42 𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

c =

2 7 14183 − 42 (2352 .5)

=

7 364 − 42 2

= 0.607

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 364 (2352 .5)− 42 (14183 ) 7 364 − 42 2

= 332.4 y = 0.607 x +332.4

b. Solute Variabel  KOH 1 gram Waktu (x)

Suhu(y)

x2

xy

0

333

0

0

2

343

4

686

4

343

16

1372

6

344

36

2064

C-1

8

344

64

2752

10

344

100

3440

∑ 30

2051

220

10314

𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

c =

2 6 10314 − 30 (2051 )

=

6 220 − 30 2

= 0.8

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 220 (2051 )− 30 (10314 ) 6 220 − 30 2

= 337.6 y = 0.8 x +337.6

 KOH 2 gram Waktu (x)

Suhu(y)

x2

xy

0

333

0

0

2

334

4

668

4

341

16

1364

6

341

36

2046

8

341

64

2728

1690

120

6806

∑ 20 𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

2 6 10314 − 30 (2051 )

= 0.8

6 220 − 30 2

c = =

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 220 (2051 )− 30 (10314 ) 6 220 − 30 2

= 337.6 y = 0.8 x +337.6

C-2

LEMBAR PERHITUNGAN GRAFIK HUBUNGAN ANTARA MOLARITAS VS ∆H a. KOH Molaritas(x)

∆H(y)

0.223

-346163

0.049729

-77194.35

0.446

-133143

0.198916

-59381.78

0.669

-124268

0.447561

-83135.3

0.842

-99859

0.708964

-84081.28

-703433

1.405

-303792.71

∑ 2.18 𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

2 4 −303792 .71 − 2.18 (−703433 ) 4 1.405 − 2.18 2

= 3.6 105

x2

c = =

xy

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 1.405 (−703433 )− 2.18 (−303792 .7) 4 1.405 − 2.18 2

= -3.75 105

y = 3.6 105 x -3.75 105 b. MgCl2.6H2O Molaritas(x)

∆H(y)

x2

xy

0.061

-968339

0.003721

-59068.68

0.123

-630955

0.015129

-77607.47

0.184

-325408

0.033858

-59875.072

0.246

-293353

0.060516

-72164.84

-2218055

0.11322

-268716.06

∑ 0.614 𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

2 4 −268716 .06 − 0.614 (−2218055 ) 4 0.11322 − 0.614 2

= 3.78 10

6

c = =

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 0.11322 (−2218055 )− 0.614 (−268716 .06) 4 0.11322 − 0.614 2

= -1.14 106

y = 3.78 106 x -1.14 106

C-1

c. CuSO4.5H2O ∆H(y)

x2

0.05

-2740763

0.0025

-137038.15

0.100

-1431380

0.04008

-143755.73

0.15

-876362

0.0225

-131454.3

0.20

-777464

0.040

-155492.8

-5826419

0.07508

-567740.98

Molaritas(x)

∑ 0.500 𝑛 ∑𝑥𝑦 −∑𝑥∑𝑦

m = 𝑛 ∑x2− ∑x =

2 4 −567740 .98 − 0.500 (−5826419 ) 4 0.07508 − 0.500 2

= 1.28 10

7

c = =

xy

∑𝑥2∑𝑦 −∑𝑥∑𝑥𝑦 𝑛 ∑x2− ∑x 2 0.07508 (−5826419 )− 0.500 (−567740 .98) 4 0.07508 − 0.500 2

= -3.04 107

y = 1.28 107 x -3.04 107

C-2

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU INTISARI Larutan jenuh adalah larutan yang kandungan solutenya sudah mencapai maksimal sehingga penambahan solute lebih lanjut tidak dapat larut lagi. Konsentrasi solute di dalam larutan jenuh disebut kelarutan. Untuk solute padat maka larutan jenuhnya terjadi keseimbangan ke fase cairan dengan kecepatan sama dengan molekul-molekul ion dari fase cair yang mengkristal menjadi fase padat. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan yaitu suhu, besar partikel, pengadukan, tekanan dan volume. Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk mengetahui kelarutan suatu zat serta memahami pengaruh suhu terhadap kecepatan kelarutan. Beberapa contoh kegunaan metode kelarutan sebagai fungsi suhu di dalam industi antara lain pada pembuatan reactor kimia, proses pemisahan dengan cara pengkristalan, serta sebagai dasar proses pembuatan granal-granal dalam industri baja. Bahan dan alat yang digunakan dalah asam borat jenuh 85 ml, NaOH 0,1N 160 ml. sedangkan alat yang digunakan adalah tabung reaksi besar, erlenmeyer, thermometer, buret, statif, klem, beaker glass, pipet tetes, corong, pengaduk, dn toples kaca. Pertama yang harus dilakukan adalah membuat asam borat jenuh 85 ml pada suhu 85ºC. Kemudian asam borat jenuh dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar dan dimasukkan ke dalam toples kaca untuk pendinginan. Larutan jenuh diambil 4 ml tiap penurunan suu 9ºC, selanjutnya titrasi dengan NaOH. Tabung reaksi dikeluarkan pada saat suhu terendah 25ºC. Lalu diambil 4 ml lagi tiap kenaikan 9ºC titrasi dengan NaOH 0,1N, indikator PP 3 tetes, catat kebutuhan NaOH, buat grafik log s vs 1/T dan T vs volume NaOH. Dari hasil percobaan yang dilakukan diperoleh hasil bahwa reaksi yang terjadi pada larutan asam borat adalah reaksi endotermis sehingga apaila suhunya turun maka kelarutannya pun akan ikut turun. Dan volume titran yanag dibutuhkan akan semakin kecil. Begitu juga sebaliknya apabila suhu dinaikkan maka kelarutannya akan naik, sehingga volume titran yang dibutuhkan akan besar. Dari percobaan yang telah kami lakukan maka dapat disimpulkan bahwa pada reaksi yang bersifat endotermis maka baik suhu, kelarutan, maupun volume titran yang dibutuhkan sebanding. Sebagai saran agar percobaan yang dilakukan dapat berjalan dengan lancar maka hendaknya alat-alat dicuci terlebih dulu sampai benar-benr bersih untuk menghindari terjadinya kontaminasi, saat dilakukan titrasi maka usahakan tidak ada kristalan borat agar tidak mengganggu proses titrasi, buat larutan asam borat sampai benar-benar jenuh, serta usahakan suhu yang digunkan saat titrasi tepat.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU SUMMARY

Saturated solution is solution that contain maximum solute, so if the solute is added, it can’t soluble. Concentration solute in the saturated solution called solubility. For solid solute, saturated solution is happen balance to the liquid phase by the same velocity with ion molecules from liquid phase that crystallized become solid phase. Some factors that influence solubility are temperature, size of particle, stirring, pressing and volume. The purpose of this experiment are to know the solubility of substance and influence temperature with solubility’s velocity. Some example use of solubility as temperature function in the industry are make reactors, separation by crystallized, and as base process steel industry. Substances that used are boric acid 85 ml, sodium hydroxide 0,1N 160 ml, then substances that used are large test tubes, erlenmeyer, thermometer, burette, stative, clamps, glass beaker, Pasteur pipette, funnel, stirrer, and glass jar. First that have to do is make saturated boric acid solution 85 ml at temperature 85ºC. Next, the saturated boric acid solution put into the large test tube then put it into glass jar for refrigerate process. Take 4 ml saturated solution each temperature decrease for 9ºC, titration by sodium hydroxide. Large test tube is take at the lowest temperature 25ºC. After that take 4 ml again each increase 9ºC. Titration again with sodium hydroxide 0,1N, PP indicator 3drop, record the need of sodium hydroxide, make graph of log S versus 1/T and temperature versus sodium hydroxide volume. Result from the experiment we got if reaction that happened at boric acid solution is endoterm reaction so if temperature is decrease, solubility’s is also decrease and titrate volume that needed also few. Just the opposite, if temperature increase the solubility also increase, and titrate volume that needed also more. From the experiment that we had done we can conclude if in endoterrm reaction temperature, solubility, and volume of sodium hydroxide that needed are comparable. As the suggestion in order that experiment will go on well are wash the equipments before and after used to avoid contamination, at titration try there’s not boric crystal that can disturb process of titration, create a solution of boric acid until it is completely saturated, and also make sure that the temperature used for precise titration.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB I PENDAHULUAN

I.1

Latar Belakang 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan yaitu suhu, jika suhu dinaikkan, kelarutan menjadi semakin besar. Besar partikel, semakin besar luas permukaan, partikel akan mudah larut. Pengadukan, dengan pengadukan, tumbukan antara molekul-molekul solvent makin cepat sehingga semakin cepat larut atau kelarutannya besar. 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. Beberapa contoh kegunaan metode kelarutan sebagai fungsi suhu ini dalam industri antara lain, pada pembuatan reaktor kimia. Selain itu kegunaan lainnya adalah pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan. Dan digunakan juga sebagai dasar proses pembuatan granal-granal pada industri baja. Sebagai seorang sarjana teknik kimia yang pada umumnya bekerja di bidang industri patutlah mengetahui dan memahami kelarutan sebagai fungsi suhu. Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa banyak manfaat yang didapatkan dengan mengetahui kelarutan suatu zat. Oleh karena itu, sebagai

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU mahasiswa teknik kimia praktikum panas pelarutan ini menjadi sangat penting untuk dilakukan.

I.2

Tujuan Praktikum 1. Mengetahui kelarutan suatu zat 2. Mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan kelarutan

I.3

Manfaat Praktikum 1. Praktikan mengetahui kelarutan dari suatu zat 2. Praktikan mengetahui suhu terhadap kecepatan kelarutan

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Jika kelarutan suatu sistem kimia dalam keseimbangan dengan padatan, cairan atau gas yang lain pada suhu tertentu maka larutan disebut jenuh. 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.

II.1 Pembuktian Rumus Hubungan antara keseimbangan tetap dan temperature subsolute atau kelarutan dengan temperatur dirumuskan Van’t Hoff : 𝑑 ln 𝑆 ∆𝐻 = 𝑑𝑇 𝑅𝑇 2 ∆𝐻 𝑑 ln 𝑆 = 𝑑𝑇 𝑅𝑇 2 ∆𝐻 +𝐶 𝑅𝑇 ∆𝐻 1 log 𝑆 = − . +𝐶 2,303𝑅 𝑇 ln 𝑆 = −

Dimana : ΔH = panas pelarutan zat per mol (kal/g mol) R

= konstanta gas ideal (1,987 kal/g mol K)

T

= suhu (K)

S

= kelarutan per 1000 gr solute

Penurunan rumus Van’t Hoff :

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 𝐺 = 𝐻 − 𝑇𝑆 ∆𝑆 = −

𝑑∆𝐺 𝑜 𝑑𝑇

∆𝐺 𝑜 = ∆𝐻 − 𝑇∆𝑆 −

𝑑∆𝐺 𝑜 ∆𝐻𝑜 ∆𝐺 𝑜 = − − 𝑑𝑇 𝑇 𝑇

∆𝐺 = −𝑅𝑡 ln 𝐾

Dimana :

−∆𝐺 = 𝑅𝑡 ln 𝐾 −

𝑑∆𝐺 𝑜 ∆𝐻𝑜 − ∆𝐺 𝑜 = 𝑑𝑇 𝑇

∆𝐻𝑜 − ∆𝐺 𝑜 = 𝑅𝑡 ln 𝐾 + 𝑅𝑇 2

𝑑 ln 𝐾 𝑑𝑇

II.2 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan 1. Suhu log 𝑠 = − Pada reaksi endoterm ΔH (+) maka

∆𝐻 +𝐶 2,303𝑅𝑇 −∆𝐻 2,303𝑅𝑇

−∆𝐻

berharga (-) sehingga = 102,303 𝑅𝑇 .

Dengan demikian jika suhu dinaikkan, pangkat dari 10 menjadi kecil sehingga S

menjadi

semakin

besar.

Dan

pada

reaksi

∆𝐻

eksoterm

ΔH

(-)

maka2.303 𝑅𝑇 berharga (+). Juga apabila suhu diperbesar maka S semakin kecil dan sebaliknya. 2. Besar Partikel Semakin besar luas permukaan, partikel akan mudah larut. 3. Pengadukan

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU Dengan pengadukan, tumbukan antara 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.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB III METODA PRAKTIKUM

III.1 Bahan dan Alat yang Digunakan Bahan 1. Asam boraks

85 ml

2. NaOH

160 ml

3. Aquades

80 ml

Alat 1. Tabung reaksi besar 2. Erlenmeyer 3. Thermometer 4. Buret 5. Statif 6. klem 7. Beaker glass 8. Pipet tetes 9. Corong 10. Pengaduk 11. Toples kaca

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU III.2 Gambar Alat :

1

2

4 6

5 3

7 8

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

9

10

11

Keterangan : 1. Tabung reaksi besar 2. Erlenmeyer 3. Thermometer 4. Buret 5. Statif 6. klem 7. Beaker glass 8. Pipet tetes 9. Corong 10. Pengaduk

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU 11. Toples kaca III.3

Variabel Operasi 1. Variabel Tetap Volume asam boraks untuk dititrasi = 4 ml

2. Variabel Bebas ∆T Asam boraks = 9oC

III.4

Cara Kerja 1. Membuat larutan asam boraks jenuh 85 oC 85 ml 2. Larutan asam boraks 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 4 ml tiap penurunan suhu 9oC. 5. Titrasi dengan NaOH 0,1N, indikator PP 3 tetes. 6. Mencatat kebutuhan NaOH 7. Tabung reaksi dikeluarkan pada saat suhu terendah lalu diambil 4 ml lagi setiap kenaikan suhu 9oC. 8. Titrasi dengan NaOH 0,1 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

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan Tabel 4.1 Hubungan terhadap Volume Titran pada Penurunan dan Kenaikan Suhu No

Suhu (K)

Volume Titran (ml)

1

352

18,1

2

343

19,2

3

334

13,3

4

325

14

5

316

14,7

6

307

11,7

7

298

10,5

8

307

9

9

316

15

10

325

16,1

11

334

16,3

12

343

20

13

352

26

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU IV.2 Pembahasan IV.2.1 Hubungan log S terhadap 1/T pada Penurunan Suhu 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0

1/T

y = -0.001x + 0.001 R² = 0.791

-1.5

-1

-0.5

asam borat

0

0.5

log S

Gambar 4.1 Hubungan log S vs 1/T pada penurunan suhu Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa apabila suhu diturunkan maka harga 1/T justru akan besar dan harga log S justru semakin kecil. Dari perhitungan yang dilakukan ketika suhu diturunkan maka kelarutannya juga semakin turun atau kecil, sebab reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis. Seperti yang kita tahu bahwa larutan yang reaksinya bersifat endotermis kan memiliki ∆H (entalpi) berharga positif sehingga nilai log S berharga negative. Harga log S secara teoritis tersebut sesuai dengan harga log S secara praktis yang kami dapatkan., karena sesuai dengan rumus berikut : log 𝑠 =

−∆ 𝐻 + 𝑐 2,303 𝑅𝑇

Hal tersebut juga sesuai dengan dat kelarutan bahwa bila asam borat dilarutkan dalam suhu rendah maka kelarutannya yaitu 2,66 pada suhu 0ºC. Sedangkan apabila dalam suhu tinggi maka kelarutanyya sebesar 40,2 dalam suhu 100ºC. Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa pada reaksi endotermis, apabila suhu dinaikkan maka kelarutannya juga naik dan bila suhu diturunkan maka kelarutannya juga akan turun. (Perry, 1984)

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU IV.2.2 Hubungan log S terhadap 1/T pada Ke

naikkan Suhu

0.004 0.0035 0.003

y = -0.001x + 0.002 R² = 0.863 1/T

0.0025 0.002 0.0015

asam borat

0.001 0.0005 0 -1.5

-1

-0.5

0

0.5

log S

Gambar 4.2 Hubungan log S vs 1/T pada kenaikan suhu Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa apabila suhu diturunkan maka harga 1/T justru akan kecil dan harga log S semakin besar. Dari perhitungan yang dilakukan ketika suhu dinaikkan maka kelarutannya juga semakin naik atau besar, sebab reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis. Seperti yang kita tahu bahwa larutan yang reaksinya bersifat endotermis kan memiliki ∆H (entalpi) berharga positif sehingga nilai log S berharga negative. Harga log S secara teoritis tersebut sesuai dengan harga log S secara praktis yang kami dapatkan., karena sesuai dengan rumus berikut : log 𝑠 =

−∆ 𝐻 + 𝑐 2,303 𝑅𝑇

Hal tersebut juga sesuai dengan dat kelarutan bahwa bila asam borat dilarutkan dalam suhu rendah maka kelarutannya yaitu 2,66 pada suhu 0ºC. Sedangkan apabila dalam suhu tinggi maka kelarutanyya sebesar 40,2 dalam suhu 100ºC. Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa pada reaksi endotermis, apabila

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU suhu dinaikkan maka kelarutannya juga naik dan bila suhu diturunkan maka kelarutannya juga akan turun. (Perry, 1984)

IV.2.3 Hubungan suhu terhadap volume titran pada penurunan suhu 25

volume titran (ml)

20 15 y = -0.144x + 61.44 R² = 0.780

10

asam borat

5 0 290

300

310

320

330

340

350

360

suhu (K)

Gambar 4.3 Hubungan T vs volume titran pada penurunan suhu Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu yang rendah (penurunan suhu) akan memperkecil jumlah volume titran yaitu NaOH 0,1N. Hal ini disebabkan karena pada saat terjadi penurunan suhu, reaksinya adalah endoterm. Dimana panas diserap oleh sistem. Sesuai dengan asas Le Chatelier yitu bahwa proses yang terjadi merupakan proses endoterm, maka kelarutannya akan berkurang.

Sehingga

konsentrasi H3BO3 dalam larutan semakin kecil. Hal tersebut juga menyebabkan volme titran yang diutuhkan semakin sedikit karena sesuai dengan rumus :

V1 . M1 . ekivalen = V2 . M2 . ekivalen Namun didalam grafik terdapat beberapa titik yang justru dalam penurunan suhu, volume titrannya justru semakin besar. Hal tersebut terjadi karena di dalam zat

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU yang akan dititrasi (asam borat) terdapat endapan sehingga membutuhkan volume titran yang lebih besar daripada volume titran pada suhu sebelumnya. (Perry, 1984)

IV. 2 .4 Hubungan Suhu terhadap Volume Titran pada Kenaikkan Suhu 30

volume titran (ml)

25

y = 0.277x - 73.89 R² = 0.886

20 15 asam borat

10 5

0 290

300

310

320

330

340

350

360

suhu (K)

Gambar 4.4 hubungan T vs volume titran pada kenaikkan suhu

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu yang rendah (kenaikan suhu) akan memperkecil jumlah volume titran yaitu NaOH 0,1N. Hal ini disebabkan karena pada saat terjadi kenaikkan suhu, reaksinya adalah endoterm. Dimana panas diserap oleh sistem. Sesuai dengan asas Le Chatelier yitu bahwa proses yng terjadi merupakan proses endoterm, maka kelarutannya akan bertambah. Sehingga konsentrasi H 3BO3 dalam larutan semakin besar. Hal tersebut juga menyebabkan volme titran yang diutuhkan semakin banyak karena sesuai dengan rumus : V1 . M1 . ekivalen = V2 . M2 . ekivalen Sehingga secara umum diperoleh grafik bahwa semkin tinggi suhu arutan maka dibutuhkan volume titran yang semakin besar pula. (Perry, 1984)

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU BAB V PENUTUP

V.1 Kesimpulan 1

Bila suhu diturunksn maka kelarutan asam borat juga akan turun karena reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm.

2

Bilamsuhu dinaikkan maka kelarutan asam boraat juga akan naik karena reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis.

3

Bila suhu diturunkan maka kelarutan asam borat juga akan turun sehingga kebutuhan titran (NaOH 0,1N) juga semakin kecil karena reaksinya endoterm.

4

Bila suhu dinaikkan maka kelarutan asam borat juga akan semakin naik sehingga kebutuhan titran (NaOH 0,1 N) juga semaki besar karena reaksinya endoterm

V.2 Saran 1

Mencuci alat-alat sebelum dan sesudah digunakan agar terhindar dari kontaminasi

2

Saat titrasi usahakan tdak terdapat kristalan borat yang dapat mengganggu proses titrasi.

3

Membuat larutan asam borat sampai benar-benar jenuh.

4

Harus teliti dalam pengamatan TAT.

5

Usahakan suhu yang digunakan untuk menganalis tepat.

PANAS PELARUTAN DAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU DAFTAR PUSTAKA Daniel, F. 1962. “Experimental Physical Chemistry”. 6th ed. International Student Edition. Mc Graw Hill Book. Co, Inc. New York. Kogakusha Co. Ltd. Tokyo RA. Day Jr. AL Underwood. 1983. “Analisa Kimi Kuantitatif”. Edisi 4 diterjemahkan Drs. R. Soendon. Erlangga. Jakarta Perry, R.H. 1984. “Chemical Engineering Handbook. 6th ed. Mc Graw Hill Book. Co.

Kogakusha.

Co.

Ltd.

Toky

LEMBAR PERHITUNGAN KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Perhitungan Log S  Penurunan Suhu 





T = 79ºC (M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 18,1 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,15

S

=

0,15

Log S

=

-0,8215

1/T

=

1/(79+273)

=

0,0028

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 19,2 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,16

S

=

0,16

Log S

=

-0,795

1/T

=

1/(70+273)

=

0,0029

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 13,3 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,1108

S

=

0,1108

Log S

=

-0,95

T = 70 ºC

T = 61 ºC

A-1

1/T 





=

1/(61+273)

=

0,00299

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 14 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,16

S

=

0,16

Log S

=

-0,795

1/T

=

1/(70+273)

=

0,00299

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 14,7 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,1225

S

=

0,1225

Log S

=

-0,911

1/T

=

1/(43+273)

=

0,00316

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 11,7 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,095

S

=

0,095

Log S

=

-1,01

1/T

=

1/(34+273)

=

0,00325

T = 52 ºC

T = 43 ºC

T = 34 ºC

A-2





T = 25 ºC (M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 10,5 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,0875

S

=

0,0875

Log S

=

-1,0579

1/T

=

1/(25+273)

=

0,00335

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 10,5 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,0875

S

=

0,0875

Log S

=

-1,0579

1/T

=

1/(25+273)

=

0,00335

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 9 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,075

S

=

0,075

Log S

=

-1,1249

1/T

=

1/(34+273)

=

0,00325

Kenaikan Suhu 



T = 25 ºC

T = 34 ºC

A-3







T = 43 ºC (M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 15 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,125

S

=

0,125

Log S

=

-0,903

1/T

=

1/(43+273)

=

0,003164

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 16,1 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,1341

S

=

0,1341

Log S

=

-0,8725

1/T

=

1/(52+273)

=

0,0030

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 16,3 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,135

S

=

0,135

Log S

=

-0,869

1/T

=

1/(61+273)

=

0,00299

T = 52 ºC

T = 61 ºC

A-4





T = 70 ºC (M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 20 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,167

S

=

0,167

Log S

=

-0,77

1/T

=

1/(70+273)

=

0,0029

(M . V . ekivalen) NaOH

=

(M . V . ekivalen) Asam Borat

0,1 x 26 x 1

=

Mx4x3

M

=

0,2167

S

=

0,2167

Log S

=

-0,664

1/T

=

1/(79+273)

=

0,00284

T = 79 ºC

A-5

LEMBAR PERHITUNGAN GRAFIK KELARUTAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Penurunan Suhu Suhu (K)

Log S (x)

1/T (y)

X2

XY

352

-0.8215

0,0028

0,675

-2,3 x 10-3

343

-0,795

0,0029

0,632

-2,305 x 10-3

334

-0,95

0,00299

0,9025

-2,84 x 10-3

325

-0,93

0,003

0,8649

-2,79 x 10-3

316

-0,911

0,00316

0,8299

-2,9 x 10-3

307

-1,01

0,00325

1,0201

-3,3 x 10-3

298

-1,0579

0,00335

1,1191

-3,5 x 10-3

-6,4754

0,02145

6,0435

-19,935 x 10-3

M

= = =

n ∑ xy −∑ x ∑ y 𝑛 ∑𝑥 2 −(∑𝑥) 2 7. −19,935.10 3 −(−6,4794 .0,02145 7. 6,0435 −(−6,4754 ) 2 −0,139545 +0,13898313 42,3045 −41,93

= -1,5 x 10-3

C

= =

n ∑x 2 ∑ y−∑ x ∑ xy 𝑛 ∑𝑥 2−(∑𝑥) 2 6,0435 𝑥0,02145 −( −6,4754 𝑥 −19,935𝑥10 3 ) 7. 6,0435 −(−6,4754 ) 2 0,1296 −0,1908

= 42,3045 −41,93 = 1,388 x 10-3 Y

= -1,5x10-3 x + 0,001388

B-1

Kenaikan Suhu Suhu (K)

Log S (x)

1/T (y)

X2

XY

298

-1,05799

0,00335

1,11934

-3,54 x 10-3

307

-1,1249

0,00325

1,2654

-3,65 x 10-3

316

-0,903

0,003164

0,8154

-2,85 x 10-3

325

-0,8725

0,0030

0,76125

-2,61 x 10-3

343

-0,869

0,00299

0,755161

-2,59 x 10-3

334

-0,77

0,0029

0,5929

-2,23 x 10-3

352

-0,664

0,00284

0,440896

-1,88 x 10-3

-6,26139

0,021494

5,750347

-19,35 x 10-3

M

= = =

n ∑ xy −∑ x ∑ y 𝑛 ∑𝑥 2 −(∑𝑥) 2 7. −19,935.10 3 −(−6,26139 .0,02145 ) 7. 5,750347 −(−6,26139 ) 2 −0,139545 +0,13458 40 ,2524 −39,2

= -0,000826 C

= = =

n ∑x 2 ∑ y−∑ x ∑ xy 𝑛 ∑𝑥 2−(∑𝑥) 2 5,750347 𝑥0,021494 −( −6,26139 𝑥 −19,35𝑥10 3 ) 7. 5,750347 −(−6,6139 ) 2 0,1235 −0,1212 40,25−39,2

= 0,00219 Y

= -0,000826x + 0,002219

B-2

Grafik Hubungan antara Suhu terhadap Volume Titran Penurunan Suhu Suhu (K)

Volume NaOH (ml)

X2

XY

352

18,1

123904

6371,2

343

19,2

117649

6585,6

334

13,3

111556

4442,2

325

14

105625

4550

316

14,7

99856

4645,2

307

11,7

94249

3591,9

298

10,5

88804

3129

1950

101,5

741643

33315,1

M

= =

n ∑ xy −∑ x ∑ y 𝑛 ∑𝑥 2 −(∑𝑥) 2 7. 33315 ,1 −(1950 𝑥101 ,5) 7. 741643 −(1950 ) 2 233205 ,7+137925

= 5191501 −3802500 = 0,0254 C

= = =

n ∑x 2 ∑ y−∑ x ∑ xy 𝑛 ∑𝑥 2−(∑𝑥) 2 (741643 𝑥101 ,5)−(1950 𝑥33315 ,1) 7. 741643 −(1950 ) 2 75276764 ,5−64964445 5191501 −3802500

= 7,4 Y

= 0,0254x + 7,4

B-3

Kenaikan Suhu Suhu (K)

Volume NaOH (ml)

X2

XY

298

10,5

88804

3129

307

9

94249

2763

316

15

99856

4740

325

16,1

105625

5232,5

343

16,3

111556

5444,2

334

20

117649

6860

352

26

123904

9152

1950

112,9

741643

37320,7

M

= =

n ∑ xy −∑ x ∑ y 𝑛 ∑𝑥 2 −(∑𝑥) 2 7. 37320 ,7 −(1950 𝑥112 ,9) 7. 741643 −(1950 ) 2

= 0,0295 C

= =

n ∑x 2 ∑ y−∑ x ∑ xy 𝑛 ∑𝑥 2−(∑𝑥) 2 (741643 𝑥112 ,9)−(1950𝑥37320 ,7) 7. 741643 −(1950 ) 2

= 7,8 Y

= 0,0295x + 7,8

B-4

DATA HASIL PERCOBAAN LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

MATERI

: Panas Pelarutan dan Kelarutan sebagai Fungsi Suhu

I. VARIABEL Panpel 1. Solute standar

: NaCl

2. Solute variable

: KOH

2 gram

: MgCl2.6H2O

1,2,3,4 gram

: CuSO4.5H2O 3. Aquades

: 80ºC

∆t panpel

: 2 menit

80 ml

KSFT 1. Variabel tetap

: Asam borat 85 ml

2. Variabel bebas

: ∆T asam borat 9ºC

II. BAHAN DAN ALAT Panpel

KSFT

1. NaCl

1. Asam Borat jenuh

2. KOH

2. NaOH

3. MgCl2.6H2O

3. Aquades

4. CuSO4.5H2O

4. Tabung reaksi besar

5. Thermometer

5. Erlenmeyer

C-1

6. Gelas Ukur

6. Thermometer

7.Kalorimeter

7. Buret, statif, klem

8. Beaker Glass

8. Beaker glass

9. Pipet tetes

9. Pipet tetes

10. Pipet Volume

10. corong

11. Kompor listrik

11. Pengaduk 12. Toples kaca

III. CARA KERJA PANPEL  Penentuan tetapan calorimeter 1. Panaskan 80 ml aquades pada T = 80ºC, masukkan ke calorimeter lalu catat suhu tiap 2 menit sampai 3 kali konstan. 2. Timbang 2 gram solute standar yang telah diketahui panas pelarutannya 3. Panaskan lagi 80 ml aquadest pada suhu 80ºC 4. Masukkan aquades yang telah dipanaskan ke calorimeter beserta solute standar yang telah ditimbang. 5. Mencatat suhu setiap 2 menit sampai 3 kali konstan. 

Penentuan panas pelarutan solute variable

1 Panaskan 80 ml aquades T=80ºC 2 Timbang 1,2,3,4 gram solute variabel 3 Masukkan aquades yang sudah dipanaskan ke dalam kalorimeter beserta variable berubahnya. 4 Mencatat suhunya tiap 2 menit sampai 3 kali konstan

KSFT 1 Membuat asam borat jenuh 85ºC 85 ml 2 Larutan asam borat jenuh dimasukkan ke dalam tabung reaksi besar.

C-2

3 Tabung reaksi besar dimasukkan ke dalam toples kaca berisi air lalu masukkan thermometer ke dalam tabung reaksi. 4 Larutan jenuh diambil 4 ml tiap penurunan suhu 9ºC. 5 Titrasi dengan NaOH 0,1 N. 6 Tabung reaksi dikeluarkan saat suhu terendah, ambil 4ml lagi tiap penurunan 9ºC. 7 Titrasi dengan NaOH 0,1 N, indicator PP 3 tetes. 8 Catat kebutuhan NaOH. 9 Membuat grafik log S vs 1/T. 10 Buat grafik V NaOH vs T yang terjadi karena kondisi suhhu dan volume titran.

IV. HASIL PERCOBAAN Panas Pelarutan t

Aquades

KOH (ºC)

NaCl

MgCl2.6H2O (ºC)

CuSO4.5H2O (ºC)

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

0

54ºC

56ºC

60

61

60

65

66

60

56

55

56

63

63

65

2

54 ºC

62ºC

70

71

61

72

68

60

68

70

79

82

82

84

4

58 ºC

64ºC

70

72

68

73

68

60

68

70

80

82

82

84

6

58 ºC

64,5ºC

71

72

68

73

68

60

68

70

80

82

82

84

8

58 ºC

65ºC

71

72

68

73

10

65ºC

71

12

65ºC

80

KSFT Penurunan Suhu

Kenaikan Suhu

Suhu (ºC)

V NaOH (ml)

Suhu (ºC)

V NaOH (ml)

79

18,1

25

10,5

C-3

70

19,2

34

9

61

13,3

43

15

52

14

52

16,1

43

14,7

61

16,3

34

11,7

70

20

25

10,5

79

26

Mengetahui

Praktikan

Asisten Pengampu

Adisty, Arlunandha, Ruth

Istiqomah Ani Sayekti

C-4

LEMBAR KUANTITAS REAGEN LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

PRAKTIKUM KE

:5

MATERI

:PANAS

PELARUTAN

DAN

KELAARUTAN

SEBAGAI FUNGSI SUHU HARI/TANGGAL

: SELASA, 6 MEI 2014

KELOMPOK

: 7/ SELASA SIANG

NAMA

: 1. ADISTY KURNIA RAHMAWATI 2. ARLUNANDA ADHIARTHA 3. RUTH FEBRINA SONDANG ARITONANG

ASISTEN

: ISTIQOMAH ANI SAYEKTI

KUANTITAS REAGEN NO

JENIS REAGEN

1

Panpel 

Solute standar : NaCl



Solute variable :

KUANTITAS

2 gram

o KOH o MgCl2.6H2O

1,2,3,4 gram

o CuSO4.5H2O

2

KSFT

D-1



Asam borat jenuh 85ºC

85 ml

(T= 79,70,61, 52, 43, 34, 25 

NaOH 0,1N

160 ml

TUGAS TAMBAHAN : 

Cari data Cp, ∆H (heat of solution), ∆Hf (heat of formation) solute → Perry



Cari data kelarutan asam borat→ Perry Lampirkan pada proposal , saat pretest sudah harus ada.

CATATAN :

PP : 3 tetes V titran : 4 ml (KSFT)

SEMARANG, 6 MEI 2014 ASISTEN

∆ t panpel : 2 menit Bawa : Lap, malam, es batu, garam

NIM.

D-2

REFERENSI

Perry,1984, “chemical engineering handbook”, section 2 page 13

DIPERIKSA KETERANGAN NO

TANGGAL

1.

8 Juni 2014

- Format penulisa - Format laporan - Ejaan

TANDA TANGAN