Anna's Life as a Mom & Chemical Engineer

ABSTRAK

Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen. Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai fasa, sehingga sistem yang terbentuk itu hanya satu fasa. Kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu macam fasa, sehingga sistem yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fasa. Tujuan dari percobaan ini adalah membuat larutan jenuh magnesium karbonat (MgCO3) dan kalsium karbonat (CaCO3).
Langkah kerja percobaan ini adalah mengambil MgCO3, menambahkan HCl, NaOH, indikator metal merah, lalu menitrasi campuran dengan HCl dalam buret dan mengulangi langkah kerja untuk CaCO3.
Ksp CaCO3 yang dihasilkan pada percobaa ini adalah 1,56x10-9 lebih sedikit dari pada Ksp teoritisnya yaitu 4,8x10-9. Larutan yang dihasilkan pada percobaan ini dapat disebut larutan kurang jenuh. Adanya perbedaan Ksp hasil percobaan dengan Ksp teoritis adalah karena keterbatasan penglihatan dalam mengamati perubahan warna yang terjadi pada saat menitrasi.

Kata kunci: titrasi ,kepekatan, harga Ksp larutan,kepekatan, konsentrasi larutan.

















4.I Pendahuluan
4.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah membuat larutan jenuh suatu garam CaCO3, menentukan kelarutan garam CaCO3 dan menentukan hasil kali kelarutan garam CaCO3.
4.1.2 Latar Belakang
Dari percobaan ini kita tahu bahwa reaksi kesetimbangan adalah reaksi yang berlangsung dua arah, yaitu dari kiri dan dari kanan.Secara umum pemahaman mengenai keadaan setimbang dan proses pergeseran dari reaksi kesetimbangan itu sangat penting artinya untuk mempelajari tetapan kesetimbangan yang merupakan aspek kuantitatif dari reaksi kesetimbangan. Pada reaksi irreversible hasil reaksi tidak dapat diubah kembali menjadi pereaksi atau reaktan, sedangkan pada reaksi reversible hasil reaksi atau produk bisa berubah kembali menjadi pereaksi yang berlangsung dua arah sehingga reaksi yang berlangsung akan dicapai dalam keadaan setimbang.
Setelah menyelesaikan percobaan diharapkan mahasiswa mampu membuat larutan jenuh suatu garam. Menentukan kelarutan garam dan menentukan hasil kali kelarutan suatu garam, dan menerapkan lebih luas lagi dalam kehidupan industri.








4.2 .Dasar Teori
Reaksi yang terjadi pada zat kimia terbagi dua yaitu reaksi berkesudahan dan reaksi tidak berkesudahan. Reaksi berkesudahan disebut reaksi tidak dapat balik atau irreversible, sedangkan reaksi tidak berkesudahan disebut reaksi yang dapat balik atau reversible. Pada reaksi irreversible hasil reaksi tidak dapat diubah kembali menjadi pereaksi atau reaktan, sedangkan pada reaksi reversible hasil reaksi atau produk bisa berubah kembali menjadi pereaksi yang berlangsung dua arah sehingga reaksi yang berlangsung akan dicapai dalam keadaan setimbang (Keenan, 1984).
Pada dasarnya ketika suatu reaksi kimia sedang berlangsung atau telah berlangsung, laju reaksi berkurang dan konsentrasipun juga akan mengikuti yaitu menjadi berkurang juga. Dalam banyak hal setelah waktu tertentu reaksi dapat berkesudahan, yaitu pada saat semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak pula reaksi yang tidak berkesudahan dan pada saat seperangkat kondisi tertentu konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap, reaksi yang demikian disebut reaksi reversible dan mencapai kesetimbangan. Pada reaksi semacam itu produk reaksi yang terjadi membentuk kembali pereaksi. Ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya bertambah sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi bertambah.
Setelah keadaan setimbang dicapai, maka laju reaksi (ke kanan dan ke kiri) dan konsentrasi masing-masing zat tetap atau konstan, tetapi reaksi tidak berhenti. Reaksi masih terjadi ke kanan dan kiri. Konsentrasi konstan karena laju reaksi dari kiri ke kanan ataupun sebaliknya sama serta kesetimbangan ini selanjutnya disebut kesetimbangan dinamis (Gisvold, 1983).
Kesetimbangan dinamis adalah suatu sistem kesetimbangan dimana kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri atau V1=V2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan antara lain perubahan konsentrasi, perubahan volume, perubahan tekanan, dan perubahan temperatur, sedangkan penabahan suatu katalis tidak akan menyebabkan perubahan
(Brady, 1999)
Sistem kesetimbangan dibagi menjadi dua kelompok yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai fasa yang sama, sehingga sistem yang terbentuk itu hanya satu fasa, sedangkan kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fasa, sehingga sistem yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu fasa (Keenan, 1984).
Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam konsentrasi maksimum (tidak dapat ditambah lagi). Harga konsentrasi maksimum yang dapat dicapai oleh suatu zat dalam larutan disebut kelarutan (solubility), dengan lambang s. Jadi kelarutan (s) suatu zat adalah konsentrasi zat tersebut dalam larutan jenuh. Suatu zat tidak mungkin memiliki konsentrasi yang lebih besar dari harga kelarutan. Larutan yang masih dapat melarutkan zat terlarut disebut larutan kurang jenuh. Larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga membentuk endapan yang disebut larutan lewat jenuh. Semakin besar kelarutan suatu zat, semakin mudah zat itu larut
(Brady, 1999).
Untuk membedakan arti tetapan kesetimbangan dengan tetapan kesetimbangan yang lain. Maka, tetapan kesetimbangan (k) diatas disebut dengan tetapan hasil kali kelarutan (Ksp). Besar Ksp menunjukkan adanya kesetimbangan antara larutan jenuh dengan padatan pada suhu tertentu dan harga tertentu untuk setiap jenis larutan (Kopkhar, 1990).
Semakin besar tetapan harga hasil kali kelarutan suatu unsur atau zat maka semakin besar pula kelarutan zat itu didalam air, dan semakin kecil kelarutan zat itu didalam air. Kelarutan zat elektrolit dalam ion sejenis lebih kecil dibandingkan kelarutan zat elektrolit didalam air. Semakin besar kenamaan konsentrasi ion senama, semakin kecil kelarutannya (Gisvold, 1983).
Pada percobaan ini akan dipelajari masalah kesetimbangan heterogen , yaitu kesetimbanagan antara fasa padat dan cair. Kesetimbangan heterogen yang terdiri atas padatan dan cairan, misalnya padatan NB dan pelarutnya H2O maka dalam laruta tersebut sistem kesetimbangan sebagai berikut:
NB + 2n H2O <=> H+(n H2O) + B-(n) H2O (2,1) Tetapan kesetimbangan sistem diatas adalah :
K = [N+(n H2O)] [B-(n H2O)]
[NB] [H2O]2n (2,2)
pada sistem kesetimbagan yang terbentuk H2O merupakan pelarut sehingga jumlahnya besar sekali bila dibandingkan dengan H2O yang mengelilingi ion-ion yang ada, dengan demikian [H2O]2n tersebut dapat dikatakan tetap, sehigga persamaan (2) dapat diubah kembali menjadi
K = [N+(n H2O] [B-(n H2O)] (2,3)
[NB]
Kepekatan [NB] dapat dalam fasa ini boleh dikatakan tetap karena [NB] padat berubah menjadi :
K = [N+(n H2O] [B-(n H2O)] (2,4)
Untuk membedakan arti tetapan kesetimbangan dengan tetapan kesetimbangan yang lain, maka tetapan kesetimbangan, persamaan (4) disebut dengan tetapan hasil kali kelarutan (Ksp). Besar Ksp menunjukan adanya kesetimbangan antara kelarutan jenuh dengan padatan pada suhu tertentu dan harganya tertentu untuk setiap jenis senyawa.
Jika hasil proses kesetimbagan heterogen ini ditelusuri dari awal, maka akan tampak proses sebagai berikut:
NB + 2n H2O →N+(n H2O) + B-(nH2O) (2,5)
Dengan demikian pada awalnya padatan ionik tersebut akan hilang identitasnya dan pecah menjadi N+(nH2O) dan B-(nH2o). Interaksi antara ion-ion tersebut kecil sekali sehinga sesungguhnya senyawa ionik NB terus menerus dimasukan kedalam pada suatu saat interaksi antara ion menjadi besar kembali membentuk padatan sebagai berikut :
NB + 2n H2O →NB + 2n H2O (2,6)
Keadaan dimana ion-ion yang terlarut kembali membentuk padat itu disebut keadaan jenuh atau larutan yang terbentuk disebut larutan jenuh. Dengan demikian jika peristiwa (5) dan (6) digabung akan tampak sepeti kesetimbangan (1).
Dari gambaran diatas dapat disimpulkan bahwa sembarang ionik, hasil kali kelarutan pada suhu tertentu merupakan nilai dari perkalian ion-ionnya, dalam larutan dimana pada suhu tersebut terjadi kesetimbangan antara ion-ion tersebut dengan padatannya (Ano



















4.3 Metodologi Praktikum
4.3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah erlenmeyer 100 mL, beaker glass 100 mL, pipet gondok volumenya 25 mL, 10 mL, dan 5 mL, buret, corong pipet tetes dan propipet.
4.3.2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan jenuh CaCO3, larutan baku HCl 0,01 M, larutan baku NaOH 0,01 M, dan indikator metil merah.
4.3.3 Prosedur Kerja
Langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan percobaan ini adalah:
1. Mengambil 25 mL CaCO3 dengan pipet gondok, kemudian memasukkannya kedalam erlenmeyer 100 mL.
2. Menambahkan 5 ml HCl 0,01 M dengan pipet gondok kedalam erlenmeyer tadi.
3. Menambahkan 10 mL larutan NaOH 0,01 M kedalam erlenmeyer.
4. Menambahkan 3 tetes indikator metil merah kedalam erlenmeyer yang berisi campuran.
5. Mengambil larutan baku HCl 0,01 M dan memasukkan ke buret.
6. Menitrasi larutan campuran tadi dengan larutan HCl baku dari buret dan menghentikan titrasi jika larutan telah berubah warna dari kuning menjadi jingga.
7. Mencatat volume HCl 0,01 M yang keluar.
8. Mengulangi langkah 1-7 hingga dua atau tiga kali, kemudian mencari rata-rata volume larutan baku HCl 0,01 M yang diperlukan.
9. Menghitung Ksp CaCO3, kemudian membandingkan
dengan Ksp teoritisnya.


4.4 Hasil Dan Pembahasan
4.4.1. Hasil Percobaan
Tabel 4.4.1 Hasil pegamatan larutan CaCO3
No Langkah Kerja Hasil Pengamatan
1.


2.


3.


4.



5. Larutan jenuh CaCO3 + larutan HCl 0,001 M + larutan NaOH 0,001 M + indikator metal merah
Titrasi pertama


Titrasi kedua


Titrasi ketiga


Volume HCl rata-rata Terjadi perubahan warna dari kuning menjadi kuning muda

V awal = 0 ml
V akhir = 3,2 ml
∆V1 = 3,2 ml
V awal = 3,5 ml
V akhir = 6,8 ml
∆V2 = 3,3ml
V awal = 7,1 ml
V akhir = 10,5 ml
∆V3 = 3,4 ml
V rata-rata = (3,2+3,3+3,4)/2 = 3,3 ml


4.4.2 Pembahasan.
Reaksi yang dihasilkan dalam percobaan ini adalah :
CaCO3 + 2HCl + 2NaOH  CaCl2 + Na2CO3 +2 H2O
Reaksi kesetimbangan heterogen (reversible) atau Reaksi kesetimbangan dinamis. Dimana larutan CaCO3 memiliki 2 fasa, dari reaktan bereaksi menjadi produk. Hasil reaksi ini bisa berubah kembali menjadi pereaksi yang berlangsung dua arah sehingga reaksi yang berlangsung akan dicapai dalam keadaan setimbang.
Padapercobaan ini digunakan larutan jenuh CaCO3 karena larutan ini tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut dan warnanya adalah bening CaCO3 termasuk garam karbonat dari alkali tanah jika dilihat dari pengelompokannya, senyawa ini juga termasuk senyawa ionik yang sukar larut, artinya kelarutannya sangat kecil. Karena ini memiliki kelarutan yang kecil maka senyawa ini memiliki nilai yang disebut konstanta hasil kali kelarutan.
Faktor-faktor yamg mempengaruhi hasil kali kelarutan zat padat adalah temperatur, sifat dasar zat, dan hadirnya ion-ion dalam larutan. Kebanyakan zat kelarutannya akan meningkat jika temperaturnya naik, kebanyakan reaksi yang memerlukan kelarutan cepat sering kali menggunakan larutan panas.
Pada percobaan kali ini larutan jenuh yang CaCO3 ditambahkan larutan HCl 0,01 M serta menambahkan tiga tetes indikator metil merah dan kemudian larutan berubah warna dari bening menjadi kuning. Fungsi penambahan indikator untuk mengetahui apakah suatu zat bersifat asam atau basa. Metil merah bila bereaksi dengan larutan basa warnanya adalah kuning dan bila bereaksi dengan larutan asam warnanya berubah menjadi merah. Trayek pH metil merah adalah 4,2–6,3. Karena larutan yang diinginkan memiliki pH +7 maka menggunakan metil merah yang memiliki trayek pH mendekati 7. Setelah dititrasi dengan HCl warna larutan berubah dari kuning menjadi jingga yang berarti larutan bersifat netral. Sebenarnya tujuan dari titrasi dengan HCl adalah untuk mengetahui volume NaOH yang tersisa, dan dapat diketahui dari volume HCl yang keluar pada saat menitrasi larutan untuk mengubah warna dari kuning (keadaan basa) menjadi jingga (keadaan netral).
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan harga CaCO3 ksp 1,156×10-9 M2 sedangkan harga ksp teoritisnya adalah 4,8×10-9 M2. Perbedaan ksp ini terjadi karena adanya kesalahan dalam pengamatan warna larutan yaitu tingkat perubahan warna pada saat titrasi, kesalahan dalam pembacaan miniskus, kesalahan dalam kurang akuratnya saat pengambilan larutan, HCl CaCO3dan NaOH yang tidak sesuai dengan volume yang telah ditentukan.
Dari Ksp hitungan yang diperoleh dapat dikatakan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi larutan kurang jenuh karena nilai Ksp teoritisnya belum dilampaui, padatan masih dapat larut yaitu Ksp hitungan 1,156×10-9 M2 sedangkan Ksp teoritisnya lebih besar yaitu 4,8×10-9 M2.

4.5 PENUTUP
4.5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:
1) Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam konsentrasi maksimum (tidak dapat ditambah lagi).
2) Larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga membentuk endapan disebut larutan lewat jenuh. Larutan yang masih dapat melarutkan zat terlarut disebut larutan kurang jenuh sedangkan larutan yang perkaliannya persis sama dengan Ksp disebut larutan tepat jenuh.
3) Kelarutan CaCO3 yang dihasilkan pada percobaan adalah 3,4×10-5 M.
4) Ksp CaCO3 yang dihasilkan pada percobaan ini adalah 1,156×10-9 M2 lebih sedikit dari pada ksp teoritisnya yaitu 4,8×10-9 M2.
5) Larutan CaCO3 yang dihasilkan pada percobaan ini dapat disebut larutan kurang jenuh.
6) Adanya perbedaan antara ksp hitungan dengan ksp teoritisnya adalah karena keterbatasan penglihatan dalam pengamatan yang terjadi pada saat titrasi.
4.5.2 saran
Dalam melaksanakan percobaan ini, agar mendapatkan hasil yang mendekati akurat diharapkan lebih teliti dalam pelaksanaan pecobaab, terutama saat melakukan titrasi pengamatan perubahan warna titrasi dan pembacaan miniskus.











DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2009, Pedoman PenentuanPraktikum Kimia Dasar, Universitas Lambung Mangkurat : Banjarmasin.

Brady, J E.1999. Kimia Universitas Asas Dan Struktur. Erlangga.Jakarta.

Gisvol dan Wilson.1983. Kimia Jilid 2 . IKIP Semarang Press. Semarang

Keenan, C W. 1984. Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Erlangga. Jakarta

Kopkhar, S M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press.
Jakarta

Permana, Dedi. 1998. Intisari Kimia. Pustaka Setia. Bandung.






























Tugas

1.Apa yang menyebabkan kesalahan hasil kali kelarutan antara hasil percobaan anda dibandingkan dengan teoritis?
2.Apa yang dimaksud dengan :
a.larutan jenuh c.larutan lewat jenuh
b.kelarutan d.hasil kali kelarutan
3.Apa sebab kelarutan dan hasil kali kelarutan beragam antar senyawa ionik?
4.Jika kelarutan kalsium sulfat 0,209 g tiap ml pada suhu 30o C, berapa kepekatan ion sulfat dan Ksp garam tersebut ?
5.Ada larutan terdiri atas Pb(NO3) 0,012 M dan Sr(NO3)2 0,2 M. Kedalam larutan tersebut ditambahkan larutan Na2SO4. Tentukan :
a.garam apa yang mengendap lebih dulu ?
b.kepekaan ion SO42- saat garam tersebut mengendap
Ksp PbSO4 = 1,06 x 10-8 M2
Ksp SrSO4 = 1,5 x 10-7 M2

Jawab:
1.Yang meyebabkan kesalahan hasil kali kelarutan adalah:
a.Adanya kesalahan dalam pembacaan miniskus diburet sehingga mengurangi tingkat ketelitian perhitungan.
b.Adanya kesalahan dalam menentukan titik kesetaraan titrasi yaitu menentukan waktu yang tepat untuk menghentikan titrasi.
c.Kesalahan menggunakan bahan yang tidak tepat misal ketidaktepatan ukuran volume larutan yang akan digunakan.
d.Titrasi tidak sempurna.
2.a.Larutan jenuh adalah larutan yang dimana keadaan ion-ion yang larut kembali membentuk padatan.
b.Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang larut dalam larutan jenuh.
c.Larutan lewat jenuh yaitu keadaan dimana Ksp telah dilampaui tetapi belum terbentuk endapan kembali.
d.Hasil kali kelarutan yaitu tetapan kesetimbangan untuk pelarutan garam yang sedikit sekali dapat larut, umumnya tanpa satuan.
3.Yang menyebabkan kelarutan dan hasil kali kelarutan beragam antara senyawa ionik adalah karena keduanya bergantung pada besarnya ion yang dimiliki masing-masing senyawa ionik.
4.Dik: K CaSO4 = 0,209 gr/ml
Mr CaSO4 = 136
Dit: a.S = ?
b.Ksp = ?
Jawab:
a.S = mol CaSO4/V CaSO4 =0,209/136 x 1000/1 = 1,54 M
b.CaSO4 Ca 2+ + SO42-
S S S
Ksp = [Ca2+] [SO42+] = 1,54 x 1,54 = 2,3716 M2

5.Dik: Ksp PbSO4 = 1,06.10-8 M2
:Ksp SrSO4 = 1,5.10-7
Jawab:
a.Pb(NO3)2 + Na2SO4 PbSO4 + 2NaNO3
Sr(NO3)2 + Na2SO4 SrSO4 + 2NaNO3
Dari data nilai Ksp yang terbentuk endapan lebih dulu adalah SrSO4 karena nilai Kspnya lebih besar.
b.Kepekatan ion SO42- dalam PbSO4
PbSO4 Pb2+ + SO42-
S S S
Ksp = [Pb2+] [SO42-]
Ksp = S . S
1,06.10-8 = S2
S = 1,03.10-4 M
Jadi kepekatan ion SO42- adalah 1,03.10-4 M
Pb(NO3)2 + Na2SO4 PbSO4 + 2NaNO3
Sr(NO3)2 + Na2SO4 SrSO4 + 2NaNO3
Ksp PbSO4 = [Pb2+] [SO42-]
= 1,44.10-4 M2
Ksp SrSO4 = [Sr2+] [SO42-]
= 0,04 M

Perhitungan 4
LARUTAN JENUH CaCO3
Diketahui: V CaCO3 = 25ml
V rata-rata HCl = 5,5ml
V NaOH = 10ml
V HCl = 5ml
Ditanya: Ksp CaCO3 = ….?
Penyelesaian:
Reaksi yang berlangsung:
1.CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
2.HCl + NaOH NaCl + H2O
3.NaOH + HCl NaCl + H2O


HCl yang bereaksi dengan NaOH sisa = 3,3ml x 0,001 mol/1000ml
= 3,3 x 10-6 mol
NaOH yang sisa = 5,5 x 10-6 mol
NaOH yang ditambahkan = 10ml x 0,001 mol/1000ml
= 10 x 10-6 mol
NaOH yang bereaksi dengan HCl sisa =10 x 10-6 mol – 3,3 x 10-6 mol
= 6,7 x 10-6 mol
HCl yang sisa = 6,7 x 10-6 mol

HCl yang ditambahkan = 5ml x 0,001 mol/1000ml
= 5 x 10-6 mol
HCl yang bereaksi dengan CaCO3 = 5 x 10-6 mol – 6,7 x 10-6 mol
= 1,7 x 10-6 mol
Jumlah mol CaCO3 = 1,7 x 10-6 mol / 2
= 8,5 x 10-7 mol
Kepekatan CaCO3 = 8,5 x 10-7 mol / 25 x 10-3 L
= 3,4 x 10-5 M
Jadi kelarutan CaCO3 = 3,4x 10-5 M
Ksp CaCO3 = [Ca2+] [CO32-]
= (3,4 x 10-5 M) x (3,4 x 10-5 M)
= 1,156 x 10-9 M2
= 11,56 x 10-10 M2

Ksp Teoritis = 4,8 x 10-9 M2

Ksp hitungan < Ksp Teoritisnya


semoga manfaat