PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM LEM
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM
LEMAH SECARA KONDUKTOMETRI
I. TUJUAN
a. Untuk menentukan nilai Ka asam lemah.
b. Mempelajari daya hantar listrik larutan elektrolit kuat dan
elektrolit lemah.
II. TEORI
Elektrolit adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam
pelarut (misalnya air) akan menghasilkan larutan yang dapat
menghantarkan
arus
diklasifikasikan
menghantarkan
listrik.
Elektrolit
berdasarkan
arus
listrik.
sering
kali
kemampuannya
dalam
Elektrolit
dapat
yang
menghantarkan arus listrik dengan baik digolongkan ke dalam
elektrolit kuat, sedangkan elektrolit yang sifat penghantaran
listriknya buruk digolongkan ke dalam elektrolit lemah. Suatu
elektrolit dapat berupa asam, basa atau garam.
Untuk suatu larutan elektrolit, biasanya yang diukur
adalah konduktannya dan bukan tahanannya. Untuk mengukur
konduktan suatu larutan dapat digunakan alat yang dinamakan
sel konduktan.
Dengan
peristiwa
menerapkan
ionisasi,
pengenceran
yang
konsentrasi.
Untuk
hukum
Ostwald
berhasil
berisikan
suatu
kesetimbangan
menemukan
hubungan
larutan
antara
elektrolit
AB
pada
hukum
dengan
dengan
konsentrasi c mol per liter dapat ditulis:
AB
A+
c(1- α)
αc
+
Bαc
Sel konduktansi terdiri dari sebuah wadah gelas kecil,
tempat larutan yang akan diukur konduktivitasnya ditempatkan.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Ke
dalam
larutan
yang
hendak
diukur
konduktivitasnya,
ditempatkan dua elektroda platina berbentuk bujur sangkar
yang diletakkan berhadapan dengan jarak tertentu.
A
C=Kl
Dalam membandingkan konduktan dari berbagai zat
terlarut akan sangat berguna bila dapat ditentukan suatu jumlah
standar zat terlarut yang apabila terionisasi sempurna akan
menghasilkan jumlah muatan positif dan negatif yang sama
banyaknya. Dengan menggunakan gram ekuivalen zat, satu
konduktan ekuivalen dapat didefinisikan sebagai konduktan
antara dua elektroda yang berjarak 1 cm (atau 1 m dalam
satuan SI) yang diantaranya adalah larutan yang mengandung
tepat 1 gram ekuivalen elektrolit.
Konduktansi G larutan merupakan kebalikan dari R: makin
rendah tahanan larutan, makin besar konduktansinya. Karena
tahanan dinyatakan dalam ohm, Ω, maka konduktansi sampel
dinyatakan dalam Ω-1. Kebalikan ohm biasanya disebut mho,
tetapi sekarang satuan resminya adalah siemes, S, dan 1 S = 1
Ω-1.
Konduktivitas molar elektrolit, tidak bergantung pada
konsentrasi
jika
K
tepat
sebanding
dengan
konsentrasi
elektrolit. Walaupun demikian, pada prakteknya, konduktivitas
molar bervariasi terhadap konsentrasi. Salah satu alasannya
adalah: jumlah ion dalam larutan mungkin tidakk sebanding
dengan konsentrasi elektrolit.
Pengukuran ketergantungan konduktivitas molar pada
konsentrasi, menunjukkan adanya dua golongan elektrolit. Sifat
umum elektrolit kuat adalah konduktivitas molarnya hanya
sedikit berkurang dengan bertambahnya konsentrasi. Sifat
umum elektrolit lemah adalah konduktivitas molarnya normal
pada konsentrasi mendekati nol, tetapi turun dengan tajam
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
sampai nilai rendah saat konsentrasi bertambah. Penggolongan
ini
tergantung
pada
saat
terlarut
maupun
pelarut
yang
digunakan: contohnya, litium klorida merupakan elektrolit kuat
dalam air, tetapi dalam propanon merupakan elektrolit lemah.
Elektrolit kuat adalah zat yang terionisasi sempurna dalam
larutan, dan meliputi padatan ion dan asam kuat. Sebagai hasil
dari
pengionan
sempurna,
konsentrasi
ion
dalam
larutan
sebanding dengan konsentrasi elektrolit yang ditambahkan.
Elektrolit lemah adalah zat yang tidak terionisai sempurna
dalam larutan. Zat ini meliputi asam Bronsted lemah seperti
CH3COOH
dan
Ketergantungan
basa
Bronsted
konduktivitasnya
lemah
pada
seperti
NH3.
konsentrasi dengan
jelas, berasal dari pergeseran kesetimbangan.
HA (aq) + H2O (l)
H3O+ (aq) + A- (aq)
ke arah produk pada konsentrasi rendah.
Aliran listrik dalam suatu elektrolit akan memenuhi hukum
Ohm, yang menyatakan bahwa: “Besarnya arus listrik (I ampere)
yang
mengalir
melalui
larutan
sama
dengan
perbedaan
potensial (V volt) dibagi dengan tahanan (R ohm)”. Secara
matematika hukum Ohm akan dapat ditulis sebagai:
V
I=R
Tahanan suatu pelarut bergantung pada dimensi larutan
lainnya berdasarkan rumus:
V
R=R
ρ
ρ = tahanan spesifik atau resistivitas, ohm.cm
L = panjang, cm
A = luas penampang lintang, cm2
Apabila garam dapur, asam cuka atau gula secara terpisah
dilarutkan ke dalam air kemudian dialirkan arus listrik menuju
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
bola lampu dengan melewati masing-masing larutan tersebut
maka dapat diamati hal-hal berikut ini:
1. Arus listrik yang melalui larutan asam cuka menyebabkan
lampu menyala redup, artinya asam cuka memiliki daya
hantar yang lemah.
2. Arus listrik yang melalui larutan garam dapur menyebabkan
lampu
menyala
terang,
artinya
larutan
garam
dapur
mempunyai daya hantar yang kuat.
3. Sedangkan arus listrik yang melalui larutan gula tidak
mampu menyalakan lampu, artinya larutan gula tidak dapat
menghantarkan arus listrik.
III.
PROSEDUR PERCOBAAN
III.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat dan Fungsinya
No
Alat
Fungsi
.
1.
Konduktometer
Untuk mengukuru daya hantar
2.
3.
4.
Gelas ukur
Gelas piala
Labu ukur
listrik
Untuk mengukur volume sampel
Untuk wadah sampel
Untuk wadah pengenceran
5.
6.
Labu semprot
Sel hantaran
sampel
Untuk wadah akuades
Sebagai sel penghantar
3.1.2 Bahan dan Fungsinya
No
.
1.
2.
Bahan
Asam asetat
Akuades
Fungsi
Sebagai sampel
Sebagai pelarut
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
III.2 Cara Kerja
1. Larutan asam asetat dibuat dengan variasi konsentarasi 1;
0,5;
0,25;
0,125;
0,0625;
dan
0,03125
N
dengan
pengenceran bertingkat.
2. Sel hantaran dicuci dengan larutan konduktifitas serta
dibilas dengan akuades.
3. Hantaran dan suhu larutan diukur dengan konduktometer
dengan teliti.
4. Nilai konsentrasi larutan dengan nilai konsentrasinya
dibaca pada data beberapa tabel dan nilai Ka ditentukan
dengan grafik.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
III.3 Skema Kerja
Sel Hantaran
- dicuci dengan larutan
konduktivitas hingga nilai
hantarannya konstan
Akuades
Larutan asam asetat
- diukur hantaran
- diencerkan
dengan
- diukur suhu
berbagai
konsentrasi
- diukur hantaran
- diukur suhu
Data
Persamaan Regresi dan Grafk
Nilai Ka Asam Asetat
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
3.4.
Skema Alat
Sel
2
1
Keterangan:
1. Konduktometer
2. Larutan elektrolit
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
IV.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Data dan Perhitungan
IV.1.1
Data
Larutan
Hantaran (μs)
Suhu (°C)
Akuades
2,48
34,2
CH3COOH 1 N
3,14
34,1
CH3COOH 0,5 N
3,15
34,0
CH3COOH 0,25 N
3,15
34,0
CH3COOH 0,125 N
3,20
33,9
CH3COOH 0,0625 N
3,16
33,9
3,08
33,8
CH3COOH
0,03125
N
IV.1.2
A.
Perhitungan
Asam asetat ( CH3COOH ) 100%
N asam asetat
=
=
% . ρ .1000
Mr
100 % .1,05 g /mL.1000
60 g/mol
= 17,5 mol
B.
Pengenceran Asam Asetat (CH3COOH)
V1 . N1
= V 2 . N2
a. CH3COOH 1 N
V1 =
100 mL.1 N
17,5 N
= 5,7142 mL
b. CH3COOH 0,5 N
V1
=
100 mL . 0,5 N
1N
= 50 mL
c. CH3COOH 0,25 N
V1 =
100 mL . 0,25 N
0,5 N
= 50 mL
d. CH3COOH 0,125 N
V1 =
100 mL . 0,125 N
0,25 N
= 50 mL
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
e. CH3COOH 0,0625 N
V1 =
100 mL . 0,625 N
0,125 N
= 50 mL
f. CH3COOH 0,03125 N
V1 =
C.
100 mL. 0,03125 N
0,0625 N
= 50 mL
Penentuan Hantaran Listrik (L)
Hantaran Listrik (L) = L asam asetat – L akuades
L akuades = 2,48 μS = 2,48 × 10-6 S
a. CH3COOH 1 N
L asam asetat= (3,14 – 2,48) x 10-6 S
= 0,66 x 10-6 S
b. CH3COOH 0,5 N
L asam asetat= (3,15 – 2,48) x 10-6 S
= 0,67 x 10-6 S
c. CH3COOH 0,25 N
L asam asetat= (3,15 – 2,48) x 10-6 S
= 0,67 x 10-6 S
d. CH3COOH 0,125 N
L asam asetat= (3,20 – 2,48) x 10-6 S
= 0,72 x 10-6 S
e. CH3COOH 0,0625 N
L asam asetat= (3,16 – 2,48) x 10-6 S
= 0,68 x 10-6 S
f. CH3COOH 0,03125 N
L asam asetat = (3,08 – 2,48) x 10-6 S
= 0,6 x 10-6 S
D.
Penentuan Nilai Kappa (K)
1
Rumus : K = L . A
1
, dimana A = 0,099 cm-1
a. CH3COOH 1 N
K
= 0,66 x 10-6 S (0,099 cm-1)
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
= 0,06534 x 10-6 S cm-1
b. CH3COOH 0,5 N
K
= 0,67 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06633 x 10-6 S cm-1
c. CH3COOH 0,25 N
K
= 0,67 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06633 x 10-6 S cm-1
d. CH3COOH 0,125 N
K
= 0,72 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,07128 x 10-6 S cm-1
e. CH3COOH 0,0625 N
K
= 0,68 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06732 x 10-6 S cm-1
f. CH3COOH 0,03125 N
K
= 0,6 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,0594 x 10-6 S cm-1
E.
Penentuan Daya Hantaran Ekuivalen (Λc)
Rumus : Λc =
1000. K
M
a. CH3COOH 1 N
Λc =
1000 .( 0,06534 x 10−6 S cm−1)
1N
= 6,534 x 10-5 S cm2 mol eq-1
b. CH3COOH 0,5 N
Λc =
1000 .( 0,06633 x 10−6 S cm−1)
0,5 N
= 1,326 x 10-4 S cm2 mol eq-1
c. CH3COOH 0,25 N
Λc =
1000 .( 0,06633 x 10−6 S cm−1)
0,25 N
= 2,653 x 10-4 S cm2 mol eq-1
CH3COOH 0,125 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Λc =
1000. (0,07128 x 10−6 S cm−1)
0,125 N
= 5,7024 x 10-4 S cm2 mol eq-1
d. CH3COOH 0,0625 N
Λc =
1000. (0,06732 x 10−6 S cm−1)
0,0625 N
= 1,077 x 10-3 S cm2 mol eq-1
e. CH3COOH 0,03125 N
Λc =
1000. (0,0594 x 10−6 S cm−1 )
0,03125 N
= 1,9008 x 10-3 S cm2 mol eq-1
F.
Menghitung Nilai Hantaran Ekivalen
Rumus : Λt = Λ0 [1 + 0,02 (T – 25)°C]
Λ0 = 390,55 cm2 mol-1
a. CH3COOH 1 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,1 – 25)°C]
= 390,55 x 1,182
= 461,63 S cm2 mol eq-1
b. CH3COOH 0,5 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,0 – 25)°C]
= 390,55 x 1,18
= 460,849 S cm2 mol eq-1
c. CH3COOH 0,25 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,0 – 25)°C]
= 390,55 x 1,18
= 460,849 S cm2 mol eq-1
d. CH3COOH 0,125 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,9 – 25)°C]
= 390,55 x 1,178
= 460,068 S cm2 mol eq-1
e. CH3COOH 0,0625
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,9 – 25)°C]
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
= 390,55 x 1,178
= 460,068 S cm2 mol eq-1
f. CH3COOH 0,03125
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,8 – 25)°C]
= 390,55 x 1,176
= 459,29 S cm2 mol eq-1
G.
Menentukan Derajat Ionisasi (α)
Λc
Rumus : α = Λ
0
a. CH3COOH 1 N
α
=
6,534 x 10−5 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 1,673 x 10-7
b. CH3COOH 0,5 N
α
1,326 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 3,395 x 10-7
c. CH3COOH 0,25 N
α
=
2,653 x 10−4 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 6,793 x 10-7
d. CH3COOH 0,125 N
α
5,7024 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 1,46 x 10-6
e. CH3COOH 0,0625 N
α
=
0,1077 x 10−4 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 2,758 x 10-8
f.
CH3COOH 0,03125 N
α
0,19008 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 4,867 x 10-8
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
H.
Menetukan Konsentrasi Rata-Rata Ka
2
Rumus : Ka = C . α
1−α
a. CH3COOH 1 N
Ka = 1 N ¿ ¿
= 2,799 x 10-14
b. CH3COOH 0,5 N
Ka = 0,5 N ¿ ¿
= 5,763 x 10-14
c. CH3COOH 0,25 N
Ka = 0,25 N ¿ ¿
= 0,1153 x 10-14
d. CH3COOH 0,125 N
Ka = 0,125 N ¿ ¿
= 2,6645 x 10-13
e. CH3COOH 0,0625 N
Ka = 0,0625 N ¿ ¿
= 4,754 x 10-13
f. CH3COOH 0,03125 N
Ka = 0,03125 N ¿ ¿
= 7,4024 x 10-13
I.
Persamaan Regresi
X = Λc dan Y = 1/Λc
x
y (104)
xy
x2 (10-8)
6,534 x 10-5
1,5304
0,9997
0,427
1,326 x 10-4
0,754
0,9998
1,758
2,653 x 10-4
0,377
1,00018
7,038
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
5,7024 x 10-4
0,1754
1,0002
0,3251
1,077 x 10-3
0,0928
0,9995
115,99
1,9008 x 10-3
0,0526
0,9998
361,3
∑y = 2,982
∑xy =
∑x2 = 486,84
∑x = 4,0113 x 10-3
5,99918
´x =6,6855 x 10−4
´y
= 0,4969 x 104
B
=
n Σxy – Σx Σy
n Σ x 2−¿ ¿
B
=
6 ( 5,99918 )−4,0113 x 10−4 (2,982 x 10 4 )
−8
6(486,84 x 10 )−¿ ¿
24,033
= 2904,95
= 8,27 x 10−3
A
= y – Bx
= (4969) – (8,275 x 10−3x 6,6855 x 10-4)
= 4968,9
Jadi persamaan regresinya adalah
y
= A + Bx
y
= 4968,9 + (8,275 x 10−3)x
Menentukan Ka
Ka =
1
2
A ( Ʌo )
1
= 4968,9 ¿ ¿
= 1,319414 x 10-9
Jadi Ka CH3COOH yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
IV.2 Grafik
kurva Λc vs 1/Λc
1.8
1.6 1.53
1.4
1.2
1
1/Λc 0.8
0.6
0.4
0.2
0
6.53
0.75
0.38
0.18
1.33
2.65
5.7
0.09
1.08
0.05
1.9
Λc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
1/Λc
kurva Λc vs 1/Λc
1.8
1.53
1.6
1.4
1.2
1
0.75
0.8
f(x) = − 0.06 x + 0.87
0.6
R² =
0.48
0.38
0.4
0.18
0.2
0
0
2
4
6
8
Y-1/Λc
0.09
10
0.05
12
14
16
18
Linear
(Y-1/Λc)
Λc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
20
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
5.2
Pembahasan
Elektrolit lemah yang digunakan pada percobaan ini adalah
asam asetat. Asam asetat dibuat dengan berbagai konsentrasi
yang bertujuan untuk melihat dan mempelajari daya hantar
listrik
elektrolit
dan
juga
melihat
pengaruh
konsentrasi
terhadap ion dengan cara pengenceran bertingkat. Dengan
variasi konsentrasi dari asam asetat ini maka akan diperoleh
nilai
hantaran
yang
berbeda
pula
untuk
masing-masing
konsentrasi dari asam asetat.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat
diketahui bahwa semakin besar konsentrasi dari asam asetat
maka suhu dan nilai hantaran dari asam asetat juga semakin
besar. Begitu sebaliknya, jika semakin kecil konsentrasi dari
asam asetat maka suhu dan nilai hantarannya semakin kecil
pula. Ini disebabkan karena berkurangnya zat yang terionisasi
di dalam larutan akibat adanya pengenceran larutan. Akibat dari
pengenceran inilah yang menyebabkan konsentrasi larutan
semakin kecil, sehingga ion yang terkandung dalam larutan
sedikit.
Pada awal percobaan nilai hantaran dari akuades juga
diukur, dimana pengukuran ini bertujuan untuk pengoreksi nilai
hantaran dari asam asetat. Karena saat pengenceran larutan
asam asetat pelarut yang digunakan adalah akuades.
Larutan asam asetat merupakan salah satu elektrolit lemah,
yaitu larutan penghantar listrik yang kurang baik, yang memiliki
daya hantar kecil dikarenakan hanya dapat mengion sebagian,
akibatnya larutan asam asetat ini kurang dapat menghantarkan
arus listrik.
Pengukuran hantaran jenis elektrolit lemah seperti asam
asetat ini perlu dikoreksi terhadap hantaran jenis akuades
karena elektrolit asam lemah memiliki kesetimbangan kecil,
sehingga nilai hantaran akuades harus ditentukan terlebih
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
dahulu. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka
dapat diketahui bahwa semakin kecil konsentrasi, maka semakin
kecil nilai hantarannya. Begitu juga sebaliknya, semain besar
konsentrasi, maka semakin besar pula nilai hantarannya. Ini
berarti nilai hantaran berbanding lurus dengan konsentrasi, hal
ini disebabkan oleh berkurangnya jumlah zat yang terionisasi
dalam larutan akibat adanya pengenceran.
Pengukuran suhu yang dilakukan dari konsentrasi asam
asetat didapatkan berbeda-beda. Pada penentuan hantaran
ekuivalen
diperoleh
kesimpulan
bahwa
semakin
tinggi
konsentrasi maka semakin kecil nilai hantarannya. Ini berarti
hantaran ekivalen berbanding terbalik dengan konsentrasi.
Jumlah ion yang terdapat di dalam larutan tergantung pada
derajat ionisasi. Dari derajat ionisasi dapat ditentukan nilai Ka.
Pengaruh
suhu
terhadap
hantaran
ekivalen
ialah
sebanding, dimana jika suhu besar maka mempercepat daya
hantar suatu zat dan sebaliknya. Sehingga, nilai Ka dari asam
asetat (CH3COOH) yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9 dengan
persamaan regreasi 4,9689 + 8,275 x 10−3x.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1
Kesimpulan
Berdasarkan
percobaan
yang
telah
dilakukan,
dapat
disimpulkan bahwa :
1.
Prinsip dari konduktometer dalam pengukuran Ka asam
lemah adalah menentukan daya hantar larutan elektrolit
lemah
dan
derajat
disosiasi
dengan
pengenceran
bertingkat.
2.
Nilai hantaran dari asam asetat semakin besar dengan
semakin besarnya konsentrasi.
3.
Semakin besar konsentrasi asam asetat maka nilai derajat
disosiasinya akan semakin kecil.
4.
Disosiasi asam lemah artinya larutan terionisasi kurang
sempurna, akibatnya nilai hantaran dari larutan kecil dan
menyebabkan
nilai
derajat
ionisasinya
besar
karena
terkandung ion hanya sedikit.
5.
Regreasi yang diperoleh ialah 4,9689 + 8,275 x 10−3x.
6.
Ka CH3COOH yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9.
6.2
Saran
Agar praktikum selanjutnya lebih sempurna disarankan untuk :
1.
Larutan asam asetat dibuat tepat dan teliti.
2.
Teliti
dalam
perbedaan
melakukan
konsentrasi
pengenceran
dapat
zat
mempengaruhi
hantaran.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
karena
nilai
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
3.
Ukur nilai hantaran dari konsentrasi terkecil, untuk
menghindari adanya sisa-sisa ion yang terurai.
4.
Pahami
prinsip
dan
cara
kerja
sebelum
memulai
percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta:
Erlangga.
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
Keenan, Charles. 1996. Kimia untuk Universitas. Jakarta:
Erlangga.
Kopkhar, SM. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 1. JAWABAN PERTANYAAN
1. Jelaskan tentang hantaran jenis dan hantaran ekivalen, dan
satuannya!
a. Hantaran jenis adalah perbandingan daerah elektroda
dengan jarak (L) dan K atau dapat didefinisikan sebagai
hantaran larutan 1 m3 dengan satuan ohm (Ω).
b. Hantaran
ekivalen
adalah
hantaran
larutan
yang
mngandung 1 mol elektrolit dan ditempatkan antara 2
elektroda sejajar yang terpisah 1 meter dengan satuan
ohm/m2.
2. Apa gunanya mengukur hantaran larutan KCl O,1 N?
Untuk menentukan pengukuran hantaran jenis larutan lain
dimana hantaran KCl dianggap konstan.
3. Apa yang dimaksud dengan bilangan transport dan mobilitas
ion?
a. Bilangan transport adalah arus total yang dibawa oleh ion
utama atau bilangan penghantaran.
b. Mobilitas ion adalah pengukuran jarak yang ditempuh oleh
setiap ion dalam waktu tertentu dan prosesnya disebut
metoda pembuatan yang bergerak.
4. Apa beda disosiasi dengan ionisasi?
a. Disosiasi adalah proses penguraian suatu larutan yang
berdasarkan
perbandingan
molar
pada
beberapa
konsentrasi (penguraian tidak sempurna).
b. Ionisasi adalah proses penguraian suatu larutan menjadi
ion penyusunnya (terurai secara sempurna).
5. Pada pengukuran hantaran jenis elektrolit lemah perlu
dikoreksi terhadap hantaran jenis air, jelaskan!
Asam lemah mempunyai nilai tetapan kesetimbangan air
lebih kecil.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
6. Turunkan persamaan penentuan Ka untuk elektrolit 1-2
dengan pengukuran hantaran :
cAB
A+ + B-
c(1-α)
αc
2
( +) Ka = A ( B ) = (α)
C (1-α)
(AB)
ʌ
α = ʌ
……… (2)
0
αc
……… (1)
Turunan persamaan (1) dan (2) diperoleh :
1
1
1
c ʌ2
K = ʌ ( ʌ - ʌ ) ʌ = K ʌ2 ( c) + ʌ
0
0
0
ʌ
Nilai K yang diperoleh dari kurva :
1
ʌ v.s.
ʌc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 2. ANALISIS ARTIKEL ILMIAH
A. Judul
Eksplorasi perilaku kesetimbangan fundamental kalsium
pertukaran dengan resin kation asam lemah.
B. Tujuan
Untuk mengevaluasi kompleksitisitas pertukaran ion kalsium
dengan sodium dirukar resin kation asam lemah.
C. Metode Yang Digunakan
-
DOW MAC-3
-
Langmuir-Vageler
D. Skema Kerja
Ion Kalsium dan Sodium
- Dicatat kesetimbangan
- Dihidrolisis
- Langmuir-Vageler
Hasil
E. Analisis Hasil
Bukti
untuk
hidrolisis
sebagian
kecil
dari
resin
sodium
permukaan tercatat. Perbandingan ion kalsium dapat dibedakan
dengan kesetimbangan akhir kalsium.
F. Kelebihan dan Kelemahan
Kelebihan:
-
Hasil disajikan dalam bentuk grafiik
-
Jenis isotherm nilai rendah
Kelemahan:
-
Metode yang digunakan tidak dapat diterapkan pada
percobaan mahasiswa
-
Cara ketja sulit dipahami
-
Menggunakan alat yang rumit
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 3. SIMBOL YANG DIGUNAKAN
Simbol
Ka
Keterangan
Konstanta kesetimbangan asam
α
Derajat disosiasi
C
Konsentrasi zat
ʌc
K
Hantaran ekivalen
Harga Kappa
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 4. STRUKTUR SENYAWA
No.
1.
Rumus Kimia
Akuades
Struktur Molekul
O
(H2O)
H
2.
H
Asam Asetat
(CH3COOH)
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Tahun Akademik 2016/2017
PENENTUAN TETAPAN KESETIMBANGAN ASAM
LEMAH SECARA KONDUKTOMETRI
I. TUJUAN
a. Untuk menentukan nilai Ka asam lemah.
b. Mempelajari daya hantar listrik larutan elektrolit kuat dan
elektrolit lemah.
II. TEORI
Elektrolit adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam
pelarut (misalnya air) akan menghasilkan larutan yang dapat
menghantarkan
arus
diklasifikasikan
menghantarkan
listrik.
Elektrolit
berdasarkan
arus
listrik.
sering
kali
kemampuannya
dalam
Elektrolit
dapat
yang
menghantarkan arus listrik dengan baik digolongkan ke dalam
elektrolit kuat, sedangkan elektrolit yang sifat penghantaran
listriknya buruk digolongkan ke dalam elektrolit lemah. Suatu
elektrolit dapat berupa asam, basa atau garam.
Untuk suatu larutan elektrolit, biasanya yang diukur
adalah konduktannya dan bukan tahanannya. Untuk mengukur
konduktan suatu larutan dapat digunakan alat yang dinamakan
sel konduktan.
Dengan
peristiwa
menerapkan
ionisasi,
pengenceran
yang
konsentrasi.
Untuk
hukum
Ostwald
berhasil
berisikan
suatu
kesetimbangan
menemukan
hubungan
larutan
antara
elektrolit
AB
pada
hukum
dengan
dengan
konsentrasi c mol per liter dapat ditulis:
AB
A+
c(1- α)
αc
+
Bαc
Sel konduktansi terdiri dari sebuah wadah gelas kecil,
tempat larutan yang akan diukur konduktivitasnya ditempatkan.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Ke
dalam
larutan
yang
hendak
diukur
konduktivitasnya,
ditempatkan dua elektroda platina berbentuk bujur sangkar
yang diletakkan berhadapan dengan jarak tertentu.
A
C=Kl
Dalam membandingkan konduktan dari berbagai zat
terlarut akan sangat berguna bila dapat ditentukan suatu jumlah
standar zat terlarut yang apabila terionisasi sempurna akan
menghasilkan jumlah muatan positif dan negatif yang sama
banyaknya. Dengan menggunakan gram ekuivalen zat, satu
konduktan ekuivalen dapat didefinisikan sebagai konduktan
antara dua elektroda yang berjarak 1 cm (atau 1 m dalam
satuan SI) yang diantaranya adalah larutan yang mengandung
tepat 1 gram ekuivalen elektrolit.
Konduktansi G larutan merupakan kebalikan dari R: makin
rendah tahanan larutan, makin besar konduktansinya. Karena
tahanan dinyatakan dalam ohm, Ω, maka konduktansi sampel
dinyatakan dalam Ω-1. Kebalikan ohm biasanya disebut mho,
tetapi sekarang satuan resminya adalah siemes, S, dan 1 S = 1
Ω-1.
Konduktivitas molar elektrolit, tidak bergantung pada
konsentrasi
jika
K
tepat
sebanding
dengan
konsentrasi
elektrolit. Walaupun demikian, pada prakteknya, konduktivitas
molar bervariasi terhadap konsentrasi. Salah satu alasannya
adalah: jumlah ion dalam larutan mungkin tidakk sebanding
dengan konsentrasi elektrolit.
Pengukuran ketergantungan konduktivitas molar pada
konsentrasi, menunjukkan adanya dua golongan elektrolit. Sifat
umum elektrolit kuat adalah konduktivitas molarnya hanya
sedikit berkurang dengan bertambahnya konsentrasi. Sifat
umum elektrolit lemah adalah konduktivitas molarnya normal
pada konsentrasi mendekati nol, tetapi turun dengan tajam
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
sampai nilai rendah saat konsentrasi bertambah. Penggolongan
ini
tergantung
pada
saat
terlarut
maupun
pelarut
yang
digunakan: contohnya, litium klorida merupakan elektrolit kuat
dalam air, tetapi dalam propanon merupakan elektrolit lemah.
Elektrolit kuat adalah zat yang terionisasi sempurna dalam
larutan, dan meliputi padatan ion dan asam kuat. Sebagai hasil
dari
pengionan
sempurna,
konsentrasi
ion
dalam
larutan
sebanding dengan konsentrasi elektrolit yang ditambahkan.
Elektrolit lemah adalah zat yang tidak terionisai sempurna
dalam larutan. Zat ini meliputi asam Bronsted lemah seperti
CH3COOH
dan
Ketergantungan
basa
Bronsted
konduktivitasnya
lemah
pada
seperti
NH3.
konsentrasi dengan
jelas, berasal dari pergeseran kesetimbangan.
HA (aq) + H2O (l)
H3O+ (aq) + A- (aq)
ke arah produk pada konsentrasi rendah.
Aliran listrik dalam suatu elektrolit akan memenuhi hukum
Ohm, yang menyatakan bahwa: “Besarnya arus listrik (I ampere)
yang
mengalir
melalui
larutan
sama
dengan
perbedaan
potensial (V volt) dibagi dengan tahanan (R ohm)”. Secara
matematika hukum Ohm akan dapat ditulis sebagai:
V
I=R
Tahanan suatu pelarut bergantung pada dimensi larutan
lainnya berdasarkan rumus:
V
R=R
ρ
ρ = tahanan spesifik atau resistivitas, ohm.cm
L = panjang, cm
A = luas penampang lintang, cm2
Apabila garam dapur, asam cuka atau gula secara terpisah
dilarutkan ke dalam air kemudian dialirkan arus listrik menuju
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
bola lampu dengan melewati masing-masing larutan tersebut
maka dapat diamati hal-hal berikut ini:
1. Arus listrik yang melalui larutan asam cuka menyebabkan
lampu menyala redup, artinya asam cuka memiliki daya
hantar yang lemah.
2. Arus listrik yang melalui larutan garam dapur menyebabkan
lampu
menyala
terang,
artinya
larutan
garam
dapur
mempunyai daya hantar yang kuat.
3. Sedangkan arus listrik yang melalui larutan gula tidak
mampu menyalakan lampu, artinya larutan gula tidak dapat
menghantarkan arus listrik.
III.
PROSEDUR PERCOBAAN
III.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat dan Fungsinya
No
Alat
Fungsi
.
1.
Konduktometer
Untuk mengukuru daya hantar
2.
3.
4.
Gelas ukur
Gelas piala
Labu ukur
listrik
Untuk mengukur volume sampel
Untuk wadah sampel
Untuk wadah pengenceran
5.
6.
Labu semprot
Sel hantaran
sampel
Untuk wadah akuades
Sebagai sel penghantar
3.1.2 Bahan dan Fungsinya
No
.
1.
2.
Bahan
Asam asetat
Akuades
Fungsi
Sebagai sampel
Sebagai pelarut
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
III.2 Cara Kerja
1. Larutan asam asetat dibuat dengan variasi konsentarasi 1;
0,5;
0,25;
0,125;
0,0625;
dan
0,03125
N
dengan
pengenceran bertingkat.
2. Sel hantaran dicuci dengan larutan konduktifitas serta
dibilas dengan akuades.
3. Hantaran dan suhu larutan diukur dengan konduktometer
dengan teliti.
4. Nilai konsentrasi larutan dengan nilai konsentrasinya
dibaca pada data beberapa tabel dan nilai Ka ditentukan
dengan grafik.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
III.3 Skema Kerja
Sel Hantaran
- dicuci dengan larutan
konduktivitas hingga nilai
hantarannya konstan
Akuades
Larutan asam asetat
- diukur hantaran
- diencerkan
dengan
- diukur suhu
berbagai
konsentrasi
- diukur hantaran
- diukur suhu
Data
Persamaan Regresi dan Grafk
Nilai Ka Asam Asetat
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
3.4.
Skema Alat
Sel
2
1
Keterangan:
1. Konduktometer
2. Larutan elektrolit
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
IV.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Data dan Perhitungan
IV.1.1
Data
Larutan
Hantaran (μs)
Suhu (°C)
Akuades
2,48
34,2
CH3COOH 1 N
3,14
34,1
CH3COOH 0,5 N
3,15
34,0
CH3COOH 0,25 N
3,15
34,0
CH3COOH 0,125 N
3,20
33,9
CH3COOH 0,0625 N
3,16
33,9
3,08
33,8
CH3COOH
0,03125
N
IV.1.2
A.
Perhitungan
Asam asetat ( CH3COOH ) 100%
N asam asetat
=
=
% . ρ .1000
Mr
100 % .1,05 g /mL.1000
60 g/mol
= 17,5 mol
B.
Pengenceran Asam Asetat (CH3COOH)
V1 . N1
= V 2 . N2
a. CH3COOH 1 N
V1 =
100 mL.1 N
17,5 N
= 5,7142 mL
b. CH3COOH 0,5 N
V1
=
100 mL . 0,5 N
1N
= 50 mL
c. CH3COOH 0,25 N
V1 =
100 mL . 0,25 N
0,5 N
= 50 mL
d. CH3COOH 0,125 N
V1 =
100 mL . 0,125 N
0,25 N
= 50 mL
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
e. CH3COOH 0,0625 N
V1 =
100 mL . 0,625 N
0,125 N
= 50 mL
f. CH3COOH 0,03125 N
V1 =
C.
100 mL. 0,03125 N
0,0625 N
= 50 mL
Penentuan Hantaran Listrik (L)
Hantaran Listrik (L) = L asam asetat – L akuades
L akuades = 2,48 μS = 2,48 × 10-6 S
a. CH3COOH 1 N
L asam asetat= (3,14 – 2,48) x 10-6 S
= 0,66 x 10-6 S
b. CH3COOH 0,5 N
L asam asetat= (3,15 – 2,48) x 10-6 S
= 0,67 x 10-6 S
c. CH3COOH 0,25 N
L asam asetat= (3,15 – 2,48) x 10-6 S
= 0,67 x 10-6 S
d. CH3COOH 0,125 N
L asam asetat= (3,20 – 2,48) x 10-6 S
= 0,72 x 10-6 S
e. CH3COOH 0,0625 N
L asam asetat= (3,16 – 2,48) x 10-6 S
= 0,68 x 10-6 S
f. CH3COOH 0,03125 N
L asam asetat = (3,08 – 2,48) x 10-6 S
= 0,6 x 10-6 S
D.
Penentuan Nilai Kappa (K)
1
Rumus : K = L . A
1
, dimana A = 0,099 cm-1
a. CH3COOH 1 N
K
= 0,66 x 10-6 S (0,099 cm-1)
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
= 0,06534 x 10-6 S cm-1
b. CH3COOH 0,5 N
K
= 0,67 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06633 x 10-6 S cm-1
c. CH3COOH 0,25 N
K
= 0,67 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06633 x 10-6 S cm-1
d. CH3COOH 0,125 N
K
= 0,72 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,07128 x 10-6 S cm-1
e. CH3COOH 0,0625 N
K
= 0,68 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,06732 x 10-6 S cm-1
f. CH3COOH 0,03125 N
K
= 0,6 x 10-6 S (0,099 cm-1)
= 0,0594 x 10-6 S cm-1
E.
Penentuan Daya Hantaran Ekuivalen (Λc)
Rumus : Λc =
1000. K
M
a. CH3COOH 1 N
Λc =
1000 .( 0,06534 x 10−6 S cm−1)
1N
= 6,534 x 10-5 S cm2 mol eq-1
b. CH3COOH 0,5 N
Λc =
1000 .( 0,06633 x 10−6 S cm−1)
0,5 N
= 1,326 x 10-4 S cm2 mol eq-1
c. CH3COOH 0,25 N
Λc =
1000 .( 0,06633 x 10−6 S cm−1)
0,25 N
= 2,653 x 10-4 S cm2 mol eq-1
CH3COOH 0,125 N
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Λc =
1000. (0,07128 x 10−6 S cm−1)
0,125 N
= 5,7024 x 10-4 S cm2 mol eq-1
d. CH3COOH 0,0625 N
Λc =
1000. (0,06732 x 10−6 S cm−1)
0,0625 N
= 1,077 x 10-3 S cm2 mol eq-1
e. CH3COOH 0,03125 N
Λc =
1000. (0,0594 x 10−6 S cm−1 )
0,03125 N
= 1,9008 x 10-3 S cm2 mol eq-1
F.
Menghitung Nilai Hantaran Ekivalen
Rumus : Λt = Λ0 [1 + 0,02 (T – 25)°C]
Λ0 = 390,55 cm2 mol-1
a. CH3COOH 1 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,1 – 25)°C]
= 390,55 x 1,182
= 461,63 S cm2 mol eq-1
b. CH3COOH 0,5 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,0 – 25)°C]
= 390,55 x 1,18
= 460,849 S cm2 mol eq-1
c. CH3COOH 0,25 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (34,0 – 25)°C]
= 390,55 x 1,18
= 460,849 S cm2 mol eq-1
d. CH3COOH 0,125 N
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,9 – 25)°C]
= 390,55 x 1,178
= 460,068 S cm2 mol eq-1
e. CH3COOH 0,0625
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,9 – 25)°C]
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
= 390,55 x 1,178
= 460,068 S cm2 mol eq-1
f. CH3COOH 0,03125
Λt = 390,55 [1 + 0,02 (33,8 – 25)°C]
= 390,55 x 1,176
= 459,29 S cm2 mol eq-1
G.
Menentukan Derajat Ionisasi (α)
Λc
Rumus : α = Λ
0
a. CH3COOH 1 N
α
=
6,534 x 10−5 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 1,673 x 10-7
b. CH3COOH 0,5 N
α
1,326 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 3,395 x 10-7
c. CH3COOH 0,25 N
α
=
2,653 x 10−4 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 6,793 x 10-7
d. CH3COOH 0,125 N
α
5,7024 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 1,46 x 10-6
e. CH3COOH 0,0625 N
α
=
0,1077 x 10−4 S cm2 mol eq−1
390,55 S cm2 mol eq−1
= 2,758 x 10-8
f.
CH3COOH 0,03125 N
α
0,19008 x 10−4 S cm2 mol eq−1
=
390,55 S cm2 mol eq−1
= 4,867 x 10-8
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
H.
Menetukan Konsentrasi Rata-Rata Ka
2
Rumus : Ka = C . α
1−α
a. CH3COOH 1 N
Ka = 1 N ¿ ¿
= 2,799 x 10-14
b. CH3COOH 0,5 N
Ka = 0,5 N ¿ ¿
= 5,763 x 10-14
c. CH3COOH 0,25 N
Ka = 0,25 N ¿ ¿
= 0,1153 x 10-14
d. CH3COOH 0,125 N
Ka = 0,125 N ¿ ¿
= 2,6645 x 10-13
e. CH3COOH 0,0625 N
Ka = 0,0625 N ¿ ¿
= 4,754 x 10-13
f. CH3COOH 0,03125 N
Ka = 0,03125 N ¿ ¿
= 7,4024 x 10-13
I.
Persamaan Regresi
X = Λc dan Y = 1/Λc
x
y (104)
xy
x2 (10-8)
6,534 x 10-5
1,5304
0,9997
0,427
1,326 x 10-4
0,754
0,9998
1,758
2,653 x 10-4
0,377
1,00018
7,038
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
5,7024 x 10-4
0,1754
1,0002
0,3251
1,077 x 10-3
0,0928
0,9995
115,99
1,9008 x 10-3
0,0526
0,9998
361,3
∑y = 2,982
∑xy =
∑x2 = 486,84
∑x = 4,0113 x 10-3
5,99918
´x =6,6855 x 10−4
´y
= 0,4969 x 104
B
=
n Σxy – Σx Σy
n Σ x 2−¿ ¿
B
=
6 ( 5,99918 )−4,0113 x 10−4 (2,982 x 10 4 )
−8
6(486,84 x 10 )−¿ ¿
24,033
= 2904,95
= 8,27 x 10−3
A
= y – Bx
= (4969) – (8,275 x 10−3x 6,6855 x 10-4)
= 4968,9
Jadi persamaan regresinya adalah
y
= A + Bx
y
= 4968,9 + (8,275 x 10−3)x
Menentukan Ka
Ka =
1
2
A ( Ʌo )
1
= 4968,9 ¿ ¿
= 1,319414 x 10-9
Jadi Ka CH3COOH yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
IV.2 Grafik
kurva Λc vs 1/Λc
1.8
1.6 1.53
1.4
1.2
1
1/Λc 0.8
0.6
0.4
0.2
0
6.53
0.75
0.38
0.18
1.33
2.65
5.7
0.09
1.08
0.05
1.9
Λc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
1/Λc
kurva Λc vs 1/Λc
1.8
1.53
1.6
1.4
1.2
1
0.75
0.8
f(x) = − 0.06 x + 0.87
0.6
R² =
0.48
0.38
0.4
0.18
0.2
0
0
2
4
6
8
Y-1/Λc
0.09
10
0.05
12
14
16
18
Linear
(Y-1/Λc)
Λc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
20
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
5.2
Pembahasan
Elektrolit lemah yang digunakan pada percobaan ini adalah
asam asetat. Asam asetat dibuat dengan berbagai konsentrasi
yang bertujuan untuk melihat dan mempelajari daya hantar
listrik
elektrolit
dan
juga
melihat
pengaruh
konsentrasi
terhadap ion dengan cara pengenceran bertingkat. Dengan
variasi konsentrasi dari asam asetat ini maka akan diperoleh
nilai
hantaran
yang
berbeda
pula
untuk
masing-masing
konsentrasi dari asam asetat.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat
diketahui bahwa semakin besar konsentrasi dari asam asetat
maka suhu dan nilai hantaran dari asam asetat juga semakin
besar. Begitu sebaliknya, jika semakin kecil konsentrasi dari
asam asetat maka suhu dan nilai hantarannya semakin kecil
pula. Ini disebabkan karena berkurangnya zat yang terionisasi
di dalam larutan akibat adanya pengenceran larutan. Akibat dari
pengenceran inilah yang menyebabkan konsentrasi larutan
semakin kecil, sehingga ion yang terkandung dalam larutan
sedikit.
Pada awal percobaan nilai hantaran dari akuades juga
diukur, dimana pengukuran ini bertujuan untuk pengoreksi nilai
hantaran dari asam asetat. Karena saat pengenceran larutan
asam asetat pelarut yang digunakan adalah akuades.
Larutan asam asetat merupakan salah satu elektrolit lemah,
yaitu larutan penghantar listrik yang kurang baik, yang memiliki
daya hantar kecil dikarenakan hanya dapat mengion sebagian,
akibatnya larutan asam asetat ini kurang dapat menghantarkan
arus listrik.
Pengukuran hantaran jenis elektrolit lemah seperti asam
asetat ini perlu dikoreksi terhadap hantaran jenis akuades
karena elektrolit asam lemah memiliki kesetimbangan kecil,
sehingga nilai hantaran akuades harus ditentukan terlebih
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
dahulu. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka
dapat diketahui bahwa semakin kecil konsentrasi, maka semakin
kecil nilai hantarannya. Begitu juga sebaliknya, semain besar
konsentrasi, maka semakin besar pula nilai hantarannya. Ini
berarti nilai hantaran berbanding lurus dengan konsentrasi, hal
ini disebabkan oleh berkurangnya jumlah zat yang terionisasi
dalam larutan akibat adanya pengenceran.
Pengukuran suhu yang dilakukan dari konsentrasi asam
asetat didapatkan berbeda-beda. Pada penentuan hantaran
ekuivalen
diperoleh
kesimpulan
bahwa
semakin
tinggi
konsentrasi maka semakin kecil nilai hantarannya. Ini berarti
hantaran ekivalen berbanding terbalik dengan konsentrasi.
Jumlah ion yang terdapat di dalam larutan tergantung pada
derajat ionisasi. Dari derajat ionisasi dapat ditentukan nilai Ka.
Pengaruh
suhu
terhadap
hantaran
ekivalen
ialah
sebanding, dimana jika suhu besar maka mempercepat daya
hantar suatu zat dan sebaliknya. Sehingga, nilai Ka dari asam
asetat (CH3COOH) yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9 dengan
persamaan regreasi 4,9689 + 8,275 x 10−3x.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
VI.
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1
Kesimpulan
Berdasarkan
percobaan
yang
telah
dilakukan,
dapat
disimpulkan bahwa :
1.
Prinsip dari konduktometer dalam pengukuran Ka asam
lemah adalah menentukan daya hantar larutan elektrolit
lemah
dan
derajat
disosiasi
dengan
pengenceran
bertingkat.
2.
Nilai hantaran dari asam asetat semakin besar dengan
semakin besarnya konsentrasi.
3.
Semakin besar konsentrasi asam asetat maka nilai derajat
disosiasinya akan semakin kecil.
4.
Disosiasi asam lemah artinya larutan terionisasi kurang
sempurna, akibatnya nilai hantaran dari larutan kecil dan
menyebabkan
nilai
derajat
ionisasinya
besar
karena
terkandung ion hanya sedikit.
5.
Regreasi yang diperoleh ialah 4,9689 + 8,275 x 10−3x.
6.
Ka CH3COOH yang peroleh adalah 1,319414 x 10-9.
6.2
Saran
Agar praktikum selanjutnya lebih sempurna disarankan untuk :
1.
Larutan asam asetat dibuat tepat dan teliti.
2.
Teliti
dalam
perbedaan
melakukan
konsentrasi
pengenceran
dapat
zat
mempengaruhi
hantaran.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
karena
nilai
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
3.
Ukur nilai hantaran dari konsentrasi terkecil, untuk
menghindari adanya sisa-sisa ion yang terurai.
4.
Pahami
prinsip
dan
cara
kerja
sebelum
memulai
percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta:
Erlangga.
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
Keenan, Charles. 1996. Kimia untuk Universitas. Jakarta:
Erlangga.
Kopkhar, SM. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 1. JAWABAN PERTANYAAN
1. Jelaskan tentang hantaran jenis dan hantaran ekivalen, dan
satuannya!
a. Hantaran jenis adalah perbandingan daerah elektroda
dengan jarak (L) dan K atau dapat didefinisikan sebagai
hantaran larutan 1 m3 dengan satuan ohm (Ω).
b. Hantaran
ekivalen
adalah
hantaran
larutan
yang
mngandung 1 mol elektrolit dan ditempatkan antara 2
elektroda sejajar yang terpisah 1 meter dengan satuan
ohm/m2.
2. Apa gunanya mengukur hantaran larutan KCl O,1 N?
Untuk menentukan pengukuran hantaran jenis larutan lain
dimana hantaran KCl dianggap konstan.
3. Apa yang dimaksud dengan bilangan transport dan mobilitas
ion?
a. Bilangan transport adalah arus total yang dibawa oleh ion
utama atau bilangan penghantaran.
b. Mobilitas ion adalah pengukuran jarak yang ditempuh oleh
setiap ion dalam waktu tertentu dan prosesnya disebut
metoda pembuatan yang bergerak.
4. Apa beda disosiasi dengan ionisasi?
a. Disosiasi adalah proses penguraian suatu larutan yang
berdasarkan
perbandingan
molar
pada
beberapa
konsentrasi (penguraian tidak sempurna).
b. Ionisasi adalah proses penguraian suatu larutan menjadi
ion penyusunnya (terurai secara sempurna).
5. Pada pengukuran hantaran jenis elektrolit lemah perlu
dikoreksi terhadap hantaran jenis air, jelaskan!
Asam lemah mempunyai nilai tetapan kesetimbangan air
lebih kecil.
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
6. Turunkan persamaan penentuan Ka untuk elektrolit 1-2
dengan pengukuran hantaran :
cAB
A+ + B-
c(1-α)
αc
2
( +) Ka = A ( B ) = (α)
C (1-α)
(AB)
ʌ
α = ʌ
……… (2)
0
αc
……… (1)
Turunan persamaan (1) dan (2) diperoleh :
1
1
1
c ʌ2
K = ʌ ( ʌ - ʌ ) ʌ = K ʌ2 ( c) + ʌ
0
0
0
ʌ
Nilai K yang diperoleh dari kurva :
1
ʌ v.s.
ʌc
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 2. ANALISIS ARTIKEL ILMIAH
A. Judul
Eksplorasi perilaku kesetimbangan fundamental kalsium
pertukaran dengan resin kation asam lemah.
B. Tujuan
Untuk mengevaluasi kompleksitisitas pertukaran ion kalsium
dengan sodium dirukar resin kation asam lemah.
C. Metode Yang Digunakan
-
DOW MAC-3
-
Langmuir-Vageler
D. Skema Kerja
Ion Kalsium dan Sodium
- Dicatat kesetimbangan
- Dihidrolisis
- Langmuir-Vageler
Hasil
E. Analisis Hasil
Bukti
untuk
hidrolisis
sebagian
kecil
dari
resin
sodium
permukaan tercatat. Perbandingan ion kalsium dapat dibedakan
dengan kesetimbangan akhir kalsium.
F. Kelebihan dan Kelemahan
Kelebihan:
-
Hasil disajikan dalam bentuk grafiik
-
Jenis isotherm nilai rendah
Kelemahan:
-
Metode yang digunakan tidak dapat diterapkan pada
percobaan mahasiswa
-
Cara ketja sulit dipahami
-
Menggunakan alat yang rumit
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 3. SIMBOL YANG DIGUNAKAN
Simbol
Ka
Keterangan
Konstanta kesetimbangan asam
α
Derajat disosiasi
C
Konsentrasi zat
ʌc
K
Hantaran ekivalen
Harga Kappa
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri
Praktikum Kimia Fisika II
Tahun Akademik 2016/2017
LAMPIRAN 4. STRUKTUR SENYAWA
No.
1.
Rumus Kimia
Akuades
Struktur Molekul
O
(H2O)
H
2.
H
Asam Asetat
(CH3COOH)
Penentuan Tetapan Kesetimbangan Asam Lemah Secara Konduktometri