DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
LABORATORIUM ILMU KIMIA
LAPORAN PRAKTIKUM
NO 2
Nama
: Ari Hendriayana
NIM
: 4314000027
Jurusan
: Kimia
Regu
: 2B
Kelompok
: Ani, Nirmala
Tanggal
: 17 Desember 2005
Tugas
: Kelarutan dan Koefisien Aktivitas Elektrolit Kuat
Buku Bacaan
:
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
I.
TUJUAN
a. Mengukur kelarutan barium iodat dalam larutan KCl dengan berbagai kekuatan ion.
b. Menghitung kelarutan barium iodat ada I = 0 dengan jalan ekstrapolasi.
c. Menghitung koefisien aktivitas rata-rata barium iodat pada berbagai nilai I dan menguji
penggunaan hukum Debye-Huckle.
II.
LATAR BELAKANG TEORI
Salah satu cara untuk menunjukkan hubungan antara kekuatan ion dan aktvitas ion
adalah mempelajari perubahan kelarutan elektrolit yang sedikit larut (misalnya Ba (IO3)2)
sebagai aikbat adanya penambahan elektrolit lain (bukan ion senama, misalnya KCl). Agar
hukum Debye-Huckel dapat diterapkan, konsentrasi larutan elektrolit sedikit larut tersebut
harus diukur dengan tepat walaupun konsentrasinya rendah. Selain itu kelarutannya dalam
air harus berada dalam batas kisaran hukum Debye-Huckel, yaitu kelarutan ion<0,01 M
untuk elektrolit 1-1 (uni-univalen).
Salah satu elektrolit yang memenuhi kriteria di atas adalah Ba(IO3)2 yang
konsentrasinya dapat di tentukan dengan menggunakan metode volumetrik yang sederhana.
Dengan menganalisis data yang diperoleh akan didapat koefisien ativitas rata-rata (y±).
Aktivitas atau koefisien aktivitas suatu individu ion secara percobaan tidak dapat
ditentukan, karena itu di definisikan aktivitas rata-rata a±, dan koefisien aktivitas rata –rata
y ± yang untuk elektrolit 1-2 (uni-bivalen) didefinisikan sebagai berikut:
a± = (a+ a-2)1/3
y± = (y+ y-2)1/3
(1)
c± = (c+ c-2)1/3
Bila nilai konsentrasi (c) dinyatakan dalam mol/liter, maka berdasarkan definisi
diatas di peroleh:
a± = y±.c± = Ka1/3 = konstanta
(2)
Dalam hal ini, a adalah hasil kali aktivitas kelarutan yang dapat di turunkan sebagai
berikut:
Ba2+ + 2IO3-
Ba(IO3)2
2
Ka  aBa2 .aIO
3
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
(3)
(4)
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
Misalnya dalam larutan terdapat elektrolit lain yang tidak mengandung ion senama
dengan Ba(IO3)2 (misal KCl) dan anggap kelarutan Ba(IO3)2 dalam air adalah s mol/liter,
maka c+ (konsentrasi ion Ba2+ dalam larutan) = s mol/liter dan c- (konsentrasi ion IO3dalam larutan)= 2s mol/liter.
Dari persamaan (1) akan diperoleh:
c± = 159 s
(5)
Dengan menggabungkan persamaan (5) dengan persamaan (2) diperoleh
sy± = (Ka1/3/1,5) = konstanta = so
(6)
Dalam hal ini so adalah kelarutan teoritis bila y± mendekati 1 satu (=1) yaitu pada
keadaan dimana kekuatan ion sama dengan nol (I=0). Karena y± selalu menurun dengan
meningkatnya kekuatan ion, maka baik kelarutan dan hasil kali kelarutan, Ksp (dinyatakan
dalam onsentrasi, bukan dalam aktivitas) dari elektrolit yang sedikit larut akan meningkat
dengan adanya penambahan elektrolit lain yang tidak mengandung ion senama. Jika nilai
so dapat ditentukan dengan jalan ekstrapolasi ke kekuatan ion sama dengan nol, maka y±
pada berbagai konsentrasi akan dapat dihitung (y± = so/s).
Pada larutan elektrolit, s bergantung pada kekuatan ion yang didefinisikan sebagai:
I  1 / 2 c i Z i2
(7)
Keterangan:
ci = konsentrasi ion ke-i dalam mol/liter
zi = muatan ion ke-i
Kekuatan ion (I) harus dihitung berdasarkan semua ion yang berada di dalam
larutan. Nilai I terendah yang dapat digunakan untuk mengukur kelarutan dibatasi oleh
kelarutan elektrolit dalam air. Ekstrapolasi ke kekuatan ion sama dengan nol, dilakukan
berdasarkan teori Debye-Huckle untuk elektrolit kuat.
Teori Debye-Huckle menyatakan bahwa untuk larutan dengan kekuatan ion yang
rendah (I<0,01) untuk eletrolit univalen (1-1), koefisien aktivitas rata-rata suatu elektrolit
yang berdisosiasi menjadi ion bermuatan Z+ dan Z- dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan:
Log y± = -A|Z+.Z-|I)
(8)
A = tetapan dan untuk larutan dengan pelarut air pada suhu 25°C nilainya adalah 0,509.
Gabungan persamaan (6) dan (8) untuk Ba(IO3)3 diperoleh:
Log s = log so + 2A1
Jadi, pada kekuatan ion yang rendah kurva log s sebagai fungsi I1/2 akan berupa garis lurus.
III.
ALAT DAN BAHAN
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
a. Alat:
1. Labu erlenmeyer 250 ml
3. Labu takar 250 ml
2. Buret
4. Labu takar 100 ml
5. Pipet 25 ml
b. Bahan
1. KCl 0,1 M
2. Ba(IO3)2 (dapat disiapkan dari pencampuran NaIO3 dan BaCl2)
3. Na2S2O3 0,01 M
4. HCl 1 M
5. KI 0,5 g/L
6. Kanji 1%
IV.
CARA KERJA
V.
DATA PENGAMATAN
No. Labu
Konsentrasi lar KCl
Volume tiosulfat (ml)
(M)
V1
V2
1
0.10
-
-
2
0.05
-
13.7
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
VI.
3
0.02
-
9.2
4
0.01
7.9
7.7
5
0.05
6.8
-
6
0.02
-
5.4
7
0.00
4.2
4.2
PEMBAHASAN
Percobaan ini bertujuan untuk mengukur kelarutan barium iodat dalam larutan KCl
dengan berbagai kekuatan ion, menghitung kelarutan barium iodat pada I = 0 dan
menghitung koefisien aktivitas rata-rata barium iodat pada berbagai I serta menguji
penggunakan hukum Debye-Huckle. Untuk menunjukkan antara kekuatan ion dan aktivitas
ion dapat dilihat dari perubahan kelarutan elekttrolit yang sedikit larut dalam air, dalam hal
ini Ba(IO3)2. Sebagai akibat penambahan elektrolit lain bukan senama KCl, dari hasil
perhitungan diperoleh grafik hubungan I terhadap kelarutan. Dapat dilihat bahwa
kelarutan akan naik dengan naiknya konsentrasi. Demikian juga sebaliknya, dari grafik plot
s terhadap I diperoleh persamaan regresi linear y = 7.7913x - 4.002 yang sebanding
dengan persamaan log s = 2A I + log so. Dengan jalan ekstrapolasi (x = 0) diperoleh log
s = -4,002 dn kelarutan (s) = 9.54.10-5.
Dari percobaaan yang telah dilakukan diperoleh grafik sebagai berikut:
log s
Grafik
0
-0.5 0
-1
-1.5
-2
-2.5
-3
-3.5
-4
-4.5
0.05
0.1
vs log s
0.15
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
0.2
0.25
y = 7.7913x - 4.002
R2 = 0.9068
0.3
0.35
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
Grafik
vs log y±
0
-0.05 0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
-0.1
-0.15
y± -0.2
-0.25
y = -1.018x - 3E-16
R2 = 1
-0.3
-0.35
Kelarutan pada larutan elektrolit bergantung pada kekuatan ion, dimana kelarutan
semakin meningkat dengan meningkatnya kekuatan ion. Teori Debye-Huckle memprediksi
bahwa logaritma koefisien ionik rata-rata adalah fungsi linear dari akar pangkat dua
kekuatan ionik dan slopenya bernilai negatif. Koefisien aktivitas ionik hanya bergantung
pada muatan ion dan konsentrasinya. Hubungan antara keduanya dapat dilihat dari grafik
yang diperoleh dari hasil perhitungan. Sesuai grafik dapat dilihat bahwa koefisien aktivitas
ionik rata-rata naik dengan turunnya konsentrasi.
Hasil percobaan kurang sempurna, mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, di antaranya:
1. Kekurangtelitian praktikan saat percobaan, misalnya pada saat menimbang bahan.
2. Validitas alat yang digunakan.
3. Kesalahan analisa data.
VII. JAWABAN PERTANYAAN
T = 25°C
Konstanta dielektrik = 78,5
e = 1,6. 10-19
NA = 6,02.10-23 mol
k = 1,381.10-23 J/mol
A = ......?
H+ + OH-
H2O
I = ½ (10-7 + 10-7) = 10-7
ln y± =
e 3 Z1  Z 2
KT 
3/ 2
2N 1

 A
100
= 0,00953.10-30.
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
VIII. KESIMPULAN DAN SARAN
a. Kesimpulan
o Kelarutan barium iodat semakin menurun dalam larutan KCl yang konsentrasinya
semakin rendah dengan kekuatan ion yang semakin besar.
o Kelarutan barium iodat pada I = 0 dengan ekstrapolasi adalah 9.54.10-5 M.
o Koefisien aktivitas rata-rata barium iodat (y±) pada berbagai nilai I dapat dilihat
pada tabel lampiran.
o Koefisien aktivitas ionik rata-rata semakin meningkat dengan turunnya konsentrasi.
b. Saran
1. Praktikan hendaknya melakukan persiapan secara matang.
2. Praktikan lebih teliti dalam melakukan pengamatam
3. Alat yang digunakan sesuai dengan standar.
IX.
DAFTAR PUSTAKA
1. Tim Dosen Kimia Fisika. 2004. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I. Semarang. Jurusan
Kimia FMIPA UNNES.
2. Wahyuni, Sri. 2003. Buku Ajar KIMIA FISIKA 2. Semarang. Unnes.
Mengetahui,
Semarang, 29 Desember 2005
Dosen Pengampu
Praktikan
Ir. Sri Wahyuni, M.Si
Ari Hendriayana
NIP
NIM 4314000027
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
ANALISA DATA
Labu 1
Tidak ada data
Labu 2
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 13,7 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,05 M
V1.M1 = V2.M2
13,7 .0,05 = 25.M2
M2 = 0,0274
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,0274 x 2 = 0,137
 Kekuatan ion (I)
KCl
Ba(IO3)2
K+ + ClBa2+ + 2 IO3-
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
I = ½{0,05 + 0,05 + 0,0274 + (2 x 0,0274)} = 0,0911
I = 0,301827765
log so = log s - |2A- I | = -1,863279433 - |2 x 0,509 - 0,301827765| = -2,170540098
so = 0,006752427
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,006752427 / 0,0137 = 0,492877888
log y± = -0,307260665
Labu 3
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 9,2 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,02 M
V1.M1 = V2.M2
9,2 .0,02 = 25.M2
M2 = 0,00736
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,00736 x 2 = 0.00368
 Kekuatan ion (I)
K+ + Cl-
KCl
Ba2+ + 2 IO3-
Ba(IO3)2
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
I = ½{0,02 + 0,02 + 0,00736 + (2 x 0,00736)} = 0.031040
I = 0,176181724
log so = log s - |2A- I | = -2,434152181 - |2 x 0,509 - 0,176181724| = -2,613505177
so = 0,002434977
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,002434977 / 0,00368= 0,492877888
log y± = -0,179352995
Labu 4
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 7,8 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,01 M
V1.M1 = V2.M2
7,8.0,01 = 25.M2
M2 = 0,00312
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,00312 x 2 = 0,00156
 Kekuatan ion (I)
KCl
Ba(IO3)2
K+ + ClBa2+ + 2 IO3-
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
I = ½{0,01 + 0,01 + 0,00312 + (2 x 0,00312)} = 0,014680
I = 0,121161050
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
log so = log s - |2A- I | = -2,806875402 - |2 x 0,509 – 0,121161050| = -2,93021735
so = 0,00117431
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,00117431 / 0,00156 = 0,752762631
log y± = -0,123341949
Labu 5
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 6,8 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,005 M
V1.M1 = V2.M2
6,8 .0,005 = 25.M2
M2 = 0,00136
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,00136 x 2 = 0,00068
 Kekuatan ion (I)
KCl
K+ + ClBa2+ + 2 IO3-
Ba(IO3)2
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
I = ½{0,005 + 0,005 + 0,00136 + (2 x 0,00136)} = 0,007040
I = 0,083904708
log so = log s - |2A- I | = -3,167491087 - |2 x 0,509 - 0,083904708| = -3,25290608
so = 0,000558591
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,000558591 / 0,00068 = 0,821457327
log y± = -0,085414993
Labu 6
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 5,4 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,002 M
V1.M1 = V2.M2
5,4 .0,002 = 25.M2
M2 = 0,000432
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,000432 x 2 = 0,000216
 Kekuatan ion (I)
KCl
Ba(IO3)2
K+ + ClBa2+ + 2 IO3-
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
I = ½{0,002 + 0,002 + 0,000432 + (2 x 0,000432)} = 0.002648
I = 0,051458721
log so = log s - |2A- I | = -3,665546249 - |2 x 0,509 - 0,051458721| = -3,717931227
so = 0,000191456
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,000191456 / 0,000216 = 0,886369945
log y± = -0,052384978
Labu 7
 Konsentrasi larutan jenuh IO3V1 = 4,2 ml
V2 = 25 ml
M1 = 0,001 M
V1.M1 = V2.M2
4,2 .0,001 = 25.M2
M2 = 0,000168
 Kelarutan (s) Ba(IO3)2
s = 0,000168 x 2 = 0,000084
 Kekuatan ion (I)
K+ + Cl-
KCl
Ba2+ + 2 IO3-
Ba(IO3)2
I = ½{[K+] + [Cl-] + [IO-] + [Ba2+]}
I = ½{0,001 + 0,001 + 0,000168 + (2 x 0,000168)} = 0,001252
I = 0,035383612
log so = log s - |2A- I | = -4,075720714 - |2 x 0,509 - 0,035383612| = -4,111741231
so = 0,00007731
 Koefisien aktivitas ionik (y±)
y± = so/s = 0,00007731 / 0,000084 = 0,920406089
log y± = -0,036020517
Hasil perhitungan di atas dapat disusun ke dalam tabel berikut:
No.
Labu
Konsentrasi
lar KCl (M)
Volume tiosulfat (ml)
V1
V2
Konsentrasi
lar jenuh
iodat (M)
-
Kelarutan (s)
barium iodat
(M)
-
1
0.1
-
-
2
0.05
-
13.7
0.0274
0.0137
3
0.02
-
9.2
0.00736
0.00368
4
0.01
7.9
7.7
0.00312
0.00156
5
0.005
6.8
-
0.00136
0.00068
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
log s
1.863279433
2.434152181
2.806875402
-
Don’t think you’ve seen the last of me. I’ll get my revenge.
If you even for a second your going to win, you’re lying to to yourself.
6
0.002
-
5.4
0.000432
0.000216
7
0.001
4.2
4.2
0.000168
0.000084
No.
Labu
1
Kekuatan
ion (I)
-
2
0.091100
0.301827765 0.492877888
3
0.031040
0.176181724 0.661678472
4
0.014680
0.121161050 0.752762631
5
0.007040
0.083904708 0.821457327
6
0.002648
0.051458721 0.886369945
7
0.001252
0.035383612 0.920406089
I
so/s (y±)
log y±
-
-
0.307260665
0.179352995
0.123341949
0.085414993
0.052384978
0.036020517
Ari Hendriayana
[email protected]
Hanya boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit
3.167491087
3.665546249
4.075720714