Penurunan Titik Beku

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN

A.      TUJUAN PERCOBAAN

Mengamati sifat koligatif larutan / titik beku larutan

B.      TEORI

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata – mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut)

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut maka akan didapat suatu larutan yang mengalami :

1.       Penurunan tekanan uap jenuh

2.       Kenaikan titik didih

3.       Peburunan titik beku

4.       Tekanan osmosis

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan elektrolit terurai menjadi ion – ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion – ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif non elektrolit.

♦ PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN

Penurunan titik beku pada konsepnya sama dengan kenaikan titik didih. Larutan mempunyai titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murni. Makin tinggi konsentrasi zat terlarut makin rendah titik beku larutan. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan dinamakan penurunan titik beku larutan (∆Tf = freezing point)

(a)    Pada bejana a terdapat pelarut murni dan padatan pelarut murni yang timbul akibat proses pendinginan. Ada keseimbangan pada kedua wujud pelarut murni tersebut. Molekul pelarut murni dalam wujud cair maupun padat dapat bergabung dengan mudah.

(b)   Pada saat dalam pelarut murni telah ditambahkan zat terlarut X akan menyebabkan proses perubahan wujud dar car ke padat tdak akan seefektif pada pelarut murni karena terhalang oleh molekul zat terlarut X. Kesetimbangan akan bergeser ke wujud cairan. Jadi ketika sobat ingin membekukan larutan tersebut diperlukan suhu yang lebih rendah. Jadi terjadi penurunan titik beku jika dibandingkan dengan titik beku pelarut murni. Sama seperti pada kenaikan titik didih larutan, penurunan titik beku (∆Tf) sama dengan perkalian antara molalitas (m) dengan tetapan penurunan titik beku molal (Kf).

∆T_f = T_f⁰ – T_f = m . K_f

Atau

∆T_f =  Titik beku pelarut – titik beku larutan

Menurut hukum Raoult penurunan titik beku larutan dirumuskan seperti berikut :

∆T_f = m . K_f

∆T_f =penurunan titik beku

m = molalitas larutan

K_f = tetapan penurunan titk beku molal

Selain itu pada larutan elektrolit berpengaruh juga faktor Van’t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van’t Hof dihitung dari besarnya konsentrasi sesungguhnya zat terlarut yang ada dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka faktor Van’t Hoff nya adalah 1 dan non elektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk di dalam larutan. Faktor Van’t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

I = [ 1 + ( n – 1 ) α ]

Dengan α adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika suatu zat berada di dalam larutan. Untuk non elektrolit maka alfa = 0 dan n adalah 1 dan untuk elektrolit dicontohkan sebagai berikut :

C₆H₁₂O₆   →   C₆H₁₂O₆   n = 1

NaCl  → Na⁺  +  Cl^-   n = 2

sumber youtube

C.      Alat dan Bahan

-          Stopwatch                                              - Air

-          Baskom stainless steel                           - Garam kasar

-          Plastik                                                    - Garam dapur

-          Sendok teh                                             - Gula

-          Es batu                                                   - Sirup

D.      CARA KERJA

1.       Isi air ke dalam plastik yang berbeda

2.       Tambahkan 1 sdt garam ke dalam  plastik kesatu,tambahkan 2 sdt garam ke plastik kediua, lalu tambahkan 3 sdt garam ke dalam plastik ketiga.

3.       Lakukan cara yang sama menggunakan gula dan sirup sampai plastik ke 9. Plastik terakhir dibiarkan tanpa campuran apapun.

4.       Hancurkan es batu. Isi baskol stainless steel dengan es batu sampai setengah penuh. Lalu tambahkan garam kasar.

5.       Letakkan semua plastik di dalam baskom. Isi lagi dengan es batu sampai penuh. Tambahkan garam kasar lagi.

6.       Siapkan stopwatch. Lalu goyangkan baskom sampai larutan dalam plastik membeku.

7.       Hitung waktu yang diperlukan untuk masing – masing larutan hingga beku.

E.       Data Percobaan

Larutan	Waktu membeku
Air Air + 1 sdt gula Air + 2 sdt gula Air + 3 sdt gula Air + 1 sdt sirup Air + 2 sdt sirup Air + 3 sdt sirup Air + 1 sdt garam Air + 2 sdt garam Air + 3 sdt garam	01 : 52 menit 03 : 36 menit 05 : 54 menit 06 : 02 menit 06 : 10 menit 06 : 22 menit 08 : 34 menit 18 : 09 menit 19 :18 menit 20 : 10 menit

F.       Kesimpulan

Pelarut tanpa zat terlarut lebih cepat beku dibanding jika pelarut ditambah dengan zat terlarut. Berarti , titik beku pelarut lebih tinggi dibanding titik beku larutan. Berarti pula, titik beku larutan berada di bawah titik beku pelarut (T_f larutan < T_f pelarut). Selain itu, larutan garam membutuhkan waktu lebih lama untuk membeku. Yang berarti air garam sebagai larutan elektrolit memiliki titik beku yang lebih rendah akibat muatan ion nya.

Read More

SOAL KIMIA

Read More

Sistem Koloid

SISTEM KOLOID

A.      Komponen dan Pengelompokkan Sistem Koloid

1.       Komponen Koloid

Campuran antara air dan gula disebut larutan/suspensi molekuler, artinya suatu campuran yang molekul zat terlarutnya (gula) menyebar merata dalam molekul pelarut (air). Campuran ini sering disebut campuran homogen. Contoh lain alkohol, air laut, cuka, sirop, dan lain – lain.

Campuran air dan susu disebut koloid, yaitu antara campuran homogen dan campuran heterogen. Contoh lain kabut, tinta, asap, dan lain – lain. Campuran pasir dan air disebut suspensi kasar, yaitu campuran yang terdiri dari dua bagian yaitu endapan dan filtrat (campuran heterogen).

Setiap campuran memiliki ciri – ciri tersendiri sehingga campuran dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu larutan, koloid, dan suspensi. Perbedaan masing – masing golongan tersebut terdiri dari homogenitas, kejernihan,fase,ukuran, dan kestabilan. Berikut tabel ciri – ciri larutan, koloid, dan suspensi.

Larutan	Koloid	Suspensi
-      Homogen, tidak dapat dibedakan dengan mikroskop ultra -      Jernih -      Satu fase -      Tidak dapat disaring -       Tidak memisah (stabil) -       Diameter partikel < 10-7 cm	-       Tampak homogen, dengan mikroskop ultra tampak heterogen -       Tidak jernih -       Dua fase -       Dapat disaring kertas saring ultra -       Umumnya stabil -       Diameter partikel 10-7 – 10-5 cm	-      Heterogen -         Tidak jernih -         Dua fase -         Dapat disaring kertas saring ultra -         Tidak stabil -         Diameter partikel > 10_5 cm

2.    Sistem Koloid

Sistem koloid dibagi menjadi dua bagian yaitu fase terdispersi (zat terlarut) dan medium pendispersi (pelarut). Keduanya terdri dari tiga fasw/wujud yaitu padat, cair, dan gas yang bersatu. Namun antara fase gas dengan gas tidak mebentuk sistem koloid karena bercampur homogen, melainkan larutan.

No	Fase Terdispersi	Medium Pendispersi	Nama Koloid	Contoh
1 2 3 4 5 6 7 8	Padat Padat Padat Cair Cair Cair Gas Gas	Padat Cair Gas Padat Cair Gas Padat Cair	Sol Padat Sol Aerosol Padat Emulsi Padat Emulsi Cair Aerosol Cair Busa Padat Busa/buih	Perunggu, baja Cat, tinta, lotion Asap, debu di udara Keju, mentega, jeli Susu, santan Kabut, awan Batu apung, busa, jok Buih sabun/sampo

B.      Pembuatan Sistem Koloid dengan Cara Kondensasi dan Dispersi

1.       Cara Kondensasi

Pembuatan koloid dengan cara kondensasi adalah dengan mengubah partikel – partikel larutan yang terdiri dari molekul – molekul atau ion – ion menjadi partikel koloid. Cara kondensasi ini merupakan cara kimia.

2.       Cara Dispersi

Cara dispersi yaitu pembuatan koloid dari suspensi kasar. Cara dispersi dibedakan menjadi empat sebagai berikut :

a.       Cara Mekanika

Pembuatan koloid dengan cara penggerusan/penggilingan untuk zat padat, cara pengadukan/pengocokan untuk zat cair, kemudian dibersihkan ke dalam medium (pendispersi).

Contoh : belerang halus + air → sol belerang

b.      Cara Peptisasi

Pembuatan koloid dengan cara memecah molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil dengan menghilangkan ion elektrolit penyebab gumpalan, misalnya endapan Al(OH)_3.

c.       Cara Busur Bredig (Elektrodispersi)

Pembuatan koloid dengan loncatan bunga api listrik. Cara ini bisa untuk membuat sol logam.

d.      Cara Homogenisasi

       Pembuatan koloid dengan cara membuat suatu zat menjadi homogen dan berukuran         koloid. Cara ini sering digunakan pada pengolahan susu.

C.      Sifat – sifat Koloid dan Penerapannya

1.       Efek Tyndall dan Gerak Brown

Efek tyndall adalah penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Peristiwa ini ditemukan oleh John Tyndall. Partikel dalam sistem koloid berupa molekul atau ion yang berukuran cukup besar dapat menghamburkan cahaya ke segala arah, meskipun partikel koloidnya tidak tampak. Sebaliknya, jika ukuran partikel terlalu kecil tidak mampu memantulkan cahaya. Contoh efek Tyndall adalah sorot lampu mobil pada malam hari saat ada debu,asap, atau kabut, sinar matahari yang melalui celah daun, terjadinya warna biru pada siang hari dan warna merah/jingga di langit saat matahari terbenam.

Partikel – partikel koloid selalu bergerak terus menerus dan secara acak. Gerakan ini dinamakan dengan gerak Brown, yang ditemukan Robert Brown. Gerak acak/Brown ini terjadi karena benturan partikel pendispersi dari segala arah. Gerakan ini akan semakin cepat jika terjadi ukran partikel koloid semakin kecil. Adanya gerak Brown dalam sistem kolod menyebabkan partkel – partikel kolid tersebar merata dalam medium pendispersinya dan tidak memisah meskipun didiamkan.

2.   Muatan Listrik pada Partikel – Partikel Koloid

Partikel – partikel koloid bermuatan listrik, baik positif maupun negatif. Adanya muatan listrik dijelaskan pada peristiwa – peristiwa berikut.

a.       Elektroforesis

Elektrofiresis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid menuju elektroda dibawah pengaruh medan listrik. Muatan listrik ini terjadi karena penyerapan ion pada permukaan koloid. Muatan listrik ini juga memengaruhi kestabilan koloid, disamping karena gerak Brown. Manfaat elektroforesis sebagai berikut :

1.       Menerima muatan yang dimiliki suatu partikel

2.       Memproduksi barang industri yang terbuat dari karet, misalnya sarung tangan

3.       Mengurangi zat pencemar udara yang dihasilkan dunia industri dengan metode Cottrell

b.      Koagulasi

Koagulasi (penggumpalan) yaitu peristiwa pengendapan partikel – partikel koloid sehingga fase terdispersinya terpisah dari medium pendispersinya. Koagulasi disebabkan karena hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel agar tetap tersebar di medium pendispersi. Koagulasi dapat dilakukan dengan penambahan zat elektrolit dan cara mekanik (pemanasan), pendinginan/pengadukan).

                Koagulasi sering digunakan untuk proses – proses sebagai berikut

1.       Penjernihan air dengan penambahan tawas (K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃)

2.       Proses pendinginan santan

3.       Pengolahan karet dari lateks (penggumpalan lateks dengan asam cuka)

4.       Pembentukan delta di daerah muara sungai

5.       Telur rebus dan pembuatan agar – agar

c.       Adsorpsi

Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat sehingga partikel – partikel zat tersebut menempel pada bidang penyerapan. Hal ini terjadi  karena adanya gaya tarik malekul – molekul pada permukaan adsorban.

Adsorpsi dimanfaatkan untuk hal – hal berikut :

1.       Penggunaan norit untuk penyembuhan sakit perut

2.       Proses pemutihan gula pasir pada industri gula dengan tanah diatom dan arang tulang

3.       Pewarnaan serat sutra, wol atau kapas dalam larutan Al₂(SO₄)₃ pada industri tekstil

4.       Proses penjernihan air keruh dengan tawas

5.       Pembersihan kotoran dengan sabun

6.       Adsorpsi koloid humus oleh koloid tanah liat

3. Koloid Lofil dan Koloid Liofob

Mengapa kita harus menggunakan sabun saat mandi atau mencuci baju? Kotoran yang menempel pada pakaian atau badan berupa debu dan minyak. Karena air sedikit bermuatan listrik (berkutub) sedangakan minyak tidak bermuatan, maka keduanya tidak menyatu. Air saja tidak dapat membersihkan minyak.

Molekul  sabun memiliki dua bagian yaitu ujung berkutub yang bersifat hidrofilik (larut dalam air) dan ujung tidak berkutub (hidrofobik) yang tidak larut dalam air. Ujung hidrofobik menyerap kotoran minyak dan ujung hidrofilik melingkupi kotoran minyak dengan membentuk misel. Misel ini melayang dalam ar dan tidak melekat lagi sehingga saat dibilas, kotoran akan lenyap.

Adanya sifat adsorpsi tersebut, maka ada dua jenis sol, yaitu sol liofil dan sol liofob. Sol liofil adalah sol yang zat terdispersinya dapat menarik dan mengadsorpsi molekul mediumnya. Sol liofob adalah sol yang zat terdispersinya tidak dapat menarik dan tidak dapat mengadsorpsi molekul mediumnya. Bila sol tersebut mediumnya air, disebut sol hidrofil, contohnya kanji, protein, sabun, agar – agar, detergen, dan gelatin. Sol hidrofob contohnya sol sulfida, sol logam, dan sol belerang.

4.         Koloid dalam Penjernihan Air

Dalam kehidupan sehari – hari, kita selalu berhubungan dengan koloid ini, misalnya kita mandi menggunakan sabun sampai berbusa, mencuci baju, mengecat rumah dengan cat, menulis dengan tinta, dan sebagainya. Di dunia industri, sistem koloid ini juga banyak diterapkan, misalnya industri cat, keramik, plastik, tekstil, kertas dan sebagainya.

Dalam kehidupan sehari – hari proses pengolahan air secara sederhana dapat dilakukan melalui tiga tahap sebagai berikut :

a.         Koagulasi/Penggumpalan Kotoran

Koagulan yang digunakan adalah tawas (K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃). Partikel ini akan mengadsorpsi tanah dan kotoran lainnya kemudian menggumpal dan mengendap.

b.      Penyaringan

Hasil dari koagulasi dipisahkan dengan cara penyaringan, hasilnya air menjadi jernih. Penyaring yang biasa digunakan adalah lapisan pasir, kerikil, dan ijuk.

c.       Disinfektan

Untuk membunuh kuman yang terdapat di dalam air digunakan kaporit (Ca(OCl)₂), tetapi efeknya air menjadi berbau. Untuk menghilangkannya digunakan arang, sedangkan untuk menaikkan pH digunakan kapur tohor.

Read More

Titrasi Asam Basa

TITRASI ASAM BASA

A. Perhitungan Kimia dalam Reaksi Larutan

1. Molaritas

    Molaritas adalah konsentrasi larutan yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut tiap 1 liter larutan. Molaritas dinotasikan dengan huruf M dan dirumuskan sebagai berikut :

Keterangan :

M = molaritas (mol/L)

V = volume larutan (L)

Mr = massa molekul relatif zat terlarut

   Jika pembilang dan penyebut pada persamaan tersebut di bagi 1.000, nilai molaritas tidak berubah. Satuan mol/1.000 dinamakan milimol (mmol) dan satuan L/1.000 disebut mililiter (ml).

Keterangan : V = volume larutan (ml)

Apabila dalam suatu larutan diketahui massa jenisnya, molaritas dapat ditentukan seperti berikut

2. Molalitas

Molalitas merupakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg pelarut yang dinyatakan dalam satuan mol/kg. Molalitas secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

Keterangan :

M   = molalitas larutan

p    = massa pelarut

Mr = massa molekul relatif zat terlarut 

3. Pengenceran

Pengenceran digunakan untuk menambah volume suatu larutan tanpa mengubah jumlah molnya.

V1 . M1 = V2 . M2

B. Titrasi Asam Basa

Kadar atau konsentrasi asam basa larutan dapat ditentukan dengan metode volumetri dengan teknik titrasi asam basa. Volumetri adalah teknik analiss kimia kuantitatif untuk menetapkan kadar sampel dengan pengukuran volume larutan yang terlibat reaksi berdasarkan kesetaraan kimia. Kesetaraan kimia ditetapkan melalui titik akhir titrasi yang diketahui dari perubahan warna indikator dan kadar sampel ditetapkan melalui perhitungan berdasarkan persamaan reaksi. Titrasi asam basa merupakan teknik analisis untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau basa. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi asam basa (netralisasi). Larutan yang konsentrasinya sudah diketahui disebut larutan baku. Dalam titrasi ada istilah titik ekuivalen dan titk akhir titrasi. Titik ekuivalen adalah titik ketika asam dan basa tepat habis berekasi dengan disertai perubahan warna indikator nya. Titik akhir titrasi adalah saat terjadinya perubahan warna indikator.

                                                   

Pada titrasi jumlah ekuivalen asam sama dengan jumlah ekuivalen basa sehingga dapat ditulskan sebagai berikut :

ekuivalen asam  =  ekuivalen basa

Va  X  Na  =  Vb  X  Nb

Konsentrasi asam basa yang menggunakan kemolaran (M), menjadi :

Va  X  Ma  X  na  =  Vb  X  Mb  X  nb

Keterangan : 

 Va = volume larutan asam (ml)          Ma = molaritas larutan asam (M)

Vb = volume larutan basa (ml)           Mb = molaritas larutan basa (M)

Na = normalitas larutan asam (N)       na = valensi larutan asam

Nb = normalitas larutan basa (N)        nb = valensi larutan basa

C. Kurva Titrasi Asam Basa

Kurva titrasi dibuat dengan menghitung pH campuran reaksi pada beberapa titik yang berbeda selama perubahan larutan basanya. Bentuk kurva titrasi bergantung pada kekuatan asam dan basa yang direaksikan

1. Titrasi Asam Kuat dengan Basa Kuat

Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat yang merupakan elektrolit kuat tidak akan terhidrolisis karena larutannya bersifat netral (pH = 7)

2. Titrasi Asam Kuat dengan Basa Lemah

Penambahan sedikit basa maka pH garam hampir tidak berubah sehingga merupakan larutan penyangga. Titik ekuivalen terjadi pada pH  < 7 karena garam yang terbentuk mengalami hidrolisis sebagian yang bersifat asam.

3. Titrasi Asam Lemah dengan Basa Kuat

Penambahan sedikit basa, maka pH akan naik sedikit sehingga termasuk larutan penyangga. Titik ekuivalen diperoleh pada pH > 7. Hal itu disebabkan garam yang terbentuk mengalami hidrolisis sebagian yang bersifat basa.

4. Titrasi Asam Lemah dengan Basa Lemah

Titik ekuivalen sulit ditentukan karena perubahan warna indikator sangat cepat.

A.      Contoh Soal

1.   Sebanyak 25 ml NaOH dititrasi dengan H₂SO₄ 0,1 M. Ternyata dibutuhkan 15 ml H₂SO₄ 0,1 M. Tentukan molaritas larutan NaOH tersebut !

Pemecahan :

Valensi H₂SO₄ = 2 dan valensi NaOH = 1

Rumus Titrasi :  

  V₁  .  M_{1  .}  N₁  =  V₂  .  M_{2  .}  N₂

25  .  M_NaOH  .  1  =  15  .  0,1  .2

                M_NaOH   =    =  0,12 M

Jadi molaritas larutan NaOH tersebut adalah 0,12 M

Read More