distribusi hukum nernst

Upload: dimas-gustian-adiputra

Post on 16-Oct-2015

320 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

distribusi hukum nerst kimia

TRANSCRIPT

BAB 1PENDAHULUAN1.1latar belakang masalahPada sistem heterogen,reaksi berlangsung antara duafase atau lebih, jadipadasystem heterogen dapat dijumpai reaksi antara padat dan gas, atau antara padatan dancairan. Cara yang paling mudah untuk menyelesaikan persoalan pada sistem heterogenadalah menganggap komponen-komponen dalam reaksi bereaksi pada fase yang sama.Kesetimbanganheterogenditandaidenganadanyabeberapafase.Antaralainfasekesetimbangan fisika dan kesetimbangan kimia.Kesetimbanganheterogendapatdipelajaridengan3carayaitudenganmempelajaritetapankesetimbangannya,carainidigunakanutntukkesetimbangankimiayangberisigas.YangkeduadenganhukumdistribusiNernest,untukkesetimbangan suatu zat dalam 2 pelarut. Yang terakhir yaitu dengan hukum fase,untuk kesetimbangan yang umum.Hukumdistribusiadalahsuatumetodeyangdigunakanuntukmenentukanaktivitas zat terlarut dalam suatu pelarut jika aktivitas zat terlarut dalam pelarut lainyang diketahui,asalkan kedua pelarut tidak bercampur sempurna satu sama lain.Hukumdistribusibanyakdipakaidalamprosesekstraksi,analisisdanpenentuan tetapan kesetimbangan. Oleh karena hukum distribusi ini banyak digunakandalampenentuantetapankesetimbangan,makadariitudilakukanlahpercobaandistribusisoluteantaraduapelarutyangtakbercampuragardapatmenentukankonstanta kesetimbangan suatu pelarut yang tidak bercampur.1.2TujuanUntuk mengetahui fungsi kegunaan asam asetat dan NaOH pada praktikum kaliiniUntuk mengetahui fungsi titrasi pada saat pembakuan asam asetatUntuk mengetahui fungsi pengocokan pada pencampuran asam asetat denganpetroleum eter

BAB 2TINJAUAN PUSTAKABiladuamacampelarutyangtidaksalingbercampurdimasukkankedalamsuatu tempat, maka akan terlihat suatu batas, dimana hal ini menunjukkan dua pelaruttersebut tidak bercampur. Jika solut yang dapat bercampur baik dalam pelarut I maupunpelarut II ditambahkan pada kedua pelarut tersebut, maka akan terjadi pembagian solutyang terdistribusi dalam kedua pelarut tersebut.Prinsip tersebut diatas dapat diaplikasikan pada metode pemisahan senyawakimia yaitu ekstraksi yang menggunakan prinsip perbedaan kelarutan senyawa diantaradua pelarut tak bercampur. Salah satu jenis ekstraksi yaitu cair-cair yang menggunakanpelarut yang sama fasanya yaitu cair.Solut yang terdistribusi pada kedua pelarut mempunyai harga potensial kimia() sebagai berikuti=i+RTlnaidimanaaiadalahaktivitassolutdalampelarutPada saat kesetimbangan kecepatan solut yang keluar dari pelarut yang satusama dengan kecepatan solut yang keluar ke pelarut yang lain sehingga potensial kimiapada kedua pelarut sama.Pada sistem heterogen, reaksi berlangsung antara duafase atau lebih.Jadi padasistem heterogen dapat dijumpai reaksi antara padat dan gas, atau antara padat dancairan. Cara yang paling mudah untuk menyelesaikan persoalan pada sistem heterogenadalah menganggap komponen-komponen dalam reaksi bereaksi pada fase yang sama.Hal-hal yang mempengaruhi kesetimbangan :1.PengaruhperubahankonsentrasiBila kedalam sistem ditambahkan gas oksigen, maka posisi keseimbangan akanbergeser untuk menetralkan efek penambahan oksigen.2.PengaruhtekananBila tekanan dinaikkan, keseimbangan akan bergeser ke kiri yaitu mengarahpadapembentukanNO2. Dengan bergesernya ke kiri, maka volume akan berkurangsehingga akan mengurangi efek kenaikan tekanan.3.Penagruh perubahan suhuReaksi pembentukanbersifatendotermik daneksotermik. Jikasuhu dinaikkan,maka keseimbangan akan bergeser ke kanan, kearah reaksi yang endotermik sehinggapengaruh kenaikkan suhu dikurangi.Satu jeniskesetimbangan heterogen yangpentingmelibatkan pembagian suatuspesiesterlarutantaraduafasepelarutyangtidakdapatbercampur.Misalkandualarutan tak tercampur seperti air dan karbon tetraklorida dimasukkan kedalam bejana.Larutan-larutan ini terpisah menjadi dua fase dengan zat cair yang kerapatannya lebihrendah, dalam hal ini air berada dibagian atas larutan satunya. Contoh penggunaanhukum distribusi dalam kimia yaitu dalam proses ekstraksi dan proses kromatografi.faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien distribusi diantaranya:1.Temperature yangdigunakanSemakintinggisuhumakareaksisemakincepatsehinggavolumetitrasimenjadi kecil, akibatnya berpengaruh terhadap nilai k2.JenispelarutApabila pelarut yang digunakan adalah zat yang mudah menguap maka akansangat mempengaruhi volume titrasi, akibatnya berpengaruh pada perhitungan k3.Jenis terlarutApabila zat akan dilarutkan adalah zat yang mudah menguap atau higroskopis,makaakanmempengaruhinormalitas(konsentrasizattersebut),akibatnyamempengaruhi harga k4.KonsentrasiMakin besar konsentrasi zat terlarut makin besar pula harga k(anonimous, http;//www.chemicamp.blogspot.com)Menurut hukum distribusi nernest, bila ke dalam dua pelarut yang tidak salingbercampur dimasukkansoluteyangdapatlarutdalamkeduapelaruttersebut,makaakan terjadi pembagian solute dengan perbandingan tertentu. Kedua pelarut tersebutummumnya pelarut organic dan air. Dalam praktek solute akan terdistribusi dengansendirinyakedalamduapelaruttersebutsetelahdikocokdandibiarkanterpisah.Perbandingan konsentrasi solute didalam kedua pelarut tersebut tetap dan merupakansuatu tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut disebut tetapan distribusi atau koefisiendistribusi, yang dinyatakan dengan rumus :atauDengan KD= Koefisien distribusi, danCOdan Caadalah kosentrasi solute pada pelarutorganic dan air. Sesuai dengan kesepakatan, kosentrasi solute dalam pelarut organicdituliskan diatas dan kosentrasi solute dalam pelarut di tuliskan di bawah. Dari rumustersebut jika harga KDbesar, solute secara kuantitatif akan cenderung terdistribusi lebihbanyakkedalampelarutorganicbegitupulaterjadisebaliknya.(http://brown13zt.blogspot.com/koefisiendistribusi-iod.html.)Rumus tersebut diatas hanya berlaku bila :1.Solute tidak terionisasi dalam salah satu pelarut2.Solute tidak berasosiasi dalam salah satu pelarut3.Zat terlarut tidak dapat bereaksi dengan salah satu pelarut atau adanya reaksi-reaksi lain.Definisi teknik isolasi adalah pemisahan suatu senyawa yang diperlukan dari suatuunsur. Macam-macam teknik isolasi yaitu sebagai berikut: ekstraksi pelarut, penukarion, kromatografi adsorpsi, kromatografi adsorpsi, kromatografi partisi, kromatografigas, kromatografi cair berkemampuan tinggi, kromatografi eksklusi, elektromatografi(Khopkar, 2007).Hukum fase Gibbs menyatakan bahwa:P + V = C + 2di mana P = fase,C = komponenV = derajat kebebasan.Apabila suatu solute membagi diri diantara dua cairan yang tidak bercampur, makahubungantertentuantarakeduakonsentrasisolutedidalamduafasapadakeseimbangan. Nernst mengemukakan pernyataan pertama yang jelas tentang hokumdistribusi (1891), suatu solute akan membagikan diri antara dua cairan yang tidakbercampur sedemikian rupa hingga perbandingan konsentrasi pada keseimbangan padasuhutetapadalahtetap.Tapidalamtermodinamika,perbandinganperbandinganaktivitaslahyangseharusnyatetap.Aktivitassuatuzatkimiadalamsuatufasamempertahankan suatu perbandingan yang tetap terhadap aktivitas zat sama dalam fasacair yang lain ( Underwood,1990).Banyak ion anorganik dapat diendapakan denagn reagensia organic tertentuyang disebut pengendap organic. Sejumlah reagensia ini berguna, tidakhanya untukpemisahan lewat pengendapan, tetapi jugalewat ekstraksi pelarut. Secara umum dapatdikatakan pengendapan organic yang dikenal baik yang membentuk senyawa kelatdengan kation-kation, mengandung baik gugus fungsi basa (donor electron) maupunsuatu gugus fungsi asam. Logam itu yang berinteraksi dengan kedua gugus ini, menjadianggota suatu cincin heterosiklik itu sendiri. Dari teori tegangan dalam kimia organic,diharapkanbahwacincin-cincinjenisiniumumnyaakan berupacincin5-dan6-anggota,serta molekul tersebut harus bersikap sedemikian suatu terhadap yang lain,sehingga cincin semacam itu dapat menutup ( terbentuk) (Underwood,1990).Kelebihan dari presipitan ini adalah :1.Banyak senyawa logam sangat tak dapat larut dalam air, sehingga logam itudapat diendapkan secara kuantitatif2.Bobot molekul pengendap organic itu sering sekalimempunyai bobot molekulyang besar. Jadi sedikit logam dapat menghasilkan endapan yang tepat3.Beberapareagensia organic itucukup selektif, hanya mengendapkan sejumlahterbatas kation. Pernah orang-orang tertentu mengharapkanbahwa akhirnyaakantersediasuatureagensiayangbenar-benarkhas(spesifik)untuktiapkation.Denganmengendalikanfactor-faktorsemacampHdankonsentrasireagensiapenopang,keselektifan suatureagensiaorganic seringkalidapat jauhditingkatkan.4.Endapan-endapan yang diperoleh dengan reagensia organic seringkali kasardanbervolume meruah, dank arena itu mudah ditangani5.Dalam beberapa kasus, suatu logam dapat diendapkan dengan suatu reagensiaoragnik, endapannya ditampung dan dilarutkan dan molekul organiknya dapatdititrasi; maka diperoleh metode titrimetrik tak-langsung bagi logam itu.Ada beberapa kekurangan dalam penggunaan presipitan organik, yaitu :1.Banyak senyawa kelat tidak mempunyai bentuk penimbangan yang bagus dandigunakan hanya untuk pemisahan, bukan penentuan2.Ada suatu bahaya yang mencemarkan endapan dengan agen kelat itu sendirikarena kelarutan terakhir yang terbatas dalam air (Underwoood,1990).Molekul dan atom dapat menempel pada permukaan dengan dua cara. Dalamfisisorpsi (kependekan dari adsorpsi fisika), terdapat interaksi van der Waals antaradsorpat dan substrat. Antaraksi van der Waals mempunyai jarak jauh, tetapi lemah,dan energi yang dilepaskan jika partikel terfisiorpsi mempunyai orde besaran yangsama dengan entalpi kondensasi. Kuantitas energi sekecil ini dapat diadsorpsi sebagaivibrasi kisi dan dihilangkan sebagai gerakan termal. Molekul yang melambung padapermukaansepertibatuan ituakankehilanganenerginyaperlahan-lahan danakhirnyateradsorpsi padapermukaan itu, dalam proses yang disebut akomodasi. Entalpi fisorpsidapat diukur dengan mencatat kenaikan temperatur sampel dengan kapasitas kalor yangdiketahui, dannilai khasnya berada di sekitar 20kJ mol-1. Perubahan entalpi yang kecilinitidakcukupuntukmenghasilkanpemutusanikatan,sehinggamolekulyangterfisisorpsi tetap mempertahankan identitasnya, walaupun molekul itu dapat terdistorsidengan adanya penukaran (Atkins, 1994).Hukumdistribusiataupartisidapatdirumuskanbilasuatuzatterlarutterdistribusianataraduapelarutyangtakdapatbercampur,makapadasuatutemperature yang konstan untuk setiap spesi molekul terdapat angka banding distribusiyangkonstanantarakeduapelarutitu,danangkabandingdistribusiinitidakbergantungpada spesimolekul lainapapunyangmungkin ada.Harga angkabandingberubahdengansifatdasarkeduapelarut,sifatdasarzatterlarut,dantemperature(Svehla,1990).4.3PembahasanMenurut hukum distribusi Nernst, bila ke dalam dua pelarut yang tidak salingbercampur dimasukkan solute yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut maka akanterjadi pembagiankelarutan.Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut organic danair.Perbandingan konsentrasi solute didalam keduapelaruttersebuttetap, danmerupakansuatu tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut disebut tetapan distribusi atau koefisiendistribusi yang dinyatakan sebagai perbandingan antara fasa organik dan fasa air.Prinsip pada praktikum kali ini yaitu berdasarkan pada distribusi Nernest, yaituterlarut dengan perbandingan tertentu antara 2 pelarut yang tidak saling melarut ataubercampur seperti eter, kloroform, karbon sulfide.Prinsip pada titrasi netralisasi yaitu titrasi asam basa yang melibatkan asammaupunbasasebagaititerataupuntitran.Titrasiasambasaberdasarkanreaksipenetralan.Kadarlarutanasamditentukandenganmenggunakanlarutanbasadansebaliknya, dimana kadar lalrutan basa dapat ditentukan dengan menggunakan larutanasam.Ekstraksicair-cair(liquidextraction,solventextraction):yaitupemisahansolutedari cairan pembawa (diluen) menggunakan solven cair. Campuran diluen dansolventersebutbersifatheterogen(immiscible,tidaksalingcampur),danjikadipisahkan terdapat 2 fase, yaitu fase diluen (rafinat) dan fase solven (ekstrak). Faserafinat merupakan fase residu, berisi diluen dan sisa solut. Sedangkan fase ekstrakadalah fase yang berisi solute dan solven.Pemilihan solven menjadi sangat penting. Dipilih solven yang memiliki sifatantara lain:1.Solut mempunyai kelarutan yang besar dalamsolvenpada suhu tinggi2.solven sedikit atau tidak melarutkan diluen,3.Tidak mudah menguap pada saat ekstraksi,4.Mudahdipisahkan dari solut, sehinggadapatdipergunakan kembali,5.Tersedia dantidakmahal.6.MenghasilkanKristal yang baik dari senyawayangdimurnikan7.Mempunyai titik didih relatif rendah8.Dapat melarutkan senyawa lainLangkah pertama dilakukan pembakuan asam asetat dengan larutan standarNaOH yaitu dengan cara dibuat asam asetat 50 ml pada kosentrasi 1.0, 0.4, dan 0.6 M.Kemudiandiambil10mlCH3COOH(asamasetat)dandimasukkankedalamerlenmeyer. Setelah ituasam asetatdititrasi dengan NaOHmenggunakan indikator ppsampaiberubahwarnadaritidakberwarnamenjadimerahlembayung.Titrasiinibertujuanuntukmengetahuiberapabesarmassaasamasetattotalyangakanterdistribusi pada pelarut organik dan air.Langkah berikutnya, 10 ml asam asetat 1M diekstraksi dengan mencampurkanpadapelarutorganiksepertipetroleumetersebanyak10ml.Ketikadimasukkankedalam corong pisah, kedua fasa tersebut tidak saling campur. Campuran ini kemudiandikocok selama 10 menit, sehingga mengakibatkan terjadinya distribusi asam asetat kedalamfasaorganik danfasaair.Fungsipengocokandisiniuntukmembesarluaspermukaanuntukmembantuprosesdistribusiasamasetatpadakeduafasa.Setelahtercapaikesetimbanganpadacorongpisah,campurankemudiandidiamkandanterbentuk dua lapisan. fasa atas dan fasa bawah. Dari kedua fsa tersebut yang diambiladalahfasabawahkarenapadafasatersebutdicurigaiterdapatasamasetat.Padapelarut eter, asam asetat yanglarut dalam air akan berada dilapisanbawah, sedangkanlarutan asam asetat yang larut dalam pelarut petroleum eter berada di lapisan bawah.Hal ini terjadi karena perbedaan berat jenis pelarut organik dengan berat jenis air(massa jenis air lebih besar di banding masa jenis petroleum eter dimana massa jenispetroleum eter sebesar 0,66sedangkan massajenis airsebesar 0,99)Kemudian fasa bawah yang telah diambil ditambah dengan indikator pp dandititrasi dengan NaOH hingga menghasilkan warna merah lembayung pada larutan.Diamati dan diukur hasil yang diperoleh kemudian dilakukan perlakuan yang samauntuk konsentrasi o,4 M dan 0,6 M.Adapunfungsibahandanalatsebagaiberikut:asamcuka(CH3COOH)berfungsisebagaizatyangakandiidentifikasikadarasamasetatnya.Natriumhidroksida(NaOH)berfungsisebagailarutanstandaruntukmenitrasiasamcuka(titran). Indicator Phenolphtalein (pp) berfungsi sebagai indikator yang menunjukkantitik akhir titrasi dan untuk aquades berfungsi sebagai pelarut. Fungsi petroleum eteradalah sebagai pelarut organic yang digunakan untuk melarutkan asam asetat.Untuk fungsi alatnya yaitu : pipet tetes berfungsi untuk mengambil indikatordanmemasukkannyakedalamErlenmeyer.Erlenmeyersendiriberfungsisebagaiwadah zat yang akan dititrasi. Statif dan klem berfungsi sebagai penyanggah berdirinyaburet.Fungsiburetitusendiriadalahsebagaiwadahuntuktiytrannya.Beakerglassberfungsisebagaiwadah campuranyangdiaduk. Corongpisah disiniberfungsiuntukmemasukkanlarutanstandarkedalamburet.MaupunkedalamErlenmeyer.Danfungsi untuk batang pengaduk adalah alat untuk mengaduk dua zat yang dicampur agarterbentuk larutan yang homogen.Sifat fisika dari asam asetat adalah memiliki rumus molekul CH3COOH, massamolar 60.05 gr/mol, densitas dan fase 1.049 g/cm3, cairan. 1.266 g/cm3, padatan. Titiklebur 16.50C (289.6 0,5 K) (61.60F). titik lebur sebesar 118.10C (391.2 0.6 K)(244.50F).Penampilancairanhigroskopistakberwarna.Sedangkansifatkimianyaadalahmelarut dengan mudah dalam air, bersifat higroskopis dan korosif, asam asetatmerupakan asam lemah dan monobasic. Asam asetat dapat merubah kertas lakmus birumenjadimerah.AsamasetatmembebaskanCO2darikarbonatdanasamasetatmenyerang logam yang melibatkan hidrogen.Sifat fisika untuk NaOH adalah memiliki densitas dan fase 2.100 g/cm3, cairan.Memiliki titik lebur dan titik didih sebesar 3180C dan 13900C. penampilan yaitu cairanhigroskopis takberwarna.Sedangkanuntuk sifat kimianya yaitumudah menyerap gasCO2, senyawa ini sangat mudah larut dalam air. Merupakan larutan basa kuat, sangatkorosif terhadap jaringan organik dan tidak berbau.SifatfisikauntukindikatorppyaitumemilikirumusmolekulC20H14O4.PenampilanberupapadatanKristaltakberwarna.Memilikimassajenis1,227,berbentuklarutan.Termasukasamlemahdanlarutdalamair.Sedangkanuntuksifatkimianya adalah trayek pH berkisar pada 8,2-10. Merupakan indikator dalam analisiskimia, tidak dapat bereaksi dengan larutan yang direaksikan, hanya sebagai indicator.Larut dalam 95 % etil alkohol, merupakan asam dwiprotik. Tidak berwarna saat asamdan saat kondisi basa akan berwarna merah lembayung.Adapunsifatfisikdankimiadari n-heksanyaitumemilikirumusmolekulC6H14, mssa molar sebesar 86,18 g/mol. Tampilan berupa cairan tak berwarna, memilikimassa jenis sebesar 0,6548 g/ml. titik leleh dan titik didihnya sebesar 950C (178 K, -1390F), dan 690C ( 342 K, 1560F). Kelarutannya dalam air yaitu 13 mg/L pada suhu200C. Kekentalannya mencapai 0,294 cP, dapat terbakar, titik picu nyala -23,30C, titiknyala otomatis 233.90C. merupakan zat yang berbahaya.Adapun faktor kesalahan dalam percobaan kali ini yaitu :Kesalahanpadasaatpenitrasian,kemungkinantitikakhirtitrasiterlaluterlampauiKesalahan padasaat pengenceranasam asetat, kemungkinan larutan tidak tepatpada batas tera.