Ksp

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FARMASI ORGANIK DAN FISIK (FA2212)PERCOBAAN 11HASIL KALI KELARUTAN (KSP)

Disusun oleh:Eriani Wulandari / 10712026Kelompok 10Tanggal Praktikum : 4 Maret 2014Tanggal Pengumpulan : 11 Maret 2014Asisten Praktikum : Maria Florencia/10710044

LABORATORIUM KIMIA FARMASI PROGRAM STUDI SAINS DAN TEKNOLOGI FARMASISEKOLAH FARMASIINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2014PERCOBAAN 11TETAPAN HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)

I. TUJUAN PERCOBAAN1. Menentukan Hkelarutan PbI2 pada suhu 20OC2. Menentukan harga tetapan hasil kali kelarutan PbI2

II. HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Pengamatan suhu yang dibutuhkan untuk melarutkan seluruh endapanNOml Pb(NO3)2 0,075 Mml Kl 0,01 MAda/Tidaknya endapanTemperatur saat mengendap

0CK

1100,5---

2101---

3101,5---

4102+52325

5102,5+61334

6103+63336

7103,5+66339

8104+65338

9104,5+68341

10105+67340

III. PERHITUNGAN DAN PENGOLAHAN DATA1. Pembuatan Larutan KI 0,01 M (50 ml)Massa = M. V. Mr = 0,01 M. 0,05 L. 166 gr/mol = 0,083 g = 83 mg2. Pembuatan Larutan Pb(NO3)2 0,075 M (120 ml) tetapi yang digunakan hanya 100 ml, sisanya untuk membilas tabungMassa = M. V. Mr = 0,075 M. 0,1 L. 331,29 gr/mol = 2,98161 g = 2981,61 mg3. Terbentuk endapan pada saat penambahan 2 ml KI

Vtotal = volume Pb(NO3)2 + volume KI M MPbI2 Pb2+ + 2I-Qsp = [Pb2+] [I-]2Qsp = 1,73618. 10-07

4. Perhitungan pelarut endapana. Pada saat penambahan 2 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V Kl x M Kl = 2 mL x 0,01 M = 0,02 mmolVolume total = 10 ml + 2 ml = 12 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,02 mmol - -Bereaksi : 0,01 mmol 0,02 mmol0,01 mmol 0,01 mmol Sisa : 0,74 mmol - 0,01 mmol 0,01 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

0.01 mmol0.01 mmol0.02 mmol

[Pb2+]=mmol Pb2+=0.01 mmol=0.00083 M

Volume total12 ml

[I-]=mmol I-=0.02 mmol=0.00167 M

Volume total12 ml

Ksp = [Pb2+] [I-] = (0.00083) (0.00167)2 = 2.31 x 10-9b. Pada saat penambahan 2,5 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 2,5 mL x 0,01 M = 0,025 mmolVolume total = 10 ml + 2,5 ml = 12,5 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,025 mmol - -Bereaksi : 0,0125 mmol 0,025 mmol 0,0125 mmol 0,0125 mmol Sisa : 0,7375 mmol - 0,0125 mmol 0,0125 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

0.0125 mmol0.0125 mmol0.025 mmol

[Pb2+]=mmol Pb2+=0.0125 mmol=0.001 M

Volume total12.5 ml

[I-]=mmol I-=0.025 mmol=0.002 M

Volume total12.5 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.001) (0.002)2 = 4 x 10-9

c. Pada saat penambahan 3 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 3 mL x 0,01 M = 0,03 mmolVolume total = 10 ml + 3 ml = 13 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,03 mmol - -Bereaksi : 0,015 mmol 0,03 mmol 0,015 mmol 0,015 mmol Sisa : 0,735 mmol - 0,015 mmol 0,015 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)


[Pb2+]=mmol Pb2+=0.015 mmol=0.00115 M

Volume total13 ml

[I-]=mmol I-=0.03 mmol=0.00231 M

Volume total13 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.00115) (0.00231)2 = 6.14 x 10-9

d. Pada saat penambahan 3,5 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 3,5 mL x 0,01 M = 0,035 mmolVolume total = 10 ml + 3,5 ml = 13,5 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,035 mmol - -Bereaksi : 0,0175 mmol 0,035 mmol 0,0175 mmol 0,0175 mmol Sisa : 0,7325 mmol - 0,0175 mmol 0,0175 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

0.0175 mmol0.0175 mmol0.035 mmol

[Pb2+]=mmol Pb2+=0.0175 mmol=0.00130 M

Volume total13.5 ml

[I-]=mmol I-=0.035 mmol=0.00259 M

Volume total13.5 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.00130) (0.00259)2 = 8.71 x 10-9

e. Pada saat penambahan 4 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 4 mL x 0,01 M = 0,04 mmolVolume total = 10 ml + 4 ml = 14 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,04 mmol - -Bereaksi : 0,02 mmol 0,04 mmol 0,02 mmol 0,02 mmol Sisa : 0,73 mmol - 0,02 mmol 0,02 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)


[Pb2+]=mmol Pb2+=0.02 mmol=0.00143 M

Volume total14 ml

[I-]=mmol I-=0.04 mmol=0.00286 M

Volume total14 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.00143) (0.00286)2 = 1.166 x 10-

f. Pada saat penambahan 4,5 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 4 ,5mL x 0,01 M = 0,045 mmolVolume total = 10 ml + 4,5 ml = 14,5 mlPb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,045 mmol - -Bereaksi : 0,0225 mmol 0,045 mmol 0,0225 mmol 0,0225 mmol Sisa : 0,7275 mmol - 0,0225 mmol 0,0225 mmol Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

0.0225 mmol0.0225 mmol0.045 mmol

[Pb2+]=mmol Pb2+=0.0225 mmol=0.00155 M

Volume total14.5 ml

[I-]=mmol I-=0.045 mmol=0.00310 M

Volume total14.5 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.00155) (0.00310)2 = 1.495 x 10-8ag. Pada saat penambahan 5 ml KImmol Pb(NO3)2 = V Pb(NO3)2x M Pb(NO3)2 = 10 mL x 0,075 M = 0,75 mmolmmol KCl = V KCl x M KCl = 5mL x 0,01 M = 0,05 mmolVolume total = 10 ml + 5 ml = 15 ml

Pb(NO3)2 + 2 Kl Pbl2 + 2 KNO3Mula-mula : 0,75 mmol 0,045 mmol - -Bereaksi : 0,025 mmol 0,045 mmol 0,025 mmol 0,025 mmol Sisa : 0,725 mmol - 0,025 mmol 0,025 mmol

Pb(I)2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

0.025 mmol0.025 mmol0.05mmol

[Pb2+]=mmolPb2+=0.025mmol=0,00167M

Volume total15 ml

[I-]=mmol I-=0.05mmol=0,00333M

Volume total15 ml

Ksp = [Pb2+][I-] = (0.00167) (0,00333)2 = 1,852x 10-8

Tabel 2. Hasil Perhitungan Kelarutan [Pb2+] dan [I-] serta Ksp PbI2

NOml Pb(NO3)2 0,075 Mml Kl 0,01 MTemperatur saat mengendap[Pb2+][I-]Ksp

0CK

1100,5-----

2101-----

3101,5-----

4102503250,000830,001670,00000000231

5102,5613340,001000,002000,00000000400

6103633360,001150,002310,00000000614

7103,5663390,001300,002590,00000000871

8104653380,001430,002860,00000001166

9104,5683410,001550,003100,00000001495

10105673400,001670,003330,00000001852

Tabel 3. Tabel hasil perhitungan 1/T dan log KspNoTemperatur (K)1/TKsplog Ksp

1----

2----

3----

43250,0030770.00000000231-8.63548375

53340,0029940.00000000400-8.39794001

63360,0029760.00000000614-8.21149629

73390,002950.00000000871-8.05982717

83380,0029590.00000001166-7.93323413

93410,0029330.00000001495-7.82549646

103400,0029410.00000001852-7.73239376

Kurva 1. Kurva Kelarutan PbI2 terhadap Temperatur

Kurva 2. Kurva KelarutanLog Ksp terhadap 1/T

Dari grafik di atas di peroleh persamaan y = -6039,2x + 9,8566, sedangkan berdasarkan persamaan Van Hoff :Maka diperoleh : x = 1/T = -6039,2(dengan R= 8,314 J/mol) J/mol J/mol = 115.63 kJ/mol Konstanta = 9,8566Bila yang dicari adalah Ksp PbI2pada suhu 200C ( 293 K)log Ksp - 10.75 Ksp = 1.76 x 10-11IV. PEMBAHASAN

Suatu zat dapat larut dalam pelarut tertentu, tetapi jumlahnya selalu terbatas. Batas itu disebut kelarutan. Arti kelarutan secara kualitatif dapat diartikan sebagai interaksi spontan antara dua atau lebih senyawa membentuk suatu dispersi molekular yang homogen. Sedangkan kelarutan secara kuantitatif adalah konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuhnya pada temperatur dan tekanan tertentu. Larutan jenuh adalah suatu larutan dimana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dengan fase padat (zat terlarut). Suatu larutan tidak jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi di bawah konsentrasi yang dibutuhkan untuk penjenuhan sempurna pada temperatur dan tekanan tertentu. Sedangkan larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi lebih banyak daripada yang seharusnya ada pada temperatur dan tekanan tertentu sehingga terdapat zat yang tidak larut.Untuk zat yang kelarutannya tidak diketahui pasti, harga kelarutannya digambarkan dengan menggunakan istilah tertentu. Menurut Farmakope Indonesia IV, istilah tersebut yaitu:Istilah kelarutanJumlah bagian pelarut yang diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat

Sangat mudah larutKurang dari 1

Mudah larut1 sampai 10

Larut10 sampai 30

Agak sukar larut30 sampai 100

Sukar larut100 samapi 1000

Sangat sukar larut10000 sampai 10.000

Praktis tidak larutLebih dari 10.000

Kelarutan zat padat di dalam zat cair dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya:1. TemperaturTemperatur dapat meningkatkan kelarutan zat padat terutama kelarutan garam dalam air, sedangkan kelarutan senyawa non polar hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh temperatur. Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersifat endoterm.. Beberapa zat yang lain justru dengan kenaikan temperatur menjadi tidak larut, zat tersebut dikatakan bersifat eksoterm.2. Penambahan zat lain (surfaktan, pembentuk kompleks, ion sejenis, dll)Surfaktan adalah suatu zat yang sering digunakan untuk menaikan kelarutan suatu zat. Molekul surfaktan terdiri atas dua bagian yaitu bagian polar dan non polar. Apabila didispersikan dalam air pada konsentrasi yang rendah, surfaktan mempunyai kecenderungan berasosiasi membentuk agregat yang dikenal sebagai misel. Kelarutan juga dapat menurun dengan adanya ion sejenis dan meningkat dengan adanya ion tidak sejenis. Sedangkan pembentukan kompleks adalah peristiwa terjadinya interaksi antara senyawa tak larut dengan zat yang larut dengan membentuk garam kompleks.3. Jenis pelarutKelarutan suatu zat sangat dipengaruhi oleh polaritas pelarut. Sesuai dengan penyataan like dissolves like, pelarut polar akan melarutkan zat-zat polar dan ionik dengan baik. Begitu pula sebaliknya, pelarut non polar akan melarutkan zat non polar dengan baik.4. Konstanta dielektrik pelarutKelarutan suatu zat sangat dipengaruhi oleh polaritas pelarut. Pelarut polar mempunyai konstanta dielektrik yang tinggi dapat melarutkan zat-zat non polar sukar larut di dalamnya, begitu pula sebaliknya. Besarnya tetapan dielektrik ini menurut moore dapat diatur dengan penambahan pelarut lain. Adakalanya suatu zat lebih mudah larut dalam pelarut campuran dibandingkan pelarut tunggalnya. Fenomena ini dikenal dengan istilah co-solvency dan pelarut yang mana dalam bentuk campuran dapat menaikkan kelarutan suatu zat disebut co-solvent.

5. Bentuk partikelKonfigurasi molekul dan susunan kristal, bentuk yang simetri dan asimetri mempengaruhi kelarutan suatu zat. Suatu zat dapat berada dalam beberapa bentuk kristal yang berbeda, hal ini menyebabkan zat tersebut mempunyai sifat fisik yang berbeda pula. Keadaan ini disebut polimorfisme. Bentuk amorf memiliki kelarutan yang lebih tinggi daripada kristal. Hal ini disebabkan bentuk amorf yang tidak beraturan dan memiliki ruang-ruang kosong sehingga lebih mudah berikatan dengan molekul pelarut.

Kelarutan zat-zat yang sukar larut dapat ditentukan berdasarkan harga Ksp zat tersebut. Demikian pula harga Ksp dapat ditentukan jika konsentrasi ion-ion zat terlarut diketahui. Harga Ksp suatu zat dapat di gunakan untuk meramalkan terjadi tidaknya endapan suatu zat jika dua larutan yang mengandung ion-ion dari senyawa sukar larut dicampurkan dengan membandingkan antara nilai Ksp dan Qsp. Ksp adalah hasi kali konsentrasi ion-ion dari larutan jenuh garam yang sukar larut dalam air, setelah masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien reaksi ionnya pada suhu dan tekanan tertentu. Qspadalah hasil kali konsentrasi molar awal dari ion-ion dalam larutan dengan asumsi zat terionisasi sempurna. Q > Ksp : lewat jenuh, terjadi endapanQ = Ksp : larutan tepat jenuh, siap mengendapQ < Ksp : larutan belum jenuh, tidak terjadi endapanSenyawa yang mempunyai Ksp adalah senyawa elektrolit yang sukar larut. Sedangkan senyawa elektrolit yang mudah larut seperti NaCl, Na2SO4, KOH, HCl, atau H2SO4 tidak mempunyai Ksp. Hal ini disebabkan karena senyawa seperti NaCl merupakan garam elektrolit kuat sehingga akan terionisasi sempurna dalam air, banyaknya ion dalam air akan membuat kelarutannya besar. Selain itu, senyawa yang sukar larut tetapi nonelektrolit seperti benzena, minyak atau eter juga tidak mempunyai Ksp. Pada percobaan penentuan hasil kali kelarutan, digunakan dua jenis larutan yaitu larutan Pb(NO3)2 dan larutan KI. Larutan Pb(NO3)2 0,075 M dan KCl 0,1 M dimasukkan ke dalam dua buret yang berbeda. Sebelum dimasukkan dalam buret, buret tersebut dibilas dengan larutan contoh untuk menyamakan kondisi larutan dengan buret yang akan digunakan. Pada saat memasukkan larutan ke dalam buret, diusahakan tidak ada gelembung pada buret karena dapat mempengaruhi jumlah volume sehingga berpengaruh pada hasil perhitungan. Setiap tabung terlebih dahulu diisi dengan larutan Pb(NO3)2 masing-masing sebanyak 10 mL. Kemudian dilanjutkan dengan penambahan larutan KI dengan volume yang berbeda-beda yaitu 0,5ml;1ml;1,5ml;2ml;2,5ml;3ml;3,5ml;4ml;4,5ml;5ml. Perlakuan ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa volume KI yang diperlukan sampai keadaan jenuhnya dilewati sehingga endapan mulai terbentuk. Setiap tabung reaksi yang telah diisi dengan dua macam larutan tadi, dikocok sebentar kemudian didiamkan kurang lebih 4-5 menit, tujuannya adalah untuk mengamati proses terbentuknya endapan.Pada pencampuran 0,5ml;1ml;1,5ml KI belum terbentuk endapan, artinya hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan belum memlewati nilai hasil kali kelarutan. Endapan baru terbentuk pada penambahan 2ml;2,5ml;3ml;3,5ml;4ml;4,5ml;5ml KI yang berarti hasil kali konsentrasinya sudah melewati hasil kali kelarutannya. Pemanasan tabung reaksi dimulai dari tabung yang memperlihatkan terbentuknya endapan. Pada proses pemanasan yang harus diperhatikan adalah suhu larutan harus diukur tepat ketika semua endapan melarut. Semakin banyak endapan yang terbentuk, semakin lama proses pelarutan dan makin besar juga suhu yang dibutuhkan endapan untuk larut.Hal lain yang perlu diperhatikan adalah pembacaan skala, baik buret maupun skala termometer harus tepat karena jika salah sedikit saja, maka akan sangat mempengaruhi data. Pada percobaan kali ini, untuk memasukkan KI dan Pb(NO3)2 adalah dengan menggunakan buret. Hal ini bertujuan agar volume yang digunakan akurat dan lebih presisi dibandingkan dengan alat ukur volume lainnya. Pada penambahan KI, digunakan buret mikro yang mempunyai kapasitas volume 10 ml dengan ketelitian 0,02 ml sedangkan pada pengukuran volume Pb(NO3)2, digunakan buret makro dengan kapasitas 50 ml dan ketelitian 0,1 ml. Sedangkan apabila menggunakan gelas ukur ketelitiannya hanya 1 ml. Jika dibandingkan,maka galat apabila menggunakan gelas ukur adalah 2%, sedangkan apabila menggunakan buret hanya 0,2%.Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan berat jenis lebih besar dari 5 g/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari periode 4 sampai 7. Logam dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu logam esensial dan logam non esensial. Logam berikut ini termasuk logam yang esensial seperti Cu, Zn, Se sedangkan yang non esensial seperti Hg, Pb, Cd, dan As. Dalam percobaan ini digunakan logam berat Pb karena sifat Pb yang tahan terhadap asam dan dapat bereaksi dengan basa kuat.

Data yang diperoleh dari percobaan menunjukan bahwa kelarutan maupun hasil kali kelarutan berbanding terbalik dengan suhu pelarutan. Semakin kecil kelarutan berarti semakin banyak endapan yang terbentuk, maka suhu atau panas pelarutan yang dibutuhkan untuk melarutkan kembali endapan tersebut semakin besar. Demikian pula sebaliknya. Tetapi dari seluruh data, terdapat dua data yang menyimpang, yaitu pada penambahan KI 3,5 ml dan 5 ml. Pada saat tersebut, suhu pelarutannya lebih besar 10 C dari data sebelumnya. Penyimpangan ini dapat terjadi karena kesalahan pada saat menambahkan larutan KI, akibatnya endapan yang terbentuk lebih banyak dan suhu yang dibutuhkan untuk melarutkan endapan lebih tinggi. Berdasarkan perhitungan diketahui = 115.63 kJ/mol,ksp pada 20oC PbI2 = 1.76 x 10-11, dan pada 25oC ksp=3,8x10-11. Sedangkan menurut literatur, Ksp PbI2 pada suhu 25oC ksp= 9,8 x 10-9. Perbedaaan ini dapat disebabkan karena kesalahan pembacaan skala buret yang mengakibatkan volume titrasi penambahan KI yang kurang tepat. Selain itu, dapat juga dikarenakan suhu di water bath yang tidak mengalami kenaikan lagi saat pelarutan endapan tabung terakhir sehingga suhu yang didapat tidak akurat.Penerapan hasil kali kelarutan dalam bidang farmasi diantaranya adalah untuk pemurnian NaCl, analisis kation dan anion, analisis gravimetri, dan analisis kesehatan bidang forensik.V. KESIMPULAN

Nilai PbI2 adalah 115.63 kJ/mol Harga Ksp PbI2 pada suhu 20OC adalah 1.76 x 10-11

VI. DAFTAR PUSTAKA

Brady, James, dkk. 2012. CHEMISTRY 6th edition. US: John Wiley&Sons (hlm. 858)Departemen Kesehatan RI. 1995. Farmakope Indonesia IV. Jakarta: Depkes (hlm. 1)Hadi, Daryono dkk. 2014. Organic and Physical Pharmaceutical Chemistry. Bandung: Sekolah Farmasi, Institut Teknologi Bandung. (hlm 30-31)Martin, et al. 2011. Dasar-dasar kimia fisik dalam ilmu farmasetik edisi ketiga. Jakarta : UIO press.(halaman 558-565)http:/www.academia.edu/4086294/Farmasi-fisika-kelarutan (diakses pada 5 Maret 2014 pkl 22.27 WIB)

Ksp

Documents

Transcript of Ksp