HASIL KALI KELARUTAN Ca(OH)2
I. Tujuan Percobaan
Menentukan tetapan hasil kali kelarutan Ca[OH]2 dan kelarutan [Ca2+][OH]2 dalam air dan larutan NaOH
II. Dasar Teori
Pengendapan terjadi bila suatu zat sukar larut dalam air atau larutan sudah lewat jenuh. Pada larutan jenuh terjadi keseimbangan antara ion-ion zat yang tidak larut. Zat padat yang sukar larut terus-menerus akan larut tetapi pada waktu yang bersamaan ion-ion pada larutan akan bereaksi kembali membentuk zat padat. Konstanta hasil kali kelarutan adalah hasil kali kosentrasi ion-ion dalam larutan jenuh, dipangkatkan masing-masing koefisien reaksinya. Ca(OH)2 merupakan larutan jenuh, ketika proses reaksi terjadi dengan laju reaksi yang sama sehingga terjadi reaksi kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan Ca(OH)2 dalam air, Ca(OH)2 yang larut dalam air sangat kecil maka konsentrasi Ca(OH)2 dianggap tetap. Ca(OH)2 lebih kecil kelarutannya dalam HCl, sebab didalam larutan ada ion-ioj yang berasal dari HCl(Jasjfi,1996).
Ksp senyawa dapat ditentukan dari percobaan laboratorium dengan mengukur kelarutan sampai keadaan tepat jenuh. Dalam keadaan itu, kemampuan pelarut telah maksimum untuk melarutkan atau mengionkan zat terlarut. Kelebihan zat terlarut walaupun sedikit akan menjadi endapan. Larutan tepat jenuh dapat dibuat dengan memasukkan zat ke dalam pelarut sehingga lewat jenuh. Endapan disaring dan ditimbang untuk menghitung massa yang terlarut. Larutan jenuh didefinisikan sebagai larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara zat terlarut yang larut dan tak larut. Pembentukan larutan jenuh dapat dipercepat dengan pengadukan yang kuat dari zat terlarut yang berlebih. Banyaknya zat terlarut yang melarut dalam pelarut sehingga banyaknya tertentu, untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan zat terlarut. Lazimnya kelarutan dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 cm3 atau 100 gram pelarut pada temperatur yang sudah ditentukan(Brady,1999).
Larutan jenuh suatu garam, yang juga mengandung garam tersebut yang tak larut, dengan berlebihan, merupakan suatu sistem kesetimbangan terhadap makna hukum kegiatan massa dapat diberlakukan. Misalnya, jika endapan perak klorida ada dalam kesetimbangan dengan larutan jenuhnya, maka kesetimbangan yang berikut terjadi menurut Svehla :
AgCl(s) -----> Ag+(aq) + Cl-(aq) ..........(1)
ini merupakan kesetimbangan heterogen, karena AgCl ada dalam fase padat, sedangkan ion Ag+ dan Cl- ada dalam fase terlarut. Konsentrasi perak klorida dalam fase padat tak berubah, dan karenanya dapat dimasukkan ke dalam suatu tetapan baru, Ksp, yang dinamakan hasil kali kelarutan menurut Svehla :
Ksp = [Ag+][Cl-] ..........(2)
jadi dalam larutan jenu perak klorida, pada suhu konstan(dan tekanan konstan), hasil kali konsentrasi ion perak dan ion kloirda adalah konstan dengan konsentrasi ion pangkat dengan bilangan yang sama dengan jumlah masing-masing ion bersangkutan yang dihasilkan oleh disoasi dari satu molekul elektrolit. Prinsip ini mula-mula dinyatakan oleh W.Nerst pada tahun 1989(Svehla,1999).
Suatu endapan umumnya lebih dapat larut dalam air daripada dalam suatu larutan yang mengandung salah satu ion endapan. Pentingnya efek ion sekutu dalam mengendapkan secara lengkap dalam analisis kuantitatif akan tampak dengan mudah. Dalam melaksanakan pengendapan, analisis menambahkan zat pengendap secara berlebihan untuk memastikan bahwa pengendapan itu lengkap. Dalam kehadiran ion sekutu yang sangat berlebih, kelarutan suatu endapan dapat cukup lebih besar daripada nilai yang diramalkan oleh tetapan hasil kali kelarutan. Secara umum zat pengendap ditambahkan sekitar 10% berlebih(Day dan Underwood,1996).
Kalsium Hidroksida Ca(OH)2 mempunyai kemampuan yang baik untuk menurunkan konsentrasi detergen yang relatif tinggi dengan presentase penurunan mencapai 81,92% sampai dengan 98,03%. Kondisi optimum penurunan konsentrasi detergen ini adalah pada saat pengadukan dengan putaran 80 rpm selama 45 menit dengan penambahan Ca(OH)2 yang dibuat dari CaO sebanyak 12 gram, yaitu sebesar 98,03%(Azhar and Atya,2012).
Kata 'pelarut' seperti yang diketahui adalah ambigu. Misalnya mempertimbangkan keseimbangan antara zat terlarut dalam larutan dan larutan pada murni. Dalam kondisi ini larutan jenuh berhubungan dengan zat terlarut. Menurut hukum kelarutan ideal, kelarutan suatu zat adalah sama dalam semua pelarut dengan membentuk larutan ideal. Kelarutan suatu zat dalam larutan yang ideal bergantung pada sifat penyusunnya(Kumar dkk,2010).
Dari analisis literatur, dapat dikatakan bahwa mungkin alasan percobaan nilai Ksp atau pKsp dapat dikaitkan dengan berbagai faktor : nilai mungkin berasal dari perkiraan kesetimbangan larutan, pengaruh kekuatan ion sering diabaikan atau neraca massa juga perbedaan spesies kimia yang dipilih untuk perhitungan. Harus juga diketahui bahwa ketidakpastian pKsp mempengaruhi konversi tingkat struvite, ini adalh poin penting untuk desain proses dan dihitung dalam studi(Hwang dkk,2003).
III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. Gelas ukur (1 buah)
b. Batang pengaduk (2 buah)
c. Corong kaca (1 buah)
d. Gelas beker (2 buah)
e. Pipet tetes (1 buah)
f. Timbangan (1 buah)
g. Erlenmeyer (3 buah)
h. Buret (1 buah)
i. Statif (1 buah)
j. Ca(OH)2 (1 gram)
k. NaOH 0,1M, 0,05M, 0,25M (20 ml)
l. HCl (40 ml)
m. Akuades (20 ml)
n. Indikator PP (2 tetes)
3.2 Gambar Alat
-
3.3 Cara Kerja
IV. Data dan Analisa
4.2 Analisa Data
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan tetapan hasil kali kelarutan(Ksp) Ca(OH)2 atau hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan tepat jenuh dipangkatkan koefisien reaksi dan kelarutan(solubility)[Ca2+], [OH-] dalam air dan larutan NaOH. Prinsip pada percobaan ini adalah dengan cara menambahkan larutan NaOH atau akuades dengan Ca(OH)2 padat yang diaduk hingga bercampur merata dengan larutan, kemudian filtrat ditampung pada suatu wadah(erlenmeyer), indikator PP ditambahkan pada campuran larutan tersebut supaya larutan berubah warna menjadi pink, dan dinetralkan kembali dengan larutan HCl yang akan menjadikan arutan berubah warna lagi sampai bening kembali. Volum HCl yang digunakan untuk merubah warna pink menjadi warna bening kembali ini dimanfaatkan untuk menghitung kelarutan [Ca2+], [OH-], dan hasil kali konsentrasi ion-ionnya(Ksp).
Rekomendasi Laporan lain:
NaOH sangat berpengaruh terhadap kelarutan, karena NaOH merupakan larutan yang digunakan untuk melarutkan suatu larutan jenuh yaitu hidroksida Ca(OH)2 dan yang nantinya akan menghasilkan suatu kelarutan. Fungsi penambahan HCl pada larutan adalah untuk menentukan konsentrasi dari larutan Ca(OH)2. Indikator PP digunakan untuk merubah warna larutan, ini dilakukan untuk mengetahui volume HCl yang digunakan untuk menetralkan kembali warna tersebut menjadi bening. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah :
Ca(OH)2(aq) <-----> Ca2+(aq) + 2 OH-(aq) ..........(1)
NaOH(aq) -----> Na+(aq) + OH-(aq) ..........(2)
reaksi ke 1 adalah reaksi yang terjadi ketika Ca(OH)2 ditambah dan dilarutkan dengan akuades. Reaksi ke 1 dan ke 2 juga merupakan reaksi yang terjadi ketika larutan Ca(OH)2 ditambahkan dengan NaOH.
Tabel 1 menunjukkan jumlah volume HCl yang digunakan untuk menetralkan atau merubah warna pink menjadi warna bening kembali dan setiap percobaan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Pada percobaan akuades + Ca(OH)2 didapatkan volume rata-rata HCl yang digunakan sebesar 15 ml, pada NaOH 0,1M + Ca(OH)2 sebesar 4 ml, NaOH 0,05M + Ca(OH)2 sebesar 2,6 ml, dan pada NaOH 0,025M + Ca(OH)2 sebesar 0,064 M. Dari hasil volume HCl yang digunakan ini tidak ditemukan hubungan atau pengaruh konsentrasi NaOH yang digunakan terhadap volume HCl.
Percobaan pertama adalah melarutkan Ca(OH)2 dengan akuades dan indikator PP, menghasilkan warna pink, kemudian dititrasi(dinetralkan) dengan HCl 0,1M sampai warna tepat hilang(bening). Dalam percobaan tersebut, dibutuhkan volume rata-rata HCl sebesar 1,5 ml dan menghasilkan hasil kali kelarutan sebesar 1,35.10-5 pada Ca(OH)2. Dalam larutan tersebut terdapat adanya endapan maka larutan tersebut dapat dikatakan jenuh atau lewat jenuh, sehingga hasil kali kelarutannya sama dengan hasil kelarutannya. Pada percobaan yang kedua, ketiga, dan keempat yaitu melarutkan Ca(OH)2 dengan NaOH 0,1M, 0,05M, dan 0,025M yang ditambahkan indikator PP kemudian dititrasi hingga warnanya bening. Pada percobaan kedua(NaOH 0,1M), volume HCl rata-rata yang digunakan adalah 4 ml sedangkan kelarutan [Ca2+][OH-]2 yang didapatkan dari percobaan ini adalah sebesar 2,11.10-3 M. Pada percobaan yang ketiga(NaOH 0,025M) volume rata-rata yang digunakan adalah 3,2 ml, dengan kelarutan [Ca2+][OH-]2 yang didapatkan dari percobaan ini adalah sebesar 3,30.10-3 M. Pada percobaan ke 2,3, dan 4 ini didapatkan hubungan antara konsentrasin NaOH yang digunakan dengan kelarutan [Ca2+] dan [OH-]2 yaitu semakin tinggi konsentrasi molar NaOH yang digunakan maka semakin kecil kelarutan [Ca2+] dan [OH-]2 yang didapatkan, hal ini terjadi karena ada pengaruh ion sejenis pada larutan NaOH dengan Ca(OH)2.
Harga Ksp Ca(OH)2 dalam air pada percobaan ini adalah 1,35.10-5, sedangkan Ksp teoritisnya berdasarkan data dari buku kimia dasar 2 karangan Syukri adalah 8,0.10-6. Terdapat perbedaan yang signifikan dari data referensi dan dari hasil percobaan. Perbedaan hasil Ksp larutan ini dikarenakan oleh beberapa faktor, seperti kurang cermatnya praktikan dalam mengukur volume, bahan-bahan mudah teroksidasi, kurang teliti dalam pentitrasian, alat-alat yang digunakan masih belum bersih, dan kesalahan perhitungan.
V. Kesimpulan
5.1 Hasil kali kelarutan(Ksp) adalah nilai dari perkalian ion-ion dalam larutan dimana pada suhu tertentu terjadi keseimbangan antara ion-ion tersebut dengan padatan. Hasil kali kelarutan(Ksp) Ca(OH)2 pada percobaan ini adalah sebesar 1,35.10-5 sedangkan Ksp teoritisnya adalah 8,0.10-6.
a. Kelarutan(S) [Ca2+][OH-]2 dalam aquades = 1,35.10-5 M
b. Kelarutan(S) [Ca2+][OH-]2 dalam NaOH 0,1M = 2,11.10-3 M
c. Kelarutan(S) [Ca2+][OH-]2 dalam NaOH 0,05M = 4,99.10-3 M
d. Kelarutan(S) [Ca2+][OH-]2 dalam NaOH 0,025M = 3,30.10-3 M
VI. Daftar Pustaka
Azhar, S ; Atya.H.2012. Solvent Effect On The Thermodynamics Parameters Of Ca(OH)2. Journal Of Chemical Sciences. Vol 2(3) : 13-17.Day, R.1996. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga.
Hwang, J.2003. The solubility Product Of PbCl2 From Electrochemical Measurement. Journal Of Chemical Education. Vol 8(9) : 117-118.
Jasjfi, E.1996. Kimia Dasar Edisi 6. Jakarta : Erlangga.
Kumar, S ; Suriah.P ; Satish.K.2010. Solubility Enchacement Of Drug By Liquid Solid Technique. International Journal Of Pharma and Biosciences. Vol 1(3) : 2-3.
Oxtoby, D.2001. Kimia Modern. Jakarta : Erlangga.
Petrucci, Ralph H.1992. Kimia Dasar Jilid II. Jakarta : Erlangga.
Svehla, G.1979. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi-mikro. Jakarta : Erlangga.
VII. Bagian Pengesahan
-VII. Bagian Pengesahan
VIII. Lampiran
