A. Tujuan Untuk mengetahui apakah jalan reaksi mempengaruhi perubahan entalpi reaksi B. Teori Singkat Pada eksperimen ini, natrium hidroksida padat direaksikan dengan larutan asam klorida dengan dua jalan : 1. Natrium hidroksida padat ditambahkan pada larutan asam klorida. 2. Natrium hidroksida padat dilarutkan dalam air, kemudian larutan natrium hidroksida ditambahkan pada larutan asam klorida.
Reaksi 1 : NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) Reaksi 2a : H2O(aq) + NaOH(s) NaOH(aq) + H2O(aq)
Reaksi 2b : NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
39 C. Alat dan Bahan
No Nama Alat/Bahan Ukuran/Konsentrasi Jumlah
Kebutuhan 1 Gelas ukur 100 mL 1 2 Kalorimeter 1 3 Gelas kimia 100 mL 2 4 Termometer 50˚C, skala 0,2˚C 1 5 Neraca 1
6 NaOH Padat 2 gram 7 NaOH 0,5 M 100 mL 8 HCl 0,5 M; 0,25 M 100 mL D. Cara Kerja 1. Reaksi 2a a. Masukkan 100 mL air ke dalam kalorimeter dan catat suhunya b. Timbang 1 gram NaOH padat seteliti 0,01 gram c. Masukkan NaOH padat itu ke dalam kalorimeter, guncangkan kalorimeter untuk melarutkan NaOH d. Catat suhu yang dicapai setelah semua NaOH larut
Laboratorium Kimia 2. Reaksi I a. Dengan cara seperti di atas, tentukan kenaikan suhu pada reaksi 100 mL larutan HCl 0,25 M dengan 1 gram NaOH padat 3. Reaksi 2b a. Masukkan 50 mL larutan NaOH 0,5 M ke dalam suatu gelas kimia dan 50 mL larutan HCl 0,5 M ke dalam gelas kimia yang lain b. Ukur suhu kedua larutan tersebut dan catat c. Tuangkan kedua larutan ke dalam kalorimeter, aduk larutan dan catat suhu yang dicapai E. Lembar Kerja Reaksi NaOH padat dengan larutan HCl
Reaksi 1 : NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Reaksi 2a : H2O(l) + NaOH(s) NaOH(aq) + H2O(l) Reaksi 2b : NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Pengamatan dan perhitungan :
Reaksi 1 Reaksi 2a Reaksi 2b Jumlah NaOH yang digunakan
g g 50 mL 0,50 M
Mol mol mol
Perubahan suhu larutan
T awal ˚C T awal ˚C T awal ˚C T akhir ˚C T akhir ˚C T akhir ˚C T ˚C T ˚C T ˚C Jumlah kalor yang diserap larutan H per mol NaOH yang bereaksi H1 H2 H3 40
Perbedaan antara H1 dan (H2 + H3) dalam % =
F. Pertanyaan
Apakah H dipengaruhi oleh jalannya reaksi
Laboratorium Kimia
41
PERCOBAAN 7
PEMURNIAN
A. Tujuan Percobaan
1. Untuk memurnikan naftalena dengan cara penguapan dan pengkristalan dari uapnya. 2. Untuk memisahkan dan memurnikan zat cair larutan dengan cara penyulingan.
B. Teori Singkat
Adapun beberapa cara untuk memisahkan dan memurnikan suatu zat cair yaitu : 1. Sublimasi
Jika pada kondisi biasa senyawa berupa padatan dapat menguap tanpa melelehkan pada suhu tertentu yang tergantung pada tekanan, sedangkan uap dapat langsung menjadi padatan tanpa pembentukan cairan.
Untuk memahami kondisi yang mengontrol sublimasi, perlu dipelajari keseimbangan padat-cair-uap. Pada gambar, kurva TW merupakan kurva tekanan uap cairan yang menunjukkan kondisi keseimbangan suhu dan tekanan untuk system cair dan uap. Kurva TS merupakan kurva tekanan uap padatan. Dua kurva ini berpotongan di T, titik ini dikenal sebagai titik berkaki tiga dimana terdapat padat, cair dan uap bersama kurva TV menunjukkan suhu dan tekanan dimana padatan dan cairan dapat berada pada keseimbangan. Hal ini menunjukkan pengaruh pada titik leleh. Kurva ini berpotongan dengan kurva lainnya pada titik berkaki tiga T.
Titik leleh normal suatu senyawa adalah suhu dimana padatan dan cairan berada pada keseimbangan pada tekanan atmosfer. Pada titik berkaki tiga, tekanan tersebut seimbang dengan system (padat-cair-uap) dan suhu ini berada dengan suhu titik leleh. Perbedaan ini biasanya sangat kecil, karena garis TV hanya menyimpang sedikit dari garis tegak.
Jelaslah bahwa uap dibawah tekanan titik berkaki tiga T, jika didinginkan akan melakukan kondensasi terbentuk padat atau sublimasi. Supaya padatan dapat langsung menjadi uap, tekanan uap harus tidak lebih besar dari pada titik T. Hal ini dengan mudah dapat dilakukan jika tekanan uap pada titik T cukup tinggi, karena itu kecepatan penguapan perlu dipertimbangkan.
Jika naftalena dipanaskan akan meleleh pada T (80) dan akan mendidih ketika tekanan uapnya 760 mmHg (218). Diatas suhu ini senyawa tersebut perlu dijaga jika ingin sejumlah besar diubah sempurna menjadi uap. Pada pendinginan uap itu, naftalena akan menjadi cairan dan kemudian padatan.
Laboratorium Kimia
42
2. Destilasi
Jika suatu cairan dipanaskan dalam sebuah labu dengan kasa asbes dan pembakar Bunsen, pembentukan gelembung uap pada permukaan cairan yang bersinggungan dengan gelas yang dipanasi dipermudah oleh adanya udara terlarut dalam cairan itu atau udara yang menempel sebagai lapisan tipis pada gelas sebagai akibat kekasatan permukaan gelas. Jika suatu gelembung kecil terbentuk, gelembung ini akan tertindak sebagai inti untuk gelembung yang lebih besar. Pada titik didih cairan (tekanan uap 760 mmHg) akan memberikan uap dalam jumlah besar pada gelembung udara. Jika pemberian panas dilanjutkan, jumlah tekanan di dalam gelembung akan melebihi tekanan atmosfer dan tekanan yang disebabkan oleh kolom cairan, gelembung uap kemudian dihembuskan. Jika suatu sumber gelembung udara kecil atau inti lainnya terdapat dalam cairan, akan dihasilkan pendidihan yang tenang. Tetapi jika cairan itu bebas dari udara lain jika dinding labu bersih dan sangat halus, pembentukan gelembung menjadi lebih sukar dan suhu cairan cukup tinggi diatas titik didihnya. Hal ini lalu dikatakan lewat panas, ketika pada akhirnya terbentuk gelembung, tekanan uap pada suhu itu sangat lebih besar daripada jumlah tekanan atmosfer dan tekanan kolom cairan, maka uap akan berkembang. Ukuran gelembung cepat membesar dan pada saat yang sama suhu cairan turun sedikit. Kondisi percobaan ini menghasilkan pendidihan tak teratur dan disebut “tumbukan”.
Cara yang banyak digunakan untuk mencegah tumbukan suatu cairan selama penyulingan di bawah tekanan atmosfer yaitu dengan menambahkan beberapa potongan porselen berpori yang biasanya dinamakan batu didih. Batu ini akan mengeluarkan udara sedikit sehingga menyebabkan pendidihan yang teratur. Batu didih ditambahkan pada cairan yang masih dingin sebelum penyulingan dimulai, jika batu didih ditambahkan pada cairan yang dipanaskan, perubahan yang mendadak, dapat menghasilkan semprotan dan kadang-kadang sejumlah cairan keluar dari mulut labu.
Titik didih suatu cairan murni jika ditetapkan dengan seksama, mempunyai nilai tertentu dan tetap pada tekanan tetap titik didih cairan tidak murni akan tergantung terutama pada sifat fisik zat pengotor. Jika zat pengotor tidak menguap, cairan akan mempunyai titik didih tetap dan zat pengotor akan tertinggal ketika cairan telah tersuling. Tetapi jika zat pengotor mudah menguap, titik didih dapat naik berangsur-angsur sesuai dengan cairan yang tersuling atau titik didihnya tinggal tetap suatu suu tertentu sebagai hasil dari pembentukan dua atau lebih senyawa yang mempunyai titik didih tetap.
Laboratorium Kimia
43 C. Alat dan Bahan
No Nama Alat/Bahan Ukuran/Konsentrasi Jumlah
Kebutuhan
1 Pinggan penguap 100 cc 1 buah 2 Corong Diameter 6,5 cm 1 buah 3 Kaca Pembesar (Lup) Diameter 10 cm 1 buah 4 Kaki Tiga - 1 buah 5 Kasa Asbes 14 x 14 cm 1 buah 6 Lampu Spirtus - 1 buah 7 Erlenmeyer 100 mL 1 buah 8 Sumbat gabus Seukuran mulut
Erlenmeyer
1 buah 9 Pipa penghubung - 1 buah 10 Tabung reaksi biasa 16 x 150 mm 1 buah 11 Statif 50 cm 2 buah 12 Klem 4 jari - 2 buah 13 Klem holder - 2 buah 14 Labu destilasi 100 mL 1 buah 15 Pendingin liebig 30 cm 1 buah
16 Thermometer 0˚C - 110˚C 1 buah 17 Batu didih - 1 butir
18 Sendok tanduk Seukuran sendok teh 1 buah
19 Kapas - Secukupnya 20 Kertas HVS 10 x 10 cm 1 lembar
21 Kamper kotor - 1 sendok the 22 Air teh - 100 mL
D. Cara Kerja
1. Sublimasi
a. Masukkan satu sendok the naftalena (kamper) kotor ke dalam pinggan penguap. Tutup pinggan dengan sepotong kertas yang telah diberi lubang-lubang dengan jarum. Letakkan sebuah corong terbalik diatasnya dan tutup ujung tangkai corong dengan sedikit kapas.
b. Panaskan pinggan dengan nyala api yang kecil. Perhatikan uap yang naik melalui lubang-lubang pada kertas dan pembentukan Kristal-kristal dalam corong.
c. Amati bentuk Kristal naftalena yang dihasilkan dengan menggunakan kaca pembesar.
Laboratorium Kimia
2. Destilasi cara pertama
a. Masukkan kira-kira 25 mL air the ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL.
b. Lengkapi labu dengan sumbat gabus dan pipa penghubung. Hubungkan dengan pendingin liebig. (lihat gambar)
c. Alirkan air ke dalam pendingin liebig secara terus-menerus, caranya lihat gambar diatas.
d. Panaskan labu sampai air the mendidih, perhatikan apa yang terjadi dalam tabung penghubung.
e. Tamping cairan yang menetes dari pendingin liebig dengan tabung reaksi. Hentikan pemanasan setelah terkumpul kira-kira 1 mL, zat cair (destilat).
f. Amati warna cairan tersebut, apakah sama dengan air teh semula. g. Bandingkan cara pemisah.
3. Destilasi cara kedua
a. Isi labu destilasi dengan air teh sampai ½ bagian volume labu. b. Masukkan satu butir batu didih ke dalamnya.
c. Pasang alat destilasi seperti tampak pada gambar.
d. Alirkan air secara terus-menerus ke dalam pendinginan liebig, caranya lihat gambar diatas.
e. Panaskan labu hingga air mendidih. Amati kenaikan suhu pada thermometer. f. Tamping destilat dalam tabung reaksi.
g. Amati pula zat cair (destilat) yang dihasilkan. h. Bacalah titik didih destilat.
E. Lembar Kerja
Gambar rangkaian alat destilat 1. Pengamatan
Laboratorium Kimia
45
Keterangan : 1. Thermometer 2. Penghubung 3. Labu alas bulat 4. Pendingin 5. Adaptor
6. Labu alas bulat
a. Bentuk dan warna Kristal naftalena Sebelum sublimasi
………. Sesudah sublimasi
……… b. Warna cairan air the sebelum destilasi :
...
Warna destilat hasil pemisahan zat cair dengan 2 cara :
………. Warna destilat hasil pemisahan zat cair dengan 3 cara :
………. 2. Pertanyaan
1. Apakah perbedaan antara destilat dengan zat cair sebelum penyulingan ? 2. Berapa titik didih air, berdasarkan pengamatan anda ?
3. Apa sebabnya aliran air dalam pendingin liebig dibuat berlawanan arah dengan aliran destilat ?
4. Air hujan sebagian berasal dari penguapan air laut, mengapa air hujan tidak asin rasanya ?
Laboratorium Kimia
PERCOBAAN 8
PENGARUH PERUBAHAN KONSENTRASI PADA SISTEM KESETIMBANGAN
A. TUJUAN PERCOBAAN Mempelajari pengaruh perubahan konsentrasi pada sistem kesetimbangan. B. TEORI SINGKAT
Dalam keadaan kesetimbangan konsentrasi masing‐masing komponen sistem tidak berubah. Tujuan eksperimen ini adalah untuk mengamati apa yang dilakukan oleh suatu sistem kesetimbanagan jika konsentrasi satu atau semua komponen diubah oleh “pihak luar”.
Sistem yang diamati adalah yang terjadi pada pencampuran larutan Besi III klorida dengan larutan Kalium tiosianat :
Fe3+ (aq) + SCN‐ (aq) FeSCN2+ (aq)
Ion FeSCN2+ (aq) berwarna merah. Jika jumlah Ion FeSCN2+ bertambah sedangkan volume larutan tetap, warna larutan menjadi lebih tua. Pada eksperimen ini kita menggunakan tabung reaksi yang sama ukurannya karena intensitas warna larutan tidak hanya bergantung pada konsentrasi zat berwarna, melainkan juga pada dalamnya larutan. Perhatikan gelas yang penuh dengan air teh, warnanya tampak lebih tua jika dilihat dari atas ke bawah daripada dari muka ke belakang. 46