Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida (HCl)

80  168  Download (6)

Teks penuh

(1)

ANALISIS VARIAN PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI

TERHADAP PERUBAHAN KONDUKTIVITAS

LARUTANASAM ASETAT (CH

3

COOH) DAN

ASAM KLORIDA(HCl)

SKRIPSI

STEPHANUS PASARIBU

070802053

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISIS VARIAN PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI

TERHADAP PERUBAHAN KONDUKTIVITAS LARUTAN

ASAM ASETAT (CH

3

COOH) DAN

ASAM KLORIDA(HCl)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Sarjana Sains

STEPHANUS PASARIBU

070802053

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan

Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida

(HCl)

Kategori : Skripsi

Nama : Stephanus Pasaribu

Nomor Induk Mahasiswa : 070802053

Program Studi : Sarjana (S-1) Kimia

Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(FMIPA) Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Januari 2015

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Dr. Darwin Yunus Nasution, MS Dr. Marpongahtun, M.Sc.

NIP. 195508101981031006 NIP. 196111151988032002

Diketahui / Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

(4)

PERNYATAAN

ANALISIS VARIAN PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI TERHADAP PERUBAHAN KONDUKTIVITAS LARUTANASAM ASETAT

(CH3COOH) DANASAM KLORIDA (HCl)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, Januari 2015

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberi inspirasi, kesempatan, bahkan kemampuan untuk menyelesaikan sebuah karya berupa skripsi berjudul Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam

Klorida (HCl).

Pada kesempatan ini penulis ingin mempersembahkan skripsi ini sebagai rasa terimakasih dan ungkapan sayang yang tak terhingga kepada Ayahanda (Alm.) dr. Sahat H.B. Pasaribu dan Ibunda Roslina br. Simanjuntak, kedua abang penulis Yosua Pasaribu, S.Sos dan Andreas Pasaribu, SH dan adik penulis Pratiwi M. br. Pasaribu yang telah memberikan dukungan, dorongan dan sabar terus mendoakan penulis untuk konsisten dalam penyelesaian skripsi ini. Terimakasih kepada Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku pembimbing II yang sudah banyak meluangkan waktunya selama penyelesaian skripsi ini. Terimakasih juga tidak lupa penulis ucapkan kepada Bapak Drs. Abdi Negara Sitompul yang awalnya merupakan pembimbing I penulis, namun telah pensiun sebelum skripsi ini terselesaikan, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia yang telah mengesahkan skripsi ini. Bapak dan Ibu dosen Kimia yang telah membimbing dan memberikan pemahaman ilmu Kimia selama penulis menjalani studi. Ibu Helmina Sembiring, S.Si, M.Si selaku dosen PA penulis. Staf Laboratorium Kimia Fisika FMIPA USU : Aidil, Diana, Gita, Iis, Leni, Choliq, Uci dan Staf Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU : Benni, Zulfanri, Dorkas, Wiwi, Andy. Seluruh saudara/i stambuk 2007, terkhusus Grand, Tria, Dewi, Sahat, Sari, Hamdan, Dian, Cristy, Silorida, Vasca, Candra dan Husni, Kak Devi (2003) dan Kak Melfa (2004), adik sekaligus teman stambuk 2010-2011 : Nabila, Yabes, Suman, Adri, Hotnida, Daniel Banjarnahor dan Firdha yang selalu mengingatkan penulis untuk menyelesaikan skripsi di tengah kesibukan yang ada. Kepada Bapak Pimpinan Lembaga Bimbingan Belajar Sony Sugema College (LBB SSC) Medan Bapak Ronald B. Simanjuntak, teman-teman SSC Bang Amril, Bang Robert, Bang Risky, Bang Hamdani, Bang Verta, Bang Julius, Bang Toni, Roland, senior/teman/junior se-Departemen Kimia SSC Medan : Bang Darmas, Bang Pahotton, Bang Rivan, Kak Fridawati, Kak Merry, Kak Natalia, Bakti, Leony, Suharman, Mawar, Despita, Joe serta adik-adik siswa/i SSC se-Sumut yang menjadi dorongan semangat bagi penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Terimakasih juga untuk semua teman dan saudara yang selalu mendoakan penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Hanya Tuhan yang dapat membalas segala kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis.Penulis berharap Tuhan mencurahkan berkat-Nya berlipat ganda kepada kita semua, Amin.

(6)

ANALISIS VARIAN PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI TERHADAP PERUBAHAN KONDUKTIVITAS LARUTANASAM ASETAT

(CH3COOH) DANASAM KLORIDA (HCl)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap perubahan konduktivitas (daya hantar listrik) larutan elektrolit. Jenis larutan elektrolit yang digunakan adalah elektrolit kuat berupa asam klorida (HCl) dan elektrolit lemah berupa asam asetat (CH3COOH) dalam pelarut air. Dalam

penelitian ini, variasi konsentrasi larutan elektrolit adalah 0,01 M; 0,02 M dan 0,03 M. Variasi suhu pemanasan adalah 300C, 400C dan 500C. Konduktivitas kedua larutan ini diukur menggunakan konduktometer model ECTestr11. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan analisis variansi faktorial 3 x 3 model tetap, ternyata ada pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap perubahan konduktivitas larutan HCl dan larutan CH3COOH. Semakin besar konsentrasi

larutan, konduktivitas larutan semakin besar. Semakin tinggi suhu larutan, konduktivitas larutan semakin kecil.Dari hasil perhitungan juga diketahui bahwa ada hubungan interaksi antara suhu dan konsentrasi larutan terhadap konduktivitas larutan.

(7)

ANALYSIS OF VARIANCE FOR INFLUENCE OF TEMPERATURE AND CONCENTRATION TOWARD CHANGE OF CONDUCTIVITY ACETIC

ACID (CH3COOH) AND CHLORIDE ACID (HCl)

IN AQUEOUS SOLUTION

ABSTRACT

The investigation about the influence of temperature and concentration on the change of conductivity of electrolyte solution has been performed.The type of utilized electrolyte solution was strong electrolyte of acid chloride (HCl) and weak electrolyte of acetic acid (CH3COOH) in aqueous solution. In this

investigation, the varieties of concentration of electrolyte solutions were 0,01 M; 0,02 M and 0,03 M. The varieties of temperature of electrolyte solution were 300C, 400C and 500C. The conductivity of these solutions was measured by using Conductometer of ECTestr11 Model. Through the calculation result by variant factorial 3 x 3 analysis of fixed model, there was influence of temperature and

concentration on conductivity solution of HCl and CH3COOH. The higher

concentration of electrolytes, conductivity of solutions increase.The higher temperature of electrolytes, conductivity of solutions decrease.Also through the calculation, there was interaction between temperature and concentration on the change of solution conductivity.

(8)

DAFTAR ISI Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran

Bab 1 Pendahuluan

1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan

1.3. Pembatasan Masalah 1.4. Hipotesis

1.5. Tujuan Penelitian 1.6. Manfaat Penelitian 1.7. Metodologi Penelitian 1.8. Lokasi Penelitian

Bab 2 Tinjauan Pustaka

2.1. Klasifikasi Elektrolit 2.2. Konduktivitas Elektrolit

2.3. Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi

2.3.1. Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Kuat

2.3.2. Teori Debye-Huckel

2.3.3. Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Lemah

2.4. Variasi Konduktivitas terhadap Suhu 2.5. Hukum Perpindahan Ion Bebas

2.6. Konduktivitas Ion Hidrogen (H+) dan Hidroksil (OH-) Bab 3 Bahan dan Metode Penelitian

3.1. Bahan-bahan yang Digunakan 3.2. Alat-alat yang Digunakan 3.3. Metode Penelitian

(9)

3.3.4.2. Pembuatan Larutan Elektrolit Kuat 3.3.4.3. Pembuatan Larutan Elektrolit Lemah 3.3.4.4. Pengukuran Daya Hantar Listrik 3.4. Pengolahan Data

3.5. Analisis Data 3.6. Skema Penelitian

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil

4.2. Pembahasan

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran

Daftar Pustaka

24 25 25 26 30

31 32

43 43

(10)

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel

Judul Halaman

Tabel 2.1 Hukum Kohlrausch 17

Tabel 3.1 Bahan-bahan Penelitian 19

Tabel 3.2 Alat-alat Penelitian 20

Tabel 3.3 Desain Percobaan 3 x 3 22

Tabel 3.4 Data HasilEksperimendan Total MarjinalRespon 28

(11)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar

Judul Halaman

Gambar 2.1 Variasikonduktivitas molarsebagaifungsikonsentrasi

molaruntuk elektrolitkuatdanelektrolitlemah

13

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran

Judul Halaman

Lampiran 1 Data HasilPengukuranHantaranSpesifik (mS)

padavariasiKonsentrasiLarutanElektrolitKuatHCl (Asam klorida)

46

Lampiran 2 Tabel Anava Dua Jalur Untuk Larutan HCl 47

Lampiran 3 Data HasilPengukuranHantaranSpesifik (mS) padavariasiKonsentrasiLarutanElektrolitLemah CH3COOH

(AsamAsetat)

51

Lampiran 4 Tabel Anava Dua Jalur Untuk Larutan CH3COOH 52

Lampiran 5 PengukuranKonduktivitasLarutan 56

Lampiran 6 Grafik Respon Konduktivitas Larutan HCl terhadap Konsentrasi dan Suhu (dengan aplikasi Minitab)

57

Lampiran 7

Lampiran 8

Lampiran 9

Grafik Respon Konduktivitas Larutan HCl terhadap Interaksi Konsentrasi dan Suhu (dengan aplikasi Minitab) Grafik Respon Konduktivitas Larutan CH3COOH terhadap

Konsentrasi dan Suhu (dengan aplikasi Minitab)

Grafik Respon Konduktivitas Larutan CH3COOH terhadap

Interaksi Konsentrasi dan Suhu (dengan aplikasi Minitab)

58

59

(13)

ANALISIS VARIAN PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI TERHADAP PERUBAHAN KONDUKTIVITAS LARUTANASAM ASETAT

(CH3COOH) DANASAM KLORIDA (HCl)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap perubahan konduktivitas (daya hantar listrik) larutan elektrolit. Jenis larutan elektrolit yang digunakan adalah elektrolit kuat berupa asam klorida (HCl) dan elektrolit lemah berupa asam asetat (CH3COOH) dalam pelarut air. Dalam

penelitian ini, variasi konsentrasi larutan elektrolit adalah 0,01 M; 0,02 M dan 0,03 M. Variasi suhu pemanasan adalah 300C, 400C dan 500C. Konduktivitas kedua larutan ini diukur menggunakan konduktometer model ECTestr11. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan analisis variansi faktorial 3 x 3 model tetap, ternyata ada pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap perubahan konduktivitas larutan HCl dan larutan CH3COOH. Semakin besar konsentrasi

larutan, konduktivitas larutan semakin besar. Semakin tinggi suhu larutan, konduktivitas larutan semakin kecil.Dari hasil perhitungan juga diketahui bahwa ada hubungan interaksi antara suhu dan konsentrasi larutan terhadap konduktivitas larutan.

(14)

ANALYSIS OF VARIANCE FOR INFLUENCE OF TEMPERATURE AND CONCENTRATION TOWARD CHANGE OF CONDUCTIVITY ACETIC

ACID (CH3COOH) AND CHLORIDE ACID (HCl)

IN AQUEOUS SOLUTION

ABSTRACT

The investigation about the influence of temperature and concentration on the change of conductivity of electrolyte solution has been performed.The type of utilized electrolyte solution was strong electrolyte of acid chloride (HCl) and weak electrolyte of acetic acid (CH3COOH) in aqueous solution. In this

investigation, the varieties of concentration of electrolyte solutions were 0,01 M; 0,02 M and 0,03 M. The varieties of temperature of electrolyte solution were 300C, 400C and 500C. The conductivity of these solutions was measured by using Conductometer of ECTestr11 Model. Through the calculation result by variant factorial 3 x 3 analysis of fixed model, there was influence of temperature and

concentration on conductivity solution of HCl and CH3COOH. The higher

concentration of electrolytes, conductivity of solutions increase.The higher temperature of electrolytes, conductivity of solutions decrease.Also through the calculation, there was interaction between temperature and concentration on the change of solution conductivity.

(15)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berdasarkan sifat konduksi dan nilai konduktivitasnya, material dapat

diklasifikasikan sebagai konduktor, semikonduktor dan isolator (dielektrik).Sifat

khusus dari suatu konduktor adalah kehadiran muatan listrik bebas di dalamnya.

Perpindahan muatan-muatan bebas ini dalam suatu medan listrik disebut sebagai

arus listrik. Perpindahan arus listrik dalam suatu konduktor dapat berupa elektron

atau ion.Konduktor berupa ion dikenal sebagai elektrolit. Istilah ini juga berlaku

untuk zat-zat yang awalnya tidak menghantarkan listrik, tetapi bias menghasilkan

ion-ion penghantar listrik ketika dilarutkan di dalam air atau pelarut lain

(Bagotsky, 2006).

Zat-zat yang dalam larutan akan terdisosiasi sempurna disebut elektrolit

kuat. Banyak juga zat-zat yang berbentuk molekul bila dilarutkan dalam air yang

sama sekali tidak mempunyai kemampuan untuk terionisasi, seperti alkohol dan

gula. Bila senyawa ini dilarutkan dalam air, molekul-molekulnya hanya

bercampur dengan molekul-molekul air membentuk larutan yang homogen, tetapi

larutannya tidak mengandung ion-ion. Karena zat terlarut tidak menghasilkan ion

dalam larutan, larutannya tidak menghantarkan listrik dan disebut non elektrolit.

Di antara elektrolit kuat dan non elektrolit ada sejumlah senyawa yang disebut

elektrolit lemah.Senyawa-senyawa ini menghasilkan larutan yang menghantarkan

listrik, tetapi lemah sekali. Misalnya dalam larutan CH3COOH 1,0 M hanya

kira-kira 0,42% yang bereaksi membentuk ion. Sisanya masih tetap berbentuk molekul

(16)

Konduktivitas listrik larutan dan ketergantungannya terhadap konsentrasi,

sifat kimia pelarut dan suhu merupakan perhatian utama baik secara teori maupun

secara teknologi. Pada aplikasi bidang teknik, pengetahuan mengenai

konduktivitas listrik penting untuk merancang dan mengoptimasi berbagai proses

dan peralatan, terutama yang melibatkan sistem elektrokimia seperti peralatan

elektrolisis dan baterai. Konduktivitas listrik juga dapat digunakan untuk

menambah wawasan mengenai sifat-sifat larutan elektrolit dan menghitung

besaran fisika seperti konstanta disosiasi. Penelitian mengenai konduktivitas

dewasa ini lebih dikembangkan pada model teoritis untuk pengukuran

konduktivitas larutan pekat dan sistem pelarut campuran (Anderko, 2004).

Penelitian mengenai konduktivitas larutan elektrolit encer pernah dilakukan antara

lain oleh Husniati (2005) menggunakan elektrolit kuat berupa HCl, H2SO4 dan

H3PO4 dimana ketika konsentrasi semakin meningkat konduktivitas menurun.

Sedangkan penelitian Faradesy (2005) menggunakan larutan elektrolit lemah

berupa asam oksalat, asam benzoate dan asam asetat dimana konduktivitas

meningkat ketika konsentrasi meningkat juga.Sedangkan hasil penelitian

keduanya menunjukkan bertambah besarnya konduktivitas dengan meningkatnya

suhu.

Berdasarkan uraian di atas, maka dalam penelitian ini digunakan larutan

elektrolit kuat dan lemah karena diperkirakan mekanisme ion-ion larutan dalam

menghantarkan listrik sama. Variasi konsentrasi dan suhu serta volume larutan

yang sama digunakan untuk kedua elektrolit tersebut. Kemudian diharapkan

dalam penelitian ini dapat memperlihatkan pengaruh yang sebenarnya dihasilkan

sehingga dapat memberikan informasi dan manfaat untuk penelitian terkait

(17)

1.2 Permasalahan

Permasalahan dalam penelitian ini adalah :

1. Apakah ada perbedaan perubahan konduktivitas elektrolit kuat dan

elektrolit lemah yang dipengaruhi oleh suhu.

2. Apakah ada perbedaan perubahan konduktivitas elektrolit kuat dan

elektrolit lemah yang dipengaruhi oleh konsentrasi.

3. Apakah ada interaksi antara suhu dan konsentrasi terhadap

konduktivitas larutan.

1.3 Pembatasan Masalah

Adapun pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Elektrolit kuat yang digunakan adalah asam klorida (HCl) dan

elektrolit lemah yang digunakan asam asetat (CH3COOH).

2. Konsentrasi larutan elektrolit yang digunakan adalah 0,01 M; 0,02

M; dan 0,03 M.

3. Suhu pemanasan larutan elektrolit yaitu 30oC; 40oC; dan 50oC. 4. Volume larutan elektrolit yang digunakan adalah sama yaitu 100 mL.

I.4 Hipotesis

Pada penelitian ini akan dibuktikan hipotesis berikut :

1. Hipotesis Nol (H0)

1 0

H

= bahwa tidak ada perubahan konduktivitas elektrolit kuat dan elektrolit lemah yang dipengaruhi oleh suhu

2 0

H = bahwa tidak ada perubahan konduktivitas elektrolit kuat

(18)

3 0

H

= bahwa tidak ada interaksi antara suhu dan konsentrasi

terhadap konduktivitas larutan elektrolit kuat dan elektrolit

lemah.

2. Hipotesis Alternatif (Ha)

1

a

H = bahwa ada perubahan konduktivitas elektrolit kuat dan

elektrolit lemah yang dipengaruhi oleh suhu

2

a

H = bahwa ada perubahan konduktivitas elektrolit kuat dan

elektrolit lemah yang dipengaruhi oleh konsentrasi

3

a H

= bahwa ada interaksi antara suhu dan konsentrasi terhadap

konduktivitas larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah

I.5 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan bagaimana pengaruh suhu dan

konsentrasi terhadap perubahan konduktivitas larutan elektrolit lemah dan

elektrolit kuat dan membuktikannya secara statistik.

I.6 Manfaat Penelitian

Dengan diperolehnya perbandingan terhadap perubahan konduktivitas elektrolit

lemah dan elektrolit kuat yang dipengaruhi oleh perubahan suhu dan konsentrasi,

maka diharapkan dapat diketahui bagaimana mekanisme ion-ion dalam larutan

(19)

I.7 Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan variasi suhu pemanasan, konsentrasi larutan

elektrolit, dan jenis larutan elektrolit sebagai variabel bebas.Sedangkan

faktor-faktor lain yang berpengaruh yaitu tekanan udara sebagai variabel tetap.Untuk

setiap variasi tersebut diamati hantaran listriknya (variabel terikat).Oleh karena

itu, penelitian ini adalah penelitian eskperimental.Dalam penelitian ini ingin

dilihat pengaruh dua faktor (suhu dan konsentrasi) terhadap konduktivitas

larutan.Eksperimen dilakukan dengan desain faktorial.Desain faktorial ini desain

yang paling efisien untuk menyelidiki efek dua atau lebih faktor karena

masing-masing pengamatan menyuplai informasi tentang semua faktor (Suwanda, 2011).

Variasi konsentrasi larutan elektrolit dan suhu pemanasan ditetapkan

terlebih dahulu, yaitu : 0,01 M; 0,02 M; dan 0,03 M untuk konsentrasi larutan dan

30oC; 40oC; dan 50oC untuk suhu pemanasan larutan elektrolit. Hal ini berarti eksperimen ini memiliki dua buah faktor dengan tiap faktor bertaraf tiga, dengan

demikian eksperimen ini merupakan eksperimen faktorial 32.Perhatikan bahwa

dalam 32, bilangan 2 menyatakan banyak faktor sedangkan bilangan 3

menunjukkan banyak taraf yang dimiliki faktor-faktor (Sudjana, 1994).Dengan

demikian, terdapat 9 kombinasi perlakuan dan masing-masing kombinasi

dilakukan 3 kali pengulangan.54 unit eksperimen diuji secara acak berurut untuk

suatu desain acak lengkap.Untuk mendapatkan konduktansi, maka larutan diukur

dengan alat pengukur konduktivitas ECTestr11.Hasil yang diperoleh dianalisis secara Anava (Analisis Varian).

I.8 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika, Fakultas Matematika dan

(20)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi Elektrolit

Perhitungan derajat disosiasi untuk berbagai elektrolit dalam larutan berair

menunjukkan bahwa secara praktis semua garam terdisosiasi sempurna menjadi

ion-ionnya. Hal yang sama juga berlaku untuk asam-asam dan basa-basa kuat.

Seperti yang diharapkan dari derajat disosiasinya yang tinggi, larutan dari zat-zat

ini merupakan konduktor elektrik yang baik. Di lain pihak, terdapat banyak zat

yang larutannya menunjukkan konduktivitas yang relatif rendah, hal ini

menandakan bahwa larutan-larutan tersebut hanya sedikit terdisosiasi. Di antara

larutan-larutan ini termasuk sejumlah besar asam-asam organik seperti asam

asetat, propanoat, dan benzoat; asam-asam anorganik seperti asam karbonat, asam

sulfida, dan asam sianida; dan basa-basa seperti ammonium, seng, dan timbal

hidroksida.

Larutan dari zat-zat yang menunjukkan konduktansi yang baik dan

menandakan derajat disosiasi yang tinggi dalam larutan digolongkan sebagai

elektrolit kuat.Sebaliknya, larutan dari zat-zat yang hanya menunjukkan

konduktivitas yang lemah dan derajat disosiasi yang rendah disebut elektrolit

lemah (Maron, 1978).

2.2 Konduktivitas Elektrolit

Hambatan suatu konduktor elektrolit terhadap arus yang lewat dapat ditentukan

dengan menggunakan Hukum Ohm terhadap konduktor tersebut.Namun, sebagai

pengganti hambatan, di sini lebih sesuai menggunakan istilah konduktansi, yang

(21)

Seperti yang telah diketahui, hambatan tiap konduktor berbanding lurus

secara langsung dengan panjangnya dan berbanding terbalik dengan luas

permukaannya,

R = ρ � (1)

di mana R adalah hambatan dalam ohm, l adalah panjang dalan sentimeter, A

adalah luas dalam sentimeter kuadrat, dan ρ adalah hambat jenis. Nilai ρ

tergantung pada dan merupakan karakteristik alami dari konduktor tersebut. Dari

persamaan (1) pernyataan untuk konduktansi L adalah sebagai berikut :

L = 1

� =

1

ρ� �

��

L = κ ��

�� (2)

di mana κ = 1 / ρ merupakan konduktansi jenis dari konduktor, satuannya

dinyatakan dalam kebalikan ohm atau mhos per sentimeter atau ohm-1 per sentimeter (Maron, 1978).

Jelas sekali bahwa suatu zat yang memiliki tahanan yang sangat kecil

terhadap aliran arus akan melewatkan lebih banyak arus. Dengan demikian

kemampuan suatu zat untuk menghantarkan listrik atau konduktivitas merupakan

kebalikan dari tahanan.Kebalikan dari tahanan jenis ini disebut konduktansi

spesifik atau konduktivitas spesifik. Konduktansi atau konduktivitas jenis ini

didefinisikan sebagai : konduktivitas satu sentimeter kubik (cc) suatu larutan

elektrolit. Konduktivitas spesifik disimbolkan dengan κ (kappa). Dengan demikian,

κ =1

� =

1

�x

1

� (3)

Konduktivitas spesifik meningkat jika : (i) konsentrasi ion, dan (ii)

(22)

Suatu besaran yang lebih berguna adalah konduktivitas ekivalen (Ʌ).

Konduktivitas ekivalen suatu larutan didefinisikan sebagai konduktivitas di antara

dua elektroda yang berjarak 1 m satu sama lain yang mengandung tepat 1 ekivalen

zat elektrolit. Satu ekivalen zat elektrolit adalah jumlah zat yang terlarut dalam

larutan yang akan menghasilkan muatan eN0 dan –eN0, di mana e adalah muatan

listrik dan N0 adalah bilangan Avogadro. Misalkan konsentrasi larutan elektrolit

adalah c ekivalen per liter, maka volume larutan yang mengandung 1 ekivalen

akan menjadi 1 / c liter. Dengan demikian konduktivitas ekivalen diberikan oleh

persamaan :

Ʌ = �

1000� (4)

di mana faktor 1000 berguna mengubah konsentrasi menjadi ekivalen m-3(1 liter = 10-3 m3). Karena satuan κ adalah Ω -1m-1, Ʌ memiliki satuan Ω -1 ekivalen-1 m2.Keuntungan menggunakan Ʌ sebagai pengganti konduktivitas spesifik (κ)

adalah Ʌ memudahkan ki ta untuk mengubah pengukuran-pengukuran

konduktivitas yang berbeda menjadi satuan konsentrasi yang umum.

Dalam satuan SI, kita menggunakan konduktivitas molar (Ʌ) yang

diberikan oleh persamaan κ / 1000 c, di mana c sekarang dalam satuan mol liter-1

dan Ʌ dalam Ω-1 mol-1 m2. Untuk elektrolit univalen seperti NaCl, konduktivitas ekivalen sama dengan konduktivitas molar. Untuk larutan bivalen seperti CuSO4,

konduktivitas molar adalah dua kali konduktivitas ekivalen (Chang, 1977).

Berdasarkan konduktivitasnya, dapat dikelompokkan 2 bagian kelas

elektrolit.Elektrolit kuat, seperti kebanyakan garam, dan asam-asam seperti asam

klorida, asam nitrat, dan sulfat, memiliki konduktivitas molar yang tinggi yang

meningkat tidak terlalu besar ketika diencerkan.Elektrolit lemah, seperti asam

asetat dan asam-asam organik lainnya dan larutan ammonia, yang memiliki

konduktivitas molar yang rendah pada konsentrasi tinggi, tetapi nilainya naik

(23)

2.3 Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi

2.3.1. Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Kuat

Konduktivitas ekivalen suatu larutan tidak bervariasi secara linear dengan

konsentrasi. Pengaruh konsentrasi pada konduktivitas ekivalen dapat dipelajari

dengan memplotkan nilai-nilai Ʌ dengan nilai akar dari konsentrasi. Diketahui

bahwa variasi konduktivitas ekivalen dengan √� bergantung pada sifat elektrolit

tersebut.

Elektrolit kuat terionisasi sempurna pada berbagai konsentrasi (atau

pengenceran).Peningkatan konduktivitas ekivalen bukan karena peningkatan arus

yang dibawa oleh spesi ion. Faktanya hal ini disebabkan oleh penurunan gaya

tarik-menarik di antara ion-ion yang muatannya berlawanan seiring dengan

penurunan konsentrasi (atau peningkatan pengenceran). Pada konsentrasi yang

lebih tinggi, gaya tarik-menarik di antara ion-ion yang berlawanan meningkat (F

∞ q1 q2 / r2). Sebagai akibatnya, hal ini mempengaruhi kecepatan ion-ion dalam

pergerakannya menuju elektroda yang bermuatan berlawanan.Peristiwa ini disebut

interferensi ionik.Ketika suatu larutan menjadi semakin encer, konduktivitas

ekivalen meningkat, hingga mencapai nilai batasnya.Nilai ini disebut sebagai

konduktivitas ekivalen pada pengenceran yang tidak terbatas (konsentrasi nol).

2.3.2. Teori Debye-Huckel

Suatu penjelasan yang masuk akal untuk penurunan konduktivitas molar seiring

dengan kenaikan konsentrasi untuk elektrolit kuat pertama kali diusulkan pada

tahun 1984 oleh seorang berkebangsaan Jerman Johannes Jacobus van Laar

(1860-1938).Ia mengatakan bahwa gaya-gaya elektrostatis yang kuat yang ada di

dalam suatu larutan ionik memiliki pengaruh yang penting pada sifat-sifat larutan.

Tahun 1923, Debye dan Huckel mengumumkan suatu hubungan

(24)

kuat disebabkan oleh saling interferensi ion-ion, yang menjadi semakin kuat

ketika konsentrasi meningkat. Karena gaya tarik-menarik yang kuat di antara

ion-ion yang berlawanan tanda, susunan ion-ion-ion-ion di dalam larutan tidak sepenuhnya

acak. Di daerah sekitar tiap ion positif, terdapat kecenderungan menarik ion-ion

negatif daripada ion-ion positif, sedangkan untuk tiap ion negatif terdapat

kecenderungan menarik ion-ion positif daripada negatif.Misalkan pada NaCl,

dalam bentuk padatan terdapat susunan yang teratur ion natrium dan ion

klorida.Ketika NaCl dilarutkan dalam air, susunan ini masih dipertahankan

sedikit. Ion-ion jaraknya menjadi lebih jauh satu sama lain daripada dalam

padatan; oleh karena itu gaya tarik-menarik elektrostatik menjadi lebih kecil dan

gerakan termal menyebabkan ketidakteraturan. Namun demikian, sejumlah kecil

susunan yang masih ada cukup untuk memberikan pengaruh yang penting pada

konduktivitas larutan (Laidler, 1982).

Teori Debye-Huckel menjelaskan bahwa kenaikan konduktivitas larutan elektrolit kuat terhadap pengenceran didasarkan pada dua pengaruh berikut :

a. Efek Relaksasi atau Efek Asimetris

Di dalam larutan, setiap ion dikelilingi oleh suatu atmosfer ionik dari muatan yang

berlawanan. Selama tidak ada medan listrik yang diberikan, atmosfer ionik tetap

simetris di sekitar ion pusat. Namun, ketika arus listrik dilewatkan melalui larutan,

ion-ion yang berada di tengah bergerak menuju elektroda yang berlawanan

muatan.Ketika ion tersebut bergerak keluar dari atmosfer ionik, ion tersebut

membentuk lagi suatu atmosfer ionik dengan muatan yang berlawanan dan

meninggalkan atmosfer ionik yang lama.Namun demikian, perusakan atmosfer

ionik yang lama dan pembentukan atmosfer ionik yang baru tidak terjadi seketika

itu juga.Terdapat suatu rentang waktu yang disebut waktu relaksasi di antara

perusakan atmosfer yang lama dan pembentukan atmosfer yang baru.Selama

waktu ini, atmosfer ionik yang lama menarik ion yang bergerak ke arah yang

berlawanan dan dengan demikian menghambat pergerakannya.Dengan demikian

efek ini disebut efek relaksasi.

Penjelasan alternatifnya, dapat diasumsikan bahwa ketika ion pusat

(25)

atmosfer ionik ditinggalkan di belakang daripada yang ada di depan. Kelebihan

ion pada atmosfer ionik yang ada di belakang ion yang bergerak akan menarik

kembali ion dan menahan pergerakannya. Sehingga efek yang disebabkan tidak

simetrisnya atmosfer ionik dari ion yang bergerak disebut efek asimetris.

b. Efek Elektroforesis

Ketika tegangan listrik diberikan, ion pusat bergerak ke satu arah dan atmosfer ion

yang bermuatan berlawanan bergerak ke arah yang sebaliknya.Saat atmosfer ionik

ini bergerak, molekul-molekul pelarut yang terasosiasi dengannya juga

bergerak.Dengan demikian aliran atmosfer ionik dan molekul-molekul pelarut

yang terikat padanya terjadi dengan arah yang berlawanan dengan pergerakan ion

pusat. Dengan kata lain, ion pusat bergerak melawan arus. Dengan demikian

pergerakan ion semakin terhambat.Efek ini disebut Efek Elektroforesis. Di

samping dua efek di atas, gaya penahan ketiga adalah tahanan geseran normal

yang disebabkan oleh medium yang mana tergantung pada viskositas medium,

konstanta dielektrik dan sebagainya.

Berdasarkan penjelasan tersebut, Debye dan Huckel (1923) menurunkan

suatu pernyataan matematis untuk variasi konduktivitas ekivalen terhadap

konsentrasi.Persamaan ini lebih lanjut dikembangkan oleh Onsager (1926-27) dan

sekarang dikenal sebagai Persamaan Debye-Huckel-Onsageratau secara sederhana

disebut Persamaan Onsager. Untuk suatu elektrolit bervalensi satu, persamaan

tersebut dinyatakan dalam bentuk :

( )

82,4 8

( )

,20 103/2 0 (5) 5

2 / 1

0 c

DT DT

c

  

 

Λ × + −

Λ = Λ

η

di mana : Λc = Konduktivitas ekivalen pada konsentrasi c

0

Λ = Konduktivitas ekivalen pada pengenceran tidak

terbatas

D = Konstanta dielektrik medium

η = Viskositas medium

(26)

c = Konsentrasi larutan dalam mol/liter

Karena Ddan η nilainya tetap untuk pelarut tertentu, maka pada suhu

yang tetap, persamaan di atas dapat dinyatakan dalam bentuk :

(

0

)

(6)

0 c

c =Λ − Α+ΒΛ

Λ

di mana A dan B nilainya tetap untuk pelarut tertentu pada suhu tertentu (Madan,

2007).

Pengukuran konduktivitas yang cukup teliti dilakukan oleh Kohlrausch di

abad ke-19; beberapa datanya ditunjukkan dalam Gambar 2.1. Berdasarkan

persamaan (4), kelihatannya bahwa Ʌ tida k akan tergantung pada konsentrasi

larutan (κ berbanding lurus dengan konsentrasi, tetapi κ / c seharusnya menjadi

tetap untuk zat tertentu). Namun demikian, hal ini tidak sesuai kenyataan. Sebagai

pengganti, Kohlrausch menemukan hubungan berikut yang sesuai untuk larutan

elektrolit kuat :

Ʌ = Ʌ0 – B √� (7)

di mana B adalah tetapan untuk elektrolit tertentu dan Ʌ 0 adalah konduktivitas

ekivalen pada pengenceran tak hingga; yakni, Ʌ = Ʌ 0 ketika c → 0. Dengan

demikian Ʌ0 dapat dengan cepat diperoleh dengan memplotkan Ʌ dengan √� dan

ekstrapolasinya ke konsentrasi nol. Metode ini tidak sesuai untuk elektrolit lemah

karena kecuraman kurva tersebut pada konsentrasi yang rendah (Chang, 1977).

Tidak seperti konduktivitas jenis (κ), konduktivitas ekivalen Ʌ baik

elektrolit kuat maupun lemah meningkat jika diencerkan.Alasan untuk hal ini

adalah bahwa penurunan konduktivitas jenis (κ) masih lebih kecil dibandingkan

dengan kenaikan nilai 1/C pada pengenceran, dan dengan demikian Ʌ

(27)

dilihat bahwa nilai Ʌ untuk elektrolit lemah dan kuat berperilaku berbeda ketika

konsentrasi diturunkan. Pada pengenceran elektrolit kuat hingga konsentrasi 0,001

atau 0,0001 N, Ʌ dengan cepat mencapai suatu nilai mendekati nilai batas

konduktivitas pada konsentrasi nol, Ʌ o. Di lain pihak, walaupun konduktivitas

ekivalen elektrolit lemah meningkat dengan cepat pada pengenceran, pada

konsentrasi yang disebutkan di atas masih sangat jauh dari nilai batasnya. Sebagai

contoh, Ʌ pada 25 oC untuk larutan 0,001 N natrium klorida adalah 123,7 sedangkan Ʌo adalah 126,5. Pada konsentrasi dan temperatur yang sama Ʌ untuk

asam asetat hanya 49,2, sementara Ʌ o adalah 390,7. Karena perbedaan yang

mendasar ini dalam hal sifat konduktivitas ekivalen elektrolit kuat dan lemah pada

pengenceran, prosedur yang bermacam-macam harus digunakan untuk

memperoleh nilai batas konduktivitas ekivalennya (Maron, 1978).

Gambar 2.1.Variasi konduktivitas molar sebagai fungsi konsentrasi molar : (a)elektrolit kuat dan (b)elektrolit lemah (Sumber : Maron, 1978)

Nilai Ʌ yang diperhitungkan ke konsentrasi nol disebut konduktivitas

molar pada pengenceran yang tidak terbatas, Ʌ o. Perhitungan ini dibuat dengan

mudah untuk elektrolit kuat tetapi tidak mungkin untuk membuatnya dengan

akurat untuk elektrolit lemah karena kenaikan Ʌ yang curam pada pengenceran

yang banyak, di mana pengukuran dari percobaan menjadi tidak pasti (Moore,

(28)

2.3.3. Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Lemah

Elektrolit lemah memiliki konsentrasi ionik yang lemah dan dengan demikian

gaya-gaya interionik dapat diabaikan.Kecepatan ion-ion tidak terpengaruh dengan

penurunan konsentrasi (atau peningkatan pengenceran).Peningkatan dalam

konduktivitas ekivalen seiring dengan peningkatan pengenceran disebabkan oleh

peningkatan jumlah spesi pembawa arus. Dengan kata lain, derajat ionisasi (α)

meningkat. Dengan demikian peningkatan konduktivitas ekivalen (Ʌ) dalam

kasus elektrolit lemah disebabkan oleh peningkatan jumlah ion (Bahl, 2007).

Konduktivitas molar elektrolit lemah turun jauh lebih cepat dengan

kenaikan konsentrasi. Arrhenius mengusulkan bahwa derajat disosiasi suatu

elektrolit dihubungkan dengan konduktivitas molar oleh persamaan :

α = ɅɅo (8)

Ostwald menggunakan hubungan ini dan menghubungkannya dengan

hukum aksi massa untuk menjelaskan variasi konduktivitas molar elektrolit lemah

dengan konsentrasi. Perhatikan disosiasi asam asetat : HAc ↔ H+ + Ac- ; jika α adalah derajat disosiasinya, maka [H+]= [Ac-] = α c, d an [HAc] = (1- α) c. Konstanta kesetimbangannya adalah :

) 9 ( 1

2 α α

= c

K

Dengan menggunakan α = ɅɅo , kita memperoleh :

) 10 ( )

( 0

0 2

Λ − Λ Λ

Λ

= c

K

(29)

Untuk memperoleh nilai Ʌ o untuk suatu elektrolit lemah kita

menggunakan Hukum Kohlrausch. Dengan menggunakan asam asetat sebagai

contoh, kita peroleh pada pengenceran tidak terbatas :

ɅoHAc = λ0 H+ + λ0 Ac-

Pada tiap sisi dari persamaan ini kita tambahkan Ʌ o garam dari asam kuat dan

basa kuat, seperti NaCl,

Ʌo HAc + ɅoNaCl = λ0 H+ + λ0 Cl- + λ0 Na+ + λ0 Ac- ,

yang selanjutnya dapat ditulis dalam bentuk :

Ʌo HAc + Ʌo NaCl = Ʌo HCl + ɅoNaAc ;

dengan demikian :

Ʌo HAc = Ʌo HCl + Ʌo NaAc - Ʌo NaCl

Konduktivitas molar pada sisi kanan semuanya dapat diperoleh dengan ektrapolasi

pada grafik plot Ʌ dengan √� , karena semua zat-zat yang terlibat merupakan

elektrolit kuat.

Suatu metode alternatif untuk memperoleh K dan Ʌo untuk suatu elektrolit

lemah dengan menyusun ulang persamaan (10) sehingga diperoleh persamaan :

) 11 ( 1

1

2 0

0 Λ

Λ + Λ =

Λ K

c

Jika 1/Ʌ diplotkan terhadap cɅ, diperoleh suatu garis lurus, yang nilai

intersepnya sama dengan 1/ Ʌ o dan kemiringannya sebesar 1/KΛ20. Metode ini

hanya memerlukan data pada konduktivitas elektrolit lemah itu sendiri (Castellan,

1964).

(30)

Konduktivitas semua elektrolit meningkat seiring kenaikan suhu. Variasi Ʌ o

terhadap suhu dapat dinyatakan dengan persamaan

Ʌo(t) = Ʌo(25oC) [1 + β(t – 25)] (12)

di mana Ʌo(t) adalah batas konduktansi ekivalen pada suhu toC, Ʌo(25oC) pada

suhu 25oC, dan β adalah suatu tetapan. Untuk garam-garam β biasanya adalah 0,022 hingga 0,025, untuk asam 0,016 hingga 0,019. Perilaku yang sama

ditunjukkan oleh konduktivitas ekivalen elektrolit kuat pada konsentrasi tertentu.

Namun, dengan elektrolit lemah, variasi Ʌ dengan temperatur tidak biasa, karena

pada elektrolit lemah pemanasan tidak hanya meningkatkan kecepatan ion-ion dan

perubahan gaya-gaya interionik, tetapi juga derajat disosiasinya (Maron, 1978).

Persamaan di atas berlaku untuk konduktivitas tiap-tiap ion, dan untuk

hampir semua ion, kecuali H+ dan OH-, nilai β adalah 0,018 hingga 0,022; untuk ion hidrogen adalah 0,0142, dan untuk ion hidroksil adalah 0,016. Dengan ini,

dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konduktivitas ionik semakin kecil koefisien

suhu, sehingga perbedaan nilai untuk ion-ion yang berbeda menjadi semakin kecil

ketika suhu dinaikkan.

Kesimpulan yang dikemukakan tersebut secara khusus berlaku untuk

pengenceran yang tidak terbatas, tetapi hanya berlaku untuk elektrolit kuat pada

konsentrasi yang cukup besar. Namun untuk elektrolit lemah, memperlihatkan

beberapa ketidaknormalan :konduktivitas elektrolit lemah terutama tergantung

pada derajat disosiasi, dan karena nilainya biasanya berkurang jika suhu

dinaikkan, maka kemungkinan konduktivitas, khususnya untuk larutan dengan

konsentrasi tinggi, meningkat hingga suatu nilai maksimum dan kemudian

berkurang ketika suhu dinaikkan (Glasstone, 1968).

(31)

Karena di dalam larutan elektrolit arus listrik dibawa oleh ion-ion, maka untuk

konsentrasi ion-ion yang sama dengan valensi yang sama, larutan yang memiliki

pergerakan ion yang lebih cepat akan menjadi konduktor yang lebih baik.

Kenyataannya pada pengenceran yang tidak terbatas, ketika ion-ion terpisah

terlalu jauh sehingga tidak ada pengaruh satu dengan yang lainnya, konduktivitas

semata-mata akan tergantung pada kecepatan anion dan kation.

Jika u dan v sentimeter per detik berturut-turut menyatakan kecepatan

kation dan anion, di bawah suatu tegangan 1 volt per sentimeter, kemudian dalam

larutan yang mengandung satu ekivalen elektrolit valensi satu pada pengenceran

yang tidak terbatas uF coulomb muatan positif akan dibawa oleh kation dalam 1

detik, dan vF coulomb muatan negatif akan dibawa oleh anion dalam waktu yang

sama. Dengan demikian arus total yang mengalir melalui larutan akan menjadi :

� =1 = Ʌo= �� − �(−�) = (�+�)� (13)

coulomb per detik, atau ampere. Besaran u dan v kadang-kadang disebut mobilitas

ion.Karena kecepatan ion-ion merupakan sifat yang khas, maka untuk menghitung

nilai konduktivitas ekivalen pada konsentrasi nol dari berbagai larutan elektrolit

harus dijumlahkan.Hubungan penjumlahan ini ditemukan oleh Kohlrausch, dan

disebut hukum Kohlrausch atau hukum perpindahan bebas ion-ion. Diperoleh juga

dari hukum ini bahwa perbedaan nilai Ʌo untuk garam-garam dari kation atau

anion yang sama harus sama. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 2.1,

(32)

Anion (X)

Garam K Ʌo = (uK+ + vX-) F

Garam Na

Ʌo = (uNa+ + vX-) F (uK+ - uNa+ ) F

F- 111,2

(18,8)

90,1 (18,8)

21,1

Cl- 130,0

(31,5)

108,9 (31,5)

21,1

IO3- 98,5

(27,8)

77,4 (27,8)

21,1

NO3- 126,3 105,2 21,1

Sumber : Creighton, 1951

Pada tabel tersebut diberikan konduktansi ekivalen pada konsentrasi

dengan pengenceran tak hingga dari sejumlah garam natrium dan kalium pada

suhu 18 oC. Perbedaan di antara konduktivitas ekivalen garam natrium dan kalium dari anion yang sama diberikan pada kolom yang ke empat. Nilai yang dikurung

menyatakan perbedaan di antara konduktivitas ekivalen garam natrium dan kalium

untuk anion yang berurutan (Creighton, 1951).

Pernyataan yang unik pada Hukum Kohlarausch ini adalah bahwa

konduktivitas ion-ion merupakan sifat ion tersebut secara tunggal, dan tidak

bergantung pada ion-pasangannya.Hal ini tepat untuk pengenceran yang tidak

terbatas, tetapi tidak terlalu tepat pada pengenceran yang terbatas.Namun

demikian, hukum ini seringkali digunakan untuk pengenceran yang terbatas

sebagai suatu perkiraan (Noggle, 1983).

2.6 Konduktivitas Ion Hidrogen dan Ion Hidroksil

Konduktivitas ion hidrogen dan ion hidroksil lebih besar daripada ion-ion lainnya.

Sementara ion-ion lainnya bergerak seperti suatu bola yang terdorong melewati

suatu medium yang kental, nilai konduktivitas ion molar yang sangat besar

(33)

proton dari satu spesi ke spesi lainnya. Untuk konduksi oleh ion H+, suatu proton dipindahkan dari ion H3O+ ke molekul air yang ada di dekatnya, yang mana

kemudian air tersebut berubah menjadi ion H3O+. Prosesnya kemudian berulang,

ion H3O+ yang baru terbentuk memindahkan lagi proton ke molekul air

berikutnya, dan demikian seterusnya.

Proses perpindahan proton menghasilkan suatu perpindahan muatan positif

yang lebih cepat dari satu wilayah larutan ke wilayah lainnya daripada yang akan

mungkin jika ion-ion H3O+ mendorong jalannya melalui larutan sebagaimana

seharusnya ion-ion lainnya. Karena alasan ini juga konduktivitas ion H+ dan OH -tidak berhubungan dengan viskositas larutan (Castellan, 1964).

Suatu mekanisme yang diusulkan oleh T. van Grotthuss pada tahun 1805

menjelaskan konduksi ion H3O+ dan OH-. Gambar 2.2 menunjukkan bagaimana

serangkaian perpindahan proton di antara molekul-molekul air yang bersebelahan

dapat memberikan pengaruh tentang bagaimana pergerakan ion H+ dan OH -melalui larutan.Mobilitas H+ dan OH- yang tinggi dan fakta bahwa ion-ion tersebut merupakan hasil disosiasi pelarut kelihatannya saling berhubungan. Pada

pelarut yang lain, di mana mekanisme tersebut tidak berlangsung, ion H+ dan OH -akan memperlihatkan mobilitas yang sejalan dengan ion-ion lainnya (Barrow,

1979).

(a)

(b)

Gambar 2.2 Pergerakan (a) ion H+ dan (b) ion OH- oleh mekanisme Grotthuss. Muatan positif dan negatif yang berpindah-pindah terbentuk sebagai akibat serangkaian perberpindah-pindahan proton (Sumber : Barrow, 1979)

(34)

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Bahan-bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Tabel 3.1 Bahan-bahan Penelitian

Nama Bahan Spesifikasi Merek

Asam Klorida (HCl) p.a. 36% E. Merck

Akuades - -

Asam Oksalat (H2C2O4) p.a. E. Merck

Natrium Hidroksida (NaOH) p.a. E. Merck

Asam asetat glasial (CH3COOH) p.a. E. Merck

(35)

3.2. Alat-alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Tabel 3.2 Alat-alat Penelitian

Nama Alat Spesifikasi Merek

Gelas Beaker 500 mL (presisi ± 0,05 mL) Pyrex

Erlenmeyer 250 mL (presisi ± 0,02 mL) Pyrex

Gelas ukur 10 mL (presisi ± 0,2 mL) Pyrex

Botol akuades -

Neraca analitik Presisi ± 0,0001 g Mettle

Konduktometer ECTestr11 - Oakton

Labu takar 500 mL (presisi ± 0,5 mL)

250 mL (presisi ± 0,15 mL)

Pyrex Pyrex

Buret 25 mL (presisi ± 0,01 mL) Pyrex

Pipet volum 25 mL (presisi ± 0,06 mL)

10 mL (presisi ± 0,02 mL)

Pyrex Pyrex

Statif dan klem -

Hot plate -

(36)

3.3.1. Sampling

Berdasarkan sifat unit eksperimen yang homogen, maka teknik sampling yang

digunakan adalah teknik rancangan acak kelompok faktorial.Pengambilan sampel

dilakukan dengan metode undian pengulangan dilakukan tiga kali untuk setiap

perlakuan dari masing-masing sampel.

3.3.2. Variabel

Dalam penelitian ini yang dipilih sebagai variabel bebas adalah suhu, konsentrasi

larutan elektrolit, dan jenis larutan elektrolit karena ketiga variabel tersebut

mempunyai pengaruh terhadap perubahan fenomena dari unit eksperimen

sasaran.Suhu yang digunakan adalah 30oC; 40oC; dan 50oC. Konsentrasi larutan yang digunakan adalah 0,01 M; 0,02 M; dan 0,03 M dan jenis larutan elektrolit

yang digunakan adalah HCl (elektrolit kuat) dan CH3COOH (elektrolit lemah).

Nilai daya hantar listrik hasil pengukuran dengan alat konduktometer yang

diakibatkan oleh adanya pengaruh dari variabel bebas ditetapkan sebagai variabel

terikat.Variabel tetap dalam penelitian ini adalah elektroda yang digunakan,

volume larutan dan tekanan udara.

3.3.3 Randomisasi

Randomisasi dilakukan sebagai berikut : sampel dibedakan untuk elektrolit kuat

(HCl) dan elektrolit lemah (CH3COOH). Untuk setiap sampel memiliki tiga

variasi suhu pemanasan dan tiga variasi konsentrasi yang masing-masing

dilakukan replikasi sebanyak 3 kali, maka total pengamatan yang harus dilakukan

dalam urutan sembarang untuk tiap jenis elektrolit adalah 27 kali perlakuan.

Kemudian setiap perlakuan diberi nomor sebagai berikut

(37)

Konsentrasi

(M)

Suhu (oC)

30 40 50

0,01 1

2 3

4 5 6

7 8 9

0,02 10

11 12

13 14 15

16 17 18

0,03 19

20 21

22 23 24

25 26 27

Satu angka dipilih dari 1 sampai 27 dengan cara undian ( misalnya angka

yang terpilih adalah 12, suhu 30oC dan konsentrasi 0,02 M ). Proses ini diulang sampai ke-27 perlakuan untuk elektrolit kuat dan elektrolit lemah yang telah

diberikan satu posisi dalam urutan.

(38)

3.3.4.1. Pembuatan Larutan

1. Pembuatan Larutan Standar KCl 0,1 M

Ditimbang 3,72 gram KCl dengan neraca analitis, kemudian dimasukkan

ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.

2. Pembuatan Larutan H2C2O4 0,2 M

Ditimbang 3,15 gram H2C2O4 dengan neraca analitis kemudian

dimasukkan ke dalam labu takar 250 ml dan diencerkan hingga garis

tanda.

3. Pembuatan Larutan NaOH 0,2 M

Ditimbang 4,01 gram NaOH dengan neraca analitis kemudian dimasukkan

ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.

4. Standarisasi Larutan NaOH 0,2 M

Larutan H2C2O4 0,2 M diukur sebanyak 10 ml, dengan menggunakan pipet

volum, dimasukkan ke dalam erlenmyer dan ditambahkan 3 tetes indicator

fenolftalein selanjutnya larutan ini dititrasi dengan larutan NaOH 0,2 M

sampai menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan perubahan

warna. Diulangi sampai tiga kali perlakuan kemudian dicatat volume

NaOH yang terpakai dan dihitung konsentrasinya.

3.3.4.2. Pembuatan Larutan Elektrolit Kuat

1. Pembuatan Larutan HCl 0,5 M

Larutan HCl pekat diukur sebanyak 21,2 ml dengan menggunakan gelas

ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 50 ml dan diencerkan

hingga garis tanda.

2. Pembuatan Larutan HCl 0,01 M

Larutan HCl 0,5 M diukur sebanyak 10 ml dengan menggunakan gelas

ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan

hingga garis tanda.

(39)

Larutan HCl 0,5 M diukur sebanyak 20 ml dengan menggunakan gelas

ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan

hingga garis tanda.

4. Pembuatan Larutan HCl 0,03 M

Larutan asam klorida diukur sebanyak 30 ml dengan menggunakan gelas

ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan

hingga garis tanda.

5. Standarisasi Larutan HCl

Masing-masing larutan HCl diukur sebanyak 10 ml dengan menggunakan

pipet volum, dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer dan ditambah dengan

tiga tetes indikator bromtimol blue. Selanjutnya larutan ini dititrasi dengan

NaOH (NaOH yang dipakai adalah standarisasi dengan larutan asam

oksalat 0,2 M). Titrasi dilakukan sampai menunjukkan titik akhir titrasi

yang ditandai dengan adanya perubahan warna.Diulangi sampai tiga kali

perlakuan, dicatat volume NaOH yang terpakai dan dihitung

konsentrasinya.

3.3.4.3. Pembuatan Larutan Elektrolit Lemah

1. Pembuatan Larutan CH3COOH 0,01 M

Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 4,25 ml dengan

menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500

ml dan diencerkan hingga garis tanda.

2. Pembuatan Larutan CH3COOH 0,02 M

Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 2,83 ml dengan

menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500

ml dan diencerkan hingga garis tanda.

(40)

Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 1,42 ml dengan

menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500

ml dan diencerkan hingga garis tanda.

4. Standarisasi Larutan CH3COOH

Masing-masing larutan CH3COOH diukur sebanyak 10 ml dengan

menggunakan pipet volum, dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer dan

ditambah dengan tiga tetes indikator fenolftalein. Selanjutnya larutan ini

dititrasi dengan NaOH (NaOH yang dipakai adalah standarisasi dengan

larutan asam oksalat 0,2 M). Titrasi dilakukan sampai menunjukkan titik

akhir titrasi yang ditandai dengan adanya perubahan warna.Diulangi

sampai tiga kali perlakuan, dicatat volume NaOH yang terpakai dan

dihitung konsentrasinya.

3.3.4.4. Pengukuran Daya Hantar Listrik

1. Alat konduktometer dikalibrasi dengan larutan standar KCl 0,1M

2. Semua alat gelas yang akan digunakan terlebih dahulu dicuci dengan

larutan pencuci, kemudian dikeringkan.

3. Diukur sebanyak 25 ml masing-masing larutan elektrolit dan dimasukkan

ke dalam gelas beaker.

4. Dipilih larutan secara acak.

5. Dipanaskan di atas hot plate hingga suhu 30oC.

6. Dicelupkan konduktometer dalam gelas beaker tadi, sehingga elektroda

benar-benar tercelup dan tidak ada gelembung udara.

7. Diukur daya hantar listriknya dan dicatat.

8. Diulangi perlakuan ini sebanyak 3 kali.

9. Diulangi perlakuan untuk semua larutan elektrolit yang telah disiapkan.

10. Diulangi perlakuan untuk semua larutan elektrolit untuk suhu percobaan

40oC dan 50oC.

(41)

Analisis Varian (Anava) dua jalur digunakan jika suatu penelitian eksperimen atau

expose facto terdiri atas dua variabel bebas, baik untuk eksperimen dua faktor (2

treatment) maupun eksperimen treatment (1 treatment dan satu variabel atribut).

Dalam penelitian ini, perubahan suhu (300C, 400C dan 500C) serta perubahan konsentrasi (0,01 M, 0,02 M dan 0,03 M), keduanya merupakan

variabel bebas treatment. Kedua variabel tersebut dalam penelitian ini tidak diukur, tetapi dirancang/didesain dalam bentuk treatment/perlakuan.Dalam penelitian eksperimen 2 faktor ini, variabel yang perlu diukur (diobservasi) hanya

variabel kriteria (terikat) saja, yaitu konduktivitas larutan.

Dalam Anava dua jalur, ada 3 jenis hipotesis penelitian yang perlu diuji,

yaitu :

a. Hipotesis interaction effect

b. Hipotesis main effect

c. Hipotesis simple effect.

Hipotesis interaction effect hanya ada satu buah, yaitu hipotesis dari pengaruh interaksi perubahan suhu dengan perubahan konsentrasi terhadap

konduktivitas larutan. Hipotesis main effect ada dua buah, yaitu : (1) hipotesis tentang pengaruh perubahan suhu terhadap konduktivitas larutan; dan (2) hipotesis

tentang pengaruh perubahan konsentrasi terhadap konduktivitas larutan.

Banyaknya hipotesis simple effect tergantung pada banyaknya kelompok data atau teori dari variabel bebas, karena hipotesis ini merupakan hipotesis yang

membandingkan antar 2 kelompok data.Untuk desain eksperimen 3 x 3,

banyaknya hipotesis simple effect maksimum 18 buah. Analisis Hipotesis simple effect merupakan uji lanjut dari hipotesis pengaruh interaksi (interaction effect).Oleh karenanya, jika di dalam pengujian hipotesis pengaruh interaksi (interaction effect) tidak teruji secara signifikan/nyata, maka analisis simple effect

(42)

Uji lanjut ini dilakukan untuk mengetahui perbedaan rata-rata nilai

variabel terikat antara dua kelompok data/sampel. Karena banyaknya data

masing-masing kelompok sama, maka uji hipotesis simple effect dapat dilakukan dengan Uji Tukey (Supardi, 2013).

3.5. Analisis Data

Pengamatan-pengamatan respon dari eksperimen faktorial dua faktor, yaitu faktor

A dengan a taraf dan faktor B dengan b taraf, dapat dijelaskan dengan model

mean sel. Model mean seal untuk faktorial a x b dengan n ulangan dalam suatu desain acak lengkap adalah

i = 1, 2, ….a

ijk ij j

i ijk

y =µ+τ +β +(τβ) +ε , j = 1, 2, ….b

k = 1, 2, ….n (14)

yijk = nilai respon untuk taraf i faktor A, taraf j faktor B pada

ulangan ke k

μ = efek rata-rata umum

τi = efek rata-rata taraf i faktor A βj = efek rata-rata taraf j faktor B

(τβ)ij = efek rata-rata interaksi taraf i faktor A dan taraf j faktor B εijk = efek kekeliruan acak

Kedua faktor diasumsikan tetap, sehingga

, 0 =

Στi Σβj =0,dan ( ) 0

1

=

Σ

= ij

a

j

τβ

dan diasumsikan juga bahwa kekeliruan berdistribusi normal dengan mean nol

dan variansi σ2atau ε

(43)

Untuk membangun analisis variansi diperlukan beberapa besaran seperti

total dan mean marjinal respon baris dan kolom, total respon dalam sel dan total

respon keseluruhan yaitu :

Tabel 3.4. Data Hasil Eksperimen dan Total Marjinal Respon

Selanjutnya Partisi Jumlah Kuadrat Total :

(44)

di mana untuk keperluan praktis JK – JK tersebut dihitung seperti berikut :

Jumlah kuadrat dibagi derajat bebasnya dikenal sebagai Kuadrat Tengah

(KT).Jumlah-jumlah kuadrat dan kuadrat tengahnya disajikan dalam tabel Anlisis

Variansi (Anava) sebagaimana tersaji dalam Tabel 3.5.

Tabel 3.5. Anava untuk Eksperimen Faktorial Dua Faktor

Sumber

Sumber : Suwanda, 2011

Pada tabel tersebut ditunjukkan bahwa statistik-statistik penguji di bawah ini :

(45)

digunakan untuk menguji efek utama A, B dan efek interaksi A dan B (Suwanda,

2011).

3.6. Skema Penelitian

(46)

diukur masing-masing sebanyak 100

ml

dimasukkan ke dalam gelas Beaker

dipilih larutan secara acak

dipanaskan di atas hotplate

diukur daya hantar listriknya dengan

konduktometer ECTestr11

dicatat data yang diperoleh

b. Larutan Elektrolit Lemah

HCl 36% Aquadest

Larutan HCl = 0,01 M; 0,02 M; 0,03 M

(47)

diukur masing-masing sebanyak 25

ml

dimasukkan ke dalam gelas Beaker

dipilih larutan secara acak

dipanaskan di atas hotplate

diukur daya hantar listriknya dengan

konduktometer ECTestr11

dicatat data yang diperoleh

BAB 4

BAB 4

CH3COOH Glasial Aquadest

Larutan CH3COOH = 0,01 M; 0,02 M; 0,03 M

(48)

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Hasil

Dari hasil pengukuran data konduktivitas (Lampiran 1 dan Lampiran 3),

menunjukkan bahwa secara umum semakin tinggi suhu, maka konduktivitas

larutan HCl dan CH3COOH semakin rendah.Dari pengukuran juga diperoleh data

bahwa secara umum semakin tinggi konsentrasi larutan, maka konduktivitas

larutan HCl dan CH3COOH semakin besar.

Dari hasil pengukuran, diperoleh penurunan konduktivitas ketika suhu

larutan dinaikkan. Untuk larutan dari senyawa kovalen, pengaruh suhu terhadap

konduktivitas bergantung pada nilai ∆H yang menyertai proses ionisasi. Jika

reaksi eksoterm, derajat ionisasi berkurang ketika suhu dinaikkan, sehingga

konduktivitas berkurang.Sedangkan jika reaksi endoterm, derajat ionisasi

meningkat ketika suhu dinaikkan, sehingga konduktivitas bertambah.Perubahan

ini paling jelas kelihatan pada elektrolit lemah seperti asam asetat (Bahl, 2008).

Dari hasil pengukuran juga didapatkan, semakin besar konsentrasi larutan

maka konduktivitas larutan juga meningkat. Senyawa kovalen yang terionisasi

sebagian memiliki konsentrasi ion yang rendah dan dengan demikian gaya tarik

antar ion dapat diabaikan. Kecepatan ion tidak dipengaruhi dengan pengurangan

konsentrasi.Dengan demikian, peningkatan konduktivitas larutan senyawa

kovalen lebih disebabkan oleh kenaikan jumlah ion-ion yang membawa arus

listrik.Perubahan ini paling jelas kelihatan pada elektrolit lemah seperti asam

asetat (Bahl, 2008).

4.2Pembahasan

(49)

Hipotesis yang diuji : H0 : µ01=µ02

H1 : µ01≠µ02

Pengujian :

Dari baris Antar Kolom (Ak) tabel Ringkasan Anava Dua Jalur diperoleh nilai F

suhu HCl adalah 3,13 dan CH3COOH adalah 55,75. p-value untuk suhu HCl dan

CH3COOH adalah 0,000 maka H0 ditolak dan H1 diterima. Dapat disimpulkan

bahwa terdapat perbedaan nilai konduktansi antara larutan HCl dan CH3COOH

yang diuji pada suhu 300C, 400C dan 500C.Hal ini menunjukkan ada pengaruh dari perubahan suhu terhadap konduktivitas larutan.

4.2.2. Hipotesis 2 : Pengaruh Konsentrasi terhadap konduktivitas larutan

Hipotesis yang diuji : H0 : µ01=µ02

H1 : µ01≠µ02

Pengujian :

Dari baris Antar Baris (Ab) tabel Ringkasan Anava Dua Jalur diperoleh nilai F

untuk konsentrasi HCl adalah 1220,23 dan konsentrasi CH3COOH adalah 9217,7. p-value untuk konsentrasi HCl dan CH3COOH adalah 0,000, maka H0 ditolak dan

H1 diterima. Dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan nilai konduktansi

antara larutan HCl dan CH3COOH yang diuji dengan konsentrasi 0,01 M, 0,02 M

dan 0,03 M. Hal ini menunjukkan ada pengaruh dari perubahan konsentrasi

terhadap konduktivitas larutan.

4.2.3. Hipotesis 3 : Pengaruh Interaksi Suhu (faktor A) dan Konsentrasi

(50)

Hipotesis yang diuji : H0 : A x B = 0

H1 : A x B ≠ 0

Pengujian :

Dari baris Interaksi (I) tabel Ringkasan Anava Dua Jalur diperoleh harga Fh< Ft

(0,26< 2,93) untuk larutan HCl dan Fh > Ft (19,37 > 2,93), maka untuk HCl, H0

diterima dan H1 ditolak sedangkan untuk CH3COOH, H0 ditolak dan H1 diterima.

Dapat disimpulkan bahwa tidak ada pengaruh interaksi yang signifikan antara

suhu dan konsentrasi terhadap konduktivitas larutan HCl, sementara itu terdapat

pengaruh interaksi yang signifikan antara suhu dan konsentrasi terhadap

konduktivitas larutan CH3COOH.

4.2.4. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 400C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,01 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ11=µ12 H1 : µ11≠µ12

Kriteria pengujian : Tolak H0, jika Qh> Qtabel

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

Harga Qhyaitu :

1,723

3 0,000011

2433 , 0 24 , 0 n

RJK Y Y Q

D 12 11

h =

− =

− =

Kesimpulan : Karena Qh< Qt maka H0 diterima dan disimpulkan tidak ada

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 400C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,01 M.

4.2.5. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,01 M.

(51)

H1 : µ11 ≠µ13

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,01 M.

4.2.6. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 400C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,01 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ12 =µ13

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 400C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,01 M.

4.2.7. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 400C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,02 M.

(52)

H1 : µ21 ≠µ22

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 400C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,02 M.

4.2.8. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,02 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ21 =µ23

konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,02 M.

4.2.9. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 400C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,02 M.

(53)

Kriteria pengujian : Tolak H0, jika Qh> Qtabel

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 400C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,02 M.

4.2.10.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 400C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,03 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ31 =µ32

perbedaan konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 400C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,03 M.

4.2.11.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 300C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,03 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ31 =µ33 H1 : µ31 ≠µ33

(54)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 300C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,03 M.

4.2.12.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 400C dan 500C

khusus untuk konsentrasi CH3COOH 0,03 M.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ32 =µ33

konduktivitas yang signifikan antara larutan yang bersuhu 400C dengan yang bersuhu 500C pada larutan CH3COOH pada konsentrasi 0,03 M.

4.2.13. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,02 M khusus untuk suhu 300C.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ11 =µ21 H1 : µ11 ≠µ21

(55)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,02 M pada

suhu 300C.

4.2.14 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 300C.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,03 M pada

suhu 300C.

4.2.15.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,02 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 300C.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ21 =µ31 H1 : µ21 ≠ µ31

(56)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,02 M dan 0,03 M pada

suhu 300C.

4.2.16.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,02 M khusus untuk suhu 400C.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,02 M pada

suhu 400C.

4.2.17.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 400C.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ12 =µ32 H1 : µ12 ≠ µ32

(57)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,03 M pada

suhu 400C.

4.2.18.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,02 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 400C.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,02 M dan 0,03 M pada

suhu 400C.

4.2.19.Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,02 M khusus untuk suhu 500C.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ13 =µ23 H1 : µ13 ≠µ23

(58)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,02 M pada

suhu 500C.

4.2.20. Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,01 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 500C.

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,01 M dan 0,03 M pada

suhu 500C.

4.2.21 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH3COOH 0,02 M dan

0,03 M khusus untuk suhu 500C.

Hipotesis yang diuji : H0 : µ23 =µ33 H1 : µ23 ≠ µ33

(59)

Pada α = 0,05, dbv1 = 9 dan dbv2 = 3 diperoleh harga Qt = 9,18.

Harga Qhyaitu :

71,39

3 0,000011

47 , 0 3333 , 0

n RJK

Y Y Q

D 33 23

h =

− =

− =

Kesimpulan : Karena Qh> Qt maka H0 ditolak dan disimpulkan ada perbedaan

konduktivitas yang signifikan antara larutan CH3COOH 0,02 M dan 0,03 M pada

suhu 500C.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

(60)

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Ada pengaruh perubahan suhu larutan terhadap konduktivitas dari

larutan HCl dan larutan CH3COOH, di mana kenaikan suhu akan

menurunkan konduktivitas larutan. Pada suhu yang sama, konduktivitas

larutan HCl > CH3COOH.

2. Ada pengaruh perubahan konsentrasi larutan terhadap konduktivitas dari

larutan HCl dan larutan CH3COOH, di mana semakin besar

konsentrasinya, maka konduktivitas larutan akan meningkat. Pada

konsentrasi yang sama, konduktivitas larutan HCl > CH3COOH.

3. Ada interaksi pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap konduktivitas

larutan. Pengaruh ini lebih tampak nyata pada larutan CH3COOH.Hal ini

dikarenakan CH3COOH merupakan larutan elektrolit lemah sehingga

menunjukkan suatu keabnormalan, yaitu konduktansi larutan ini

terutama sangat bergantung pada derajat disosiasinya, dan nilai derajat

disosiasi biasanya meningkat ketika suhu dinaikkan.

5.2 Saran

Dalam penelitian ini, penulis hanya meneliti pengaruh suhu dan konsentrasi

terhadap konduktivitas larutan yang berasal dari senyawa kovalen.Penelitian

selanjutnya disarankan juga menguji konduktivitas larutan yang berasal dari

(61)

campurandari beberapa jenis larutan yang mengandung ion-ion yang berbeda dan

variasi suhu yang lebih banyak.Pada pengolahan data, disarankan juga penelitian

selanjutnya menggunakan metode Analisis Regresi.

DAFTAR PUSTAKA

Bahl, B.S., Bahl, A., and Bahl, G.D. 2008. Essentials of Physical Chemistry. S.Chand and Company Ltd. New Delhi.

(62)

campurandari beberapa jenis larutan yang mengandung ion-ion yang berbeda dan

variasi suhu yang lebih banyak.Pada pengolahan data, disarankan juga penelitian

selanjutnya menggunakan metode Analisis Regresi.

DAFTAR PUSTAKA

Bahl, B.S., Bahl, A., and Bahl, G.D. 2008. Essentials of Physical Chemistry. S.Chand and Company Ltd. New Delhi.

Figur

Gambar 2.1.Variasi konduktivitas molar sebagai fungsi konsentrasi  molar : (a)elektrolit kuat dan (b)elektrolit lemah (Sumber : Maron, 1978)

Gambar 2.1.Variasi

konduktivitas molar sebagai fungsi konsentrasi molar : (a)elektrolit kuat dan (b)elektrolit lemah (Sumber : Maron, 1978) p.27
Gambar 2.2 Pergerakan (a) ion H+ dan (b) ion OH- oleh mekanisme Grotthuss. Muatan positif dan negatif yang berpindah-

Gambar 2.2

Pergerakan (a) ion H+ dan (b) ion OH- oleh mekanisme Grotthuss. Muatan positif dan negatif yang berpindah- p.33
Tabel 3.1 Bahan-bahan Penelitian

Tabel 3.1

Bahan-bahan Penelitian p.34
Tabel 3.2 Alat-alat Penelitian

Tabel 3.2

Alat-alat Penelitian p.35
Tabel 3.4.  Data Hasil Eksperimen dan Total Marjinal Respon

Tabel 3.4.

Data Hasil Eksperimen dan Total Marjinal Respon p.43
Tabel 3.5. Anava untuk Eksperimen Faktorial Dua Faktor

Tabel 3.5.

Anava untuk Eksperimen Faktorial Dua Faktor p.44
Tabel ANAVA Dua Jalur Untuk Larutan HCl

Tabel ANAVA

Dua Jalur Untuk Larutan HCl p.66
Tabel ANAVA Dua Jalur Untuk Larutan CH3COOH

Tabel ANAVA

Dua Jalur Untuk Larutan CH3COOH p.71
Grafik Respon Konduktivitas Larutan HCl terhadap Konsentrasi

Grafik Respon

Konduktivitas Larutan HCl terhadap Konsentrasi p.76
Grafik Respon Konduktivitas Larutan HCl terhadap Interaksi

Grafik Respon

Konduktivitas Larutan HCl terhadap Interaksi p.77
Grafik Respon Konduktivitas Larutan CH3COOH terhadap

Grafik Respon

Konduktivitas Larutan CH3COOH terhadap p.78

Referensi

Memperbarui...

Lainnya : Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida (HCl) Latar Belakang Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida (HCl) Permasalahan Pembatasan Masalah Hipotesis Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Lokasi Penelitian Klasifikasi Elektrolit Konduktivitas Elektrolit Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida (HCl) Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Kuat Teori Debye-Huckel Variasi Konduktivitas terhadap Konsentrasi Elektrolit Lemah Variasi Konduktivitas terhadap Suhu Hukum Perpindahan Ion Bebas Konduktivitas Ion Hidrogen dan Ion Hidroksil Bahan-bahan yang digunakan Pembuatan Larutan Pembuatan Larutan Elektrolit Kuat Pembuatan Larutan Elektrolit Lemah Pengukuran Daya Hantar Listrik Sampling Variabel Randomisasi Hipotesis 1 : Pengaruh suhu terhadap konduktivitas larutan Hipotesis 2 : Pengaruh Konsentrasi terhadap konduktivitas larutan Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 C dan 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 C dan 50 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 C dan 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Alat-alat yang digunakan Pengolahan Data Analisis Data Analisis Varian Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Terhadap Perubahan Konduktivitas Larutan Asam Asetat (CH3COOH) dan Asam Klorida (HCl) Hipotesis 1 : Pengaruh suhu terhadap konduktivitas larutan Hipotesis 2 : Pengaruh Konsentrasi terhadap konduktivitas larutan Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 C dan 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 C dan 50 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 C dan 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 30 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara suhu 40 Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Hipotesis Perbedaan Konduktivitas antara CH Skema Penelitian Larutan Elektrolit Kuat Hasil Kesimpulan