Iodin
Iodin hanya larut sedikit dalam air ( 0,00134 mol / liter pada suhu 25 C ). Namun larut cukup banyak dalam larutan – larutan yang mengandung ion iodida. IOdin membentuk kompleks triodida, dengan konstanta kesetimbangan sekitar 710 pada 25 C. Suatu kelebihan kalium iodida ditambahkan untuk meningkatkan kelarutan dan untuk menurunkan kestabilan iodin. Biasanya sekitar 3 sampai 4 % berat KI ditambahkan kedalam larutan 0,1 N, dan botol yang mengandung larutan ini adalah larutan ini di sumbat dengan baik ( Underwood, 1999 : 298 ) .
Ion triodida adalah salah satu spesies yang tergolong dalam ion polihalida, dihasilkan melalui reaksi ion halide dengan halogen atau molekul antar halogen. Dalam reaksi ini, ion halide bertindak sebagai basa lewis ( pemberi pasangan electron ) dan molekul sebai asam lewis ( penerima pasangan electron ). Larutan ion dalam KI, yaitu ion triodida, banyak digunakan dalam kimia analitik. Dapat diambil sebuah contoh adalah struktur dari Ion triodida dimana pasangan electron ikatan digambarkan sebagai garis hitam. Pasangan electron bebas dari atom I pusat digambarkan dengan titik- titik ( Petrussi,1985 : 60 ). Larutan – larutan iodin standar dapat dibuat melalui penimbangan langsung iodin murni dan
mengencerkan dalam sebuah labu volumetryk. Iodiun yang akan dimurnikan oleh sublimasi dan ditambahkan kedalam sebuah larutan KI yang konsentrasinya ditimbang secara akurat sebelum dan sesudah penambahan iod. Namun demikian, biasanya larutan tersebut distandarisasi terhadap sebuah standar primer yang paling sedikit digunakan.Dan kekuatan reduksinya tergantung pada PH yang digunakan ( Underwood, 1999: 296 – 297 ).
Salah satu fakta yang penting tetntang reaksi kimia reversibel (dapat-balik). Bilamana suatu reaksi kimia dimulai, hasil-hasil reaksi mulai menimbun, dan seterusnya akan bereaksi satu sama lain memualai suatu reaksi yang kebalikannya. Setelah beberapa lama, terjadilah kesetimbangan dinamis, yaitu jumlah molekul (atau ion) dan setiap zat terurai, sama banyaknya dengan jumlah molekul yang terbentuk dalam suatu satuan waktu. Dalam beberapa hal, kesetimbangan ini terletak sama sekali berada di pihak
pembentukan suatu atau beberapa zat, maka reaksi itu tampak seakan-akan berlangsung sampai selesai (Svehla, 1990 ; 21).
Iod jauh lebih dapat larut dalam larutan kalium iodida dalam air daripada dalam air; ini disebabkan oleh terbentuknya ion triiodida, I3-. Kesetimbangan berikut berlangsung dalam suatu larutan seperti ini : I2 + I- —> I3-
Jika larutan itu dititrasidengan larutan natrium tiosulfat, konsentrasi iod total, sebagai I2 bebas dan I3- tak bebas, diperoleh, karena segera sesudah iod dihilangkan akibat interaksi dengan triosulfat, sejumlah iod baru dibebaskan dari tri-iodida agar kesetimbangan tidak terganggu. Namun jika larutan dikocok dengan karbon tetra klorida, dalam mana iod saja yang dapat larut cukup banyak, maka iod bebas dalam larutan air. Dengan menentukan konsentrasi iod dalam larutan karbon tetraklorida, konsentrasi ion iod bebas dalam larutan air dapat dihitung dengan menggunakan koefisien distribusi yang diketahui, dan dari situ konsentrasi total iod bebas yang ada dalam kesetimbangan. Dengan memperkurangkan harga ini dari konsentrasi awal kalium iodida, dapatlah disimpulkan konsentrasi KI bebas.
Iodium merupakan senyawa non-polar, yang memiliki suatu interaksi yang lemah terhadap molekul air yang memiliki ikatan hidrogen. Energi yang berhubungan dengan interaksi antaran iodium dan air tidak cukup untuk mengimbangi kehilangan energi dari interaksi antara molekul air satu dengan molekul air lainnya.
Hal ini berarti bahwa tidak akan banyak iodium yang akan larut di dalam air. Jika suatu pelarut yang memiliki interaksi yang lemah dengan air dimasukkan ke dalam sistem ini maka iodium akan lebih mudah menganggu interaksi ini dan akan melarutkan dirinya diantara molekul-molekul pelarut ini seperti pelarut sikloheksana atau kloroform. Pelarut ini tidak memiliki ikatan hidrogen dan hanya bersifat sedikit polar. Artinya akan lebih mudah iodium terlarut di dalam pelarut nonpolar walaupun tidak seluruhnya sehingga sistem ini berhubungan dengan kesetimbangan.
http://www.chem.umn.edu
http://artikelteknikkimia.blogspot.com/2011/12/ekstraksi-padat-cair-iodium.html
diakses tanggal 23 april 2013/ pukul 10.15 am
Kesetimbangan adalah prosos dinamis ketika reaksi ke depan dan reaksi balik terjadi pada laju yang sama tetapi pada arah yang berlawanan. Konsentrasi dari setiap zat tinggal tetap pada suhu konstan. Banyak reaksi kimia tidak sampai berakhir, dan mencapai suatu titik ketika konsentrasi zat-zat pereaksi dan produk tidak lagi berubah dengan berubahnya waktu. Molekul-molekul telah berubah dari pereaksi menjadi produk dan dari produk menjadi preaksi, tetapi tanpa perubahan netto konsentrasinya.
Pokok-pokok penting yang perlu diingat pada konstanta kesetimbangan yaitu K adalah suatu konstanta untuk setiap reaksi selama suhunya tidak berubah. K menentukan zat mana yang konsentrasinya lebih besar pada saat keetimbangan produknya atau pereaksinya.
Karena k ditentukan oleh konsentrasi pereaksi atau produknya. K tidak tergantung dari banyaknya tingkat reaksi antara pada mekanisme reaksinya. Jika nilai K lebih besar dari 1 pada kesetimbangan akan lebih banyak produk di bandingkan dengan pereaksi, dan reaksi berhenti di kanan, begitu pula sebaliknya.
Asas Le chatelier menyatakan bahwa jika suatu perubahan yaitu perubahan konsentrasi , tekanan, volume, atau suhu diterapakan pada suatu system yang berada pada keadaan setimbang, system tersebut akan bergeser ke arah yang akan memperkecil pengaruh perubahan tersebut.
Kenaikan tekanan akan menggeser kesetimbangan ke arah sisi yang mempunyai jumlah mol gas lebih sedikit. perubahan tekanan hanya mempengaruhi reaksi-reaksi dalam fase gas yang jumlah mol gas pereaksi dan produknya berbeda.
Setiap system kesetimbangan melibatkan reaksi-reaksi endoterm dan eksoterem. Kenaikan suhu system akan menguntungkan reaksi eksoterem
Pada percobaan ini dikaji tentang penerapan hukum distribusi, dimana iodium yang digunakan dilarutkan dalam dua pelarut berbeda yang tak campur, yaitu pelarut organik CCl4 dan air. Untuk menentukan konsentrasi-konsentrasi spesi yang berada dalam kesetimbangan dilakukan melalui kesetimbangan heterogen iodium dalam dua pelarut tak campur, air dan CCl4. Penentuan konsentrasi I2 dan I3- dalam larutan air dilakukan dengan menyetimbangan larutan KI dengan larutan I2 dalam CCl4. Setelah tercapai kesetimbangan, kedua larutan dipisahkan dan masing-masing dititrasi dengan natrium tiosulfat untuk menentukan kadar I2.
Campuran larutan I2 dalam CCl4 dengan larutan KI memberikan warna ungu pada larutan. Setelah didiamkan beberapa saat, ternyata larutan tersebut terpisah. Pada bagian atas berwarna kuning kemerahan sedangkan bawah berwarna ungu tua. Bagian yang berwarna kuning tersebut adalah iodium dalam air. Berdasarkan pengamatan yakni terpisahnya larutan tersebut,
kemungkinan kesetimbangan iodium yang terdistribusi ke larutan CCl4 telah tercapai. Untuk menentukan konstanta kesetimbangan, langkah pertama yang dilakukan adalah
menghitung konsentrasi iodium total, kemudian iodium dalam CCl4, iodium dalam air, dan kadar I3- dan I-. Setelah semua konsentrasi spesi yang ada pada keadaan setimbang telah diketahui maka nilai konstanta kesetimbangan dapat ditentukan. Kesetimbangan yang terjadi jika iodium dilarutkan dalam air sebagai kalium iodida memiliki reaksi sebagai berikut :
I2 + I- I3
-Setelah itu, larutan tersebut didiamkan sampai terlihat jelas perbedaan kedua lapisan tersebut. Lalu kemudian ditambahkan indikator amilum. Penambahan indikator ini bertujuan untuk mengetahui titik akhir titrasi dengan perubahan warna yang menunjukkan titik akhir titrasi. Indikator ini akan mengikat I2 yang lepas dari ikatannya dengan air ataupun dengan CCl4. Masuknya I2 ke dalam amilum akan menghasilkan warna biru gelap pada larutan yang dititrasi. Setelah itu kemudian kedua lapisan larutan tersebut dititrasi dengan larutan natrium thiosulfat untuk konsentrasi yang berbeda untuk setiap lapisan tersebut untuk menentukan konsentrasi I2. Untuk lapisan atas yang berupa lapisan CCl4 dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 M. Lapisan CCl4 berada dibagian atas karena lapisan ini lebih besar massa jenisnya daripada lapisan air. Titrasi ini dilakukan sampai terjadi perubahan warna pada larutan tersebut dari warna ungu kebiruan
menjadi jernih. Waktu kesetimbangan adalah sangat penting, karena itu perlu dilakukan titrasi secepat mungkin setelah larutan tersebut diberi indikator amilum.
Titrasi dengan natrium tiosulfat dimaksudkan untuk menentukan besarnya konsentrasi total (T) sebagai I2 dan I3-. Hal ini terjadi karena reaksi antara I2 dengan Na2S2O3 yang menyebabkan berubahnya konsentrasi I2 dalam reaksi segera disetimbangkan dari pembebasan iod baru dari iod trioksida, karena berdasarkan asas Le Chatelier, kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah di mana konsentrasinya berkurang. Setelah dititrasi dengan larutan Na2S2O3 pada saat tercapai kesetimbangan warna larutan berubah menjadi bening, sesuai dengan reaksi
Iod-amilum + Na2S2O3 2NaI + Na2S2O6 tak berwarna
Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai dari tetapan kesetimbangannya (K). Dari hasil perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa nilai tetapan kesetimbangan akan semakin besar dengan meningkatnya konsentrasi dari I2 dalam CCl4 hal ini berarti kesetimbangan cenderung
bergerak ke arah produk, atau ke kanan, terlihat bahwa reaksi cenderung bergeser pada pembentukan I3- karena nilai K lebih dari 1.
Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan I2 dalam CCl4 dan Larutan KI maka semakin besar pula konsentrasi I- atau KI bebasnya, sebaliknya tetapan kesetimbangan akan semakin kecil. Konsentasi molekul I2, dan ion I3- yang paling besar ditemukan pada campuran I2 dalam CCl4 0,08M & KI 0,1M dengan nilai secara berturut-turut 0,023 M dan 1,77 x 10-2 M. Lain halnya dengan nilai konsentrasi ion I-, nilai yang terbesar justru ditemukan pada campuran CCl4 0,02M & KI 0,1M dengan nilai 0,0986 M.
ABSTRACT
the experiment was designed to determine the distribution constant (Kd) and the equilibrium constant (K) of a solution of homogeneous and heterogeneous equilibrium.
Determination of distribution constants is done by observing sudatu heterogeneous equilibrium between I2 in n-hexane and water.
after that, also determined the value of the equilibrium constant, by observing the homogeneous equilibrium process with the addition of Ki into a solution of I2 in n-hexane.
methods used in this experiment is the extraction and titration. Solvent extraction process to be separated between the two layers. The first layer is water, and the second layer is n-hexane. phenomenon that occurs in the solution caused by the character polarity of I2. I2 is non-polar, and it just dissolves well in non-polar solvents, and slightly soluble in water solvent.
The next stage is the process of titration.
The second layer is titrated with sodium thiosulfate,
This process, aims to determine the concentration of I2 in each solvent, the solvent being in the water, and who resides in the organic solvent n-hexane.
Two of these methods is done for the solution of equilibrium heterogeneous and homogeneous equilibria.
for homogeneous equilibrium solution, added KI into a separating funnel.
From these experiments, the distribution constants obtained for concentrations of 0.01, 0.02, 0.004, and 0.08 M in a row are: 0.26829, 0.05092, 0.0195037, and 0.039485. while the equilibrium constants are:
