Konduktometri

KONDUKTOMETRI

LAPORAN TETAP

PRATIKUM INSTRUMEN DAN PENGUKURAN OLEH :

Kelompok 3 (2.KC)

1. Melia (NIM 061430401228)

2. Riza Apriana (NIM 061430401235)

3. Sandi Satria Wibiseno (NIM 061430401237)

4. Teta Hoiriah (NIM 061430401242)

5. Dwi Indah Mayasari (NIM 061430401989)

Instruktur : Dr.Rusdianasari, M.Si

JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2015

KONDUKTOMETRI

1. Tujuan Percobaan

2. Alat dan Bahan yang digunakan Alat yang digunakan

- Elektroda emmension cell dengan konstanta cell 0,79 - Gelas kimia 250ml 1 buah

- Gelas kimia 100ml 3 buah - Labu ukur 100ml 3 buah - Pipet ukur 10ml 1 buah

- Pipet tetes 1 buah

- Kaca arloji 2 buah

- Corong 2 buah

- Spatula 2 buah

- Pengaduk 2 buah

- Alat konduktometer seperangkat Bahan yang digunakan

- KCl 1M - NaOH 1M - CH3COOH 1M

3. Dasar Teori

Konduktometri adalah salah satu metoda analisa kimia kuantitatif berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Kelebihan ini meliputi biaya yang rendah. Voltmeter dan elektroda jauh lebih murah dibandingkan dengan instrumen-instrumen ilmiah yang paling modern

Salah satu sifat larutan elektrolit adalah kemampuannya untuk menghantarkan arus listrik. Sifat hantaran ini sangat berguna di dalam pemecahan berbagai persoalan dalam bidang elektroanalisis. Secara kuantitatif sifat hantaran ini dapat digunakan untuk analisis suatu zat yang dipelajari dalam konduktometri. Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion didalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Daya hantar listrik merupakan kebalikan dari tahanan, sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm. Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik berbanding lurus dengan

luas permukaan elektroda dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda.

Berdasarkan hukum Ohm bahwa arus listrik I (ampere) yang mengalir dalam sebuah konduktor berbanding lurus dengan gaya gerak listrik E (volt) dan berbanding terbalik dengan hambatan R (ohm) dari konduktor.

I=E/R ... (1)

Sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1 . Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan yang mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (I).

G = l/R = k (A / I) ... (2)

Kemampuan suatu zat terlarut untuk mengantarkan arus listrik disebut daya hantar ekivalen yang didefinisikan sebagai daya hantar suatu gram ekivalen zat terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua elektroda adalah 1 cm. yang dimaksud dengan berat ekivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan negatif atau positif. Volume larutan (cm3) yang mengandung satu gram ekivalen zat terlarut.

Konduktivitas mempunyai siemens per cm. konduktivitas larutan kimia lazimnya berkisar antara 0,1-2000 mili siemens per cm (ms/cm). kalau dua elektroda direndam dalam larutan yang mengandung ion-ion, maka akan mengalir arus listrik antara kedua elektroda tersebut, apabila terdapat beda tegangan listrik antara kedua elektroda tersebut.

Arus mengalir dari katoda yang bermuatan negative ke anoda yang bermuatan positif. Sebagai pebawa arus adalah ion-ion dalam larutan. Selisih potensial antara kedua elektroda tersebut tidak boleh terlalu besar agar tidak terjadi elektrolisa.Besarnya arus yang mengalir ditentukan oleh parameter-parameter sebagai berikut :

- Beda tegangan antara kedua elektroda. - Konsentrasi ion-ion.

- Sifat ion seperti besarnya muatan, derajat disosiasi, besarnya ion, kompleksasi dengan molekul lain dan sebagainya.

- Suhu larutan.

- Luas permukaan masing-masing elektroda. - Jarak antara katoda dan anoda.

Semakin besar arus makin besar pula konduktivitas K. Luas permukaan elektroda dan jarak antara katoda dan anoda merupakan parameter yang tetap,

karena parameter-parameter tersebut bergantung pada rancangan elektroda. Oleh karena itu setiap elektroda mempunyai factor tersendiri yang dimasukkan dalam perhitungan konduktivitas ( cell constant K/cm ).

Pada permukaan elektroda dapat terjadi tegangan lebih ( over voltage ) yang tidak sebanding lagi dengan arus dan konsentrasi ion. Untuk mencegah tegangan lebih tersebut perbukaan elektroda dilapis dengan lapisan platinum yang halus dan aktif. Pelapisan elektroda dengan platinum disebut “platinizing”.

Parameter harus dipertahankan tetap sama selama pengukuran konduktivitas adalah suhu larutan. Sebaiknya digunakan wadah titrasi yang dindingnya berlapis dua, sehingga dalam dinding tersebut dapat dialirkan air pada suhu tertentu dari thermostat.

4. Prosedur Kerja

Kalibrasi Konduktometer

a. Selkonduktivitas dipasang pada socket ‘cond cell’ dengan socket berwarna hitam

b. Resistance termometer Pt-100 dipasang pada socket warna merah. c. Alat Konduktometer dihidupkan.

d. Harga pada elektroda emmension cell dicek harga konstanta sel dan pada ‘cell const’ dimasukkan harga 1,00 dan tombol x1 ditekan.

e. Harga temperature pada ‘temp’ dimasukkan dengan menekan tombol ‘temp’.

f. Harga koefisien temp dimasukkan untuk larutan KCl 1,95 sedangkan untuk yang lain dapat dimassukkan konstanta 2.

g. Frekuensi 2 KHz ( tombol tidak ditekan ) digunakan.

h. Gelas kimia diisi dengan 50 ml KCl 1M dan dimasukkan elektroda kedalamnya.

i. Temperature larutan KCl 1 M diatur sesuai dengan tabel berikut ini T (0_{C) KTabel (mS/cm) T (}0_{C) KTabel (mS/cm)} 0 7,15 24 122,64 10 9,33 25 12,88 15 10,48 26 13,13 20 11,67 27 13,37 21 11,91 28 13,62 22 122,15 29 13,87 23 12,39 30 14,12

j. Harga K dimasukkan pada suhu larutan untuk menghitung konstana sel (K). Dimana K = KTabel pada temp T/ KPengukuran

k. Harga konduktivitas larutan KCl dicatat.

l. Konduktivitas pada CH3COOH 1M dan NaOH 1M dicari dan

dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis serta dicari persen kessalahannya.

Kation λ0 (S.cm2_{/mol) Anion λ0 (S.cm}2_/mol)

H+ _{349,8 OH}- _198,3 Na+ _{50,1 Cl}- _76,3 K+ _{72,5 I}- _76,8 NH4+ 73,5 CH3COO- 40,9 C2O42- 74,2 HCO3 44,5 5. Data pengamatan - Kalibrasi Konduktometer Konsentrasi KCl : 1 M TemperaturKCl : 27,7 0_C

Konstanta pada elektroda : 0,79 mS/ cm Konstanta pada tabel : 13,61 mS/cm Konstanta pengukuran : 10,83 mS/cm - Pengukuran harga K pada sample

No Nama Sample T (0_{C) Harga K} 1 KCl 1M 27,7 136,1 mS/cm 2 NaOH 1M 29,8 214 mS/cm 3 CH3COOH 1M 28,6 232 mS/cm 4 AMDK 29,4 1197 μ S/cm 6. Perhitungan - Kalibrasi Konduktometer Konstanta sel = K_Tabel KPengukuran = 13,61 mS/cm 10,83 mS /cm = 1,2567

%Kesalahan = Praktek−Teori_Praktek x 100%

= (1,2567−0,79)_1,2567 x 100% = 37,1365%

- Pengukuran harga K pada sample KCl 1M 100ml g = M. V. BM = 1M . 0,1 L. 74,555 gr/mol = 7,4555 gr NaOH 1M 100ml g = M. V. BM = 1M . 0,1 L. 40 gr/mol = 4 gr CH3COOH 1M 100ml M1= . ρ .1000 BM = 99,7 . 1,050 gr /ml . 1000_{60,05 gr /mol} = 17,4329 M V1 = M₂.V₂ M1 = 1 M . 100 ml_{17,4329 M} = 5,7362 ml Nilai K pada KCl 1M λ0 K+ = 73,5 S.cm2 / mol KPraktek = 136,1 mS/cm λ0 Cl- = 76,3 S.cm2 / mol L = λ0 =

S . cm 2/mol x conc mol/ L

1000 cm3/L

Jika konsentrasi KCl 1M maka : L Cl- _{= 76,3 mS/cm}

L K+ _{= 73,5 mS/cm}

L KCl = 149,8 mS/cm

= 9,1455% Nilai K pada NaOH 1M

λ0 Na+ = 50,1 S.cm2 / mol KPraktek = 214 mS/cm

λ0 OH- = 198,3 S.cm2 / mol

L = λ0 =

S . cm 2/mol x conc mol/ L

1000 cm3/L

Jika konsentrasi NaOH 1M maka : L OH- _{= 198,3 mS/cm}

L Na+ _{= 50,1 mS/cm}

L NaOH = 248,4 mS/cm

%Kesalahan = 248,4 mS/cm−214 mS/cm_{248,4 mS/cm} . 100% = 13,8486%

Nilai K pada CH3COOH 1M

λ0 H+ = 349,8 S.cm2 / mol KPraktek = 232 mS/cm

λ0 CH3COO- = 40,9 S.cm2 / mol

L = λ0 =

S . cm 2/mol x conc mol/ L

1000 cm3

/L

Jika konsentrasi NaOH 1M maka : L CH3COO- = 40,9 mS/cm L H+ _{= 349,8 mS/cm} L CH3COOH = 370,7 mS/cm %Kesalahan = 370,7 S . cm2 /mol−232 mS/cm_{370,7 mS /cm} . 100% = 31,4157% 7. Analisa Percobaan

Dalam percobaan konduktometri yang bertujuan untuk mengetahui daya hantar listrik suatu larutan atau konduktivitas pada suatu lautan. Larutan yang digunakan ada tiga yaitu KCl 1M, NaOH 1M, dan CH3COOH 1M. Pertama

melakukan kalibrasi pada konduktometer sesuai dengan prosedur. Kalibras digunakan untuk mengetahui kebenaran dari nilai suatu pengukuran. Pada percbaan diperoleh %kesalahan 37,1365%.

Selanjutnya dilakukan penukuran konduktivitas pada larutan KCl 1M diperoleh 136,1 mS/cm sedangkan secara teori adalah 149,8 mS/cm sehingga diperoleh %kesalahan KCl 1M sebanyak 9,1455%. Pada larutan NaOH 1M secara praktek dan teori diperoleh 214 mS/cm dan 248,4 mS/cm dengan

%kesalahan 13,8486%. Pada larutan CH3COOH 1M secara praktek dan teori

didapat 232 mS/cm dan 370,7 mS/cm dengan %kesalahan 31,3157%.

Hal yang paling penting dalam percobaan ini adalah pengecekan dan kalibrasi . Didalam konduktometer terdapat elektrroda yang harus dicek baik yang anoda maupun katoda. Elektroda tersebut berfungsi untuk merespon daya hanta listrik pada larutan. Diibaratkan sebagai jembatan untuk menghubungkan dua daratan yang terpisah.

8. Pertanyaan

- Mengapa diperlukan kalibrasi sebelum menggunakan alat ?

- Mengapa pada saat kalibrasi haus menggunakan elektrodan emmension cell ?

- Jelaskan prisip pengukuran konduktometer ! Penyelesaian

- Sebelum menggunakan alat harus memerlukan kalibrasi. Hal terssebut dikarenakan kalibrasi sangat penting untuk mencapai ketelusuran pengukuran, selain itu dapat menenukan deviasi dan kebenaran konvensional nilai penunjuk alat ukur.

- Karena elektroda yang terdapat pada alat konduktometer ada dua yaitu anoda dan katoda dimana keduanya akan merespon aliran listrik yang masuk yang dialirkan dari muatan positif ke muatan negatif. Jadi intinya elektroda berfungsi untuk merespon aliran listrik.

- Prinsip pengukuran pada konduktometer ialah sel hantaran yang dicelupkan kedalam larutan ion + dan ion – yang ada dalam larutan menuju sel hantaran yang menghasilkan sinyal listrik berupa hambatan. 9. Kesimpulan

- Pada kalibrasi konduktometer diperoleh TKCl = 27,7 dengan Ktabel = 13,61

mS/cm dan Kpengukuran = 10,83 mS/cm dengan %kesalahan 37,1365.

- Pada pengukuran nilai konduktivitas 1. KCl 1M diperoleh %kesalahan 9,1455 2. NaOH 1M dengan %kessalahan 13,8486 3. CH3COOH 1 M didapat %kesalahan 37,4157

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. Praktikum Instrumen dan Pengukuran. Konduktometer. 2015. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang