Laporan Konduktivitas OK [PDF]

Citation preview

Penentuan Konduktivitas Larutan



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Tujuan Percobaan 1.1.1 Dapat membedakan larutan elektrolit dan non elektrolit 1.1.2 Dapat menentukan konduktivitas suatu larutan dengan cara yang sederhana



1.2



Dasar Teori 1.2.1 Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua jenis, yaitu larutan elektrolit dan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan elektrolit dibedakan atas : 1. Elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya di dalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (α = 1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah : a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HClO3, H2SO4, HNO3, HClO4, HBR. b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti : NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Mg(OH)2, Sr(OH)2. c. Garamgaram yang mudah larut seperti : NaCl, KI, Al2(SO4)3. 2. Elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga ionisasinya sebesar 0 < α < 1. Yang tergolong elektrolit lemah : a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2S, H2CO3, HNO2, HClO. b. Basa-basa lemah, seperti : NH4OH, Ni(OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)3. c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl dan PbI2. Larutan non eektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilka ion-ion (tidak mengion). Yang tergolong dalam jenis ini misalnya : -



Larutan urea



-



Larutan sukrosa



-



Larutan glukosa



-



Larutan alkohol



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



1.2.2



Konduktivitas Konduktivitas adalah kemampuan suatu larutan dalam menghantarkan arus listrik. Konduktivitas digunakan untuk ukuran larutan elektrolit. Konsentrasi elektrolit sangat menentukan besarnya konduktivitas. Daya hantar suatu larutan tergantung dari : a. jumlah ion yang ada b. kecepatan dari ion-ion pada beda potensial antara kedua elektroda.



Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan ion adalah a. berat dan muatan ion b. adanya hidrasi c. orientasi atmosfer pelarut d. gaya tarik antar ion e. temperatur f.



viskositas Jika larutan diencerkan maka untuk elektrolit lemah α nya semakin besar dan



untuk elektrolit kuat gaya tarik antara ion semakin kecil. Pada pengenceran tidak terhingga, daya hantar ekivalent elektrolit hanya tergantung pada daya ionnya. Masing-masing ion mempunyai daya hantar ekivalent yang tergantung pada : -



jumlah ion yang ada



-



kecepatan ion pada beda potensial antara kedua elektroda yang ada.



Jumlah ion yang ada tergantung dari jenis elektrolit (kuat atau lemah) dan konsentrasi, selanjutnya pengenceran baik untuk elektrolit lemah atau kuat memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimum pada pengenceran tak terhingga (Sukardjo, 1990).



Penghantar logam disebut penghantar kelas utama, dalam penghantar ini listrik mengalir sebagai electron. Tekanan dari penghantar ini bertambah dengan naiknya temperatur. Larutan eleltrolit juga dapat menghantarkan listrik, penghantar kedua. Dalam penghantar ini disebabkan oleh gerakan ion-ion dari kutub satu ke kutub



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



lainnya. Berbeda dengan penghantar logam, elektrolit tahanannya berkurang bila temperatur naik.



Daya hantar listrik suatu larutan tergantung dari : 1. Jumlah ion yang ada. Jumlah ion yang ada tergantung dari elektrolit (kuat/lemah) dan konsentrasi. Pengenceran untuk elektroda memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimal pada pengenceran tak terhingga. 2. Kecepatan dari ion pada beda potensial antara kedua elektroda (Tony Bird, 1997). Pengukuran konduktivitas mula-mula pada konsentrasi menunjukkan adanya dua golongan elektrolit yaitu : -



Elektrolit kuat



: konduktivitas mula-mula elektrolit kuat hanya sedikit



berkurang dengan bertambahnya konsentrasi. -



Elektrolit lamah



: konduktivitas molar elektrolit lemah normal pada



konsentrasi mendekati nol tetapi turun tajam saan konsentrasi bertambah.



1.2.3



Pengukuran Konduktivitas Aliran listrik dalam suatu elektrolit akan memenuhi hokum ohm yang menyatakan bahwa “besarnya arus listrik ( I ampere) yang mengalir melalui suatu larutan sama dengan perbedaan potensial ( V volt) dibagi dengan tahanan (R ohm), secara sistematis : 𝐼=



𝑉 𝑅



tahanan suatu larutan bergantung pada dimensi larutan lainnya berdasarkan rumus : 𝑙 𝜌 𝐴 Konduktivitas spesifik atau konduktivitas (K) : 𝑅=



𝐾=



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



1 𝜌



Penentuan Konduktivitas Larutan



Dengan demikian rumusan konduktivitas dapat ditulis : 𝑉 𝑙 →→→ 2. 𝑅 = 𝜌 𝐼 𝐴



1. 𝑅 =



𝑉 𝑙 = 𝜌 𝐼 𝐴 𝑉. 𝐴 1 𝜌= →→→ 𝐾 = 𝐼. 𝑙 𝜌



𝐾=



𝐽𝐴𝐷𝐼, 𝐾 =



1 𝑉.𝐴 𝐼.𝑙



→→→ 𝐾 =



𝐼. 𝑙 𝑉. 𝐴



𝐼 𝐼 𝑋 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑥 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑠𝑒𝑙 𝐾. 𝑉 𝐴



𝑙 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔. 𝐴 = 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑙𝑖𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔. 𝐾 = 𝑘𝑜𝑛𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑎𝑠. 𝜌 = 𝑡𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠. Larutan elektrolit mengandung partikel-partikel yang bermuatan (kation dan anion. Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday diketahui bahwa jika arus listrik yang dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gas. Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi.K tidak ditentukan dengan mengukur l dan A, tetapi ditentukan dengan mengukur R suatu larutan yang telah diketahui Ls nya. Biasanya dipakai larutan



KCl dari 1, 0,1 atau 0,01



dermal. Tabel Daya Hantar Jenis Larutan KCl ( Ohm-1cm-1).



Konsentrasi



Gr KCl / 1000



Gr KCl / 1000 gr



dermal



gr air



larutan



Ls 18˚C



Ls 25˚C



0,01



0,74625



0,74526



0,00122052



0,00140877



0,10



7,47896



7,4191



0,0111667



0,0128560



1,00



76,6276



71,1352



0,0097838



0,111342



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



1.2.4 Sel Konduktan Sel konduktan adalah alat untuk mengukur konduktivitas suatu larutan. Sel konduktansi terdiri dari wadah kecil, tempat larutan yang akan diukur konduktivitasnya



ditempatkan



ke



dalam



larutan



yang



hendak



diukur



konduktivitasnya, ditempatkan dua elektroda platina berbentuk bujur sangkar yang diletakkan berhadapan dengan jarak tertentu.



Bagian-bagian Sel Konduktan : a. Multimeter b. Power supplay c. Batang platina d. Jepit buaya e. Kabel



multimeter Power SupplyPower 𝜇𝐴𝜇𝐴



kabelkabel Penjepit buayaPenjepit buaya Batang platinaBatang



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



BAB II METODOLOGI 2.1. Alat



2.2



2.3



a.



Gelas Kimia



e. Botol Semprot



b.



Labu Ukur



f. Corong



c.



Pipet Volume



g. Pipet Ukur



d.



Bulp



h. Sel Konduktansi



Bahan a.



NaCl 2M



e. NaCl 0,001M



b.



NaCl 1M



f. Minyak Tanah



c.



NaCl 0,1M



g. Etanol



d.



NaCl 0,01M



Prosedur Kerja a. Larutan NaCl 2 M  Mengambil 100 ml NaCl 2 M ke dalam gelas kimia



b. Pengenceran larutan NaCl 1M  Mengambil 100 ml NaCl 2 M dengan pipet ukur dan memasukkan ke dalam gelas kimia  Melarutkan 100 ml NaCl dengan aquades dan memindahkan ke dalam labu ukur  Menambahkan aquades ke dalam labu ukur hingga volume 100 ml dan mengocok larutan agar tercampur  Memindahkan 100 ml NaCl 1 M ke dalam gelas kimia c.



Pengenceran larutan NaCl 0,1 M  Mengambil 10 ml NaCl 1 M dengan pipet ukur dan memasukkan ke dalam gelas kimia



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



 Melarutkan 10 ml NaCl dengan aquades dan memindahkan ke dalam labu ukur  Menambahkan aquades ke dalam labu ukur hingga volume 100 ml dan mengocok larutan agar tercampur  Memindahkan 100 ml NaCl 0,1 M ke dalam gelas kimia d.



Pengenceran larutan NaCl 0,01 M  Mengambil 10 ml NaCl 0,1 M dengan pipet ukur dan memasukkan ke dalam gelas kimia  Melarutkan 10 ml NaCl dengan aquades dan memindahkan ke dalam labu ukur  Menambahkan aquades ke dalam labu ukur hingga volume 100 ml dan mengocok larutan agar tercampur  Memindahkan 100 ml NaCl 0,01 M ke dalam gelas kimia



e.



Pengenceran larutan NaCl 0,001 M  Mengambil 10 ml NaCl 0,001 M dengan pipet ukur dan memasukkan ke dalam gelas kimia  Melarutkan 10 ml NaCl dengan aquades dan memindahkan ke dalam labu ukur  Menambahkan aquades ke dalam labu ukur hingga volume 100 ml dan mengocok larutan agar tercampur  Memindahkan 100 ml NaCl 0,001 M ke dalam gelas kimia



f.



Mengukur Konduktivitas Larutan  Merangkai alatnya  Memasukkan batang platina yang telah dirangkai pada sel konduktan ke dalam larutan NaCl 1M, NaCl 0,1M, NaCl 0,01M, NaCl 0,001M, minyak tanah dan etanol.  Mencatat hasil pengukuran dan suhunya



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



2.4 Diagram Alir Mengencerkan larutan NaCl 2 M menjadi 1 M



Melarutkan 100 ml NaCl 2 M dengan aquades hingga volume mencapai 100ml pada labu ukur



Mengencerkan larutan NaCl 1 M menjadi 0,1 M



Melarutkan 10 ml NaCl 1 M dengan aquades hingga volume mencapai 100 ml pada labu ukur



Mengencerkan larutan NaCl 0,1 M menjadi 0,01 M



Melarutkan 10 ml NaCl 0,1 M dengan aquades hingga volume mencapai 100ml pada labu ukur



Mengencerkan larutan NaCl 0,01 M menjadi 0,001 M



Melarutkan 10 ml NaCl 0,01 M dengan aquades hingga volume mencapai 100ml pada labu ukur



Menentukan konduktivitas larutan NaCl, minyak tanah, dan etanol dengan menggunakan sel konduktansi



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN



3.1



Data Pengamatan Larutan



Konduktivitas



Suhu



NaCl 2 M



147,8 µs/cm



29,9 º C



NaCl 1 M



86,4 µs/cm



30,3 º C



NaCl 0,1 M



37,11 µs/cm



30,4 º C



NaCl 0,01 M



8,31 µs/cm



30,5 º C



NaCl 0,001 M



3,26 µs/cm



31,5 º C



Minyak tanah



0,02 µs/cm



30,4 º C



Etanol



1,04 µs/cm



31,4 º C



3.2



Pembahasan Pada percobaan penentuan konduktivitas ini bertujuan untuk mengetahui daya hantar larutan NaCl dengan konsentrasi yang berbeda-beda, larutan minyak tanah dan larutan etanol. Pada percobaan ini, membuat larutan NaCL dengan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu NaCl 2 M, NaCl 1 M, NaCl 0,1 M, dan NaCl 0,001 M dengan konsentrasi 2 M sebagai larutan induk. Dari larutan induk tersebut melakukan pengenceran dengan menggunakan aquades sebagai pelarut. Larutan yang diukur konduktivitasnya adalah larutan NaCl, larutan minyak tanah dan larutan etanol. Larutan NaCl merupakan larutan elektrolit. NaCl merupakan senyawa ionik yang bila dilarutkan dalam aquades akan terionisasi sempurna dan berubah menjadi ion-ion dalam larutannya yaitu ion Na+ dan Cl- sehingga larutan NaCl ini memiliki muatan yang dapat menghantarkan listrik. Larutan NaCl merupakan larutan elektrolit kuat, senyawa termasuk elektrolit kuat mempunyai daya hantar listrik relatif lebih baik walaupun memiliki konsentrasi yang kecil. Pengaruh konsentrasi pada



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



pengukuran daya hantar listrik adalah semakin besar konsentrasi larutan maka daya hantar listriknya semakin besar juga. Hal ini dikarenakan semakin pekat konsentrasi larutan maka semakin banyak NaCl yang terlarut dalam aquades sehingga menyebabkan NaCl terionisasi dan menghasilkan muatan-muatan negatif dan positif. Apabila semakin banyak muatan-muatan dalam larutan maka semakin besar arus listrik yang dihantarkan, hal ini tentunya akan menyebabkan nilai daya hantar listrik suatu larutan semakin besar. Begitupun sebaliknya, dengan larutan memiliki konsentrasi rendah maka semakin sedikit muatanmuatan yang ada pada larutan semakin kecil daya hantar suatu larutannya. Saat mengukur konduktivitas, elektroda konduktiviti meter tercelup seluruhnya ke dalam larutan agar elektroda mengukur daya hantar listrik larutan secara benar. Apabila tidak tercelup seluruhnya memungkinkan sensor elektroda tidak akan mengukur konduktivitas dengan benar.



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : a. Larutan NaCl merupakan larutan elektrolit b. Larutan NaCl konsentrasi 2M memiliki nilai konduktivitas sebesar 147,8µs/cm



c. Larutan NaCl konsentrasi 1M memiliki nilai konduktivitas sebesar 86,4 µs/cm d. Larutan NaCl konsentrasi 0,1M memiliki nilai konduktivitas sebesar 10,89 µs/cm e. Larutan NaCl konsentrasi 0,01M memiliki nilai konduktivitas sebesar 8,31 µs/cm f. Larutan NaCl konsentrasi 0,001M memiliki nilai konduktivitas sebesar 3,26 µs/cm g. Larutan minyak tanah dan etanol merupakan larutan non elektrolit h. Besarnya konsentrasi mempengaruhi konduktivitas suatu larutan, semakin besar konsentrasi suatu larutan maka semakin besar konduktivitasnya



4.2



Saran 1. Untuk praktikum selanjutnya sebaiknya tiap kelompok menguji konduktivitas larutan yang berbeda-beda. 2. Untuk praktikum selanjutnya sebaiknya percobaan dilakukan menggunakan sel konduktan yang dibuat secara sederhana oleh praktikan.



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



DAFTAR PUSTAKA Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit.Sahri.Ohlog.Com,24 Desember 2014,20.00 Wita.



https ://himka1polban.wordpress.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-pengukurankonduktivitas-larutan/,25 Desember 2014, 14.00 Wita



Sukardjo.2002.Kimia Fisika.Rineka Cipta; Jakarta. Purba, M., 2006, “Kimia SMA Kelas XII,” Jakarta : Erlangga Sukardjo, Prof., Dr., 1997, “Kimia Fisika”, Jakarta : PT. RINEKA CIPTA



http : //www.chem-is-try.org, 25 Desember 2014 15.00 WITA



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



LAMPIRAN



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



PERHITUNGAN a. pengenceran 2 M larutan NaCl menjadi 1 M V1 x M1 = V2 x M2 V1 x 1 M = 50 ml x 2 M V1 = 100 ml b. pengenceran 1 M larutan NaCl menjadi 0,1 M V1 x M1 = V2 x M2 100 ml x 0,1 M = V2 x 1 M V2 = 10 ml c. pengenceran 0,1 M larutan NaCl menjadi 0,01 M V1 x M1 = V2 x M2 100 ml x 0,01 M = V2 x 0,1 M V2 = 10 ml d. pengenceran 0,01 M larutan NaCl menjadi 0,001 M V1 x M1 = V2 x M2 100 ml x 0,001 M = V2 x 0,01 V2 = 10 ml



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



Penentuan Konduktivitas Larutan



GRAFIK KONDUKTIVITAS NaCl



Konduktivitas (ohm-1 cm-1)



160 y = 36.717x - 53.575 R² = 0.9132



140 120 100 80



Series1



60



Linear (Series1)



40 20 0 -20



0.001 M



0.01 M



0.1 M



-40



Konsentrasi (M)



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



1M



2M



Penentuan Konduktivitas Larutan



GAMBAR ALAT



LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA