SCIENCE 1 LABWORK REPORT
ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN ACID AND BASE
By: Group 6 Octaviasri Wahyu Ardiani
11315244001
Arifah Putri Kurniawati
11315244108
Diana Arfianti
11315244010
Dwi Septianingsih
11315244011
Hastari Dina Syafitri
11315244013
YOGYAKARTA STATE UNIVERSITY MATHEMATHICS AND SCIENCE FACULTY NATURAL SCIENCE STUDY PROGRAM 2012
A. OBJECTIVE 1. To determining the properties of acid and base use lakmus paper 2. To determining pH of the materials use the pH indicator stick 3. To identifying the electrical conductivity or current of each material/ substance.
B. BACKGROUND Any substance or compound having the nature of the acid, alkaline or neutral. We can determine whether a substance or compound, acid, alkaline or neutral using indicators. This indicator can be a universal indicator or litmus blue - red litmus made in the laboratory, or can also use acid-base indicator with materials from nature. Acid-base indicator natural use of natural materials such as hibiscus, Hidrangea flower, purple cabbage, turmeric and some other plant species. Acid-base indicator is a good dye that gives a different color in acid solution and bases solution. Turmeric, purple yams, red cabbage, hibiscus, and other natural indicators have color pigment so that when extracted will produce a specific color. The extract is in neutral. Dye plants that will be extracted resulting in different colors in different pH. That is why these plants can be used as a natural indicator that can determine the nature of the acid or alkaline a substance. The results of testing the color of the standard solution that has a certain pH, showing a natural pH indicator which is working. These colors can be used as a standard in the measurement of pH of the solution of unknown pH. Indicators may describe a natural indeed a strong acid and strong base in completely. But for solutions that are weak acids or weak bases, indicators are less able to detect the properties of natural substances as well. For example H3PO4. The solution should be acid etched with a weak current natural indicators even show properties such as strong acids. Therefore, the use of natural indicators are not always right at some solution. So to be sure, the solutions should be tested using synthetic indicators. Systematic errors may also affect the validity of an indicator when in use.
C. BASIC THEORY Acid Acid was originally from the Latin, namely Denfan ktaacidus which means sour. According to Arrhenius acid is a compound that produces hydrogen ions when dissolved in water solvent. Acid strength is determined by more or less hydrogen ions are produced. The more H + ions produced, the stronger the acid properties. 1. The nature of acid An acidic substance can be said if the substance has properties as follows.
a. Having a sour / acidic / sour when tasted. b. Produces H + ions when dissolved in water. c. Has a pH less than 7 (pH <7). d. Is corrosive, meaning that it can cause rust on metal. e. When tested with litmus paper, resulting in color changes as follows. • Blue Litmus -> changed to red. • Litmus red -> red remained. f. Conduct electricity. g. React with metals produces hydrogen gas.
2. Acid grouping Based on the strength, the acid was divided into two groups, namely: a. Strong acids, ie acids which produce a lot of ions present in solution (perfect ionized acid in the solution). b. Weak acid, is a slightly acidic generating ions present in solution (only partially ionized).
3. Acids are also useful in our daily life example is as follows: a. Process in the manufacture of fertilizer b. Process in Preparation of drugs c. Cleaning metal surfaces d. The process of making explosives e. The process of making food preservative
• Bases According to Arrhenius bases are compounds that are dissolved in water that already produces hydroxide ions (OH). Increasing number of OH ions produced, the stronger is the nature of basanya. Languages can also neutralize acid (H +) and produce water (H20).
1.Characteristics of base a. It seemed bitter and feels slippery on the skin. b. If the substance is dissolved in water will be produced ions OH ". c. Has a pH above 7 (pH> 7). d. Is the electrolyte. e. When tested using litmus paper will give the following results. • Litmus red -> change color to blue.
• Litmus blue -> blue fixed f. Neutralize the acidic nature.
2. Grouping base Based on the ability to release ions OH ", base can be divided into two namely: a. Strong bases, ie bases that can produce OH ions in large numbers. Strong bases are usually referred to as kausatik. Examples like sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide. b. While the tongue is weak, the base which can produce OH "in the amount of small amonia.
3. The use of bases in a daily life a. Ingredient in the manufacture of cement. b. Preparation of detergent / soap. c. Baking soda in baking.
Some common examples of acids and bases in everyday life. [H+]
pH Example
1 X 100
0
HCl
1 x 10-1
1
Stomach acid
1 x 10-2
2
Lemon juice
1 x 10-3
3
Vinegar
1 x 10-4
4
Soda
1 x 10-5
5
Rainwater
1 x 10-6
6
Milk
Neutral 1 x 10-7
7
Pure water
1 x 10-8
8
Egg whites
1 x 10-9
9
Baking soda
Acids
Bases
1 x 10-10 10
Tums® antacid
1 x 10-11 11
Ammonia
1 x 10-12 12
Mineral lime - Ca(OH)2
1 x 10-13 13
Drano®
1 x 10-14 14
NaOH
Acid-Base Indicators
In determining the nature of the solution, can use several indicators. Here is the explanation of these indicators are:
1.Universal indicator All the properties of acids and bases have specific properties, not all of the acid has the same properties as well as on the bases. We also already know that amino acids are divided into two, namely weak and strong acids, as well as a base, there is a strong base and a weak base. Strength of the acid or base depending on how a compound described in the formation of ions if these compounds in water. Acid or base is also an electrolyte, an electrolyte solution conductivity depends on the concentration of ions in solution. Strong electrolytes if it can completely ionized so that relatively large concentrations of ions, weak electrolytes if only a small fraction can ionized, so that the ion concentration is relatively low. To find a solution, including electrolytes or not to use the tool or test electrolyte can also use a pH meter, and a universal indicator to determine the pH of a solution directly so as to know whether the solution including acid, base or salt. PH values are indicated by the scale, systematically with number 014. How to use universal indicators are as follows:
1. Dip the paper universal indicator solution to be investigated in the pH value of his or shed a universal indicator solution were investigated. 2. Observe the color changes that occur 3. Compare the color change with standard color.
2. Litmus paper As explained earlier, acid and alkaline solution will give a certain color when reacted with the indicator. The indicator is a complex compound that can react with acids and bases. With the indicators, we can find a substance is acidic and alkaline. Indicators can also be used to determine the level of strength of an acid or base. Some indicators are made from natural pigments of plants, but there are also some indicators that are made synthetically in the laboratory. Indicators are often available in the laboratory is practical and litmus paper because it's cheap. We know of two kinds of litmus paper, namely red and blue litmus. In acid solution, litmus paper is always colored red, whereas in an alkaline solution is always blue litmus paper. Thus, the acidic solution will alter the color of litmus paper into red and blue base solution will change the color of red litmus to blue. Some types of plants can also be used as an indicator. One of the plants that can also be used as an indicator is a hydrangea plant. Hydrangea flower color depends on soil acidity. Hydrangea pink (pink) will change to blue when grown in soil that is too acidic. Litmus and hydrangea is one example of a pH
indicator. Terms ddijadikan whether or not a substance is acid-base indicator is the occurrence of an indicator changes color when dropped into a solution of acid and alkaline solution. To test the acid-base properties of a substance is always used in the form of a solution, because in the form of a solution of acid and alkaline nature of nature is more easily detected. Here is a pH indicator that we often use in the laboratory. The indicators show a color change lerutan at a certain pH range. No Name Change Indicator pH Range Color 1. Fenoftalein 8.3 to 10 No color – Pink 2. Methyl Orange 3.2 to 4.4 Red – Yellow 3. Methyl Red 4.8 to 6.0 Red – Yellow 4. Bromtimol blue 6.0-7.6 Yellow – Blue 5. Methyl blue from 10.6 to 13.4 Blue – Purple
Litmus paper is paper that is given a chemical compound that will show different colors when put in acid or alkaline solution. Litmus paper will change color according to the solution. The color change produced by capable real litmus paper due orchein (extract lichenes) are colored in blue litmus paper. Blue litmus lamus extract made by adding blue to the white paper. Litmus paper will absorb the extract then dried in the open air, so that the resulting blue litmus paper. Blue litmus paper in an alkaline solution will remain blue, because orchein is an anion, so it will not react with the anion (OH-). Red litmus paper is made by the same process with the manufacture of blue litmus paper, but added a little sulfuric acid or hydrochloric acid so that its color to red. So that the reaction mechanism in acidic orchein will re-occur. If the red litmus ketas incorporated into the acidic solution, the color will remain red because red is indeed a litmus orchein under acidic conditions. Meanwhile, when added to red litmus paper alkaline solution, then the blue orchein will return to form.
The color of litmus paper when subjected to a solution ofacid-base In solution is kind of litmus paper
Acid
Base
Netral
Red
Red
Blue
Red
Blue
Red
Blue
Blue
• The Natural Indicator Indicators of nature is a natural material that can change color in the solution acidic, basic, and neutral. Natural indicators which are usually carried out in acid-base testing is a brightly colored plants, in the form of flowers, tubers, fruit peel, and leaves.Indicator color changes color depending on crop type, such as hibiscus red in acid solution will be colored red, and in an alkaline solution is green, purple cabbage in acid solution will be colored purple and red in alkaline solution is green. Characteristics of a good interest rate is used as a pH indicator that is still fresh flowers are used only solid-colored petals while stamen and pistil are not used. In the manufacture of liquid indicator rates that are washed with clean running water also meant that the pigment colors of flowers do not come late in the water. Flowers that had been washed and cut into small pieces to expand the surface of interest rates so that the dissolving process more effective. The more surface area, the more flowers flower color pigments are soluble in the leaching process. In the process of cutting interest rate cut but not chopped into small pieces. Use of solvents to dissolve the flowers used sparingly because if excessive then the resulting solution will be diluted, causing the resulting product is less good. After overnight, the solution was filtered to obtain filtrate extracts of flowers. Flower extract is a liquid indicator. Then the indicator liquid is poured in the other jars and stored in a refrigerator until used. How to use the indicator liquid drops of the indicator is to be tested in solution pH. The solution will provide a color change which then changes the color is matched to the color on the trajectory of pH indicator. Each color on a route different pH has a pH of each color.Solution of the same color with the color of the trajectory showed that the pH of the solution pH equal to pH at pH route indicator.
Electrolyte
Electrolyte is a substance that dissolves or decomposes into the form of ions and subsequent solution into electrical conductors, ions are electrically charged atoms. Electrolytes can be water, acids, bases or other chemicals form. Electrolytes generally form acidic, alkaline or saline. Some particular gas can serve as the electrolyte in certain conditions such as high temperature or low pressure. Strong electrolytes identical to acids, bases, and salts strong. Electrolytes are ionic compounds and polar covalent bond. Most of the compounds that bind to an electrolyte ions as an example of NaCl ionic bond is a type of salt that table salt. NaCl can be a form of electrolyte solution and melt preformance. and aqueous or liquid form. whereas in the form of solid or solid ionic compounds can not serve as an electrolyte
Examples of strong and weak electrolytes are given below: Strong Electrolytes
strong acids
HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3, HClO4, and H2SO4
Weak Electrolytes
strong bases
NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)2, and Ca(OH)2
Salts
NaCl, KBr, MgCl2, and many, many more
weak acids
HF, HC2H3O2 (acetic acid), H2CO3 (carbonic acid), H3PO4 (phosphoric acid), and many more
weak bases
NH3 (ammonia), C5H5N (pyridine), and several more, all containing "N"
Electrolyte solution
Solution that can conduct electrical current is called an electrolyte solution. This solution gives symptoms such as turn on lights or the emergence of gas bubbles in solution. Electrolyte solution containing the charged particles (cations and anions). Based on experiments conducted by Michael Faraday, note that if electrical power is applied to the electrolyte solution will occur electrolysis process that produces gas. These gas bubbles are formed because of the positive ions had reduction reaction and negative ions oxidize. For example, in electrolysis reaction that produces hydrogen gas as follows. HCl (aq) → H + (aq) + Cl-(aq)
HCl solution
Reduction reaction: 2H + (aq) + 2e-→ H2 (g). Oxidation reaction: 2Cl-(aq) → Cl 2 (g) + 2eElectrolyte solution consisting of strong electrolyte solutions eg HCl, H2SO4, and weak electrolyte solution eg CH3COOH, NH3, H2S.Electrolyte solution can be sourced from ionic compounds (compounds that have ionic bonds) or polar covalent compounds (compounds that have polar covalent bonds).
Strong Electrolyte Solution
Electrolyte solution is a solution that can provide bright light and the gas bubbles arise. In a strong electrolyte solution, the molecules break down into ions (ionized perfect). Because many ions that can conduct electrical current, then power hantarnya strong. the reaction equation, strong electrolyte ionization marked with arrows in one direction to the right.
Example: NaCl (s) → Na + (aq) + Cl-(aq)
Examples of strong electrolyte solutions:Acids, eg sulfuric acid (H2SO4), nitric acid (HNO3), hydrochloric acid (Hcl).Bases, eg sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), barium hydroxide(Ba(OH)2).Salt, almost all compounds except salts of mercury.
Weak Electrolyte Solution
Weak electrolyte solution is a solution that can provide a flame dim or no light, but still there are gas bubbles on the electrodes. This is because not all break down into ions (ionization is not perfect) so there is little in solution ions that can conduct electrical current. In reaction equations, ionisation of weak electrolytes are marked with arrows both ways (back and forth). example: CH3COOH (aq) ↔ CH3COO-(aq) + H + (aq) Examples of compounds which include a weak electrolyte: CH3COOH, HCOOH, HF, H2CO3, and NH4OH
Non Electrolyte Solution
Non electrolyte solution is a solution that can not conduct electricity and does not cause gas bubbles. In the non-electrolyte solution, the molecules are not ionized in solution, so there is no
charged ions that can conduct electrical current.
Multimeter A multimeter is used to take measurements of electrical properties for a circuit such as the voltage, current, or resistance. A modern multimeter combines the abilities of legacy voltmeters, ohmmeters, and ammeters. Some of the uses of a multimeter include electrical testing on electrical power sources, motors, and other electrical circuits or components. They are typically used as a diagnostic step when troubleshooting potential electrical issues. How to Use a Multimeter to Measure Resistance? 1. To use a multimeter to measure the resistance of a circuit, the first thing that you need to do is set the meter to the “Resistance” or “Ohms” mode. 2. Connect the black or negative lead of the device to the ground lead of the meter which can also be labeled “negative” or “-.” 3. Connect the positive or red lead of the multimeter to the positive side of the meter or if labeled, the part of the device annotated with the “Ohm” symbol. 4. Set the range of the multimeter to that you are intending to measure. Most of the time this will be the “R x 100” range. 5. Test for a “0 Ohm Reading” by holding the two test leads together. If the measurement is no 0, then consider replacing the meter’s batteries before proceeding with testing. 6. Measure the resistance across the circuit you are troubleshooting by placing the black probe towards the ground end of the circuit and the red probe one the opposite side of the suspected bad circuit or gear and annotate the output.
D. TOOLS AND MATERIAL Tools: 1. Lumping 2. Pipette drops 3. Beaker glass 4. Measuring glass 5. Battery 6. Paper lakmus 7. Cable 8. Multimeter 9. Distilled water (neutral) 10. pH indicator stick
Materials: 1. H2SO4 (0,1 M ; 0,5 M ; 1 M) 2. CH3COOH (0,1 M ; 0,5 M ; 1 M) 3. Water 4. NaOH (0,1 M ; 0,5 M ; 1 M) 5. NaCl (0,1 M ; 0,5 M ; 1 M) 6. HCl (0,1 M ; 0,5 M ; 1 M)
E. PROCEDURE 1. Meansuring pH of solution with lakmus paper: Preparing the tools and materials, the materials are all of substance that provide
Putting each substance in measuring glass with pippete drops to the lumping., the substance are H2SO4 1 M, 0.5 M, 0.1 M, CH3COOH 1 M, 0.5 M, 0.1 M , NaOH 1 M, 0.5 M, 0.1 M, NaCl 1 M, 0.5 M, 0.1 M, HCl 1 M, 0.5 M, 0.1 M and water.
Putting lakmus paper (blue and red) in each substance
Indentify the change of lakmus paper colour
2. Meansuring pH of solution with pH stick Preparing the tools and materials, the substance are H2SO4 1 M, 0.5 M, 0.1 M, CH3COOH 1 M, 0.5 M, 0.1 M , NaOH 1 M, 0.5 M, 0.1 M, NaCl 1 M, 0.5 M, 0.1 M, HCl 1 M, 0.5 M, 0.1 M and water.
Putting pH indicator stick in that substance
Waiting till the pH stick was dry
Observing the pH and comparing it with pH indikator
3. Meansuring the Conductivity Preparing the tools and materials, the materials are all of substance that provide
Identificattion current of the substance in beaker glass with multimeter
Reading the scale that show
F. RESULT OBSERVATION Larutan
Kepekatan Konduktivitas Pengukuran (mA)
dengan Lakmus
pH Pengukuran pH dengan pH stik
H2SO4
1M
19
biru merah
0,5 M
17,8
biru merah
0,1 M
16
biru merah
1M
2,8
biru merah keunguan
2,4
biru merah keunguan 6
3,24
biru merah keunguan
6,28
Tidak berubah
1M
16, 38
merah biru
0,5 M
15,24
merah biru
0,1 M
13,68
merah biru
1M
11,27
biru merah
0,5 M
10
biru merah
0,1 M
8,8
biru merah
1M
23,8
biru merah
0,5 M
21,7
biru merah
0,1 M
17,5
biru merah
CH3COOH 0,5 M 0,1 M Air
NaOH
NaCl
HCl
1
7
13
2
1
G. DISCUSSION Pada praktikum kali ini yang berjudul “Electrical Conductivity in Acid and Base” bertujuan untuk menentukan asam basa suatu zat dengan menggunakan kertas lakmus, menentukan pH suatu zat dengan menggunakan pH-meter, serta untuk mengidentifikasi konduktivitas elektrik atau arus dari suatu zat. Alat yang digunakan pada praktikum kali ini meliputi Lumpang, pipet tetes, gelas beker, gelas ukur, kertas lakmus, kabeand mortar, multimeter, pH stik indicator. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain H2SO4 dengan konsentrasi 1 M, 0.5 M, 0.1 M, CH3COOH dengan konsentrasi 1 M, 0.5 M, 0.1 M , NaOH dengan konsentrasi 1 M, 0.5 M, 0.1 M, NaCl dengan konsentrasi 1 M, 0.5 M, 0.1 M, HCl dengan konsentrasi 1 M, 0.5 M, 0.1 M dan air. Indikator merupakan variable-variabel yang mengindikasikan atau member petunjuk kepada kita tentang suatu keadaan tertentu sehingga dapat digunakan untuk mengukur perubahan. Pada praktikum ini, praktikan menggunakan 2 indikator dalam menentukan derajat keasaman larutan yakni menggunakan kertas lakmus serta pH stik.. Kemudian dalam menentukan konduktivitas suatu larutan, praktikan menggunakan multimeter. Pada praktikum yang pertama, kami melakukan percobaan untuk menentukan asam basa suatu zat dengan menggunakan kertas lakmus.
Kertas lakmus merupakan indikator yang paling mudah untuk digunakan . Hal ini terjadi karena kertas lakmus memiliki rentang pH yang sangat luas. Kertas lakmus memiliki rentang pH dari 0 – 14, dengan 0 sebagai titik paling asam, 7 titik netral, dan 14 sebagai titik paling basa. Kertas lakmus terdiri dari kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru. Kertas lakmus merah akan berubah warna menjadi biru ketika berada pada larutan yang bersifat basa, dan tetap merah pada larutan yang bersifat asam. Kertas lakmus biru akan berubah warna menjadi merah ketika berada pada larutan yang bersifat asam, dan tetap biru pada larutan yang bersifat basa. Perubahan warna yang sangat jelas ini membuat kertas lakmus sangat mudah untuk digunakan, dan cenderung hanya dihafal. Perubahan warna yang mampu dihasilkan oleh kertas lakmus sebenarnya disebabkan karena adanya orchein (ekstrak lichenes) yang berwarna biru di dalam kertas lakmus. Lakmus biru dibuat dengan menambahkan ekstrak lakmus yang berwarna biru ke dalam kertas putih. Kertas akan menyerap ekstrak lakmus yang selanjutnya dikeringkan dalam udara terbuka, sehingga dihasilkan kertas lakmus biru. Kertas lakmus biru pada larutan yang bersifat basa akan tetap biru, karena orchein merupakan anion, sehingga tidak akan bereaksi dengan anion (OH-). Dalam suasana asam struktur tersebut menunjukkan terjadinya perubahan jenis ikatan , perubahan posisi ikatan rangkap terkonjugsai, dan delokalisasi. Perbedaan ini menyababkan terjadinya perubahan penyerapan panjang gelombang yang lebih tinggi, yang ditangkap oleh mata kita sebagai warna merah. Kertas lakmus merah dibuat dengan proses yang sama dengan pembuatan kertas lakmus biru, tetapi ditambahkan sedikit asam sulfat atau asam klorida agar warnanya menjadi merah. Sehingga mekanisme reaksi orchein pada suasana asam akan kembali terjadi. Apabila ketas lakmus merah dimasukkan ke dalam larutan yang bersifat asam, warnanya akan tetap merah karena lakmus merah memang merupakan orchein dalam suasana asam. Sedangkan, apabila kertas lakmus merah ditambahkan larutan yang bersifat basa, maka orchein yang berwarna biru. Penambahan ion hidroksida :
Penambahan ion hidrogen :
Pada pengukuran pH larutan dengan menggunakan lakmus, adalah dengan cara mencelupkan kertas lakmus ke dalam larutan yang akan diuji. Lalu menunggu beberapa saat hingga kertas hingga semua bagian dari kertas lakmus tercelup dengan larutan tersebut. Sehingga kita dapat mengamati warna akhir dari kertas lakmus tersebut dan dapat menyimpulkan larutan tersebut bersifat asam atau basa atau netral. Dari hasil percobaan, pada H2SO4 dengan konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M lakmus biru berubah menjadi merah. Pada CH3COOH, lakmus biru yang dicelupkan pada masing-masing CH3COOH dengan konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M berubah menjadi merah keunguan. Pada NaOH ketiga lakmus merah yang dicelupkan dalam konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M berubah menjadi biru, begitu juga ketiga lakmus yang dicelupkan dalah HCl. Sementara lakmus merah yang dicelupkan pada air tetap bewarna merah, dan lakmus biru juga tidak berubah warnanya saat dicelupkan pada air. Ini berarti bahwa H2SO4, CH3COOH, NaCl, dan HCl bersifat asam karena dapat merubah kertas lakmus biru menjadi merah. Percobaan kedua, kami melakukan percobaan untuk menentukan pH suatu zat dengan menggunakan pH-meter stik. Pada pengukuran pH menggunakan pH indicator, langkah awal yang kami lakukan memasukkan larutan ke dalam lumpang. Langkah selanjutnya yaitu menyiapkan pH stick yang kemudian dicelupkan kedalam masing-masing larutan tersebut, setelah pH stick tercelup seluruhnya kedalam larutan, kami mengamati perubahan warna yang terjadi setelah pH stick dicelupkan kedalam larutan. Setelah mengalami perubahan warna, kami mengambil pH stick dari larutan tersebut kemudian mencocokkan dengan warna-warna yang terdapat pada pH indicator yang mempunyai skala 0-6 (asam), 7 (netral), 8-14 (basa). Warna yang cocok merupakan hasil dari ukuran tingkat keasaman masing-masing larutan tersebut. Untuk pengetesan senyawa bersifat asam atau basa dapat dilakukan dengan menggunakan indikator. Indikator pada pH stik disini adalah suatu zat, yang warnanya berbeda-beda sesuai dengan konsentrasi ion-Hidrogen. Asam atau basa indikator yang tidak terdisosiasi mempunyai warna yang berbeda dengan hasil disosiasinya, sehingga memudahkan praktikan dalam menentukan apakah larutan tersebut bersifat asam atau bersifat basa.
Gambar diatas merupakan pH indiaktor yang kami gunakan untuk pengukuran asam basa pada kegiatan ini, kanan (basa), kiri (asam). Setelah pH stik dicelupkan pada masing-masing larutan selama beberapa saat, data yang diperoleh adalah pH H2SO4 adalah 1, pH CH3COOH adalah 6, pH NaOH adalah 13, pH NaCl adalah 2, pH HCl adalah 1, dan pH air adalah netral yaitu 7. Ini artinya yang merupakan asam kuat adalah H2SO4, NaCl, dan HCl. Yang termasuk asam lemah adalah CH3COOH. Yang termasuk basa kuat adalah NaOH. Sementara air bersifat netral. Asam adalah suatu zat yang apabila dilarutkan dalam air akan terionisasi menghasilkan ion hidrogen (H+) yang merupakan satu-satunya ion positif dalam larutan. Tetapi ternyata ion H+ atau proton tersebut tidak terdapat dalam keadaan bebas di dalam larutan, melainkan setiap proton akan bergabung dengan satu molekul air melalui ikatan kovalen koordinasi menjadi hironium (H3O+). Asam-asam yang dalam larutan terionisasi sempurna atau hampir sempurna disebut asamasam kuat, misalnya HNO3, HI, HBr, dan HClO4. Sedangkan asam-asam yang dalam larutan hanya terionisasi sedikit disebut asam lemah, misalnya H2CO3, H3PO4, dan HCN. Basa adalah suatu zat yang apabila dilarutkan dalam iar akan mengalami ionisasi menghasilkan ion hidroksida (OH-) sebagai satu-satunya ion negatif. Basa kuat mengalami ionisasi sempurna atau hampir sempurna menghasilkan ion OH-, contoh basa kuat adalah LiOH, KOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, dan Ba(OH)2. Basa lemah adalah larutan yang hanya terionisasi sebagian dan menghasilkan ion hidroksida sangat sedikit, contohnya adalah NH4OH, Mg(OH)2, dan Al(OH)3. Percobaan ketiga untuk mengidentifikasi konduktivitas elektrik atau arus dari suatu zat atau larutan. Daya hantar listrik (konduktivitas) adalah ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Konduktivitas digunakan untuk ukuran larutan atau cairan elektrolit. Semakin besar jumlah ion dari suatu larutan maka akan semakin tinggi nilai konduktivitasnya. Daya hantar suatu larutan tergantung dari: 1. Jumlah ion yang ada. Jumlah ion yang ada tergantung dari jenis elektrolit (kuat/lemah) dan konsentrasi selanjutnya pengenceran baik untuk elektrolit lemah/kuat memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimum pada pengenceran tak berhingga. 2. Kecepatan dari ion pada beda potensial antara kedua elektroda. Faktor yang mempengaruhi kecepatan ion adalah berat dan muatan ion, adanya hidrasi, orientasi atmosfer pelarut, gaya tarik antar ion, temperature dan viskositas.
Untuk mengukur nilai konduktivitas suatu larutan, praktikan menggunakan multimeter dimana pada ujung-ujung kabel kami hubungkan dengan kabel yang sudah dipasangi Zn pada kabel warna hitam dan Cu pada kabel warna merah. Lalu ke Zn dan Cu kami masukkan ke dalam larutan yang akan diukur. Tetapi hal yang perlu diperhatikan adalah antara logam Zn dan Cu tidak boleh saling menyentuh, karena hal ini dapat mengakibatkan hasil pengukurannya tidak valid. Dalam suatu larutan elektrolit bila diberi dua batang elektroda inert dan diberi tegangan listrik diantaranya, maka anion-anion akan bergerak ke elektroda negatif (katoda). Analisis kimia yang didasarkan pada daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion didalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Cara membaca pengukuran pada multimeter adalah dengan membaca skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk lalu hasilnya dibagi dengan skala terbesar pada batas ukur multimeter lalu dikalikan dengan pengali yang ditunjukkan pada bundaran hitam dibagian bawah dari multimeter tersebut. Daya hantar listrik (konduktivitas) adalah ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Konduktivitas digunakan untuk ukuran larutan atau cairan elektrolit. Semakin besar jumlah ion dari suatu larutan maka akan semakin tinggi nilai konduktivitasnya. Jumlah muatan dalam larutan sebanding dengan nilai hantar molar larutan dimana hantaran molar juga sebading dengan konduktivitas larutan. Konsentrasi elektrolit sangat menentukan besarnya konduktivitas molar (∆m). Konduktivitas molar adalah konduktivitas suatu larutan apabila konsentrasi larutan sebesar satu molar, sehingga secara matematis dirumuskan : ∆𝐦 =
𝑘 𝐶
Jika satuan volume yang digunakan adalah cm3 maka persamaan yang menjadi: ∆𝐦 =
1000𝑘 𝐶
Dimana, k
: konduktivitas spesifik (SCm-1)
C
: konsentrasi larutan (mol/L)
∆m
: Hantaran molar (SCm2mol-1) Jumlah ion yang ada tergantung dari jenis elektrolit (kuat/lemah) dan konsentrasi
selanjutnya pengenceran baik untuk elektrolit lemah/kuat memperbesar daya hantar dan mencapai harga maksimum pada pengenceran tak berhingga. Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Cirinya dengan alat uji elektrolit, lampu menyala terang dan di sekitar elektrode banyak gelembung gas. Contoh elektrolit kuat adalah asam kuat, basa kuat, dan garam.
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang kurang baik menghantarkan arus listrik. Cirinya dengan alat uji elektrolit, lampu menyala redup/mati dan disekitar elektrode sedikit gelembung gas. Contoh elektrolit lemah adalah asam lemah (CH3COOH) dan basa lemah (NH4OH). Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Cirinya lampu tidak menyala dan tidak dihasilkan gelembung gas di elektrode. Contoh non elektrolit adalah CO(NH2)2, C6H12O6, dan C12H11O22. Dari hasil percobaan, konduktivitas H2SO4 dari konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M berturut-turut adalah 19mA; 17,8mA; dan 16mA. Konduktivitas NaOH berturut-turut dari konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M adalah 16,38mA; 15,24mA; dan 13,68mA. Konduktivitas NaCl berturut-turut dari konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M adalah 11,27mA; 10mA; dan 8,8mA. Konduktivitas HCl berturut-turut dari konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M adalah 23,8mA; 21,7mA; dan 17,5mA. Dari data tersebut tampak bahwa semakin pekat konsentrasinya, semakin besar konduktivitasnya. Hal ini karena H2SO4, NaOH, NaCl, dan HCl merupakan elektrolit kuat. Konduktivitas mula-mula elektrolit kuat hanya sedikit berkurang dengan bertambahnya konsentrasi. Konduktivitas dari CH3COOH berturut-turut dari konsentrasi 1M; 0,5M; 0,1M adalah 2,8mA; 2,4mA; dan 3,24mA. Tampak konduktivitas CH3COOH dengan konsentrasi terendah mempunyai konduktivitas tertinggi. Hal ini disebabkan karena CH3COOH merupakan elektrolit lemah. Konduktivitas molar elektrolit lemah normal pada konsentrasi mendekati nol, tetapi turun tajam sampai nilai terendah saat konsentrasi bertambah. Sementara air mempunyai konduktivitas 6,28mA. Air yang diuji bukanlah air suling, melainkan air kran. Sehingga masih ada kemungkinan mempunyai daya hantar walaupun kecil. Konduktivitas molar elektrolit tidak tergantung pada konsentrasi. Walaupun demikian pada praktiknya, konduktivitas molar bervariasi terhadap konsentrasi, salah satu alasannya adalah jumlah ion dalam larutan mungkin tidak sebanding dengan konsentrasi larutan elektrolit, misalnya konsentrasi ion dalam larutan asam lemah tergantung pada konsentrasi asam secara rumit dan penduakalian konsentrasi nominal asam itu tidak menduakalikan jumlah ion tersebut. Kedua, karena ion saling berinteraksi dengan kuat, maka konduktivitas larutan tidak tepat sebanding dengan jumlah ion yang ada. Larutan elektrolit kuat mempunyai konduktivis yang lebih tinggi daripada elektrolit lemah, hal ini karena zat elektrolit terdisosiasi secara sempurna didalam larutan, berarti larutan elektrolit kuat dapat menghantarkan listrik dengan baik.
H. CONCLUSION 1. Menentukan sifat asam basa menggunakan kertas lakmus : Larutan
Kepekatan
Pengukuran pH dengan Lakmus
H2SO4
CH3COOH
1M
biru merah
0,5 M
biru merah
0,1 M
biru merah
1M
biru merah keunguan
0,5 M
biru merah keunguan
0,1 M
biru merah keunguan Tidak berubah
Air
NaOH
NaCl
HCl
1M
merah biru
0,5 M
merah biru
0,1 M
merah biru
1M
biru merah
0,5 M
biru merah
0,1 M
biru merah
1M
biru merah
0,5 M
biru merah
0,1 M
biru merah
2. Menentukan pH asam basa menggunakan pH stik : Larutan
Kepekatan
Pengukuran pH dengan pH stik
1M H2SO4
0,5 M
1
0,1 M 1M CH3COOH
0,5 M
6
0,1 M 7
Air 1M NaOH
0,5 M
13
0,1 M 1M NaCl
0,5 M
2
0,1 M 1M HCl
0,5 M
1
0,1 M 3. Mengidentifikasi nilai konduktivitas masing – masing larutan Larutan
Kepekatan
Konduktivitas (mA)
H2SO4
CH3COOH
1M
19
0,5 M
17,8
0,1 M
16
1M
2,8
0,5 M
2,4
0,1 M
3,24 6,28
Air
NaOH
NaCl
HCl
1M
16, 38
0,5 M
15,24
0,1 M
13,68
1M
11,27
0,5 M
10
0,1 M
8,8
1M
23,8
0,5 M
21,7
0,1 M
17,5
Jadi semakin pekat larutan nilai konduktivitasnya semakin tinggi
I. REFFERENCES Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Chemblog. “http://thechemblog.com/kimia-fisika-daya-hantar-listrik.html” (tanggal akses : 6 November 2012) Ebbing, Darrel D. 1990. General Chemistry 3rd Edition.Boston: Hougton Miffilin Company Purba, Michael, 2006. KIMIA. Jakarta : Penerbit Erlangga.
J. LAMPIRAN
