PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KIMIA FISIK II PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI Selasa, 22 April 2014
DISUSUN OLEH: Fikri Sholiha 1112016200028 KELOMPOK 4 1. Fika Rakhmalinda 2. Naryanto
1112016200005 1112016200018
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKLTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 1
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI
A.
ABSTRAK
Penentuan koefisien distribusi dapat dihitung apabila konsentrasi-konsentrasi zat diketahui. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan koefisien distribusi I2 dalam sistem air-kloroform. Koefisien distribusi yang didapatkan, yakni 0,0960384 (pada titrasi ke-1), dan 0,033104 (pada titrasi ke-2). Iodin yang mengandung kloroform tidak larut ketika dicampur air. Begitu halnya pada iodin (tanpa campuran apapun) ketika dicampur dengan air tidak akan larut. Iodin hanya dapat larut pada pelarut tertentu, seperti kloroform, karbon disulfida, dsb. Campuran iodin-kloroform-air yang tidak dapat campur akan melarut apabila ditambah zat terlarut yang dapat larut dalam ketiganya, dalam hal ini natrium tiosulfat digunakan untuk melarutkan ketiganya.
B.
PENDAHULUAN
Hukum distribusi Metode ini dapat digunakan untuk menentukan aktivitas zat terlarut dalam satu pelarut jika aktivitas zat terlarut dalam pelarut lain diketahui, asalkan kedua pelarut tidak tercampur sempurna satu sama lain. Yakni
(a2 )B = (a2 )A (a2 )A
(f ) (f )
0 2 A 0 2 B
(18.25)
dan (a2 )B adalah aktivitas, ( f 20 )A dan ( f 20 )B adalah keadaan fugasitas standar dari zat terlarut berturut-turut
dalam pelarut A dan B. dengan kata lain, jika kita mengetahui konstanta Henry dari zat terlarut dalam dua pelarut, kita dapat menghitung (a2 )B jika (a2 ) A diketahui (S., K., Dogra, dan S., Dogra, 1990, hlm. 604). Cukup diketahui bahwa zat-zat tertentu lebih mudah larut dalam pelarut-pelarut tertentu dibandingkan dengan pelarut-pelarut yang lain. Jadi iod jauh lebih dapat larut dalam karbon disulfida, kloroform, atau tetraklorida daripada dalam air. Lagi pula, bila cairan-cairan tertentu seperti karbon disulfida dan air, dan juga eter dan air, dikocok bersama-sama dalam suatu bejana dan campuran kemudian dibiarkan, maka kedua cairan akan memisah menjadi dua lapisan. Cairan-cairan semacam itu dikatakan sebagai tak-dapat-campur (karbon disulfida dan air) atau setengah-campur (eter dan air), bergantung pada apakah satu ke dalam yang lain hampir tak dapat larut atau setengah dapat larut. Jika iod dikocok bersama campuran karbon disulfide dan air serta kemudian didiamkan, iod akan dijumpai terbagi dalam kedua pelarut itu. Suatu keadaan kesetimbangan terjadi antara larutan iod dalam karbon disulfida dan larutan iod dalam air. Ternyata bila banyaknya iod diubah-ubah, angkabanding konsentrasi-konsentrasi itu selalu konstan asal temperatur konstan. Yakni:
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 2
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI Konsentrasi iod dalam karbon disulfida c2 = = K d (G., Svehla, 1990, hlm. 139-140). konsentrasi iod dalam air c1
Bila suatu zat-terlarut membagi diri di antara dua cairan yang tak-dapat campur, ada satu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat terlarut dalam dua fase pada kesetimbangan. Nerst pertama kalinya memberikan pernyataan yang jelas mengenai hukum distribusi ketika pada tahun 1891 ia menunjukkan bahwa suatu zat terlarut akan membagi diri antara dua cairan yang tak-dapat campur sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasi pada keseimbangan adalah konstanta pada suatu temperatur tertentu 1 ( Underwood, dan R., A., Day, 2002, hlm. 457). Teknik ekstraksi hanya dapat digunakan bila senyawa yang akan diekstraksi kelarutannya lebih besar dalam pelarut pengekstraksi atau koifisien distribusinya (KD) lebih besar serta antara kedua pelarut tidak bercampur (Sanusi, Ibrahim, dan Marham, Sitorus, 2013, hlm. 10)
C. MATERIAL DAN METODE MATERIAL Alat
Bahan
Buret
I2 dalam CHCl3
Statif
H2O
Klem
Amilum
labu erlenmeyer gelas ukur batang pengaduk Corong pisah Corong biasa
METODE
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 3
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI
No.
Metode
1
Ukur 25 ml larutan jenuh I2 dalam CHCl3 dan masukkan larutan tersebut ke dalam corong pisah
2
Tambahkan 200 ml air ke dalam corong pisah tadi
3
Kocok campuran tersebut selama 60 menit
4
Diamkan larutan tersebut hingga terbentuk 2 lapisan
5
Pisahkan kedua lapisan dengan corong pisah
6
Sediakan masing-masing 5 ml lapisan atas untuk 3 erlenmeyer dan 2,4 ml lapisan bawah untuk 2 erlenmeyer Tambahkan indikator amilum, kemudian titrasi dengan larutan natrium tiosulfat 0,1 M hingga analit bening. Catat volume titrasi
7 8
D. HASIL DAN DISKUSI lapisan atas (I2 dalam CHCl3 5ml)
lapisan bawah (I2 dalam H2O 2,4 ml)
Hasil Pengamatan (Setelah Titrasi)
Titrasi
V Na2S2O3 (l)
titrasi
V Na2S2O3 (l)
1
0.0004
1
0,002
2
0.0003
2
0.0029
3
0.0001
Larutan Tidak Berwarna
• Lapisan atas sebelum dititrasi berwarna orange • Lapisan bawah sebelum dititrasi berwarna ungu (seperti gel) Diketahui: M Na2S2O3
= 0,1 M
Iod dalam kloroform = 5 ml Iod dalam air
= 0,005 liter
= 2,4 ml = 0,0024 liter
Titrasi 1 • Lapisan bawah/iodin dalam air
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
V1 .M 1 = V2 .M 2
Page 4
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI
0,0024.M iodin = 0,002.(0,1) M iodin =
0,002.(0,1) 0,0024
= 0.0833M • Lapisan atas/iodin dalam kloroform
0,005.M iodin = 0,0004.(0,1)
M iodin =
0,0004.(0,1) 0,005
= 0,008 M
K
d
=
c2 c1
(G., Svehla, 1990).
Keterangan: c2 = konsentrasi iodin dalam kloroform c1 = konsentrasi iodin dalam air
Kd =
0,008 = 0,096038415 (pada titrasi 1) 0,0833
Titrasi 2
• Lapisan bawah/iodin dalam air 2,4.M iodin = 2,9.(0,1) M iodin =
2,9.(0,1) 2,4
= 0,12083 M • Lapisan atas/iodin dalam kloroform 5.M iodin = 0,3.(0,1)
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 5
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI
M iodin =
0,3.(0,1) 5
= 0,006 M • Lapisan atas/iodin dalam kloroform (Titrasi 3)
5.M iodin = 0,1.(0,1) M iodin =
0,1.(0,1) 5
= 0,002 M M iodin dalam kloroform/lapisan atas =
K DA =
0,006 + 0,002 = 0,004M 2
0,004 = 0,033104 0,12083
Pembahasan
Pada penentuan koefisien distribusi, I2 dalam kloroform yang telah ditambahkan air, membentuk gel berwarna ungu setelah dikocok selama 1 jam. Campuran tersebut mengakibatkan terjadinya pemisahan kedua zat, sehingga terbentuk dua lapisan, yakni; lapisan bawah yang berbentuk seperti gel, dan lapisan atasnya dalam fasa cairan (berwarna orange). Hal ini menunjukkan terjadinya kesetimbangan pada lapisan atas (iodin yang mengandung kloroform) dan lapisan bawah (iodin yang mengandung air). Terbentuknya gel berwarna ungu membuktikan bahwa iodin ketika ditambahkan air akan lebih sulit larut dibandingkan iodin yang mengandung kloroform (telah ditambahkan kloroform) akan lebih mudah larut. Zat terlarut bila ditambahkan suatu pelarut mengalami kesulitan dalam melarut, dapat dikatakan tak dapat campur. Hal ini karena pelarut tersebut hanya dapat larut dalam pelarut-pelarut lainnya yang dapat melarutkannya, seperti iodin yang hanya dapat larut dalam kloroform, dan karbon disulfida. Koefisien distribusi yang didapatkan dari hasil perhitungan pada titrasi ke-1, yakni 0,096038, sedangkan koefisien distribusi yang didapatkan pada titrasi ke-2, yakni 0,033104. Pada
percobaan
ini,
senyawa
yang
diekstraksi dipisahkan menggunakan corong pisah. Sehingga gel berwarna ungu terpisah dari cairan berwarna orange. Cairan berwarna orange merupakan campuran iodin dengan kloroform, baunya seperti bau kloroform
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 6
PENENTUAN KOEFISIEN DISTRIBUSI ketika terhirup oleh hidung. Sedangkan gel berwarna ungu merupakan campuran antara iodin dengan air (terbentuk emulsi akibat iodin tidak dapat larut dalam air). Iodin yang mengandung air dibagi menjadi dua dan volume keduanya sama besar, yakni 2,4 ml kemudian dititrasi dengan natrium tiosulfat, Na2S2O3 menghasilkan larutan tidak berwarna. Sedangkan iodin yang mengandung kloroform dibagi menjadi tiga bagian dengan volume yang sama besar, yakni 5 ml, kemudian dititrasi dengan natrium tiosulfat, Na2S2O3 menghasilkan larutan tidak berwarna. Natrium tiosulfat akan melarutkan campuran iodin-kloroform-air. Apabila ke dalam zat yang tidak saling bercampur dimasukkan zat terlarut yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut, maka akan terjadi pembagian zat terlarut dengan perbandingan tertentu (hukum distribusi nerst).
E. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan kesetimbangan fasa dapat disimpulkan bahwa: 1. Iodin tidak dapat larut (tidak dapat campur) apabila ditambahkan pelarut air 2. Koefisien distribusi pada titrasi ke-1, yakni 0,096038 3. Koefisien distribusi pada titrasi ke-2, yakni 0,033104 4. Lapisan atas dan lapisan bawah dipisahkan menggunakan corong pisah
F. REFERENSI Dogra S. K. dan S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal terj. Umar Mansyur. Jakarta: UI Press. hlm. 604. Ibrahim, Sanusi, dan Marham, Sitorus. 2013. Teknik Laboratorium Kimia Organik. Yogyakarta: Graha Ilmu. hlm. 10. Svehla, G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, terj. L., Setiono, dan A., Hadyana, P. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka. hlm. 139-140. Underwood, A. L. dan Jr., R. A. Day. 2002. Analisa Kimia Kuantitatif edisi keenam. Jakarta: Erlangga. hlm. 457.
LAPORAN PRAKTIKUM/22 April 2014
Page 7
