pembuatan media dan larutan pengencer

Acara 2

PEMBUATAN MEDIA DAN LARUTAN PENGENCER

Disusun Oleh :

TUGI SANTOSO

NIM 0803035019

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2008

1. Pendahuluan

Larutan dapat didefinisikan sebagai perpaduan antara zat terlarut (solut) dan zat pelarut (solven). Biasanya jumlah zat terlarut lebih kecil dari jumlah pelarutnya. Berdasarkan parameter fasa, larutan dikenal dengan larutan sefasa (homogen) dan tidak sefasa (hetrogen). Berdasarkan jumlah zat terlarut dalam larutan, larutan terdiri atas larutan encer dan laruta pekat. Berdasarkan derajat keasaman dan kebasaan larutan digolongkan atas larutan asam, larutan netral dan larutan basa, dan masih banyak penggolongan larutan lain berdasarkan parameter yang lain pula.

Jumlah zat terlarut dalam sejumlah pelarut dikenaldengan konsentrasi atau dapat pula sebagai jumlah zat terlarut relatif terhadap jumlah total larutan. Ada beberapa metode atau cara untuk menyatakan konssentrasi larutan yaitu fraksi mol, molaritas, molalitas,normalitas, persen, formalitas, dan ppm (bagian per sejuta), yang secara umum dijelaskan sebagai berikut:

1. Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut per liter larutan.

2. Molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut per kilogram pelarut.

3. Normalitas adalah banyaknya ekuivalen zat terlarut per liter larutan: untuk ekuivalen dapat didefinisikan sebagai berikut:

a. Satu ekuivalen asam adalah massa asam yang diperlukan untuk melepaskan satu mol H⁺.

b. Satu ekuivalen basa adalah massa basa yang diperlukan untuk melepaskan satu mol OH^-, atau menerima satu mol H⁺.

4. Fraksi mol adalah perbandingan jumlah mol suatu komponen dengan jumlah total mol larutannya.

5. Formalitas adalah jumlah mol formula zat terlarut per liter larutan.

6. Persen adalah jumlah massa atau volume zat terlarut per 100 satuan massa atau volume pelarut dengan catatan satuan masa dan volume harus seragam.

7. Bagian per sejuta (ppm = part per million) adalah satuan konsentrasi untuk larutan encer seperti polutan dalam udara, logam dalam batuan dll. Pengertian ppm adalah misalnya 1 gram zat tertentu per 10⁶ gram pelarutnya atau dalam satuan volume dll.

Larutan asam, basa dan garam yang sudah dibuat dapat diketahui apabila diidentifikasikan dengan berbagai pereaksi. Identifikasi dapat berupa perubahan warna, pH, kelarutan, suhu, tekanan, volume dan timbulnya gas. Reaktifitas larutan jika ditambahkan zat tertentu berbeda-beda, misalnya untuk golongan IA dan IIA, basa golongan IA lebih kuat dari basa golongan IIA artinya kereaktifan basa golongan IIA lebih tinggi dari golongan IA. Hidroksida golongan IIA hanya sedikit larut dalam air dan kelarutannya bertambah dari atas ke bawah. Sebaliknya kelarutan garam sulfatnya dari atas ke bawah dalam golongannya semakin kecil. Untuk identifikasi zat dapat digunakan kertas lakmus, Ph universal, indikator dll.

2. Dasar Teori

Larutan adalah campuran yang homogen dari dua zat atau lebih.Dua kata yang berkaitan dengan larutan adalah solven (zat pelarut) dan solut (zat terlarut).Dalam kehidupan sehari-hari,kita biasa memanfaatkan asam untuk makanan,misalnya asam cuka,asam jeruk atau asam-asam lain yang berasal dari buah-buahan.Di dalam lambung juga terdapat asam lambung,yaitu asam klorida yang berguna untuk mencernakan makanan dan membunuh mikro organisme yang masuk melalui makanan.Teori-teori tentang asam antara lain dikemukakan oleh para pakar berikut ini.

1. Antoine Lavoisier (1770-1780) menyatakan bahwa asam mengandung oksigen.Kesimpulan ini diperolehberdasarkan percobaan pembakaran karbon,belerang,dan nitrogen yang menghasilkan oksida.Oksida itu dalam air membentuk asam.
2. Humphrey Davy (1816) menyatakan bahwa semua asam mengandung hidrogen,seperti asam klorida yang terdiri dari hidrogen dan klorin.Asam klorida tidak mengandung oksigen.
3. Justus von Liebig (1838) menyatakan bahwa asam adalah zat yang mengandung hidrogen.Hidrogen itu dapat digantikan dengan logam.
4. Svante August Arrhenius (1887) bahwa asam adalah zat yang dapat menghasilkan ion hydrogen positif (H⁺).

Dalam perkembangan teori-teori asam,pakar kimia menggunakan model-model untuk menjelaskan fakta.Model merupakan penjelasan dari apa yang dapat diamati langsung atau tak langsung.Suatu model dapat diubah untuk disesuaikan dengan fakta.Suatu model yang baik dapat menjelaskan berbagai fakta yang ditemukan dalam percobaan.Dalam mempelajari larutan asam dan basa berbagai model dipelajari untuk menjelaskan perilaku asam dan basa.

Pada tahun 1880-1890 Wilhelm Ostwald dan Arrhenius mengembangkan teori asam dan basa berdasarkan atas disosiasielektrolit.Selanjutnya teori asam dan basa lebih dikenal dengan teori Arrhenius.Teori itu mengatakan bahwa asam adalah zat yang dalam air menghasilkan ion H⁺ dan ion lain yang bermuatan negatif.Teori Arrthenius berlaku untuk larutan dalam pelarut air.

Dari kehidupan sehari-hari diketahui bahwa asam mempunyai rasa masam,walaupun kadar asamnya berbeda-beda,misalnya rasa masam dari jeruk,belmbing dan asam jawa.Di laboratorium dapat dijumpai asam klorida,asam sulfat,asam nitrat,dan asam fosfat.Sifat lain dari asamdapat bereaksi dengan logam menghasilkan hidrogen.Pengionan asam dalam air dapat dituliskan sebagai berikut.

HCl_(g) H⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

HNO_{3 (l)} H⁺_aq) + NO₃^- _(aq)

Kereaktifan asam terhadap logam disebut sifat korosif asam.Reaksi asam dengan logam dapat dituliskan sebagai berikut.

Mg_(s) + 2HCl_(aq) MgCl2(aq) + H_2(g)

atau

Mg_(s) + 2H⁺_(aq) Mg²⁺_(aq) + H_2(g)

Fe(s) + H₂SO₄(l) FeSO₄(aq) + H_2(g)

atau

Fe_(s) + 2H⁺_(aq) Fe²⁺(aq) + H_2(g)

3. Tujuan Percobaan

a. Mempelajari beberapa aspek yang terkait dengan larutan termasuk proses pembuatan, penentuan konsentrasi dan karakterisasi sifat-sifatnya.

b. Setelah mrnyelesaikan percobaan membuat larutan dan analisisnya mahasiswa akan dapat membuat larutan, menentukan konsentrasi larutan dan sifat- sifatnya.

c. Jika diberikan bahan zat padat, zat cair, pereaksi dan beberapa persamaan M, N, F dan sebagainya, mahasiswa akan dapat membuat larutan, menentukan konsentrasi dan sifat-sifat larutan minimal 99% benar.

4. Alat dan Bahan

Alat : botol timbang kering, labu takar 100 mL, pipet ukur.

Bahan : air suling, NaOH, H₂SO₄ Urea.

5. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan

Pembuatan larutan dengan zat terlarut bahan padat

a. Sediakan botol timbang/gelas piala keringdan bersih dalam keadaan kosong.

b. Tambahkan (timbang) dengan teliti 4 gram NaOH padat (pelet), kemudian larutkan dengan air suling ± 75 mL.

c. Masukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian penuhkan labu ukur dengan air suling sampai tanda tera. Perhatikan miniskus (permukaan cekung dari at cair) harus tepat menyinggung tanda tera labu ukur.

d. Kocok hingga homogen dan diberi label konsentrasinya (konsentrasi dihitung dalam satuan M, N, F, X, dan m)

e. Ulangi percobaan a-d dengan mengganti NaOH dengan 5 gram urea. Perhatikan perubahan temperature larutan. Apakah terjadi reaksi eksotermis atau endotermis?

2. Pengenceran

Untuk membuat larutan standar kadang-kadang dilakukan dengan mengencerkan larutan standar NaOH 0,1 N dari larutan NaOH 1 N. Tentukan dulu berapa banyak larutan standar yang akan dibuat dan dihitung, berapa banyak larutan “asli” yang harus diencerkan dengan persamaan:

V₁ . N₁ = V₂. N₂ V₁ = V₂.N₂

N₁

V₁ = volume larutan “asli” yang digunakan/diperlukan

N₁ = normalitas “asli”

N₂ = volume larutan standar yang akan dibuat

V₂ = normalitas larutan standar yang akan dibuat

A. Pengenceran dengan Labu Ukur

a. Ambil 20 mL laruta NaOH yang telah dibuat pada percobaan pembuatan larutan sebelumnya, masukkan ke dakam labu ukur 100mL.

b. Tambahkan air suling sampai permukaan cekung larutan tepat menyinggung tanda tera labu ukur.

c. Kocok sampai larutan homogen.

d. Hitung konsentrasi hasil pengenceran berdasarkan rumus V₁ . N₁ = V₂. N₂

V_1, V₂ = volume larutan sebelum dan sesudah diencerkan

N_1, N₂ = konsentrasi larutan sebelum dan sesudah diencerkan

e. Hitung konsentrasi dalam satuan M, N, F, X, dan m.

B. Pengenceran H₂SO₄

Untk zat-zat yang menunjukkan reaksi eksotermis pada pengenceran seperti H₂SO₄ pekat, maka pengenceran dilakukan dengan cara menambahkan sedkit demi sedikit H₂SO₄ ke dalam pelarut.

a. Ambil 7 mL air suling dengan menggunakan geles ukur, tuangkan ke dalam tabung reaksi.

b. Ambil 3 mL H₂SO₄ pekat dengan menggunakan pipet tetes yang bersih, isikan ke dalam gelas ukur hingga volume 3 mL.

c. Tuangkan H₂SO₄ pekat ini ke dalam tabung reaksi yang diisi air suling tadi. Ingat, penuangan harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Perhatikan/rasakan perubahan panas sebelum dan sesudah H₂SO₄ dituang kedalam tabung reaksi.

F. Data Pengamatan

A. Pembutan Larutan

Tabel Hasil Pengamatan

Senyawa Kimia	Konsentrasi larutan					Sifat reaksi
	M	N	F	X	M	Endoterm	Eksoterm
NaOH	0,001	1	0.04	0,997	1	-	X
Urea						X	-

B. Pengenceran dengan labu ukur

Normalitas NaOH awal (N₁)= 0,1 N

Volume NaOH awal (V₁) = 20 mL

Volume NaOH akhir (V₂) = 100 ML

Normalitas NaOH akhir (setelah di encerkan)

N₂= V₁.N₁ = 20x0,1 =0,02 N

V₂ 100

C. Pengenceran H₂SO₄ pekat

Volume air suling = 7 mL

Volume H₂SO₄ = 3 mL

Perubahan panas:

Sebelum reaksi = Normal

Sesudah reaksi = Panas

G. Pembahasan

A. Konsentrasi Larutan Dalam Berbagai Satuan

Dalam ilmu kimia, kepekatan suatu larutan disebut konsentrasi. Konsentrasi suatul larutan dapat dinyatakan dengan berbagai satuan, anatara lain, kemolaran, kemolalan, kenormalan, persen massa, dan persen volume. Pada pembahasan ini kita akan membahas, Kemolaran, Kemolalan, Normalitas dan Fraksi mol.

- Kemolaran

Konsentrasi suatu larutan dapast dinyatakan dalam sutau molar (M). Kemolaran suatu larutan menyatakan banyak mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Suatu larutan yang mengandung 0,5 mol HCl per liter larutkan dikatakan mempunyai kemolaran 0,5 mol L^-1 atau dituliskan 0,5 M.

Kemolaran (M) = mol zat terlarut Liter larutan

- Kemolalan

Satuan konsentrasi dalam kemolaran dan kenormalan digunakan untuk perhitungan stoikiometri reaksi yang menyangkut larutan, sedangkan untuk perhitungan yang menyangkut sifat larutan ( sifat koligatif ) digunakan satuan seperti kemolalan dan fraksi mol. Kemolalan menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg zat terlarut.

Kemolalan (m) = jumlah mol zat terlarut Kg zat pelarut

- Normalitas (N)

Normalitas suatu larutan menatakan jumlah gram ekuivalen yang terdapat dalam setiap liter larutan. Gram ekuivalen (grek) merupakan sejumlah massa yang dapat menghasilkan 1 mol ion H⁺ dari suatu asam atau 1 mol ion OH^- dari suatu basa. Di dalam reaksi redoks,1 gram ekuivalen adalah sejumlah massa dari suatu oksidator atua reduktor yang dapat melapas atau mengikat 1 mol elektron.

- Fraksi Mol (X)

Fraksi mol menyatakan perbandingan banyak mol suatu komponen zat terhadap jumlah mol semua komponen zat terhadap dalam suatu larutan. Bila dalam suatu larutan terdapat zat A, B, dan C dengan masing-masing n_A mol, n_B mol, n_C mol, maka.

	NA
XA=
	nA + nB + nC

H. Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan pembuatan dan pengenceran larutan NaOH dan H₂SO₄, Kami dapat mengambil kesimpulan bahwa :

1) Padatan NaOH dan H₂SO₄ setelah dilarutkan menggunakan air suling merupakan larutan homogen, terbukti pada saat pelarutan garam tersebut bercampur rata dengan air.

2) Padatan NaOH setelah direaksikan dengan air suling bersifat eksotermis (reaksii yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan) sehingga jika memegang labu ukur akan terasa panas. Sedangkan padatan Urea, bersifat endotermis (reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem) sehingga bila kita memegang labu ukur akan terasa dingin.

3) Normalitas NaOH akhir (N₂) setelah melalui tahap pengeceran akan berubah menjadi lebih kecil dari normalitas awal (N₁).

4) Setelah melalui tahap pengenceran suhu dari H₂SO₄ pekat berubah dari kondisi normal menjadi panas.

I. Daftar Pustaka

Prabawa H. Jayaprana S dan Naim N. 1996. IImu Kimia untuk SMU Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Djamal, Indra. 1989. Ilmu Kimia. Jakarta: Erlangga

Anshory, Irfan. 2000. Acuan Pelajaran Kimia. Jakarta: Erlangga

Purnawan C, Krisna. 2006. Kimia Dasar 1. Samarinda: Faperta Unmul

Sudarmo, Unggul. 2004. Kimia untuk SMA kelas XII. Jakarta: Erlangga

Sudarmo, Unggul. 2004. Kimia untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga

Purba, Michael.2003. Kimia 2000 Jilid 3A untuk SMU Kelas 3 Semester 1. Jakarta: Erlangga

Wahyuni, Sri. 2003. Master Kimia SMA. Jakarta: Erlanga

LAMPIRAN

Pertanyaan:

1. Jika 10 gram NaOH dilrutkan dalam 500 mL H₂O, berapa konsentrasinya dalam M, N, F, X, dan m ?

2. Berapa mL volume HCl 0,2 N diperlukan untuk membuat larutan HCl 0,1 N sebanyak 100 mL.

3. Hitung molaritas H₂SO₄ pekat (95%) berat jenis 1,84 g mL^-1 ?

4. Apa yang dimaksud dengan reaksi eksotermis dan endotermis ?

Jawab:

1. Diket : massa NaOH = 10 gram

Volume H₂O = 500 mL

Ditanya: M, N, F, X, dan m ?

Jawab:

a. M = massa x 1000 d. X: Xp + Xt = 1

M_r V Xp= np Xt= 10 .

= 10 x 1000 np+nt 10+500

40 500 mL = 500 = 0.02

= 0.5 mol/Liter 500+10

b. N = massa x 1000 x a = 0,98

M_r V Xp + Xt = 1

= 10 x 1000 x a 0,98+0,02 = 1

40 500 mL

= 0,5 N

c. F = Jumah zat terlarut e. m = massa x 1000

Volume larutan M_r P = 10 = 0,02 F = 10 x 1000 = 0,5 mol

500 40 500 mL

2. Diket : V₂= 100 mL

N₁= 0,2 N HCl X . 0,2 = 100 . 0,1

N₂= 0,2 N HCl 0,2X = 10

Ditanya : V₁=......? X = 50 mL

Jawab :

V₁ . N₁ = V₂. N₂

X . 0,2 = 100 . 0.2

0,2 X = 20

X = 20

0,2

= 100 mol

3. Diket : kepekatan H₂SO₄ = 95% = 95 mL

Berat jenis = 1,84 g mL^-1

Ditanya : Molaritas =……………?

Jawab :

M= 95 .1,84

100 . 98

= 174,8

9800

= 0,097 mmol mL^-1

4. Reaksi eksotermis adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan.

Reaksi endotermis adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem.