77869339 Pengaruh Temperatur Terhadap Kelarutan
-
Upload
ekoo-firdaus-s -
Category
Documents
-
view
428 -
download
15
Transcript of 77869339 Pengaruh Temperatur Terhadap Kelarutan
BAB I
PENDAHULUAN
I.I Latar Belakang
Dalam istilah kimia fisika, larutan dapat dipersiapkan dari campuran yang
mana saja dari tiga macam keadaan zat yaitu padat, cair, dan gas. Misalnya suatu
zat terlarut padat dapat dilarutkan baik dalam zat padat lainnya, cairan atau gas,
dengan cara yang sama untuk zat terlarut dan gas. Dalam farmasi perhatian
terhadap larutan sebagianbesar terbatas pada pembuatan larutan dari suatu zat
padat, zat cair dalam suatu pelarut cair dan tidak begitu sering larutan suatu gas
dalam pelarut cair.
Larutan memainkan peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Di alam
kebanyakan reaksi berlangsung dalam larutan air. Tubuh menyerap mineral,
vitamin, dan makanan dalam bentuk larutan. Pada tumbuhan nutrisi diangkut
dalam larutan air ke semua bagian jaringan. Obat-obatan biasanya merupakan
larutan air atau alkohol dari senyawa fisiologis aktif. Banyak reaksi-reaksi kimia
yang dikenal, baik dalam laboratorium atau di industri terjadi dalam larutan.
Kuantitas relaitif suatu zat tertentu dalam larutan disebut konsentrasi.
Konsentrasi merupakan salah satu faktor penting menentukan cepat atau
lambatnya reaksi berlangsung.
Untuk meramalkan sifat larutan tidak dapat langsung dari sifat komponennya,
karena dalam campuran terdapat banyak interaksi antara komponen penyusunnya.
Oleh sebab itu, perlu dibuat suatu model larutan sebagai standar untuk
mengungkapkan hubungan antara komposisi dengan sifat larutan.
I.2 Maksud percobaan
untuk mengetahui dan memahami cara penentuan kelarutan suatu sampel
terhadap pH dan suhu yang berbeda.
I.3 Tujuan percobaan
untuk menentukan kelarutan suatu zat secara kuantitas dan menjelaskan
pengaruh temperatur dan pH terhadap kelarutan.
I.4 Prinsip percobaan
penentuan kelarutan suatu zat terhadap pH yang berbeda dengan
menggunakan metode alkalimetri dan penentuan kelarutan suatu zat terhadap suhu
yang berbeda dengan menggunakan metode alkalimetri.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.I Teori Ringkas
Larutan didefinisikan sebagai sediaan cair yang mengandung satu atau lebih
zat kimia yang dapat larut, biasa dilarutkan dalam air, yang karena bahan-
bahannya, cara peracikan atau penggunaanya, tidak dimasukan kedalam golongan
produk lainnya.(1) Sedangkan kelarutan didefinisikan dalam besaran kuantitatif
sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan
secara kualitatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat
untuk membentuk dispersi molekuler homogen.(2)
Kekuatan tarik-menarik di antara atom-atom menyebabkan pembentukkan
molekul dan ion. Apabila molekul-molekul saling mempengaruhi maka terjadi
gaya tarik-menarik yang menyebabkan molekul bersatu, sedangkan gaya tolak-
menolak mencegah interpenetrasi dan destruksi molekuler.(1)
Bila dua atau lebih zat yang tidak bereaksi dicampur, campuran yang terjadi
ada 3 kemungkinan :
a. Campuran kasar, contoh campuran tanah dan pasir, gula dan garam dan
sebagainya
b. Dispers koloid, contoh larutan larutan tanah liat dan air, sol. Fe(OH)3
c. Larutan sejati, contoh larutan gula dalam air
Dua jenis campuran yang pertama bersifat heterogen dan dapat dipisahkan
secara mekanis. Sedang larutan bersifat homogen dan tidak dapat dipisahkan
secara mekanis. Atas dasar ini larutan didefinisikan sebagai campuran homogen
antara dua zat atau lebih. Keadaan fisika suaru zat dapat berupa gas, cair, atau
padat, dengan perbandingan yang berubah-ubah pada jarak dan luas.(3)
Suatu zat dapat larut dalam pelarut, tetapi jumlahnya selalu terbatas. Batas itu
disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam
sejumlah pelarut pada suhu tertentu sanpai membentuk larutan jenuh. Daya larut
suatu zat berbeda-beda, tergantung dari sifat zat terlarut dan pelarutnya. Ada
beberapa zat yang mudah larut, dan ada pula yang sukar larut. Biasanya
dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 ml atau per 100 gr pelarut. (4)
a. Larutan jenuh
Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah
maksimal, srhingga tidak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Pada keadaan ini
terjadi keseimbangan antara solut yang larut dan yang tidak larut atau kecepatan
pelarut sama dengan kecepatan pengendapan.
b. Larutan lewat jenuh
Larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam
konsentrasi lebih banyak daripada yang seharusnya ada pada temperatur tertentu,
terdapat juga zat terlarut yang tidak larut.(1)
Ahli farmasi mengetahui bahwa air adalah pelarut yang baik untuk garam, gula
dan senyawa sejenis, sedang minyak mineral dan benzen biasanya merupakan
pelarut untuk zat yang biasanya hanya sedikit larut dalam air. Penemuan empiris
ini disimpulkan dalam pernyataan “like disolve like”. Ada beberapa jenis pelarut
yang diketahui, yaitu (1)
a. Pelarut polar
kelarutan obat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut, yaitu oleh
dipol momennya. Pelarut polar melarutkan zat terlarut ionik dan zat polar lain.
Pelarut polar mengurangi gaya tarik antara ion dalam kristal yang bermuatan
berlawanan seperti natrium klorida
Pelarut polar memecahkan ikatan kovalen dari elektrolit kuat dengan reaksi
asam basa karena pelarut ini amfiprotik. Contoh, air menyebabkan ionisasi HCl
Pelarut polar mampu mengsovasi molekul dan ion dengan adanya gaya
interaksi dipol, terutama pembentukan ikatan hidrogen, yang menyebabkan
kelarutan dari senyawa tersebut
b. Pelarut non polar
Pelarut non polar tidak dapat mengurangi gaya tarik menarik antara ion-ion
elektrolit kuat dan lemah, karena tetapan dielektrik yang rendah
Pelarut polar tidak dapat memecahkan ikatan kovalen dan elektrolit yang
berionisasi lemah karena pelarut non polar termasuk dalam golongan aprotik
Senyawa non polar dapat melarutkan zat terlarut non polar dengan tekanan
dalam yang sama melalui interaksi dipol induksi
Daya larut cairan dalam cairan lain sangat berbeda-beda mulai dapat
bercampur sempurna, bercampur sebagian, sampai tidak bercampur sama sekali.
Demikian pula zat padat dalam cairan, mulai ada yang larut sempurna sampai
dengan yang tidak larut. Kelarutan zat selain bergantung dari sifat solut dan
pelarutnya juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :(5)
a. Pengaruh suhu
Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu
dengan yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan
bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukkan
larutannya bersifat endoterm. Sebagai perkecualian ada beberapa zat yang
kelarutannya menurun dengan naiknya suhu seperti serium sulfat dan natrium
sulfat karena proses pelarutannya bersifat eksoterm. Berbeda dengan zat padat,
kelarutan suatu gas menurun dengan naiknya suhu. Hal ini disebabkan pada
pembentukkan larutannya selalu bersifat eksoterm. Kenaikan suhu akan
memudahkan molekul-molekul gas memisahkan diri untuk menguap
meninggalkan pelarut. Contohnya, gas karbon dioksida berbuih-buih keluar dari
minuman berkarbonat jika dipanasi.
b. Pengaruh tekanan
Perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kelarutan suatu
zat cair atau zat padat dalam pelarut cair. Tetapi kelarutan gas selalu bertambah
dengan bertambahnya tekanan. Sebagai contoh, suatu minuman yang mengandung
karbonat, dibotolkan dengan tekanan tinggi dibawah 3-4 atm supaya CO2 yang
larut didalamnya besar. Jika tutup dibuka, tekanan didalam botol turun sampai 1
atmdan gelembung CO2 lepas. Ini menunjukkan kelarutan CO2 dengan turunnya
tekanan.
c. Pengaruh pH
Kelarutan sejumlah besar bahan – bahan obat organik yang penting, baik
berupa asam lemah ataupun basa lemah, tergantung pada ukuran yang luas dari
pH pelarut. pH larutan air dari garam diubah dengan penambahan alkali, basa
bebas dapat terpisah dari larutan kecuali bila kelarutannya dalam air memadai.
Senyawa asam lemah dalam larutan alkalis membentuk garam yang dapat larut
dalam air dan dapat terpisah dari larutan karena penurunan pH.(1)
d. Pengaruh bentuk dan ukuran partikel
Kelarutan suatu zat akan akan naik dengan berkurangnya ukuran partikel suatu
zat. Konfigurasi molekul dan bentuk susunan kristal juga berpengaruh terhadap
kelarutan zat. Partikel yang bentunya tidak simetris lebih mudah larut bila
dibandingkan partikel yang bentuknya simetris.
e. Pengaruh penambahan zat-zat lain
Surfaktan adalah suatu zat yang sering digunakan untuk menaikkan kelarutan
suatu zat. Molekul surfaktan terdiri atas dua bagian yaitu bagian polar dan non
polar. Apabila didispersikan dalam air pada konsentrasi yang rendah, akan
berkumpul pada permukaan dengan mengorientasi bagian polar ke arah air dan
bagian non polar ke arah udara, membentuk suatu lapisan monomolekul.
f. Viskositas (6)
Turunnya viskositas pelarut akan memperbesar kecepatan pelarutan suatu zat
sesuai dengan persamaan einstein. Naiknya temperatur juga akan menurunkan
viskositas sehingga memperbesar kecepatan pelarutan.
g. Pengadukan
Kecepatan pengadukan akan mempengaruhi tebal lapisan difusi (b). Bila
pengadukan cepat maka tebal lapisan difusi berkurang sehingga menaikkan
kecepatan pelarutan suatu zat.
Selain faktor-faktor yang disebutkan diatas kecepatan pelarutan suatu zat
aktif dari bentuk sediaannya dipengaruhi pula oleh faktor formulasi dan teknik
pembuatan sediaan tersebut. Penentuan kecepatan pelarutan suatu zat dapat
dilakukan dengan metode :
a. Metode suspensi
Bubuk zat padat ditambahkan pada pelarut tanpa pengontrolan yang eksak
terhadap luas permukaan partikelnya. Sampel diambil pada waktu-waktu tertentu
dan jumlah zat yang larut ditentukan dengan cara yang sesuai
b. Metode permukaan konstan
Zat ditempatkan dalam suatu wadah yang diketahui luasnya, sehingga variabel
perbedaan luas permukaan efektif dapat dihilangkan. Biasanya zat dibuat tablet
terlebih dahulu. Kemudian sampel ditentukan seperti pada metode suspensi.
II.2 Uraian Bahan (7)
1. Asam salisilat
Nama resmi : Acidum Salicylicum
Nama lain : Asam salisilat
Rumus molekul : C7O6H3
Berat molekul : 138,12
Pemerian : hablur ringan tidak berwarna atau serbuk berwarna putih;
hampir tidak berbau; rasa agak manis dan tajam
Kelarutan : larut dalam 550 air dan dalam 4 bagian etanol (95%) P,
mudah larut dalam kloroform P dan dalam eter P, larut
dalam larutan amonium asetat P, dinatrium hidrogenfosfat
P, kalium sitrat P, dan natrium sitrat P
Penyimpanan : dalam wadah tertutup baik
Penggunaan : keratolitikum, anti fungi
2. Aquadest
Nama resmi : Aqua Destilata
Nama lain : air suling
Rumus molekul : H2O
Berat molekul : 18.02
Pemerian : cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak
mempunyai rasa
Penyimpanan : dalam wadah tertutup baik
3. Natrium Hidroksida
Nama resmi : Natrii Hydroxidum
Nama lain : Natrium hidroksida
Rumus Molekul : NaOH
Berat molekul : 40,00
Pemerian : putih atau praktis putih, masa melebur berbentuk pellet,
serpihan atau batang bentuk lain
Kelarutan : mudah larut dalam air dan etanol 95% p
Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat
Penggunaan : sebagai larutan titer, larutan baku sekunder
BAB III
METODE KERJA
III.I Alat-alat Yang Digunakan
1. Bunsen
2. Buret
3. Batang pengaduk
4. Gelas kimia
5. Penangas air
6. Statif
7. Termometer
III. 2 Bahan-bahan yang digunakan
1. Aquadest
2. Asam salisilat
3. Indikator fenolftalein
4. Natrium Hidroksida
III.3 Cara kerja
3.1 Pengaruh suhu terhadap kelarutan
a. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
b. Diisi gelas kimia dengan air sebanyak 500 ml
c. Dipanaskan dan diukur dengan termometer hingga suhu 30oC
d. Ditambahkan asam salisilat sedikit demi sedikit hingga jenuh
e. Dilakukan percobaan yang sama pada suhu 40oC, 50oC dan 60oC
f. Diaduk
g. Dititrasi dengan menggunakan alkalimetri
h. Dihitung kadar asam salisilat
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
IV.I Tabel Pengamatan
Suhu (oC) Volume Titrasi (ml)
30o
40o
50o
60o
71
54,9
31,5
22,4
IV.2 Perhitungan
a. Suhu 30o
Diketahui : Vt = 71 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 71 . 0,05 . 40
= 142 mg
b. Suhu 40o
Diketahui : Vt = 54,9 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 54,9 . 0,05 . 40
= 109,8 mg
c. Suhu 50o
Diketahui : Vt = 31,5 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 31,5 . 0,05 . 40
= 63 mg
d. Suhu 60o
Diketahui : Vt = 22,4 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 22,4 . 0,05 . 40
= 44,8 mg
IV.3 Skema Kerja
Gelas kimia 500ml
+ H2O 500ml
Suhu 30oC
Suhu 40oC
Suhu 50oC
Suhu 60oC
+ Asam salisilat
Diaduk/dikocok ad jenuh
Dititrasi dengan alkalimetri
BAB V
PEMBAHASAN
Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut
pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan
yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah maksimal, sehingga tidak dapat
ditambahkan lagi zat terlarut.
Kelarutan suatu zat dapat ditentukan dengan menimbang zat yang akan ditentukan
kelarutannya kemudian dilarutkan, misalnya dalam 100 ml pelarut. Jumlah zat
yang ditimbang harus daperkirakan dapat membentuk larutan lewat jenuh yang
ditandai masih terdapatnya zat yang tidal larut didasar wadah setelah dilakukan
pengocokan dan didiamkan. Setelah terjadi keseimbangan antara zat padat yang
larut dan yang tidak larut, padatan yang tidak larut lalu disaring dan ditimbang.
Selisih berat awal dan berat padatan yang tidak larut merupakan kelarutan zat
tersebut dalam 100 ml pelarut.
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan pelarutan suatu zat
yaitu, pengaruh temperatur atau suhu, viskositas pelarut atau kekentalan, pH
pelarut, pengaruh pengadukan, ukuran dari partikel, polimorfisa dan sifat
permukaan zat.
Pada percobaan ini menggunakan asam salisilat yang dilarutkan dalam
aquadest. Kelarutan asam salisilat dalam aquadest dipengaruhi oleh suhu, karena
itu pada percobaan menggunakan variasi suhu yaitu pada suhu 30oC, 40oC, 50oC,
dan 60oC. Dari percobaan yang telah dilakukan dengan suhu yang berbeda dapat
dilihat bahwa tidak semua asam salisilat yang dilarutkan mengalami kelarutan.
Dimana semakin turun suhu larutan maka akan semakin banyak jumlah asam
asam salisilat yang mengendap didasar erlenmeyer, begitupun sebaliknya semakin
tinggi suhu larutan maka akan semakin sedikit jumlah asam salisilat yang
mengendap didasar erlenmeyer. Hal ini dikarenakan pada suhu rendah kelarutan
asam salisilat semakin berkurang dalam larutan. Sedangkan pada suhu tinggi,
kerapatan antar molekul asam salisilat akan berkurang, sehingga molekul aquades
akan lebih mudah untuk menarik molekul asam salisilat.
Untuk mengetahui konsentrasi asam salisilat pada masing-masing suhu,
larutan asam salisilat ditambahkan indikator fenolftalein. Penambahan indikator
ini bertujuan untuk mengetahui titik ekuivalen dari larutan asam salisilat. Dimana
pereaksi fenolftalein membentuk larutan tidak berwarna dalam suasana asam dan
alkali lemah. Dan titran yang digunakan adalah NaOH 0,05 N.
Dari perhitungan diperoleh jumlah asam salisilat yang tidak mengalami kelarutan
atau yang mengendap berdasarkan variasi suhu yang digunakan. Dimana hasil
yang diperoleh pada suhu 30o C, 40o C, 50o C, dan 60o C berturut-turut adalah 142
mg, 109,8 mg, 63 mg, dan 44,8 mg dari 2 gr (2000 mg) asam salisilat yang
dilarutkan. Jadi kelarutan asam salisilat dalam aquadest pada suhu yang telah
ditentukan adalah 1858 mg, 1890,2 mg, 1937 mg, 1955,2 mg.
Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi suhu maka kelarutan suatu zat padat
dalam cairan atau larutan akan semakin besar.
BAB VI
PENUTUP
VI.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kelarutan
berbanding lurus dengan suhu. Hal ini terbukti dengan semakinnya banyaknya
asam salisilat yang terlarut pada suhu yang semakin tinggi.
VI.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
1. Ansel, C. Howard. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Universitas Indonesia : Jakarta
2. Yasid, Estien. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedis. ANDI : Jakarta
3. Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. PT. Rineka Cipta : Jakarta
4. Voight, R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi Edisi 5. Gadjah Mada : University Press
5. Hani. R. Ahmadi. 2009. Kimia Fisika Kesehatan. Mitra Cendikia: Yogyakarta
6. Penuntun Praktikum. 2011. Farmasi Fisika. Universitas Pancasakti : Makassar
7. Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Depkes RI : Jakarta
LAMPIRAN
1. Tabel Pengamatan
Suhu (oC) Volume Titrasi (ml)
30o
40o
50o
60o
71
54,9
31,5
22,4
2. Perhitungan
Suhu 30o
Diketahui : Vt = 71 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 71 . 0,05 . 40
= 142 mg
Suhu 40o
Diketahui : Vt = 54,9 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 54,9 . 0,05 . 40
= 109,8 mg
Suhu 50o
Diketahui : Vt = 31,5 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 31,5 . 0,05 . 40
= 63 mg
Suhu 60o
Diketahui : Vt = 22,4 ml
NNaOH = 0,05
BE NaOH = 40
Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?
Penyelesaian :
Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH
= Vt . N . BE
= 22,4 . 0,05 . 40
= 44,8 mg
3. Skema Kerja
Gelas kimia 500ml
+ H2O 500ml
Suhu 30oC
Suhu 40oC
Suhu 50oC
Suhu 60oC
+ Asam salisilat
Diaduk/dikocok ad jenuh
Dititrasi dengan alkalimetri