Marthin Tri Cahyono : Pengaruh Temperatur/Suhu Terhadap Kelarutan

LABORATORIUM FARMASI FISIKA

FAKULTAS MIPA JURUSAN FARMASI

UNIVERSITAS PANCASAKTI

PERCOBAAN II

“PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP KELARUTAN SUATU ZAT”

O

L


E

H

Nama                    :  Marthin Tri Cahyono

NIM                      :  508011019

Kelompok            :  1 (satu)

Hari / Tgl perc.    : Sabtu, 23 juli 2011

Asisten                  : Achmad Juwaeni, S.Farm, Apt.

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PANCASAKTI

MAKASSAR

2011

BAB I

PENDAHULUAN

I.1  Latar Belakang

            Istilah larutan tentu tak asing terdengar di telinga kita, bahkan setiap harinya kita sering menggunakan istilah ini untuk mendefinisikan sesuatu yang bersifat cair. Larutan memiliki beragam jenis jika ditinjau dari segi kimia. Sejatinya, larutan merupakan sediaan cair yang didalamnya mengandung satu atau lebih senyawa kimia yang terlarut, baik dalam media air maupun media cair lainnya. Dalam kaitannya dengan larutan, istilah kelarutan juga sering digunakan oleh ahli sains untuk mengukur laju atau kemampuan suatu larutan untuk melarut dengan suatu zat. Perlu kita ketahui bahwa kelarutan ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti suhu, pH, jenis pelarut dan ukuran partikel.

            Salah satu yang menjadi pokok perhatian dalam percobaan kali ini adalah pengaruh suhu (temperatur) terhadap kelarutan suatu zat, dimana literatur yang ada telah membuktikan bahwa semakin tinggi suhu, maka semakin tinggi pula kelarutan suatu zat. Hal inilah yang ingin dibuktikan dalam percobaan kali ini.

            Dalam dunia farmasi istilah larutan dan kelarutan biasanya digunakan untuk memilih jenis larutan yang cocok untuk memformulasikan suatu sediaan obat atau mengkombinasikan antara satu zat dengan zat lain melalui larutan yang sesuai. Oleh karna itu sangat penting hal ini dipelajari dan diketahui oleh insan farmasi.

I.2  Maksud Percobaan

            Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan memahami cara penentuan kelarutan  suatu sampel terhadap suhu yang berbeda

I.3  Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menjelaskan pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat pada suhu tertentu (30^o C, 40^oC, 50^oC, dan 60^oC)

I.4  Prinsip Percobaan

            Adapun prinsip dari percobaan ini adalah penentuan kelarutan suatu zat terhadap suhu yang berbeda dengan menggunakan metode alkalimetri.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1  Teori Ringkas

            Secara garis besar, Solutiones atau larutan adalah sediaan cair yang mengandung satu atau lebih zat kimia yang terlarut. (1)

            Larutan terdiri atas zat yang dilarutkan atau solute dan pelarut/solvent. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan disebut jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari ini, disebut larutan tidak jenuh dan bila lebih disebut lewat jenuh. Zat yang dapat membentuk larutan lewat jenuh misalnya Natrium tiosulfat.

            Pengaruh temperatur tergantung dari panas pelarutan. Bila panas pelarutan (∆H) negatif, daya larut turun dengan naiknya temperatur. Bila panas pelarutan (∆H) positif, daya larut naik dengan naiknya temperatur. (2)

            Kelarutan didefinisikan sebagai jumlah maksimum zat terlarut yang akan melarut dalam sejumlah tertentu pelarut pada suhu tertentu. Untuk kebanyakan zat, suhu mempengaruhi kelarutan. Secara umum, meskipun tidak semua, kelarutan zat padatan meningkat dengan meningkatnya suhu. Namun, tidak ada korelasi yang jelas antara tanda dari ∆H larutan dengan variasi kelarutan terhadap suhu. (3)

            Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan pelarut, juga bergantung pada factor temperatur. Tekanan, pH larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya zat terlarut.

            Kelarutan dapat digambarkan secara benar dengan menggunakan aturan fase Gibbs, yaitu :

F = C – P + 2

            Dimana F adalah jumlah derajat kebebasan, yaitu jumlah variable bebas (biasanya temperatur, tekanan, dan konsentrasi) yang harus ditetapkan untuk menentukan system secara sempurna. C adalah jumlah komponen terkecil yang cukup untuk menggambarkan komposisi kimia dari setiap fase, dan P adalah jumlah fase.

            Aturan fase ini berguna untuk menghubungkan pengaruh dari jumlah terkecil variable bebas (misalnya temperatur, tekanan, dan konsentrasi). Pada berbagai fase (padat, cair, dan gas) yang dapat berada dalam system kesetimbangan yang berisi komponen dalam jumlah tertentu. (4)

            Suatu larutan lewat jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan itu akan dapat bergeser bila suhu dinaikkan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikkan, karena umumnya proses pelarutan bersifat endotermik. Akan tetapi ada zat yang sebaliknya, yaitu eksotermik dalam melarut seperti Ce₂ (SO₄)₃

            Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda satu dengan yang lain. Perbedaan itu dapat dipakai untuk memisahkan campuran dua zat atau lebih dengan cara rekristalisasi bertingkat. Jika kelarutan zat padat bertambah dengan kenaikan suhu, maka kelarutan gas berkurang bila suhu dinaikkan, katrena gas menguap dan meninggalkan pelarut. (5)

            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 pembentukan 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, bahkan ada zat yang hamper tidak dipengaruhi oleh suhu seperti natrium klorida. (6)

            Pengaruh bertambahnya temperatur terhadap bertambahnya hasil reaksi terdapat dalam reaksi endotherm atau terhadap zat yang direaksikan pada reaksi eksotherm.

            Dengan adanya pertambahan temperatur yang berubah-ubah, maka akan terjadi perubahan dari kecepatan reaksi dalam kesetimbangan. Hal ini akan menambah hasil reaksi bila perubahan tersebut bersifat mengurangi temperatur pada reaksi eksotermis, dan akibatnya kecepatan reaksi dalam mencapai kesetimbangan akan berkurang dengan lain perkataan konstanta kesetimbangan berharga sangat kecil. (7) 

II.2  Uraian Bahan (1)

II.2.1 Aquadest

            Nama resmi                 : AQUADESTILLATA

            Nama lain                    : Aquadest, air suling, air sadah

            Rumus molekul           : H₂O

            Berat molekul              : 18,02

            Bobot jenis                  : 1,000 g/ml

            Pemeriaan                    : Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak

                                                  memiliki rasa

            Penyimpanan               : Dalam wadah tertutup rapat

            Kegunaan                    : Sebagai suspensi

II.2.2 Natrium hidroksida

            Nama resmi                 : NATRII HYDROXIDUM

            Nama lain                    : Natrium hidroksida

            Rumus molekul           : NaOH

            Berat molekul              :  40,00

            Pemeriaan                    : Bentuk batang, butiran, massa hablur atau keping,

                                                  kering, keras, rapuh dan menunjukan susunan hablur,

                                                  putih, mudah meleleh basah, sangat alkalis dan

                                                  korosif, segera menyerap karbondioksida,

            Kelarutan                    : Sangat mudah larut dalam air dan dalam etanol  (95%)

            Penyimpanan               :  Dalam wadah tertutup rapat

            Kegunaan                    :  Zat tambahan

II.2.3 Asam salisilat

            Nama resmi                 :  ACIDUM SALICYLICUM

            Nama lain                    :  Asam salisilat

            Rumus molekul           :  C₇H₆O₃

            Berat molekul              :  138,12

            Pemeriaan                    :  Hablur tidak berwarna atau serbuk berwarna putih,

                                                   hampir berbau rasa agak manis dan tajam

            Kelarutan                    : Larut dalam 650 bagian air dan dalam 4 bagian etanol

                                                  (95%)P mudah larut dalam kloroform P dan dalam etr                                              P, larut dalam larutan amonium asetat P, di natrium

                                                  hidrogenfosfat P, kalium sitrat P, dan natrium sitrat P.

            Penyimpanan               : Dalam wadah tertutup baik

            Kegunaan                    : Karatolitikum dan anti fungi

II.2.4 Fenolftalein

            Nama resmi                 : FENOLFTALEIN

            Nama lain                    : Phenoftalein, PP

            Rumus molekul           : C₂₀H₁₄O₄

            BM                              : 318,33

            Pemeriaan                    : Serbuk hablur, putih atau putih kekuningan, stabil

                                                  Diudara

            Kelarutan                    : Praktis tidak larut dalam air, larut dalam etanol, sukar

                                                  larut dalam eter

            Penyimpanan               : Dalam wadah tertutup rapat

            Kegunaan                    : Zat tambahan

BAB III

METODE KERJA

III.1  Alat dan Bahan yang Digunakan

III.1.1  Alat-alat yang Digunakan

1.      Batang pengaduk

2.      Biuret

3.      Botol Pereaksi

4.      Corong

5.      Erlenmeyer 250 ml

6.      Gelas Arloji

7.      Gelas kimia 500 ml

8.      Gelas ukur

9.      Labu ukur 500 ml dan 100 ml

10.  Lap halus

11.  Lap kasar

12.  Penangas air

13.  Pipet

14.  Sendok tanduk

15.  Statif

16.  Termometer 100⁰C

III.1.2  Bahan-bahan yang digunakan

1.      Asam salisilat (C₇H₆O₃)

2.      Aquades (H₂O)

3.      Indikator PP

4.      Natrium hidroksida (NaOH)

III.2  Cara Kerja

III.2.1 Pembuatan larutan baku NaOH 0,05 N

1.      Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2.      Ditimbang  Natrium hidroksida (NaOH) sebanyak 1 gram

3.      Dimasukan dalam labu  ukur 500 ml, dilarutkan dengan aquadest 500 ml dan dikocok ad homogen

4.      Dimasukan dalam botol pereaksi dan diberi label.

III.2.2  Pembuatan indikator fenoftalein

1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
2. Ditimbang fenoftalein sebanyak 0,2 gr dan dilarutkan dengan etanol (96%), aquades ad 100 ml.
3. Dimasukan dalam botol pereaksi dan diberi label

III.2.3  Pengaruh suhu terhadap kelarutan

1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
2. Dimasukan aquades kedalam gelas kimia 500 ml dipanaskan
3. Dimasukan aquades kedalam erlenmeyer 250 ml sebanyak 100 ml kemudian diukur suhunya hingga 30⁰C
4. Ditambahkan asam salisilat sedikit demi sedikit kemudian dikocok ad jenuh
5. Disaring dengan kertas saring dan ditambah indikator PP 2 – 3 tetes
6. Dititrasi dengan NaOH hingga terbentuk warna pink
7. Dihitung massa asam salisilat tersebut.
8. Dibuat perlakuan yang sama untuk suhu 40⁰C, 50⁰C, dan 60⁰C.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

IV.1  Tabel Hasil Pengamatan

No	Suhu (0C)	Konsentrasi (N)	Volume Titrasi (ml)	Kadar As. Salisilat (mg)
1	30	0,05	31	107,04
2	40	0,05	46	158,84
3	50	0,05	60,2	207,87
4	60	0,05	83,4	287,98

BAB V

PEMBAHASAN

            Kelarutan didefinisikan sebagai jumlah maksimum zat terlarut yang akan melarut dalam sejumlah tertentu pelarut pada suhu tertentu. Untuk kebanyakan zat, suhu mempengaruhi kelarutan. Secara umum, meskipun tidak semua, kelarutan zat padatan meningkat dengan meningkatnya suhu.

            Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan pelarut, juga bergantung pada factor temperatur. Tekanan, pH larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya zat terlarut.

            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 pembentukan larutannya bersifat endoterm. Akan tetapi ada zat yang sebaliknya, yaitu eksoterm dalam melarut.

            Dalam percobaan kali ini, tujuan yang ingin dicapai adalah mencoba membuktikan apakah benar suhu (temperatur) dapat mempengaruhi kelarutan suatu zat, seperti yang banyak dibahasakan pada berbagai literatur.

            Dalam perlakuan, digunakan Asam salisilat sebagai sampel yang akan diamati kelarutannya pada suhu 30^Oc, 40^Oc, 50^OC, dan 60^OC. Sebelum perlakuan terlebih  dahulu disiapkan semua bahan dan alat yang akan digunakan, dimana dalam fase ini dibuat larutan baku NaOH 0,05 N sebanyak 500 ml, yakni dengan menimbang 1 gram NaOH kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 500 ml, ditambahkan sedikit demi sedikit aquadest, lalu dikocok hingga homogen, kemudian volumenya di cukupkan sampai 500 ml kemudian dimasukkan dalam wadah yang sesuai, lalu diberikan label. Setelah itu dibuat larutan Indikator PP sebanyak 100 ml dengan melarutkan Fenolftalein sebanyak 0,2 gram menggunakan etanol (96%) sebanyak 60 ml kemudian ditambahkan 40 ml aquadest, dikocok ad homogeny kemudian dimasukkan kedalam botol pereaksi dan diberi label.

            Perlakuan selanjutnya dipanaskan Aquadest sebanyak 500 ml dalam gelas kimia hingga mencapai suhu 30^OC, kemudian di tuangkan sebanyak 100 ml ke dalam Erlenmeyer 250 ml, setelah itu dimasukkan sampel asam salisilat secukupnya dan dikocok hingga larutan jenuh atau tidak dapat melarutkan sampel lagi, suhu larutan harus dipertahankan 30^Oc. Kemudian sampel yang telah dilarutkan bersama aquadest disaring menggunakan kertas saring. Hasil saringan (filtrat) ini kemudian ditambahkan Indikator PP sebanyak 2 – 3 tetes, lalu di titrasi menggunakan larutan baku NaOH 0,05 N sampai terjadi perubahan warna dari bening sampai warna pink. Selanjutnya dicatat volume titrasi yang dibutuhkan lalu dihitung massa asam salisilat tersebut. Selanjutnya diulangi perlakuan ini sebanyak 3 kali untuk masing-masing suhu 40^Oc, 50^Oc, dan 60^Oc.

            Hasil yang diperoleh pada pengamatan yakni pada suhu 30^Oc dengan konsentrasi larutan baku 0,05 N, volume titrasi sebanyak 31 ml, pada suhu 40^Oc, dengan konsentrasi larutan baku 0,05 N,volume titrasi sebanyak 46 ml, pada suhu 50^Oc, dengan konsentrasi larutan baku 0,05 N,volume titrasi sebanyak 60,2 ml, pada suhu 60^Oc, dengan konsentrasi larutan baku 0,05 N,volume titrasi sebanyak 83,4 ml.    Dari hasil yang diperoleh ini dapat digambarkan bahwa semakin tinggi suhu, maka semakin tinggi kelarutan dari asam salisilat. Hal ini sesuai dengan pernyataan beberapa literatur yang mengungkapkan hal tersebut.

            Alasan digunakannya NaOH sebagai larutan baku untuk titrasi karna sampel yang digunakan (asam salisilat) bersifat asam, sementara NaOH sendiri bersifat basa, sehingga titrasi yang dilakukan disebut titrasi alkimetri. Kemudian ditambahkan indikator PP dilakukan dengan tujuan untuk mempercepat reaksi pembentukan warna pink.

            Kelarutan merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kelarutan. Karna kebanyakan bahan kimia dapat menyerap panas bila dilarutkan, sehingga dikatakan mempunyai panas larutan negatif yang menyebabkan kelarutannya meningkat ketika suhu bertambah.

            Dalam percobaan yang dilakukan, walaupun hasil yang diperoleh telah memenuhi atau sama dengan persyaratan pada literatur, tetapi hasil yang diperoleh tidak benar-benar sama atau akurat, dimana rentang volume titrasi antar kelompok suhu tidak seragam. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya.

1.      Kurangnya ketelitian dalam pengerjaan.

2.      Kemungkinan bahan yang digunakan tidak steril lagi, atau telah terkontaminasi dengan bahan lain.

3.      Temperatur atau suhu pada perlakuan tidak konstan dan selalu berubah-ubah

4.      Kesalahan dalam perlakuan titrasi.

BAB VI

PENUTUP

VI.1  Kesimpulan

            Dari percobaan yang dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan, yakni :

1.      Hasil yang diperoleh pada perlakuan, pada suhu 30^Oc, volume titrasi sebanyak 31 ml, pada suhu 40^Oc, volume titrasi sebanyak 46 ml. Pada suhu 50^Oc, volume titrasi sebanyak 60,2 ml. Pada suhu 60^Oc, volume titrasi sebanyak 83,4 ml.

2.      Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa suhu/temperatur dapat mempengaruhi kelarutan suatu zat. Hal ini sama atau sesuai dengan yang tertulis dalam literatur.

VI.2  Saran

1.      Untuk Asisten

Terima kasih untuk segala bimbingan yang diberikan, baik dalam teori pada asistensi, maupun pengalaman yang dibagikan pada saat perlakuan atau pelaksananaan praktikum. Semoga kedepannya dapat lebih ditingkatkan.

2.      Untuk Praktikum Selanjutnya

Demi kelancaran praktikum, diharapkan agar semua bahan dan alat yang akan digunakan dapat disediakan dengan kondisi yang layak pakai.

DAFTAR PUSTAKA

1.      DIRJEN POM. 1979. Farmakope indonesia edisi III. Departemen kesehatan

            Republik Indonesia: Jakarta

2.      Sukardjo.1989. Kimia Fisika. Bina aksara : Jakarta

3.      Chang, Raymond. 2005.Kimia Dasar, Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2.       Erlangga : Jakarta

4.      Martin, Alfred, dkk. 1990. Farmasi Fisik Edisi Ketiga Jilid I. UI Press :      Jakarta

5.      S. Syukri. 1999. Kimia Dasar 2. Penerbit ITB : Bandung

6.      Yazid, Estien. 2005. Kimia Fisika untuk Paramedis. Penerbit ANDI :         Yogyakarta

7.      Subowo, tutu dan Akhmad sunjaya. 1978. Teori Contoh Soal-soal Latihan             Kimia Fisika. Penerbit Armico : Bandung

LAMPIRAN

1.    Perhitungan larutan baku

Larutan baku NaOH 0,05 N dalam 500 ml

Dik : BE NaOH = 40

          N NaOH  = 0,05 N

          V NaOH = 0,5 L

Dit : gram NaOH...?

Jawab :

gr = BE x V x N

    = 40 x 0,5 x 0,05

    = 1 gr

2.    Perhitungan kadar asam salisilat yang tidak larut

a.    Pada suhu 30⁰C

Dik : Vt NaOH      = 31 ml

          BE C₇H₆O₃   = 69,06

          N NaOH       = 0,05 N

Dit : mg asam salisilat yang tidak larut....?

Jawab :

M grek C₇H₆O₃ =  M grek NaOH

          mg / BE    = Vt x N

                  mg    = Vt x N x BE

                  mg    = 31 x 0,05 x 69,06

                  mg    = 107,04

b.    Pada suhu 40⁰C

Dik : Vt NaOH      = 46 ml

        BE C₇H₆O₃    = 69,06

          N NaOH       = 0,05 N

Dit : mg asam salisilat yang tidak larut....?

Jawab ;

Mgrek C₇H₆O₃ =  Mgrek NaOH

            mg / BE= Vt x N

                    mg = Vt x N x BE

                    mg = 46 x 0,05 x 69,06

                    mg = 158,84 mg

c.    Pada suhu 50⁰C

Dik : Vt NaOH      = 60,2 ml

  BE C₇H₆O₃    = 69,06

   N NaOH      = 0,05 N

Dit : mg asam salisilat yang tidak larut...?

Jawab ;

Mgrek C₇H₆O₃ =  Mgrek NaOH

                mg / BE = Vt x N

                        mg            = Vt x N x BE

                   mg =  60,2 x 0,05 x 69,06

                   mg = 207,87 mg

d.    Pada suhu 60⁰C

Dik : Vt NaOH      = 83,4 ml

         BE C₇H₆O₃   = 69,06

          N NaOH       = 0,05 N

Dit : mg asam salisilat yang tidak larut...?

Jawab ;

Mgrek C₇H₆O₃ =  Mgrek NaOH

            mg / BE = Vt x N

                    mg = Vt x N x BE

                    mg = 83,4 x 0,05 x 69,06

                    mg = 287,98 mg

3.    Skema kerja

   + H₂O 500 ml

Suhu 30⁰C

Suhu 40⁰C

Suhu 50⁰C

Suhu 60⁰C

+ asam salisilat, dikocok ad jenuh

Disaring, + indikator PP

Dititrasi dengan NaOH ad terbentuk warna pink