Kelompok 7 - Laprak 2 - Sistem Pemisahan I PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS FARMASI DASARSIFAT KIMIA DASAR(KELARUTAN, POLARITAS, DAN KEASAMAN)Responser: Widya Dwi Aryati, M., Apt. Disusun oleh: Ayu Asriningati Paryono 1706034741 Muhammad Fathan Qoriba 1706034546 Natasya Nur Faradila H. 1706027162 Nur Fitria 1706034653 Laily Syahri Ramadhani 170602...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS FARMASI DASAR

SIFAT KIMIA DASAR (KELARUTAN, POLARITAS, DAN KEASAMAN)

Responser: Widya Dwi Aryati, M.Si., Apt. Disusun oleh: 1. Ayu Asriningati Paryono

1706034741

2. Muhammad Fathan Qoriba

1706034546

3. Natasya Nur Faradila H.R.

1706027162

4. Nur Fitria

1706034653

5. Laily Syahri Ramadhani

1706022262

LABORATORIUM KIMIA FARMASI - MEDISINAL DAN BIOANALISIS PRODI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS INDONESIA 2018

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .............................................................................................1 1.2. Tujuan Praktikum ......................................................................................... 1 BAB II. TEORI DASAR 2.1. Prinsip Kerja ................................................................................................ 2 2.1.1. Kelarutan dan Polaritas ........................................................................ 2 2.1.2. Keasaman ........................................................................................... 3 2.2. Teori Dasar ....................................................................................................5 2.2.1. Kelarutan dan Polaritas .......................................................................5 2.2.1.1. Interaksi Pelarut-Zat Terlarut ..................................................... 5 2.2.1.2. Kelarutan Gas dalam Cairan ...................................................... 6 2.2.1.3. Kelarutan Padatan dalam Cairan ................................................ 6 2.2.1.4. Kelarutan Cairan dalam Cairan ...................................................7 2.2.2. Keasaman ............................................................................................7 2.3. Metode Acuan ...............................................................................................8 2.3.1. Kelarutan dan Polaritas .......................................................................8 2.3.2. Keasaman ............................................................................................8 BAB III. METODE DASAR PRAKTIKUM 3.1. Alat dan Bahan ..............................................................................................9 3.1.1. Kelarutan .............................................................................................9 3.1.2. Polaritas ...............................................................................................9 3.1.3. Keasaman ............................................................................................9 3.2. Cara Kerja .....................................................................................................10 3.2.1. Kelarutan .............................................................................................10 3.2.2. Polaritas ...............................................................................................10 3.2.3. Keasaman ............................................................................................10

ii

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Percobaan ............................................................................................ 11 4.1.1. Kelarutan dan Polaritas ...................................................................... 12 4.1.2. Keasaman ........................................................................................... 13 4.2. Pembahasan .................................................................................................. 13 4.2.1. Kelarutan ............................................................................................ 13 4.2.1.1. Analisis Kelarutan NaCl dalam Air ........................................... 13 4.2.1.2. Analisis Kelarutan NaK-tartrat dalam Air ................................. 13 4.2.1.3. Analisis Kelarutan Ca(OH)2 dalam Air ..................................... 14 4.2.2. Polaritas .............................................................................................. 14 4.2.2.1. Analisis Polaritas I2 dalam Air ................................................... 14 4.2.2.2. Analisis Polaritas I2 dalam n-Heksana ....................................... 14 4.2.2.3. Analisis Polaritas KMnO4 dalam Air ......................................... 15 4.2.2.4. Analisis Polaritas KMnO4 dalam n-Heksana ............................. 15 4.2.3. Keasaman ........................................................................................... 15 4.2.3.1. Asam Benzoat ............................................................................ 15 4.2.3.2. Asam Asetat 0,01 M ................................................................... 16 4.2.3.3. Asam Asetat 1 M ........................................................................ 16 4.2.3.4. Asam Askorbat ........................................................................... 17 BAB V. KESIMPULAN Kesimpulan ..........................................................................................................18 DAFTAR REFERENSI ..........................................................................................19 LAMPIRAN .............................................................................................................20

iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kelarutan, polaritas, dan keasaman suatu zat berperan penting dalam kehidupan farmasi. Kelarutan sangat berperan penting dalam pembuatan obat karena dapat menentukan jenis-jenis sediaan obat, baik itu larutan koloid, larutan sejati, suspense, maupun emulsi. Kelarutan suatu senyawa dipengaruhi oleh suhu, jenis pelarut, pH, bentuk dan ukuran partikel, konstanta dielektrik bahan pelarut, penambahan surfaktan, dan polaritas. Salah satu dari faktor yang disebutkan yaitu polaritas, mempunyai peranan penting dalam kelarutan. Polaritas mempunyai sebuah prinsip yaitu “like dissolve like”. “like dissolve like” merupakan prinsip yang menandakan bahwa kelarutan bergantung pada polaritas senyawanya. Senyawa polar akan larut dalam pelarut yang polar dan senyawa non polar hanya akan larut dalam pelarut non polar. Senyawa yang memiliki rantai karbon yang panjang biasanya kelarutannya semakin berkurang di dalam pelarut polar. Larutan memiliki tingkat keasaman yang berbeda pula. Suatu larutan yang apabila dilarutkan dalam air mengalami penguraian menjadi ion hydrogen yang dapat menentukan larutan tersebut asam atau basa. Penentuan asam atau basanya dapat diukur menggunakan kertas lakmus. Apabila larutan tersebut asam, kertas lakmus biru akan berubah warna menjadi warna merah dan apabila larutan tersebut basa, jika diukur menggunakan lakmus merah berubah warna menjadi warna biru. 1.2. Tujuan Praktikum a. Mengamati perbedaan kelarutan suatu senyawa dengan yang lainnya secara kualitatif. b. Mengamati pengaruh polaritas zat pelarut terhadap suatu senyawa. c. Menghitung serta membandingkan derajat keasaman senyawa analit.

1

BAB II TEORI DASAR 2.1. Prinsip Kerja 2.1.1. Kelarutan dan Polaritas Kelarutan merupakan kemampuan suatu zat untuk larut dalam suatu pelarut tertentu dalam kondisi tertentu yang membentuk dispersi molekular yang homogen. Pada prinsip “like disolve like” dinyatakan bahwa zat terlarut polar akan larut dalam pelarut polar dan zat terlarut nonpolar akan larut dalam pelarut nonpolar. Melarut tidaknya suatu zat dalam suatu sistem tertentu dan besarnya kelarutan, sebagian besar tergantung pada sifat serta intensitas kekuatan yang ada pada zat terlarut-pelarut dan resultan interaksi zat terlarut-pelarut. Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan pelarut, selain itu dipengaruhi pula oleh faktor temperatur, tekanan, pH larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil bergantung pada terbaginya zat terlarut. Kelarutan suatu zat juga bergantung pada struktur molekulnya seperti perbandingan gugus polar dan gugus non polar dari molekul. Semakin panjang rantai non polar dari alcohol alifatis, semakin

kecil

kelarutannya dalam air (Widyaningsih, 2009) Jumlah bagian pelarut yang Istilah Kelarutan

diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat

Sangat mudah larut (Very soluble) Mudah larut (Freely soluble)

10000

2

2.1.2. Keasaman Suatu senyawa organik yang terlarut dalam pelarut akuatik ataupun nonakuatik dapat membentuk spesi asam dan basa yang dapat mengubah keasaman larutan. Nilai konstanta disosiasi asam atau dikenal juga sebagai pKa merupakan nilai yang tetap untuk tiap molekul dan tidak dipengaruhi oleh konsentrasi, sementara nilai pH bergantung pada konsentrasi. Asam dan basa sudah dikenal sejak zaman dulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa Latin acetum yang berarti cuka. Istilah basa (alkali) berasal dari Bahasa Arab yang berarti abu. Basa digunakan dalam pembuatan sabun. Juga sudah lama diketahui bahwa asam dan basa saling menetralkan. Di alam, asam ditemukan dalam buahbuahan, misalnya asam sitrat dalam buah jeruk berfungsi untuk memberi rasa limun yang tajam. Tabel 1. Perbedaan asam dan basa No

Asam

Basa

1.

Rasanya asam

Rasanya pahit

2.

Bersifat korosif (merusak)/

Berisfat kaustik (merusak

bereaksi

kulit)/ terasa licin saat

dengan asam

disentuh

Menghasilkan ion H+ bila

Menghasilkan ion OH-bila dilarutkan

dilarutkan dalam air

dalam air

Derajat keasaman (pH) <

Derajat keasaman (pH) > 7

3.

4.

7

5.

6.

Memerahkan kertas

Tidak merubahwarna

lakmus biru

kertas lakmus biru

Tidak merubah warna

Membirukan kertas

kertas lakmus merah

lakmus merah

3

7.

HA(aq)  H+(aq) + A-(aq)

BOH(aq) B+(aq) + OH-(aq)

pH = -log [H+]

Perubahan pH dalam larutan dapat dimonitor menggunakan indikator,

Gambar 1. Indikator pH. Untuk menghitung pH jika diketahui nilai pKa dan konsentrasi suatu senyawa bisa menggunakan rumus: [𝐻+]2 𝑝𝐾𝑎 = [𝐻𝐴] [H+]2 = 𝑝𝐾𝑎 × [𝐻𝐴]  H+ = √𝑝𝐾𝑎 × [𝐻𝐴] pH = -log √𝑝𝐾𝑎 × [𝐻𝐴]

4

2.2. Teori Dasar 2.2.1. Kelarutan dan Polaritas Larutan jenuh adalah suatu larutan yang zat terlarutnya berada dalam kesetimbangan dengan fase padat (zat terlarut). Kelarutan didefinisikan dalam bentuk kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan jenuh pada temperatur tertentu; secara kualitatif, kelarutan didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekular homogen. Larutan takjenuh atau bawah jenuh adalah suatu larutan yag mengandung zat terlarut dalam konsentrasi di bawah konserntrasi yang dibutuhkan untuk penjenuhan sempurna pada temperatur tertentu. Larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi lebih banyak daripada yang seharusnya ada pada temperatur tertentu dan juga zat terlarut yang tidak larut. 2.2.1.1. Interaksi Pelarut-Zat Terlarut Kelarutan suatu zat sebagian besar disebabkan oleh polaritas pelarut, yaitu momen dipol pelarut. Pelarut polar merupakan zat terlarut ionik dan zat polar lain. Hildreband membuktikan bahwa pertimbangan tentang momen dipol saja tidak cukup untuk menerangkan kelarutan zat polar dalam air. Kemampuan zat terlarut membentuk ikatan hidrogen merupakan faktor yang jauh lebih berpengaruh dibandingkan dengan polaritas yang direfleksikan dalam momen dipol yang tinggi. Aksi pelarut polar berbeda dengan pelarut nonpolar. Pelarut nonpolar tidak dapat mengurangi gaya tarik-menarik antarion pada elektrolit kuat dan elektrolit lemah karena konstanta dielektrik pelarut yang rendah. Pelarut nonpolar juga tidak dapat memutuskan ikatan kovalen dan tidak dapat mengionisasi elektrolit lemah karena pelarut nonpolar termasuk ke dalam golongan pelarut aprotik dan tidak dapat membentuk jembatan hidrogen dengan nonelektrolit. Akan tetapi, senyawa nonpolar dapat melarutkan senyawa nonpolar dengan tekanan internal yang sama melalui interaksi dipol induksi.

5

2.2.1.2. Kelarutan Gas dalam Cairan Kelarutan gas dalam cairan adalah konsentrasi gas terlarut apabila dalam kesetimbangan dengan gas murni di atas larutan. Kelarutan terutama bergantung pada tekanan, temperatur, adanya garam, dan reaksi kimia yang kadang-kadang terjadi terjadi antara gas dengan pelarut. 2.2.1.3. Kelarutan Padatan dalam Cairan Kelarutan padatan dalam larutan ideal bergantung pada temperatut, titik leleh padatan, panas peleburan molar, ∆Hρ yaitu panas yang diabsorpsi apabila padatan meleleh. Dalam larutan ideal, panas pelarutan sama dengan panas peleburan yang dianggap sebagai suatu konstanta yang tidak begantung pada temperatur. Kelarutan ideal tidak dipengaruhi oleh sifat pelarut. Faktor-faktor yang memengaruhi kelarutan padatan dalam cairan, antara lain adalah sebagai berikut. a. Temperatur, pada pelarut polar, penambahan temperatur dapat meningkatkan kelarutan. b. Penambahan zat lain, penambahan surfatkan dapat menurunkan tegangan permukaan. Penambahan ion sejenis akan menyebabkan adanya kompetisi, sedangkan penambahan ion tidak sejenis dapat meningkatkan kelarutan. c. Pengaruh ph, penambahan ph pada asam lemah dan pengurangan ph pada basa lemah dapat meningkatkan kelarutan. d. Pengaruh polaritas pelarut, menggunakan prinsip ‘like disolve like’. e. Konstanta dielektrik, dengan menambahkan senyawa polar, konstanta dielektrik akan bertambah. f. Pengaruh kosolven, kombinasi zat pelarut dapat meningkatkan kelarutan. g. Pengaruh ukuran partikel, semakin kecil ukuran partikel, rasio luas permukaan dan volume akan meningkat. Meningkatnya luas permukaan memungkinkan interaksi antara solven dan solut lebih besar. h. Pengaruh ukuran molekul, semakin besar ukuran molekul maka zat terlarut akans semakin sulit larut.

6

i. Polimorifsme, kelarutan setiap zat terlarut akan berbeda berdasarkan bentuk kristal, titik leleh, warna, kekerasan. 2.2.1.4. Kelarutan Cairan dalam Cairan Proses melarutkan cairan dalam cairan atau biasa disebut sebagai campuran dapat dikatakan ideal apabila kedua komponen dalam suatu larutan biner mengikuti hukum Raolt untuk seluruh komposisi. Jika salah satu komponen menunjukkan penyimpangan negatif, penggunaan termodinamika dapat memperlihatkan bahwa komponen yang satu lagi juga pasti menunjukkan penyimpangan negatif. Penyimpangan negatif mengakibatkan kenaikan kelarutan dan sering kali dihubungkan dengan ikatan hidrogen antara senyawa-senyawa polar. Cairan polar mempunyai gaya kohesi yang tinggi, yaitu tekanan internal yang besar, dan cairan polar hanya merupakan pelarut untuk bersifat sama. Zat nonpolar yang memiliki tekanan internal rendah “didesak keluar” oleh gaya tarik-menarik kuat yang ada di antara molekul-molekul cairan polar. Hal ini menyebabkan penyimpangan positif dalam Hukum Raoult. Kelarutan terbatas zat terlarut nonpolar dalam pelarut yang sangat polar, dan terutama dalam pelarut yang berasosiasi dengan adanya ikatan hidrogen, tidak dapat sepenuhnya dengan perbedaan tekanan internal. 2.2.2. Keasaman pH adalah ukuran keasaman atau alkalinitas air larutan. Keasaman atau alkalinitas larutan air ditentukan oleh jumlah relatif ion hydrogen (H +) atau ion hidroksil (OH-) yang ada. Asam adalah zat yang keduanya terdisosiasi (terbelah) untuk melepaskan ion hidrogen atau bereaksi dengan air untuk membentuk ion hidrogen. Dalam larutan air, produk konsentrasi molar ion hidrogen dan hidroksil sama dengan konstanta disosiasi (Kw). Mengetahui nilai dari konstan dan konsentrasi ion hydrogen memungkinkan untuk menghitung konsentrasi ion hidroksil, dan sebaliknya. Rentang pH suatu larutan berkisar antara 0 hingga 14. pH netral suatu zat mempunyai nilai 7 sementara jika nilai pH lebih dari 7 yaitu 8 sampai 14 menjelaskan bahwa zat tersebut memiliki sifat basa sedangkan nilai pH kurang dari 7 yaitu 0 sampai 6 menjelaskan bahwa keasaman. Nilai pH 0 menjelaskan bahwa derajat keasaman (pH)

7

yang tinggi, dan pH 14 menjelaskan bahwa derajat kebasaan tertinggi. pH didefinisikan secara tegas sebagai logaritma negatif dari aktivitas ion hidrogen. Aktivitas ion hidrogen didefinisikan sebagai molar konsentrasi ion hidrogen dikalikan dengan suatu aktivitas koefisien, yang memperhitungkan interaksi antara ion hidrogen dengan spesies kimia lain dalam larutan. Dalam praktiknya, pH sering dianggap negative logaritma konsentrasi ion hidrogen:

Hubungan pH dan pKa digambarkan dalam persamaan Henderson-Hasselbach:

2.3. Acuan Metode 2.3.1. Kelarutan dan Polaritas Metode percobaan dilakukan dengan metode manual tanpa menggunakan alat bantu atau pengadukan secara langsung dimana zat yang akan dilarutkan dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dibiarkan terdispersi. 2.3.2. Keasaman Metode percobaan dilakukan dengan membandingkan keasaman suatu larutan secara kualitatif dan kuantitatif. Metode kualitatif dilakukan dengan mengukur ph menggunakan indikator universal dan metode kuantitatif dilakukan dengan menggunakan perhitungan sesuai teori Henderson-Hasselbach

8

BAB III METODE PERCOBAAN PRAKTIKUM

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Kelarutan Alat

Bahan

Tabung reaksi 3 buah

Garam dapur (NaCl) secukupnya

Spatel 3 buah

Garam tartrat (NaK-tartrat) secukupnya

Mini post-it 3 lembar

Kalsium hidroksida (Ca(OH)2) secukupnya

Pipet tetes 1 buah

Aquadest 15 mL

Gelas ukur 15 mL 1 buah

3.1.2. Polaritas Alat

Bahan

Tabung reaksi 4 buah

n-Heksana 10 mL

Pipet 2 buah

Aquadest 10 mL

Spatel 2 buah

I2 secukupnya

Mini post-it 4 lembar

KMnO4 secukupnya

Chemical goggle 1 buah Glove latex industrial 1 pasang Half mask respirator 1 buah Gelas ukur 15 mL I buah

3.1.3. Keasaman Alat

Bahan

Tabung reaksi 4 buah

Asam benzoat 0,0001 M

Mini post-it 4 buah

Asam asetat 0.01 M

Pipet tetes 4 buah

Asam asetat 1 M

Indikator pH universal 4 buah

Asam askorbat 1 M

9

3.2. Cara Kerja 3.2.1. Kelarutan a. Siapkan 3 tabung reaksi dan tandai dengan post-it pada tabung A, B, dan C b. Ukur 5 mL aquadest di tabung ukur dan tambahkan ke dalam tabung A, B, dan C c. Masukkan masing-masing 1 spatel garam NaCl ke tabung A, garam NaK-tartrat ke tabung B dan garam Ca(OH)2 ke tabung C d. Amati dan catat perubahan yang terjadi pada campuran 3.2.2. Polaritas a. Siapkan 4 tabung reaksi dan tandai tabung D11, D12, D21, dan D22 b. Ukur 5 mL aquadest dan tambahkan ke dalam tabung D11 dan D21 juga ukur 5 mL n-Heksana dan tambahkan ke tabung D12 dan D22 c. Masukkan masing-masing 1 spatel I2 ke tabung D11 dan D12 juga KMnO4 ke D21 dan D22 d. Amati dan catat perubahan yang terjadi pada campuran 3.2.3. Keasaman a. Siapkan 4 tabung dan tandai tabung A, B, C dan D b. Masukkan 5 mL larutan asam benzoat 0,0001 M ke dalam tabung A c. Masukkan 5 mL asam asetat 0,01 M ke tabung B dan 5 mL asam asetat 1 M ke tabung C d. Masukkan 5 mL asam askorbat 1 M ke tabung D e. Amati dan catat pH larutan

10

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Percobaan

Gambar 2. Hasil percobaan kelarutan (tabung C, B, dan A)

Gambar 3. Hasil percobaan polaritas (tabung D11, D12, D21, dan D22)

11

Gambar 4. Hasil percobaan keasaman (tabung A, B, C, dan D)

4.1.1. Kelarutan dan Polari...