Hukum Distribusi

Hukum distribusi

without comments

Menurut hukum distribusi Nernst bila dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur dimasukkan solute yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut, maka akan terjadi pembagian kelarutan. Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut organik dan air.

Dalam campuran solute akan terdistribusi dengan sendirinya ke dalam dua pelarut tersebut, setelah di kocok – kocok, kemudian dibiarkan maka akan  terjadi 2 fasa yang terpisah. Perbandingan kosentrasi solute di dalam kedua pelarut tersebut tetap dan merupakan suatu tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut dikenal dengan tetapan distrbusi atau koefisien distribusi.

Koefisien distribusi (KD) dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

KD = C2/C3 atau KD = Co/Ca

C1 atau Ca adalah kosentrasi solute dalam pelarut pertama atau pelarut air

C2 atau Co adalah kosentrasi solute dalam pelarut dua  atau pelarut organik

Sesuai dengan kesepakatan, kosentrasi solute dalam pelarut organik dituliskan di bawah. Dari rumus diatas apabila harga KD besar, solut secara kuantitatif akan cenderung terdistribusi lebih banyak dalam pelarut organik demikian sebaliknya.

Rumus diatas dapat berlaku jika

• Solute tidak ter ionisasi dalam salah satu pelarut
• Solut tidak berasosiasi dalam salah satu pelarut
• Zat terlarut tidak dapat bereaksi dengan salah satu pelarut atau adanya reaksi – reaksi lain

http://robbaniryo.com/ilmu-kimia/hukum-distribusi/

Ekstraksi campuran-campuran merupakan suatu teknik dimana suatu larutan (biasanya dalam air) dibuat bersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik), yang pada hakikatnya tidak tercampurkan dengan yang pertama, dan menimbulkan perpindahan satu atau lebih zat terlarut (solut) ke dalam pelarut kedua itu. Untuk suatu zat terlarut A yang didistribusikan antara dua fasa tidak tercampurkan a dan b, hukum distribusi (atau partisi) Nernst menyatakan bahwa asal keadaan molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur adalah konstan :

http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/16/pemisahan-campuran-yang-tidak-saling-campur/

II.      TEORI

Distribusi adalah penyebaran aktifitas zat terlarut yang dilarutkan dalam dua pelarut yang tidak saling melarutkan. Menurut hukum distribusi yang dinyatakan oleh Nernst pada tahun 1891, bahwa suatu zat yang terlarut akan membagi diri antara dua pelarut yang tidak saling melarutkan sedemikian rupa, sehingga perbandingan aktifitas pada keadaan setimbang dan suhu tertentu adalah tetap.

Hukum distribusi berlaku apabila:

1.        Larutan encer

Apabila konsentrasi zat terlarut tinggi, misalnya asam asetat dalam air dan kloroform, maka asam asetat dalam air cenderung untuk mengalami asosiasi. Asosiasi tersebut dapat digambarkan dengan terbentuknya ikatan hydrogen antara molekul asam asetat, sehingga konsentrasi dinyatakan persamaan:

Dimana:

Ka     = tetapan distribusi

a₁         = aktifitas zat dalam pelarut 1

a₂         = aktifitas zat dalam pelarut 2

n        = perbandingan berat molekul pelarut 1 dan 2

Maka persamaan tersebut tidak berlaku karena hukum distribusi akan menyimpang, sehingga persamaan menjadi:

2.        Zat terlarut mempunyai massa molekul relatif yang sama untuk kedua pelarut tersebut karena angka  konstan.

Angka perbandingan distribusi tidak tergantung pada spesies atau jenis molekul yang mungkin ada. Harga perbandingan berubah dengan sifat dasar dari zat terlarut serta temperatur, sedangkan angka berubah apabila konsentrasi zat berubah dalam kedua pelarut setelah tercapai kesetimbangan pada temperatur tertentu dalam larutan tertentu, sehingga akan memberikan persamaan:

Kc merupakan konstanta terpakai sebagai koefisisen distribusi. Konsntanta distribusi disebut juga konstanta partisi.

Hukum distribusi banyak dipakai dalam proses ekstraksi pelarut dalam analisa, antara lain:

1.        Mengelurkan brom dan iod dalam larutan air apabila larutan iod dalam air dikocok dengan karbon disulfide.konsentrasi ion dalam disulfida dapat dipisahkan dengan corong pisah dan dilakukan berulang kali. Dengan cara ini, konsentrasi iod dalam larutan air menjadi kecil.

2.        Uji dalam analisa kuantitatif

Kromium pentaoksida lebih larut dalam alkoholamil dari air dengan mengocok larutan encer dalam air dengan adanya kromat atau H₂O₂.

3.        Studi hidrolisis

Dalam hidrolisis suatu garam dari basa lemah dengan asam kuat atau asam lemah dengan basa kuat terdapat kesetimbangan antara garam, basa, atau asam bebas.

Pada industri, ekstraksi dipakai untuk menghilangkan zat-zat yang tidak diinginkan dalam hasil seperti minyak tanah, minyak goreng, dan lain-lain. Dapat dinyatakan bahwa proses ekstraksi adalah proses pengambilan zat terlarut dalam larutan dengan pelarut lain.

Harga konstanta distribusi atau partisi dapat digunakan untuk menentukan derajat disosiasi. Derajat disosiasi merupakan beberapa bagian yang terurai dalam suatu larutan.

Persamaan  untuk disosiasi :

                

Bila harga C₁ dan C₂ dihitung dari dua harga konsentrasi zat pelarut maka harga Kc dapat dihitung dengan menjelaskan dua persamaan dengan dua bilangan yang tidak diketahui.

     Penambahan zat pada kedua lapisan cairan yang tidak bercampur akan membuat zat tersebut terdistribusi diantara kedua lapisan.

Pendistribusian ini tidak menutupi terjadinya kemungkinan  disosiasi ataupun asosiasi zat dalam salah satu lapisan ataupun keduaaanya. Terdapat dua kasus  utama yang sering terjadi pada penambahan ketiga zat yaitu tidak berdisosasiasi ataupun asosiasi dalam kedua larutan. Kasus ini dapat berlangsung persamaan distribusi.

I.          HUKUM  DISTRIBUSI

Bila suatu sistem terdiri dari dua lapisan cairan yang tidak tercampur atau sebagian, jika ditambahkan zat ketiga yang larut dalam kedua lapisan  tersebut, maka zat terlarut tersebut akan terdistribusi diantara  kedua lapisan dengan perbandingan tertentu.

II.       Kesetimbangan Reaksi

Suatu keadaan dimana kecepatan reaksi dari kiri ke kanan sama dengan kecepatan dari kanan ke kiri.

III.    Titrasi Redoks

Salah satu cara analisis yang memungkinkan kita untuk mengukur jumlah pasti dari suatu larutan dengan mereduksikannya dengan larutan lain yang konsentrasinya lebih diketahui dan didasarkan pada proses pemindahan elektron antara zat pengoksidasi dan pereduksi.

IV.     Prinsip Le Chatelier

Bila suatu sistem yang berada dalam kesetimbangan dinamik dipengaruhi oleh sesuatu dari luar, sehingga kesetimbangan terganggu, maka sistem akan memberikan reaksi perubahan pada arah yang akan mengurangi pengaruhi gangguan dan bila memungkinkan akan mengembalikan sistem kembali keadaan setimbang tersebut.

Kesetimbangan adalah keadaan  dimana  reaksi  berakhir dengan suatu campuran yang mengandung baik zat hasil kali konsentrasi setimbang zat yang berada diruas kanan dibagi hasil kali konsentrasi setimbang zat yang berada diruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Dalam percobaan yang dilakukan, yaitu dalam larutan encer molekul iodium berekaksi lemah I^- membentuk ion I₃^-. kesetimbangan reaksi yang terjadi berlangggsung cepat sekali sehingga sulit untuk mengukur konsentrasi dari komponennya menggunakan peralatan kimiawi.

http://ayumuthia.blogspot.com/2011/06/distribusi.html

Koefisien dan Angka Banding Distribusi pada Ekstraksi

02:05 No comments

Pada sistem heterogen, reaksi berlangsung antara dua fase atau lebih. Jadi pada sistem heterogen dapat dijumpai reaksi antara padat dan gas, atau antara padat dan cairan. Cara yang paling mudah untuk menyelesaikan persoalan pada sistem heterogen adalah menganggap komponen-komponen dalam reaksi bereaksi pada fase yang sama.
 

Kesetimbangan heterogen ditandai dengan adanya beberapa fase. Antara lain fase kesetimbangan fisika dan kesetimbangan kimia. Kesetimbangan heterogen dapat dipelajari dengan 3 cara :
a. Dengan mempelajari tetapan kesetimbangannya, cara ini digunakan untuk kesetimbangan kimia yang berisi gas.
b. Dengan hukum distribusi nerst, untuk kesetimbangan suatu zat dalam 2 pelarut.
c. Dengan hukum fase, untuk kesetimbangan yang umum.
 

Hukum distribusi adalah suatu metode yang 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien distribusi diantaranya:
1. Temperatur yang digunakan.
Semakin tinggi suhu maka reaksi semakin cepat sehingga volume titrasi
menjadi kecil, akibatnya berpengaruh terhadap nilai k.
2. Jenis pelarut.
Apabila pelarut yang digunakan adalah zat yang mudah menguap maka akan sangat mempengaruhi volume titrasi, akibatnya berpengaruh pada perhitungan nilai k.
3. Jenis terlarut.
Apabila zat akan dilarutkan adalah zat yang mudah menguap atau higroskopis, maka akan mempengaruhi normalitas (konsentrasi zat tersebut), akibatnya mempengaruhi harga k.
4. Konsentrasi
Makin besar konsentrasi zat terlarut makin besar pula harga k.
Harga K berubah dengan naiknya konsentrasi dan temperatur. Harga k tergantung jenis pelarutnya dan zat terlarut. Menurut Walter Nersnt, hukum diatas hanya berlaku bila zat terlarut tidak mengalami disosiasi atau asosiasi, hukum di atas hanya berlaku untuk komponen yang sama. 

Hukum distribusi banyak dipakai dalam proses ekstraksi, analisis dan penentuan tetapan kesetimbangan. Hukum Distribusi Nernst ini menyatakan bahwa solut akan mendistribusikan diri di antara dua pelarut yang tidak saling bercampur, sehingga setelah kesetimbangan distribusi tercapai, perbandingan konsentrasi solut di dalam kedua fasa pelarut pada suhu konstan akan merupakan suatu tetapan, yang disebut koefisien distribusi (KD), jika di dalam kedua fasa pelarut tidak terjadi reaksi-reaksi apapun. Akan tetapi, jika solut di dalam kedua fasa pelarut mengalami reaksi-reaksi tertentu seperti assosiasi, dissosiasi, maka akan lebih berguna untuk merumuskan besaran yang menyangkut konsentrasi total komponen senyawa yang ada dalam tiap-tiap fasa, yang dinamakan angka banding distribusi (D).

Tetapan distribusi atau koefisien distribusi dinyatakan dengan rumus:
 

dengan

Kd = Koefisien distribusi,

Co = konsentrasi larutan pada pelarut organik,

Ca = konsentrasi larutan pada pelarut air.

Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya, campuran kemudian diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik. Lapisan organik dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah, dan senyawa organik dapat diambil ulang dari lapisan organik dengan menyingkirkan pelarutnya. Pelarut yang paling sering digunakan adalah dietil eter C2H5OC2H5, yang memiliki titik didih rendah (sehingga mudah disingkirkan) dan dapat melarutkan berbagai senyawa organik. 

Keterangan :

(a) adalah teknik penggojokan yang dilakukan agar larutan terpisah menjadi dua fasa, yaitu fasa organik dan fasa air.

(b) adalah proses memisahkan fasa yang diinginkan ke dalam erlenmeyer

Teknik ini (ekstraksi) bermanfaat untuk memisahkan campuran senyawa dengan berbagai sifat kimia yang berbeda. Contoh yang baik adalah campuran fenol C6H5OH, anilin C6H5NH2 dan toluen C6H5CH3, yang semuanya larut dalam dietil eter. Pertama anilin diekstraksi dengan asam encer. Kemudian fenol diekstraksi dengan basa encer. Toluen dapat dipisahkan dengan menguapkan pelarutnya. Asam yang digunakan untuk mengekstrak anilin ditambahi basa untuk mendaptkan kembali anilinnya, dan alkali yang digunakan mengekstrak fenol diasamkan untuk mendapatkan kembali fenolnya.

Prinsip kerja pada ekstraksi antara lain :

1.   Prinsip Maserasi

2.   Prinsip Perkolasi

3.   Prinsip Sokhletasi

4.   Prinsip Refluks

5.   Prinsip Destilasi Uap Air 

6.   Prinsip Rotavapor

7.   Prinsip Ekstraksi Cair-Cair

8.   Prinsip Kromatografi Lapis Tipis

9.   Prinsip Penampakan Noda.

http://jukrihimaki.blogspot.com/2011/04/koefisien-dan-angka-banding-distribusi.html