LAPORAN PRAKTIKUM PEMBUATAN ASAM KLORIDA (HCl)

I. Tujuan Praktikum1. Mampu menjelaskan pembuatan asam klorida dalam skala lab.

2. Mampu menuliskan reaksi yang terjadi.

3. Mampu menghitung kesempurnaan reaksi (efisiensi) sebuah proses dengan

peralatan sederhana.

II. Dasar Teori

Asam klorida (HCl) mempunyai sifat yang sangat korosif dan berbahaya bagi kesehatan manusia bila kontak atau terserap ke dalam tubuh manusia. HCl 36%-38%memiliki memiliki karakteristik data sebagai berikut (http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/HCl.htm): - Bentuk Fisik : Cairan - Penampilan : bening kekuning-kuningan- pH : 0,01- Tekanan Uap : 5,7 torr @ 0 oC, 212,267 torr @ 20oC- Massa Jenis : 1,181 gr/mL- Berat Molekul : 36,46

Sedangkan dalam bentuk gas, HCl memiliki karakteristik data sebagai berikut (http://www.airgas.com/documents/pdf/001028.pdf):- Berat Molekul : 36,46 gr/mol- Titik didih : -85oC- Titik leleh : -113,9 oC- Suhu kritis : 51,5 oC

Untuk membuat HCl, dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya:

1. Sintesa langsungDalam industri chlor-alkali, larutan brine (campuran NaCl dan air) dielektrolisis dan akan menghasilkan gas Klorin (Cl2), NaOH, dan Hidrogen (H2). Gas klorin murni dapat dikombinasikan dengan gas Hidrogen untuk menghasilkan gas HCl (Hydrogen Chloride).

Cl2 (g) + H2 (g) 2 HCl (g)

Karena reaksi ini sangat eksotermis, Instalasi penggabungan gas ini disebut HCl oven atau HCl burner. Suhunya dapat mencapai 2000 oC. Gas HCl yang keluar akan diabsorbsikan ke air menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) murni. Reaksi ini dapat menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) dengan tingkat kemurnian yang tinggi.

2. Sintesa OrganikProduksi terbesar HCl (Hydrochloric acid) berasal dari proses pembuatan senyawa organik yang mengandung klorin dan Fluor seperti Teflon, Freon, CFC, PVC dan lain-lain.

R-H + Cl2 R-Cl + HClR-Cl + HF R-F +HCl

Gas HCl yang dihasilkan langsung dilarutkan dalam air, dan menghasilkan larutan HCl dengan standar teknik atau industri (technical or industry grade).

3. Metoda LaboratoriumHCl dapat dihasilkan dengan mencampurkan H2SO4 dengan NaCl. Reaksi yang terjadi ialah :

NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HClReaksi diatas terjadi pada temperature kamar. Dengan menambahkan NaCl ke dalam generator dan dipanaskan pada suhu diatas 200 oC, reaksinya akan menjadi :

NaCl + NaHSO4 HCl + Na2SO4

Pada skala besar, HCl diproduksi dengan pembakaran klor dalam hydrogen.Sejumlah

pendapat mengemukakan bahwa HCl merupakan hasil samping proses klorinasi

senyawa organik.

Di industri, asam klorida dibuat berdasarkan bahan baku garam dapur, asam sulfat

pekat,dan batu bara sebagai bahan bakar.

Garam dapur/Natrium Klorida (NaCl) dengan asam sulfat 100% dimasukkan dalam

dapur dari besi tuang yang dilengkapi dengan pengaduk.Pada suhu kamar terjadi

reaksi:

NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl

Pada suhu panas terjadi reaksi:

2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl

Garam natrium sulfat (Na2SO4) ditampung di bawah dapur dan gas hidrogen klorida

didinginkan dan direaksikan dengan air, maka terjadilah asam klorida cair.

III. Alat & Bahan

NaCl 25 gr

H2so4 98% 30 ml

Ph indikator

Gambar reaktor pembuatan HCl skala lab

Alat Bahan

Tabung Erlenmeyer 250 ml Natrium klorida (NaCl) 25 gramTabung Erlenmeyer 100 ml Asam sulfat (H2SO4) pekatGelas kimia Larutan NaOH 0,1 NGelas ukur Larutan NaOH 0,05 NLabu takar 100 ml Indikator PPAdapter & kondensor Kalsium klorida (CaCl2) 25 mlCorong tetesBuretStatif dan KlemPipetMagnetic stirrerIndikator pH universalKaca arlojiKertas saring

IV. Prosedur Kerja

Pembuatan HCl dari reaktan NaCl

H2O 50 ml

Erlenmeyer 200 ml

Corong bervolume

Amati Proses dan tulis pH nya

HCl yang terikat di air dalam reaktorTabung reaktor 1

Tabung reaktor 2Ambil 10 ml,Encerkan hingga

100ml dilabu takar

Titrasi dg NaoH 0,1 NTitrasi dg NaoH 0,1 N

Mencatat vol NaoHMencatat vol NaoH

Menghitung efisiensi HCl

3 tetes pp

Gelas Beker 250mLGelas Beker 250mL25mL CaCl2

33,24 ml H2SO4 20%

Menunggu hingga Terbentuk endapan

Mengaduk

Menyaring filtrat

pipet 10mL filtrat encer, titrasi dengan NaOH 0,1N

EndapanFiltrat

Memasukan endapan kedalam oven selama 1x24 jam

Menimbang endapan

Mencatat Volumenya

Pipet 10 ml filtrat dan encerkan filtrat sebanyak 100x

Mencatat massanya

Note : setiap sambungan reaktor menggunakan vaselin, reaktor dirakit dan

digunakan di lemari asam, tabung reaktor pertama saluran HCl harus tenggelam

didalam air, gunakan stirrer bar yang besar, pakai perlengkapan safety.

Pembuatan HCl dari CaCl2 dan H2SO4

V. Data Pengamatan

1. Pembuatan Asam Klorida (HCl)

2. Perhitungan pembuatan asam klorida dari NaCl dan H2SO4

Data Praktikum Data yang ingin Perhitungan

Reaktan Penitran Vol. NaOH yang dibutuhkan

NaCl kolom I NaOH 0,1 N 18,55 mlkolom II NaOH 0,1 N 0,1 ml

CaCl2 250C NaOH 0,1 N 1 ml

diketahui

K o l om 1

V NaOH = 18,55mlN NaOH = 0,05 N

V HCl utk titrasi = 10 mlBE HCl = 36,5

Vol HCl & akuades dalam labu takar = 100 ml

konsentrasi HCl

V NaOH . N NaOH = V HCl . N HCl

(18,55 ml)(0,1 N) = (10 ml)(N HCl)

N HCl = 0,1855 NKarena dilakukan pengenceran 10x maka N

juga dikalikan dengan 10 yaitu 1,855 N

massa HCl

m HCl = 67,55 gram

Ko l om I

V NaOH = 0,1 mlN NaOH = 0,05 N

V HCl utk titrasi = 10 mlBE HCl = 36,5

Vol HCl & akuades dalam labu takar = 100 ml

konsentrasi HCl

V NaOH . N NaOH = V HCl . N HCl

(0,1 ml)(0,1 N) = (10 ml)(N HCl)

N HCl = 0,001 N

massa HCl

m HCl = 3,65 gram

Berdasarkan perhitungan stoikiometri:

2 NaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4

M 0,4274 mol 0,5523 mol

T 0,4272 mol 0,2137 mol

S - 0,3386 mol 0,4272 mol 0,2137 mol

Dengan Keterangan : H2SO4 98% ; ρ = 1,841 gr/mol ; Mr = 98

Mr Na2SO4 = 142

Mr HCl = 36,5

Volume H2O per kolom = 50 mL

Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dalam reaktor terbentuk Na2SO4 dan H2SO4

sisa. Berdasarkan teori, persamaan neraca massa yang terjadi ialah :

Reaktan : 25 gr + 54,1254 gr = 80,23 gr

Sisa dan Hasil : 33,1828 + 30,3454 + massa HCl = 63,5282 + massa HCl (x)

Maka, nilai x = 16,7018 gr

Berdasarkan perhitungan stokiometri, massa HCl : (0,4272)(36,5) = 15,5928 gr

dan konsentrasi HCl berdasarkan teori yaitu

N= mol x 1000/v total

= o,4272 x 1000/55

= 7,76 N

Perhitungan pembuatan asam klorida dari CaCl2 dan H2SO4

Data pengamatan

C H2SO4 (33,24 mL) : 20% (1,14 )

C CaCl2 (25 mL) : 1,0 MCaSO4 : 3,53 gramVNaOH (0,1N) : 1 mL

Pengolahan Data

n H2SO4 :

: 7,733 x 10-2 mol

n CaCl2 : M x V(dalam liter): 1 x 0,025: 2,5 x 10-2 mol

C HCl :

: 0,858M

Massa CaSO4 : 2,5 x 10-2 x 136

: 3,4 gram

Titrasi HCl (HCl di encerkan sebanyak 10x)Percobaan 1VHCl.MHCL = VNaOH.MNaOH

10 x MHCL = 1 x 0,1MHCL = 0,1 M MHCL (sesungguhnya) = 1M

CaCl2 + H2SO4 2HCl + CaSO4

M 2,5 x 10-2 7,733 x 10-2

B 2,5 x 10-2 2,5 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2

S 5,233 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2

CaCl2 + H2SO4 2HCl + CaSO4

M 2,5 x 10-2 7,733 x 10-2

B 2,5 x 10-2 2,5 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2

S 5,233 x 10-2 5 x 10-2 2,5 x 10-2

Secara teori

M HCl=mol x 1000/v HCl+v CaCl

0,858=molx1000/33,24+25

mol=0,858x58,24/1000

mol=0,05

massa=molxBM

massa=0,05x36,5

massa=1,825

Secara praktikum

M HCl=mol x 1000/v HCl+v CaCl

1=molx1000/33,24+25

mol=1x58,24/1000

mol=0,058

massa=molxBM

massa=0,058x36,5

massa=2,117

VI. Keselamatan Kerja

Asam sulfat bersifat korosif dan oksidator, sehingga perlu hati-hati dalam memperlakukannya dan menanganinya. Selain itu, asam klorida (HCl) yang dihasilkan merupakan gas yang beracun dan berbahaya bila terhirup atau terserap anggota badan manusia. Oleh karena itu, agar kita aman dalam melakukan percobaan ini, perhatikan petunjuk berikut :

a. Percobaan dilakukan di lemari asamb. Gunakan jas lab selama bekerja di labc. Persiapkan semua peralatan yang akan digunakand. Cek semua alat yang digunakan, tidak ada yang retak, selangnya bagus, penangas

dapat diatur (diset pada suhu tertentu), dan gunakan vaselin di setiap sambungan.e. Rangkaikan peralatan dari bawah.f. Cek aliran air, selang, jika ada yang rusak diganti.g. Pengambilan asam sulfat dilakukan di lemari asam dan gunakan sarung tangan,

penyiapan asam sulfat sebaiknya dilakukan saat akan ditambahkan dan gelas ukur dan corong tetes dalam keadaan bersih dan kering

h. Peralatan bekas asam sulfat cepat dicuci agar tidak mengenai teman kerja atau lainnya.

VII. Pembahasan

Praktikum pembuatan HCl dilakukan dengan 2 metode yang berbeda, pertama, digunakan NaCl sebanyak 25 gram lalu direaksikan dengan 30mL H2SO4 98%. Kondisi operasi ini dibuat pada suhu tinggi karena konstanta laju reaksi berbanding lurus dengan temperatur sesuai dengan persamaan Arrhenius yang mengatakan apabila semakin besar suhu dalam suatu reaksi, maka konstanta laju reaksi pembentukan asam klorida semakin bertambah, sehingga mengakibatkan rate pembentukan asam klorida juga semakin meningkat.

Reaksi yang dilakukan pada temperatur tinggi, memberikan energi yang lebih banyak ke dalam sistem dan menaikkan laju reaksi dengan adanya tumbukan yang lebih banyak antar reaktan.

Dalam pengamatan pada praktikum ini terjadi proses absorbsi, yaitui metode yang digunakan untuk pemisahan gas terlarut dalam liquid. Gas yang diabsorb adalah asam klorida (HCl) yang dihasilkan dari reaksi antara natrium klorida (NaCl) dengan asam sulfat (H2SO4).

Reaksi yang terjadi yaituNaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4

Dalam stoikiometri kita dapat menghitung HCL yang dihasilkan dari 25 gram garam NaCL dan didapat 15,6143 konsentrasinya yaitu 7,76 N sedangkan dalam perhitungan praktikum massa HCl yaitu 70,15 gram dan konsentrasinya 1,855, hasil perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa massa HCl praktikum lebih besar dari teori namun konsentrasinya kurang dari teori yang seharusnya, hal ini dapat terjadi karena ada sebagian gas HCl yang tidak larut pada kolom yang berisi air aquades 50 mL, gas HCl banyak terbuang. Hal ini menyebabkan hasil yang diperoleh efisiensinya kecil.

Pada praktikum pembuatan asam klorida dengan menggunakan CaCl2 dilakukan dengan mencampurkan CaCl2 dengan H2SO4 disertai dengan proses pengadukan menggunakan strirrer magnetik. Percobaan ini dilakukan pada temperatur 25oC. Reaksi yang terjadi pada saat proses pencampuran berlangsung cepat dan menghasilkan endapan CaSO4

berwarna putih, larutan HCl dan sisa reaktan yang tidak bereaksi. Endapan CaSO4 di saring, lalu filtratnya yang berupa larutan HCl di titrasi mengggunakan NaOH. Endapan hasil penyaringan dipanaskan dengan menggunakan oven selama 1x24 jam, lalu di timbang. Larutan filtrat yang dititrasi menggunakan NaOH 0,1N ternyata terlalu pekat sehingga diencerkan sebesar 10x agar efisiensi dalam titrasi dengan NaOH. Konsentrasi dan massa HCl yang dihasilkan pada percobaan lebih besar bila dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis namun massa CaSO4 mendekati nilai teoritis. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari tabel.

VIII. Kesimpulan

1. Pembuatan HCl dari NaCl dan H2SO4

a. Konsentrasi HCl Kolom I sebesar 1,855 N dan kolom 2 sebesar 0,001 Nb. Massa HCl Kolom I sebesar 70,15 gram dan Kolom II sebesar 0,1825 gram

sedangkan massa seharusnya secara teoritis adalah 15,5928 gram

2. Pembuatan HCl dari CaCl2 dan H2SO4

Dapat disimpulkan dalam sebuah tabel sebagai berikut.

Percobaan 1 Teoritis

CaSO4 (gram) HCL (N) CaSO4 (gram) HCL (N)

3,53 1 3,4 0,858

Percobaan 1 Teoritis

CaSO4 (gram) HCL (N) CaSO4 (gram) HCL (N)

3,53 1 3,4 0,858

DAFTAR PUSTAKA

GF, Liptrot. 1987. Modern Inorganic Chemistry, 4nd. London: ELBS.Achmadi, Suminar (Perucci, Ralph). 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, jilid 3.

Jakarta: Penerbit Erlangga.http://en.wikipedia.org/wiki/hydrochloric_acidhttp://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/HCl.htm