Laporan Praktikum Kesetimbangan Kimia
www.hajarfisika.com
KESETIMBANGAN KIMIA
I. Tujuan Percobaan
Untuk memilih imbas konsentrasi dalam suatu reaksi kesetimbangan
II. Dasar Teori
Banyak reaksi tidak berlangsng hingga selesai tapi mendekati suada keadaan, dimana produk dan reaktan yang tidak terpakai kedua-keduanya terdapat dalam jumlah yang relatif tertentu banyaknya. Begitu kesetimbangan tercapai, tak akan ada lagi perubahan komposisi lebih lanjut yang terjadi. Keadaan kesetimbangan digambarkan secara kuantitatif melalui tetapan kesetimbangan reaksi yang tergantung pada suhu dimana reaksi berlangsung(Oxtoby,2011).
Peristiwa adsorpsi merupakan suatu fenomena permukaan, yaitu terjadinya penambahan konsentrasii komponen tertentu pada permukaan antara dua fase. Adsorpsi sanggup dibedakan menjadi adsorpsi fisis(physical adsorption) dan adsorpsi kimia(chemical adsorption). Secara umum adsorpsi fisis mempunyai gaya intermolekular yang relatif lemah, sedangkan pada adsoprsi kimia terjadi pembentukan ikatan kimia antara molekul adsorbat dengan molekul yang terikat pada permukaan adsorben. Pertukaran ion yaitu suatu fenomena atau suatu proses yang melibatkan pertukaran sanggup balik antara ion-ion dalam larutan dengan ion yang terikat dalam materi penukar ion. Pada proses itu, tidak ada perubahan secara permanen dalam struktur apdatan. Mekanisme pertukaran ini didasarkan pada sifat sorptif dari daerah yang bermuatan negatif dalam adsorben terhadap ion bermuatan positif yang terjadi lantaran interaksi gaya Coulomb. Pertukaran ion sanggup dikategorikan juga sebagai proses soption menyerupai hanya adsorpsi, yaitu sejumlah tertentu materi terlarut(solute) di fase fluida secara selektif tertransfer ke dalam suatu partikel yang tak larut. Pertukaran ion kadang disebut juga counterion adsorption(Zainab dkk,2016).
Suatu reaksi kesetimbangan yaitu bersifat khusus dan mempunyai tetapan kesetimbangan yang berbeda-beda. Namun, harga dari tetapan kesetimbangan terbagi atas dua jenis menurut fase reaksi yang terlibat dalam suatu reaksi yakni tetapan kesetimbangan(Kc) dan tetapan kesetimbangan tekanan(Kp). Harga Kc hanya ditentukan oleh zat-zat yang bersifat cair(liquid) dan gas. Sedangkan Kp hanya ditentukan oleh zat-zat yang berfase gas saja. Jika diketahui suatu reaksi :
p A(g) + q B(g) <-----> r C(g) + s D(g) ..........(1)
berada dalam kesetimbangan, maka harga kesetimbangan kimianya : (Krisnadwi,2014).
Secara kualitatif imbas suhu dalam kesetimbangan kimia terkait pribadi dengan jenis reaksi eksoterm atau reaksi endoterm. Reaksi eksotermis yaitu reaksi yang bersifat spontan, tidak memerlukan energi melainkan justru menghasilkan energi(∆H reaksi negatif), sedangkan reaksi endotermis yaitu reaksi yang membutuhkan energi/kalor untuk sanggup bereaksi(∆H reaksi positif). Sistem kesetimbangan yang bersifat eksotermis ke arah kanan dan endotermis kea rah kiri. Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke kiri yaitu reaksi yang bersifat endotermis. Sebaliknya bila suhu reaksi diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kanan yaitu reaksi yang bersifat eksotermis. Menaikkan suhu, sama artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi ke dalam sistem, kondisi ini memaksa kalor yang diterima sistem akan dipergunakan, oleh alasannya itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi endotermis, begitu juga sebaliknya(Keenan,1984).
Dalam suatu kesetimbangan suatu larutan, maka apabila jumlah koefisien di sebelah kiri sama dengan jumlah koefisien di sebelah kanan, faktor tekanan dan volume tidak menghipnotis pergeseran kesetimbangan dan jikalau suhu dinaikkan maka kesetimbangan bergeser kea rah yang endotermis dan jikalau diturunkan maka kesetimbangan bergeser kea rah reaksi yang eksotermis(dalil Van’t Hoff). Air dan karbon tetraklorida(CCl4) mempunyai perbedaan kepolaran dalam suatu kelarutan, dalam hal ini air merupakan pelarut polar sedangkan karbon tetraklorida merupakan pelarut non polar(Syukri,1999).
Hukum distribusi atau partisi sanggup dirumuskan apabila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang tidak sanggup bercampur, maka pada suatu temperatur konstan antara kedua pelarut itu, dan angka banding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain apapun yang mungkin ada(Atkins,1997).
Kesetimbangan kimia merupakan topik sentral kegiatan kimia fisik. Pada kesetimbangan kimia terdapat prinsip Le Chatelier yang mempunyai korelasi berpengaruh untuk memprediksi secara kualitatif respon sistem pada kesetimbangan dengan perubahan kondisi eksternal. Banyak peneliti yang meneliti ihwal denaturasi protein dan beberapa hasil dari penelitian tersebut berkaitan dengan reaksi kesetimbangan(Moroni dkk,2015).
Persamaan kesetimbangan kimia secara matematis dirumuskan oleh dua andal kimia berkebangsaan Norwegia, yaitu Cato Guildberg dan Peter Wooge pada tahun 1864. Persamaan ini merupakan pernyataan matematis dari aturan agresi massa(Law of Mass Action) yang menyatakan bahwa pada reaksi reversible(bolak-balik, 2 arah) uang mencapai keadaan kesetimbangan pada temperatur tertentu, perbandingan konsentrasi reaktan dan produk mempunyai nilai tertentu(konstan)(Mickey,1980).
Suatu katalis tidak mengubah kuantitas relatif yang ada dalam kesetimbangan nilai tetapa kesetimbangan tidaklah berubah. Katalis memang mengubah waktu yang diharapkan untuk mencapai kesetimbangan. Reaksi yang memerlukan waktu berhari-hari atau berminggu-minggu untuk mencapai kesetimbangan, sanggup mencapainya dalam beberapa menit dengan hadirnya katalis. Ini terutama penting jikalau temperatur tinggi mengurangi rendeman dari produk-produk yang diinginkan(Sukardjo,1997).
III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. Tabung reaksi (2 buah)
b. Gelas ukur (1 buah)
c. Corong pemisah (1 buah)
d. Akuades (1/2 tabung reaksi)
e. Kertas indikator universal(3 buah)
f. Indikator metil jingga (secukupnya)
g. NH4OH 2M (10 ml)
h. NH4Cl (0,2 gram)
i. HCl 0,1M (2,5 ml)
j. NaOH 0,1M (2,5 ml)
k. CH3COOH 2M (10 ml)
l. CH3COONa padat (secukupnya)
m. K2CrO4 0,1M (5 ml)
n. Fe(NO3)3 0,2M (2 tetes)
o. KCNS 0,2M (beberapa tetes)
p. NaF 0,2M (beberapa tetes)
q. K2HPO4 0,2M (beberapa tetes)
r. KI 0,2M (20 ml)
s. CuSO4 0,2M (10 ml)
t. K2Cr2O7 0,1 M (5 ml)
u. CCl4 (20 ml)
3.2 Gambar Alat
-3.2 Gambar Alat
3.3 Cara Kerja
3.3.1 Sistem amonia(NH3) dalam air
3.3.2 Sistem asam asetat(CH3COOH) dalam air
3.3.3 Sistem kromat bikromat(K2CrO4) dalam air
3.3.4 Sistem Fe(III) dan ion tiosianat dalam air
3.3.5 Sistem ion Cu(II) iodida dalam air
IV. Data dan Analisa
4.1 Data Percobaan
4.2 Analisa Data
Prinsip pada percobaan ini yaitu dengan cara menambahkan konsentrasi zat pada suatu larutan dan diamati perubahan hasilnya akhir dari imbas penambahan konsentrasi zat tersebut. Larutan yang hasil hasilnya mengalami perubahan, pastinya mengalami pergeseran kesetimbangan lantaran sistem dari larutan tersebut berusaha melawan gaya agresi yang diberikan pada larutan, yaitu berupa pergeseran untuk menghilangkan imbas dari gaya agresi tersebut. Dalam percobaan ini pergeseran kesetimbangan ditandai dengan perubahan warna pada larutan yang diuji melalui indikator universal.
Tabel 1 pada percobaan sistem amonia(NH3) dalam air menunjukkan perubahan warna ungu dikala NH4OH ditambah dengan fenolftalein pada tabung reaksi 1. Ketika NH4OH ditambah dengan NH4Cl padat perubahan warna yang terjadi yaitu ungu muda. Reaksinya yaitu :
NH4OH(aq) + NH4Cl(s) -----> NH4Cl(aq) + (NH3)H2O(aq)
Hal ini disebabkan oleh penambahan ion NH4+ yang mengakibatkan nilai reaktan bertambah dan nilai produk berkurang. Meskipun reaksi tersebut telah ditambahkan air tetapi hal tersebut tak menghipnotis kesetimbangan. Karena penambahan atau pengurangan komponen yang berupa cairan tidak mengubah konsentrasi, alasannya jarak antar partikel dalam cairan adalaht tetap.
Percobaan kedua yaitu sistem asam asetat(CH3COOH) dalam air pada tabel 2. Tabung 1 CH3COOH ditambahkan dengan metil jingga dan larutan menghasilkan warna pink. Pada tabung ke dua CH3COOH ditambahkan dengan metil jingga dan CH3COONa menghasilkan warna pink memudar. Reaksinya yaitu :
CH3COOH(aq) + CH3COONa(aq) ------> CH3Na + (CH2)H2O(aq)
ion [CH3COO-] bertambah pada reaktan yang menjadikan warnanya menjadi pink memudar dan konsentrasi dari produk berkurang.
Pada percobaan dikala sistem kromat bikromat(K2CrO4) dalam air dengan membandingkan pH dari larutan K2CrO4 dan K2CrO7 ditambah dengan beberapa larutan lain. Pada tabel 3 larutan 1 dihasilkan pH dari K2CrO4 sebesar 7 atau netral dan pH dari K2CrO4 + K2CrO7 sebesar 8. Kenaikan pH ini dari keadaan netral hingga menjadi basa disebabkan oleh penambahan ion basa [OH-] yang berlebih dari K2CrO7. Larutan 2 yaitu pencampuran K2CrO4 + HCl yang menghasilkan pH sebesar 6 dan K2CrO4 + HCl + NaOH yang menghasilkan pH sebesar 10. Ketika K2CrO4 + HCl, pH larutan menjadi asam lantaran HCl menyumbangkan ion [H+] pada K2CrO4 yang netral, namun dikala larutan K2CrO4 + HCl + NaOH, larutan ini menjadi basa disebabkan oleh ion [OH-] yang berasal dari NaOH.
Tabel 4 sistem Fe(III) dan ion tiosianat dalam air sanggup dilihat ada 5 larutan yang masing-masing akan ditambah dengan KCNS atau Fe(NO3)3 secara bervariasi, hasil warnanya bermacam-macam tetapi sanggup dikelompokkan menjadi warna bening atau pekat. Warna bening pada pencampuran larutan menunjukkan bahwa reaksi kesetimbangan bergeser ke arah reaktan dan warna pekat menunjukkan bahwa reaksi kesetimbangan bergeser ke arah produk. Hal ini terjadi lantaran ion-ion yang dicampurkan memberi embel-embel konsentrasi pada reaktan atau produk, sehingga terjadi perubahan warna pekat atau semakin pudar(bening).
Pada tabel 5 sistem ion Cu(II) iodida dalam air, larutan KI + CuSO4 menghasilkan warna coklat renta yang menunjukkan pergeseran kesetimbangan ke arah produk lantaran CuSO4 menambahkan [OH-] pada KOH sehingga reaksi menjadi semakin pekat. Selanjutnya larutan CuSO4 + akuades dan menghasilkan warna biru muda lantaran penambahan atau pengurangan komponen yang berupa cairan tidak mengubah konsentrasi, alasannya jarak antar partikel dalam cairan yaitu tetap. Larutan terakhir yaitu larutan CuSO4 + akuades + KI menghasilkan 3 warna layer yang berbeda yaitu hijau, kuning, dan coklat. Perbedaan warna 3 layer ini disebabkan oleh komposisi yang tidak sesuai pada volume dan konsentrasi sehingga larutan tidak mengalami pergeseran kesetimbangan sehingga warna yang dihasilkan hanya terlarut oleh air.
V. Kesimpulan
Penambahan konsentrasi pada larutan mengakibatkan adanya pergeseran kesetimbangan. Bila ke dalam reaksi suatu sistem kesetimbangan konsentrasi salah satu komponennya ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah penambahan ini dan bila salah satu komponen dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pengurangan itu.V. Kesimpulan
VI. Daftar Pustaka
Atkins, P.1990. Kimia Fisika Edisi ke 4 Jilid II. Jakarta : Erlangga.
Keenan.1999. Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.
Krisnadwi.2014. Istilah Kimia Umum. Bandung : Kimia FMIPA.
Mickey, C.1980. Chemical Physics. Chemical Equilibrium. Texas : University Of Gavelsion. Vol 57(11) : 801.
Moroni, L ; Gelkini.C ; Salvi.P.2015. Thermal Denaturation Of Proteins And Chemical Equilibrium. World Journal Of Chemical Education. Haly : University Di Furenza. Vol 3(3) : 59.
Oxtoby, D.2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta : Erlangga.
Sukardjo.1997. Kimia Fisika. Yogyakarta : Rineka Cipta.
Syukri.1997. Kimia Fisika Edisi 2. Jakarta : Erlangga.
Zainab, I ; Valerie.D ; Tariq.M.2016. Chemical Equilibrium Analysis Of Hydrogen Production From Shale Gas. Journal Of Process Control. Czech Republic : The University Of Leeds. Vol 2(3) : 128-144.
VII. Bagian Pengesahan
-
VIII. Lampiran
Belum ada Komentar untuk "Laporan Praktikum Kesetimbangan Kimia"
Posting Komentar