Kesetimbangan Kimia (DOC) by renggamurvie

VIEWS: 3,746 PAGES: 12

									                                                                           25




                       IV. KESETIMBANGAN KIMIA

A. Pendahuluan
  1. Latar Belakang
            Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendengar tentang istilah
     kesetimbangan. Kesetimbangan adalah suatu keadaan atau posisiyang
     tetap atau konstan atau tidak berubah-ubah walaupun ada faktor-faktor
     tertentu. Setiap reaksi pada dasarnya menuju kesetimbangan. Ciri suatu
     kesetimbangan adalah adanya nilai tertentu yang tidak berubah dengan
     berubahnya waktu. Reaksi yang setimbang dapat diartikan laju reaksi
     kekanan sama dengan laju reaksi kekiri.

            Dalam reaksi reversible bila kecepatan reaksi reaktan=kecepatan
     reaksi produk maka keadaan ini disebut kesetimbangan kimia.
     Kesetimbangan kimia adalah ialah keadaan dimana nilai tertentu yang
     tidak berubah nilainya dengan berubahnya waktu. Dalam keadaan
     setimbang ada dua reaksi yang berlangsung yaitu reaksi yang arahnya
     kekanan yang akan menurunkan jumlah reaktan dan menambah jumlah
     produk dan reaksi kekiri yang mengurangi produk dan menambah reaktan.
     Dalam kesetimbangan kimia, reaksi ini saling meniadakan, artinya hasil
     bersih keduanya adalah nol.    Apabila kita melakukan perbuatan pada
     sistem maka sistem akan mengadakan reaksi untuk memperkecil aksi dari
     perbuatan kita.

            Proses kesetimbangan akan terjadi pada sistem tertutup. Peristiwa
     kesetimbangan itulah yang disebut reaksi kesetimbangan. Di dalam suatu
     reaksi setimbang laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri.
     Sebelum sistem mencapai kesetimbangan jumlah reaktan makin lama
     makin berkurang dan produk makin lama makin bertambah pada saat
     itulah tercapai kesetimbangan dinamis dengan ciri pada saat kesetimbang
     reaksi tak terhenti dan terus berlangsung dalam dua arah dengan laju yang
     sama, laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik dan pada saat
                                                                               26




      setimbang jumlah masing masing zat tidak berubah. Jika suatu reaksi dapat
      balik berlangsung dalam sistem tertutup dan suhu tetap maka sistem
      mencapai kesetimbangan.
              Bila harga tetapan kesetimbangan tersebut ditentukan berdasarakan
      konsentrasi zat – zat yang ada dalam keadaan setimbang umumnya disebut
      Kc. Harga Kc tergantung pada suhu, maka jika suhu tetap Kc tetap.
              Bila sistem kesetimbangan dikenai aksi dari luar maka sistem
      kesetimbangan akan mengadakan perubahan sedemikian rupa sehingga
      pengaruh aksi tersebut seminimal mungkin yang sering di kenal dengan
      asas Le Chatier.
              Pengetahuan mengenai kesetimbangan kimia ini sangat diperlukan
      dalam dunia industri misalnya dalam pembuatan amonia menurut proses
      Haber Bosch. Dalam dunia pertanian prinsip kesetimbangan salah satu
      penerapannya adalah dalam proses pembentukan pupuk amonia.

   2. Tujuan Praktikum
              Tujuan dari praktikum acara ”Kesetimbangan Kimia” adalah :
      a. Menentukan Hukum Kesetimbangan
      b. Menentukan Ketetapan Kesetimbangan
   3. Waktu dan Tempat Praktikum
              Praktikum acara “Kesetimbangan Kimia” ini dilaksanakan pada
      hari Selasa, 15 Desember 2009 pukul 13.00-15.00 WIB bertempat di
      Laboratorium Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Pertanian,
      Universitas Sebelas Maret Surakarta.


B. Tinjauan Pustaka
          Hukum Guldberg dan Wanie dalam keadaan setimbang dimana pada
   suhu tetap maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil
   konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu
   dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap. Pernyataan tersebut
                                                                           27




   juga   dikenal   sebagai   hukum   kesetimbangan.   Kc   adalah   konstanta
   kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap (Anonim, 2007)

          Keadaan setimbang adalah keadaan dimana jumlah konsentrasi
   pereaksi dan hasil reaksi tetap atau sama. Paad saat setimbang kecepatan
   reaksi tekanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri, kesetimbangan disini
   merupakan kesetimbangan dinamis bukan statis. Jadi seharusnya reaksi masih
   ada tetapi karena kecepatannya sama, maka seakan-akan reaksi akan berhenti
   (Hardjadi, 1996).

          Kesetimbangan kimia hanya dapat berkangsung dalam sistem tertutup,
   sementara itu pada umumnya proses alami berlangsung dalam sistem terbuka.
   Sebagian kita saksikan proses alami seperti perkaratan logam, pembusukan,
   dan pembakaran adalah berlangsung searah. Akan tetapi jika sistemnya kita
   perbesar, misalnya menyambut atmosfer secara keseluruhan, kita bisa lihat
   sebagai kesetimbangan (Suryadi, 2006).

      Hal yang paling menentukan dalam keadaan setimbang adalah nilai
      konsentrasi reaktan dan produk. Paad keadaan setimbang konsentrasi
      aslinya dinyatakan dengan tekanan parsial dari gas. Karena pada
      temperature tertentu, tekanan parsial dari gas ideal berbanding lurus
      dengan konsentrasi pada suatu gas (Sukardjo, 1996).

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
   1. Alat
      a. Tabung reaksi 5 buah
      b. Rak tabung reaksi
      c. Gelas ukur
      d. Beker glass
      e. Pipet tetes
      f. Kertas label
   2. Bahan
      a. Larutan KCNS 0,002 M
                                                                              28




      b. Larutan Fe(NO3)3 0,2 M
      c. Aquades
   3. Cara Kerja
      a. Menyediakan 5 tabung reaksi bersih (beri label 1-5). Masukkan ke
         dalam tiap 5 ml larutan KCNS 0,002 M; kemudian dalam tabung 1
         dimasukkan larutan Fe(NO3)3 0,2 M. Larutan dalm tabung 1 menjadi
         larutan standar.
      b. Memasukkan larutan Fe(NO3)3 0,2 M kedalam beker glass 50 ml dan
         menambahkan aquades hingga volume larutan menjadi 25 ml.
      c. Mengambil 5 ml larutan diatas da masukkan kedalam beker glass 50
         ml,. tambahkan aquades hingga volume 25 ml.
      d. Mengambil 5 ml larutan perlakuan terakhir, masukkan dalm tabung 3.
      e. Mengulangi langkah-langkah tersebut hingga tabung ke 5 berisi 25 ml
         larutan.
      f. Membandingkan warna larutan pada tabung reaksi 2 dengan 1, jika
         intensitas warna tidak sama, kurangi larutan standar pada tabing 1 tetes
         demi tetes, sampai kedua warna larutan tersebut sama konsentrasinya
      g. Menentukan konsentrasi ion Fe CNS2+ pada tabung 3, 4, 5 dengan cara
         seperti tersebut.


D. Hasil dan Analisis Hasil Pengamatan
   1. Hasil Pengamatan
      Tabel 4.1. Pengamatan Hasil Absorbansi
        Tabung         Absrobsi (Ao)
           1               0,586
           2               0,261
           3               0,067
           4               0,022
           5               0,001
      Sumber : Laporan Praktikum
                                                                        29




   Tabel 4.2. Nilai Konsentrasi Awal dan Konsentrasi Setimbang
               Konsentrasi Awal                Konsentrasi Setimbang
    Tabung           3+          -
                 Fe         CNS       Fe(CNS)2+         Fe3+         CNS-
      1             0,1     0,001         0,001        0,099          0
      2            0,04     0,001      0,0004539    0,0195461     0,0005461
      3           0,008     0,001      0,0000433    0,0018857 0,00088576
      4          0,0016     0,001     0,00003754 0,00016246 0,00096246
      5         0,00032     0,001     0,00000171 0,00001829 0,00099829
   Sumber : Laporan Praktikum
   Tabel 4.3. Data Ketetapan Kesetimbangan
    Tabung              Kc1                 Kc 2                Kc3
       1               0,099                 0                   10
       2            8,87 x 10-3         4,844 × 10-6           22,695
       3           2,159 × 10-4         1,909 × 10-7           57,165
       4          6,0987 × 10-6         5,8869× 10-9           187,70
                              -8
       5           3,127 × 10           3,122 × 10-11           85,5
   Sumber : Laporan Praktikum
2. Analasis Hasil pengamatan
   Rumus menghitung Fe3+ awal Reaksi Fe3+ + CNS-
         Tabung I                              Pengenceran 1

         M1 . V1       = M2 . V2               M1 . V1      = M2 . V2

         0,2 . 5 = M2 . 10                     0,2 . 10     = M2 . 50

         M2            = 0,1                   M2           = 0,04

         Tabung II                             Pengenceran 2

         M1 . V1       = M2 . V2               M1 . V1      = M2 . V2

         0,04 . 5      = M2 . 10               0,04 . 5     = M2 . 50

         M2            = 0,02                  M2           = 0,004
                                                                         30




      Tabung III                                Pengenceran 3

      M1 . V1        = M2 . V2                  M1 . V1      = M2 . V2

      0,004 . 5      = M2 . 10                  0,004 . 5    = M2 . 50

      M2             = 0,002                    M2           = 0,0004




      Tabung IV                                 Pengenceran 4

      M1 . V1        = M2 . V2                  M1 . V1      = M2 . V2

      0,0004 . 5     = M2 . 10                  0,0004 . 5   = M2 . 50

      M2             = 0,0002                   M2           = 0,00004




      Tabung V

      M1 . V1        = M2 . V2

      0,00004 . 5    = M2 . 10

      M2             = 0,00002




Menghitung CNS- awal

Tabung 1 – 5 sama, yaitu : M1 . V1    = M2 . V2

                           0,02 . 5   = M2 . 10

                               M2     = 0,001
                                                                    31




Menghitung [Fe(CNS)2+] setimbang


Rumus [Fe(CNS)2+] 
                      hasil absorbansi tabung ke  n
                      hasil absorbansi tabung ke  1
                                                          
                                                     x CNS  awal


Tabung 1

               0,586
[Fe(CNS)2+]=         .0,001 =0,001
               0,586

Tabung 2

               0,261
[Fe(CNS)2+]=         .0,001 =0,0004539
               0,586

Tabung 3

               0,067
[Fe(CNS)2+]=         .0,001 =0,00011433
               0,586

Tabung 4

               0,022
[Fe(CNS)2+]=         .0,001 =0,00003754
               0,586

Tabung 5

               0,001
[Fe(CNS)2+]=         .0,001 =0,00000171
               0,586

Menghitung [Fe3+] setimbang

Rumus : [Fe3+] setimbang = [Fe3+] awal - [Fe(CNS)2+]setimbang

Tabung 1       = 0,1 – 0,001 = 0,099

Tabung 2 = 0,02 – 0,0004539 = 0,0195461

Tabung 3 = 0,002 – 0,00011433 = 0,0018857
                                                                 32




Tabung 4 = 0,0002 – 0,00003754 = 0,00016246

Tabung 5 = 0,00002 – 0,00000171 = 0,00001829

Menghitung [CNS-] setimbang

Rumus : [CNS-]setimbang = [CNS-]awal - [Fe(CNS)2+]setimbang

Tabung 1 = 0,001 – 0,001 = 0

Tabung 2 = 0,001 – 0,0004539 = 0,0005461

Tabung 3 = 0,001 – 0,00011433 = 0,00088567

Tabung 4 = 0,001 – 0,00003754 = 0,00096246

Tabung 5 = 0,001 – 0,00000171 = 0,00099829

Mencari konstanta kesetimbangan KC1


Rumus : KC 1 
                 Fe setimbang.FeCNS setimbang
                    3                      2


                             CNS awal 




Mencari konstanta kesetimbangan KC2


Rumus : KC 2 
                 Fe setimbang.FeCNS setimbangCNS setimbang
                     3                     2         


                                     CNS awal  




Mencari konstanta kesetimbangan KC3


Rumus : KC 3 
                 FeCNS setimbang
                               2


                    Fe CNS awal
                          3        




Tabung I

           0,099 .0,001
KC1                     0,099
              0,001

           0,099 .0,001 .0
KC2                       0
               0,001
                                                                    33




            0,001
KC3                 10
          0,1.0,001

Tabung II

          0,195461 .0,0004539
KC1                           8,87197479 .10 3
                 0,001

          0,195461 .0,0004539 .0,0004561
KC2                                      4,844 .10 6
                       0,001

          0,0004539
KC3                   22 ,695
          0,02 .0,001

Tabung III

          0,0018857 .0,00011433
KC1                             2,1592081 .10  4
                  0,001

          0,00188757 .0,0011433 .0,00088567
KC2                                         1,909434384 .10 7
                         0,001

          0,00011433
KC3                    57 ,165
          0,002 .0,001

Tabung IV

          0,00016246 .0,00003754
KC1                              6,0987484 .10 6
                   0,001

          0,00016246 .0,00003754 .0,00096246
KC2                                          5,869801385 .10 9
                         0,001

          0,00003754
KC3                     187 ,7
          0,0002 .0,001
                                                                             34




      Tabung V

                   0,00001829 .0,00000171
      KC1                                 3,12759 .10 8
                            0,001

                   0,00001829 .0,00000171 .0,00099829
      KC2                                             3,12224184 .10 11
                                  0,001

                    0,00000171
      KC3                         85,5
                   0,00002 .0,001



E. Pembahasan
           Komposisi masing – masing komponen dalam suatu system
  kesetimbangan selalu tetap. Oleh karena itu bila harga – harga yang tetap
  tersebut dioperasikan dengan perhitungan matematika (dikalikan, dibagi,
  ditambah, dst) maka kemungkinan juga akan didapat harga yang tetap pula.
  Faktor - faktor         yang mempengaruhi kondisi kesetimbangan adalah
  konsentrasi larutan dan perubahan suhu lingkungannya. Secara umum nilai
  numerik konstanta kesetimbangan tergantung pada suhu. Harga Kc dan Kp
  sangat bergantung pada nilai suhu, jika suhu tetap maka nilai Kc dan Kp juga
  tetap.

           Nilai absorbansi larutan berbanding lurus dengan konsentrasi larutan,
  dalam percobaan ini dapat kita lihat bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan
  maka semakin tinggi nilai absorbansinya, ataupun sebaliknya.

           Dari data-data tersedia, maka rumus tetapan kesetimbangan yang tepat
  untuk percobaan ini yaitu :

                [ Fe3 ]setimbang.[Fe(CNS ) 2 ]setimbang
           Kc =
                               [CNS  ]awal
                                                                               35




         Konstanta     kesetimbangan   yang    didapat   menunjukkan   adanya
  penurunan jika konsentrasi larutan semakin encer. Dan jika semua komponen
  reaksi telah dalam k keadaan setimbang maka reaksi sepertinya terlihat
  berhenti padahal reaksinya masih ada. Dan konstanta keseimbangan
  menunjukkan kenaikan jika larutanya encer.

         Berdasarkan perhitungan pada konsentrasi Fe3 awal tabung 1 yang
  merupakan larutan standar konsentrasinya adalah 0,1 M, lalu tabung kedua
  0,02 M, tabung ketiga 0,002 M, tabung keempat 0,0002 M, dan tabung kelima
  0,00002 M. di sini ditemukan bahwa nilai absorbansinya berbeda-beda, hal ini
  dikarenakan semakin banyak aquades yang ditambahkan menyebabkan nilai
  absorbansinya semakin sedikit dan ditemukan juga perubahan warna dari
  masing-masing tabung reaksi tersebut. Perubahan warnanya adalah pada
  larutan standar masih pekat atau oranye menjadi semakin terang dan bening.

         Semakin banyak pengenceran yang dilakukan, maka nilai konsentrasi
  kesetimbangan CNS-dari tabung 1 hingga 5 semakin kecil karena nilai
  konsentrasi CNS- awal adalah konstan. Pada tabung 1 diperoleh bahwa
  konsentrasinya adalah nol dikarenakan tabung 1 merupakan larutan standar.
  Pada percobaan kali ini terdapat beberapa penyimpangan, hal ini dikarenakan
  kekurangcermatan dalam pengukuran, tabung yang dipakai kurang bersih
  sehingga larutan tidak homogen, pengukuran bahan-bahan yang kurang tepat
  atau tidak tepat konsentrasi.



F. Kesimpulan
  1. Larutan 0,1 N HCl dibuat dengan mencampurkan solut sebanyak 0,82 ml
     ke dalam solvent.
     a. Standarisasi Suatu sistem dalam keadaan setimbang, apabila adanya
         nilai tertentu yang tidak berubah dengan berubahnya waktu.
     b. Kesetimbangan kimia dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan dan produk
         yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia.
                                                                    36




c. Nilai absorbansi dipengaruhi oleh suatu larutan, semakin pekat suatu
     larutan maka nilai absorbansinya semakin besar.
d. Hubungan tetapan kesetimbangan dengan nilai absorbansi yaitu
     semakin besar nilai absorbansi maka semakin besar pula tetapan
     kesetimbangannya.
e. Harga K dapat dihitung dengan membagi perkalian zat hasil dengan
     perkalian reaktan, setelah masing- masing dipangkatkan dengan
     koefisiennya dalam reaksi setimbang.
f.   Nilai tetapan kesetimbangan (Kc3 )
     1) Tabung 1 = 10
     2) Tabung 2 = 22,695
     3) Tabung 3 = 57,165
     4) Tabung 4 = 187,7
     5) Tabung 5 = 85,5

								
To top