V. KESETIMBANGAN KIMIA

V. KESETIMBANGAN KIMIA

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Kesetimbangan kimia adalah kesetimbangan dinamis, karena dalam sistem terjadi perubahan zat pereaksi menjadi hasil reaksi, dan sebaliknya. Ciri dari sistem kesetimbangan adalah adanya nilai tertentu yang tidak berubah dengan berubahnya waktu. Le Chatelier menemukan bahwa jika suatu sistem yang setimbang dikenai gangguan yang dapat mengubah faktor-faktor yang menentukan kondisi kesetimbangan maka sistem akan bereaksi sedemikian rupa meminimasi efek gangguan.

Pengetahuan tentang reaksi kesetimbangan ini sangat penting, antara lain di bidang industri yang menggunakan reaksi kimia. Karena di dalam reaksi kesetimbangan, reaksi dapat kita geser ke arah yang kita inginkan. Kesetimbangan kimia juga diterapkan dalam industri di bidang pertanian, yaitu dalam pembuatan amoniak dengan proses Haberbosch serta pembuatan asam sulfat melalui proses kontak

Sifat koligatif larutan pertama kali di teliti oleh Francois Marie Raolt, pada penelitiannya Raolt melakukan percobaan terhadap beberapa pelarut, misalnya benzena dan asam asetat yang jika dilarutkan ke dalam air titik beku larutan akan turun.menurut Francois Marie Raolt ada empat hal yang merupakan sifat koligatif larutan, yaitu penurunan tekanan uap,kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Larutan merupakan campuran homogen yang mempunyai sifat fisis berbeda-beda dengan pelarut dan zat terlarutnya.

2.    Tujuan Praktikum

Menentukan hukum kesetimbangan dan tetapan kesetimbangan.

3.    Waktu dan Tempat

Praktikum Kesetimbangan Kimia ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 29 November 2012 pukul 07.00 – 09.30 WIB di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Tinjauan Pustaka

Tetapan kesetimbangan kimia merupakan suatu bilangan murni yang besarnya tergantung pada suhu dan konsentrasi dalam keadaan standar yang digunakan untuk zat terlarut ialah konsentrasi 1 M kecuali jika secara tegas dinyatakan bukan demikian. Dalam hal khusus dimana jumlah eksponen konsentrasi pada numerator atau pembilang dan jumlah eksponen itu pada denominator maka nilai k tidak tergantung lagi pada pilihan kita mengenai konsentrasi baku ini (Rossenberg, 1998).

Kesetimbangan kimia adalah suatu sistem dimana dua reaksi            yang berlawanan terjadi pada tingkat yang sama. Keadaan setimbang            ini ditunjukkan dua panah, sebagaimana diperhatikan dalam pasangan  berikut : 3H2 + 2 ¾ 2NH₃. Pada persamaan ini dapat ditandai bahwa  jumlah reaktan itu dapat sangat besar dan jumlah koefisien kiri kanan sama. Jumlah kesetimbangan tergantung dari bahan-bahan yang bereaksi, temperatur dan konsentrasi pada saat reaksi dimulai (Keenan dan Bowman, 1998)

Jika pada sistem kestimbangan di berikan suatu aksi maka sistem akan mengadakan reaksi sehingga pengaruh aksi tersebut menjadi sekecil-kecilnya (Michael Purba,2006)

Kesetimbangan kelarutan terkait dengan peristiwa pelarutan sebuah zat. Misalnya kita melarutkan garam ke dalam sebuah gelas yang berisi air, pertama kita tambah 1 gram garam, dimasukan dan diaduk dan garam larut. Jika kita tambahkan terus menerus, garam tidak larut lagi dan kita katakan larutan lewat jenuh. (Anonim, 2010).

Jenis zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas yang dimasukkan dalam kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap dan nilainya telah terhitung dalam Kc. (Anonim, 2007)

Subjek kimia dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu sistem kesetimbangan dan perubahan fisika atau kimia. Untuk mengetahui bagaimana suatu perubahan itu berlangsung harus didasarkan pada teori kesetimbangan. (Laider, 1998).

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja

1.      Alat

a.       Tabung reaksi

b.      Gelas ukur

c.       Erlenmeyer

d.      Pipet

e.       Spektrofotometer

2.      Bahan

a.       Larutan KCNS 0,002 M

b.      Larutan Fe(NO₃)₃ 0,2 M

c.       Aquades.

3.      Cara Kerja

a.       Menyediakan 5 tabung reaksi dan diberi label no 1-5, memasukkan 5 ml larutan KCNS 0,002 M dalam  masing-masing tabung dan pada tabung 1 ditambahkan larutan Fe(NO₃)₃ 0,2 M. larutan ini menjadi larutan standart.

b.      Memasukkan larutan Fe(NO3)3 0,2 M 10 ml ke dalam gelas ukur , tuang ke dalam erlenmeyer dan menambahkan aquadest hingga volume larutan menjadi 25 ml, ini menjadi larutan A.

c.       Mengambil 5 ml dari larutan A dan dimasukkan dalam tabung reaksi 2, serta mengambil 5 ml lagi dan dimasukkan dalam erlenmeyer  dan menambahkan aquadest hingga volume larutan menjadi 25 ml (larutan B).

d.      Mengambil 5 ml dari larutan B dan dimasukkan dalam tabung reaksi 3, serta mengambil 5 ml lagi dan dimasukkan dalam erlenmeyer dan menambahkan aquades hingga volume larutan menjadi 25 ml (larutan C).

e.       Mengambil 5 ml dari larutan C dan dimasukkan dalam tabung reaksi 4, serta mengambil 5 ml lagi dan dimasukkan dalam erlenmeyer  dan mengambil 5 ml lagi dan dimasukkan dalam erlenmeyer  dan menambahkan aquadest hingga volume larutan menjadi 25 ml (larutan D).

f.       Mengambil 5 ml dari larutan D dan dimasukkan dalam tabung reaksi 5.

g.      Menentukan konsentrasi larutan setiap tabung setiap tabung dengan spektrofotometer.

h.      Mencari hubungan yang konstan antara konsentrasi berbagai ion dalam keadaan setimbang dari masing-masing tabung reaksi.

D. Hasil dan Analisis Pengamatan

1.      Hasil Pengamatan

Tabel 5.1 Hasil Absorbansi Standar

Konsentrasi (M)	Absorbansi(A°)
0	0
1,5	0,187
3	0,302
4,5	0,551
6	0,702
7,5	0,827

Sumber : Laporan sementara

Tabel 5.2 Absorbansi Larutan standar

TABUNG
2(A°)	0,69
3(A°)	0,133
4(A°)	0,039
5(A°)	0,033

Sumber : Laporan sementara

2.      Analisis Hasil Pengamatan

a.       Persamaan Garis Regresi :

a      = 0,004

b      = 0,112

X     = 5

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (5)

Y     = 0,564

        = 0,56 ( 5 ; 0,56 )

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (4)

Y     = 0,452

        = 0,45 ( 4 ; 0,45 )

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (3)

Y     = 0,34

        = 0,34 ( 3 ; 0,34 )

Y    = a + bX

       = 0,004 + 0,112 (2)

Y    = 0,228

       = 0,23 ( 2 ; 0,23 )

b.      Persamaan Garis Absorbansi :

a     = 0,004

b     =0,112

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (0,044)

Y     = 0,008928

        = 0,009 ( 0,044 ; 0,009 )

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (0,053)

Y     = 0,009936

        = 0,010 ( 0,053 ; 0,010 )

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (0,187)

Y     = 0,024944

        = 0,025 ( 0,187 ; 0,025 )

Y     = a + bX

        = 0,004 + 0,112 (0,719)

Y     = 0,84528

        = 0,85 ( 0,719 ; 0,85 )

E.  Pembahasan dan Kesimpulan

1.      Pembahasan

Reaksi kesetimbangan adalah reaksi dimana zat-zat hasil reaksi ( produk ) dapat bereaksi kembali membentuk zat-zat semula ( reaktan ). Jadi reaksi berlangsung dua arah ( reversibel ).  Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan sewaktu konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah terhadap waktu/tidak ada perubahan didalam reaksi tersebut.

Acara V ini dilakukan untuk mengetahui hukum dan tetapan kesetimbangan kimia. Dalam percobaan kesetimbangan kimia ini menggunakan 5 tabung reaksi yang di dalamnya masing-masing diberi 5 ml larutan KCNS 0,002 M. Dari pecobaan praktikum dapat disimpulkan bahwa ternyata besarnya nilai absorbansi tidak sama, nilainya cenderung menurun. Hal ini disebabkan oleh perbedaan konsentrasi dari masing-masing tabung dimana dari tabung 2 sampai 5 telah mengalami pengenceran. Semakin kecil konsentrasinya maka nilai absorbansinya juga makin kecil pula.

Mendapatkan nilai konsentrasi setelah pengenceran yaitu dengan membandingkan antara konsentrasi awal dikalikan volume awal dan volume setelah pengenceran. Konsentrasi setiap reaktan dan reaksi selalu berbeda.

2.      Kesimpulan

a.       Faktor yang mempengaruhi kesetimbangan adalah konsentrasi dan volume.

b.      Larutan jika diencerkan maka konsentrasinya akan lebih kecil.

c.       Warna pada larutan dapat dipengaruhi oleh konsentrasi dan nilai absorbansinya.

d.      Jika semakin besar konsentrasinya maka akan semakin besar pula nilai absorbansinya.

e.       Nilai absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasinya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. http://wikipedia/kesetimbangan. Diakses pada hari minggu 10 Desember 2012

Anonim. 2010. http://www.chem-is-try.org. Diakses pada hari minggu 10 Desember pukul 18.50.

Keenam, Wood dan Bull Browman. 1998. Fundamental of College Chemistry. University of  Tenessa. New York.

Laider, K.J. 1998. Principle of Chemistry. Harcount and Barce and and World Inc. New York.

Rossenberg, J. 1998.  Kimia Dasar. Erlangga. Jakarta.

Read More

IV. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

IV. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

A.  Pendahuluan

1.    Latar Belakang

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan bukan pada jenis zat terlarutnya. Sifat koligatif ada 4 yaitu : penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik didih, dan tekanan osmotik.

Kimiawan perancis Francois Marie Raoult menemukan bahwa untuk  beberapa larutan,plot dari tekanan uap pelarut melawan fraksi mol pelarut dapat sangat tepat dengan garis lurus larutan yang mengikuti hubungan garis lurus ini seseuai dengan persamaan sederhana P₁ = X₁.P₁⁰ yang dikenal sebagai Hukum Raoult.

Pada praktikum ini yang dibahas pada kenaikan titik didih dan menentukan BM larutan tersebut. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama.

2. Tujuan Praktikum

Menentukan titik didih larutan dan Menghitung nilai BM.

3. Waktu dan Tempat

Praktikum kimia dasar acara III Sifat Koligatif Larutan ini dilaksanakan pada hari selasa, 20 November 2012 jam 07.30 – 09.30 WIB di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B.  Tinjauan Pustaka

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi tergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan. Peningkatan titik didih sebanding dengan fraksi molnya. Untuk larutan encer, perbandingan dinyatakan dalam molaritas. Kenaikan titik didih dirumuskan : Td = Kd x m. Dengan rumus tersebut dapat juga digunakan untuk mencari berat molekul garam (H. M. Sukoco, 1999).

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi. Keadaan fisik larutan dapat berupa gas, cair, maupun padat dengan perbandingan yang berubah-ubah saat tertentu (K. Rusli, 2000).

Beberapa sifat penting larutan bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat terlarut.Sifat-sifat ini disebut sifat koligatif (colligative properties)atau sifat kolektif sebab sifat-sifat tersebut memiliki sumber yang sama;dengan kata lain,semua sifat tersebut bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut yang ada. Sifat-sifat koligatif ialah penurunan tekanan uap,kenaikan titik didih,penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. (Raymond Chang,Konsep-konsep inti edisi ketiga jilid dua,2003)

Kimiawan perancis Francois Marie Raoult menemukan bahwa untuk  beberapa larutan, plot dari tekanan uap pelarut melawan fraksi mol pelarut dapat sangat tepat dengan garis lurus larutan yang mengikuti hubungan garis lurus ini seseuai dengan persamaan sederhana P₁ = X₁.P₁⁰ yang dikenal sebagai Hukum Raoult.

Larutan seperti ini disebut larutan larutan ideal,larutan lain yang menyimpang dari perilaku garis lurus dan disebut larutan non ideal.

 Larutan non ideal dapat menunjukkan penyimpangan positif (dengan tekanan uap lebih tinggi daripada yang diprediksi oleh hukum Raoult) atau penyimpangan negatif (dengan tekanan uap lebih rendah). (David W. Oxtoby dkk.;Prinsip-Prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid Satu,2001)

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

C.  Alat, Bahan, dan Cara Kerja

a.    Alat

a. Erlemeyer

b. Gelas ukur

c. Waterbath

d. Thermometer

e. Stopwatch

f. Penjepit

b.    Bahan

a.    Aquades

b.    5 gr urea

c.    Cara Kerja

a.    Menimbang 5 gr urea.

b.   Melarutkan 5 gr urea dalam 25 ml aquades dan mengaduknya.

c.   Menentukan titik didih larutan dan pelarut dengan pemanasan dalam waterbath dengan suhu 75.

d.   Mengukur perubahan suhu larutan tiap 5 menit dan mencatatnya.

e.    Menentukan perubahan titik didihnya dan BM urea.

4.  

D. Hasil dan Analisis Hasil Pengamatan

1. Hasil Pengamatan

Tabel 4.1

Waktu (menit)	Titik didih larutan (oC)	Titik didih pelarut (oC)
0	27	27
5 10 15	63 67 68	62 64 65

       

Sumber : Laporan Sementara

2. Analisis Hasil Pengamatan

∆Tb = Td_larutan – Td­_pelarut

Tb_larutan  = 68^o

Tb_pelarut   = 65^o

             ∆Tb  = 68^o – 65^o

             ∆Tb = 3^o

Ditanyakan :           BM urea . . . ?

Jawab         :           BM      = (5 x 1000)/(25 x 3) x 0,52

                                                = 5000/75 x 0,52

                                                = 34,67 gr

E.  Pembahasan dan Kesimpulan

1. Pembahasan

Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dari jenis zat terlarut. Namun, dalam percobaan kali iini yang dibahas adalah titik didih larutan. Titik didih larutan selalu lebih tinggi dibandingkan titik didih pelarut.

Larutan yang digunakan dalam percobaan ini adalah urea. Dengan menentukan besar berat massa (BM) dari larutan non volatile tersebut. Dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dengan waktu yang berbeda yaitu 0, 5, 10, dan  15 menit.

Kemudian suhu larutan tersebut diukur dengan termometer pada saat 0 menit. Kemudian panaskan larutan tersebut dan pada setiap kelipatan 5 menit, suhu dicatat. Kemudian kita ambil air sebanyak 25 ml dan kita masukkan ke dalam tabung erlenmeyer. Sebelum dipanaskan suhu air dicatat terlebih dahulu. Setelah itu panaskan air dan catat suhunya setiap kelipatan 5 menit. Pada percobaan ini dengan waktu 0 menit pada suhu urea sebesar 27^o dihasilkan akuades sebesar 27^o, pada waktu 5 menit dengan suhu urea 63^o diperoleh data 62^o, pada waktu 10 menit dengan suhu urea 67^o dihasilkan data 64^o, dan pada waktu 15 menit dengan suhu urea 68^o dihasilkan data 65^o.  Dalam percobaan kali ini ternyata suhu pada larutan urea dan akuades sama tinggi dibandingkan titik didih pelarut.

2.  Kesimpulan

a. Kenaikkan titik didih dipengaruhi oleh molalitas suatu zat.

b. Adanya zat non volatile dalam suatu larutan mengakibatkan kenaikan titik didih dari titik didih semula (pelarut).

c. Kenaikkan titik didih (∆Tb) mempunyai nilai yang berbanding terbalik dengan BM dari suatu zat.

d. Besarnya BM dipengaruhi oleh volume pelarutnya, besar titik didih larutan, dan massa suatu zat terlarut.

e. Besarnya suhu awal pada larutan dan pelarut masing–masing adalah    27 C dan 27 C.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2006. Sifat Koligatif Larutan/Chem-Is-Try.Org/Situs Kimia Indonesia. Diakses 31 November 2012 pukul 17.00 WIB.

Chang, Raymond. 2003. Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Oxtoby, David W. dkk. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 1. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Rusli, K. 2000. Kimia Dasar 1. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.

Sukoco, H.M. 1999. Kimia Dasar dan Terapan Modern. Jakarta : Bumi Aksara.

Read More