KESETIMBANGAN KIMIA

Standar
  1. A.       PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Tujuan Praktikum      : Mempelajari reaksi kesetimbangankompleks besi( III )- tiosinat.

Waktu Praktikum       : Sabtu, 15 oktober 2011

Tempat Praktikum      : Laboraturium KimiaDasar, Lantai III, Fakultas Matematika dan     Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.

  1. B.   LANDASAN TEORI

Reaksi kimia yang digunakan dalam pemeriksaan kimi sering kali berlangsung bolak balik. Jalannya reaksi bergantung pada keadaan luar, seperti kadar zat yang beraksi, suhu dan sebagainya. Umpamanya reaksi berikut: aA+bB                  mM + nN

Reaksi ini dapat berjalan dalam dua arah ke kiri dan ke kanan, seperti yang di tunjukkan oleh panah kembar. Reaksi diatas berjalan tercapai kesetimbangan, yaitu samapai tidak terlihat lagi perubahan susunan kimi system itu. Tetapi yang penting dalam pemeriksaan kimia adalah mengetahui kearah mana suatu reaksi akan berjalan, kapan kesetimbangan tercapai dan apakah reaksi itu lebih berjalan sempurna (Harrizun, 1994: 13)

Suatu reaksi kimia dapat berlangsung secara sempurna jika terjadi suatu kesetimbangan dari reaksi tersebut. Kesetimbangan dibagi menjadi 2 yaitu kesetimbangan homogeny dan kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogeny bila terdapat satu fase, sedangkan kesetimbangan heterogen bila terdapat lebih dari satu pase. Pada saat kesetimbangan terjadi kecepatan reaksi kekanan sama dengan kecepatan reaksi kekiri. Kesetimbangan merupakan kesetimbangan dinamis, kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi, tekanan, volume, dan suhu/temperature (Keenan. 1989: 20).

Kecepatan kimia pada suhu konstan sebanding dengan hasil kali konsentrasi zat yang bereaksi. Reaksi kimia bergerak menuju kesetimbangan yang dinamis diman terdapat reaktan dan produk tetapi keduanya tidak lagi mempunyai kecendrungan untuk berubah. Kadang-kadang konsentrasi produk jauh lebih besar daripada konsentrasi reaktan yang belum bereaksi didalam campuran kesetimbangan, sehingga reaksi dikatakan reaksi yang sempurna (Syukri, 1999:317).

Meskipun tak terhingga banyknya konsentrasi yang memenuhi kondisi kesetimbangan. Hanya ada satu ungkapan umum yang ternyata konstan pada suhu temperature tertentu untuk suatu reaksi yang berada dalam kesetimbangan. Untuk reaksi umum dalam larutan air.

A(aq) + B(aq)         C (aq) + D (aq)

Ungkapan ini adalah:

 

Dan disebut tetapan kesetimbangan. Disini tanda kurung siku melambangkan konsentrasi dalam mol/liter (molaritas) pada kesetimbangan. Pecahan ini sering disebut ungkapan aksi massa, dari karya guldberg dan wauge (1864). Yang menggunakan istilah “mssa aktif” untuk menyatakan banyaknya reaktifitas kimia. Ilmuan ini tidak menjelaskan makna massa aktif itu. Ahli kimia dewasa ini menggunakan istilah aktifitas sebagai makna yang paling tepat dari massa aktif dan konsentrasi sebagai pendekatan yang baik bila aktivitas itu tak diketahui. Konsentrasi yang digunakan biasanya ialah molaritas atau molalitas untuk reaksi-reaksi dalam larutan air. Untuk gas digunakan molaritas atau tekanan persial. Untuk reaksi yang sama sekali umum

aA(aq) + bB(aq)                 cC (aq) + dD (aq)

tetapan kesetimbangannya adalah  (R.A.Day, Jr, 2001:107).

Tetapan kesetimbangan suatu reaksi dapat dihitung dari konsentrasi pada saat kesetimbangan. Jika harga tetapan telah diketahui maka harga ini dapat digunakan untukenghitung konsentrasi kesetimbangan yang belum diketahui, dengan catatan suhu tidak berubah. Harga tetapan kesetimbangan tepa jika suhu tidak berubah. Tatapan kesetimbangan dapat pula digunakan untuk meramalkan arah reaksi dalam mencapai kesetimbangan dari suatu campurn zat dan untuk menghitung konsentrasi reaktan dan produk pada saat kesetimbangantercapai (Purwoko, 2006: 176).

Untuk menentukan kesetimbangan dapat dilakukan eksperimen konsentrasi kesetimbangan umumnya didekati dengan menaruh pereaksi-pereaksi kedala bejana reaksi. Jika awal pereaki diketahui, perhitungan Kc dapat dicapai jika ditentukan konsentrasi dari hanya satu dari zat itu dalam campuran kesetimbangan (Athur, 2002:127).

 

  1. C.      ALAT DAN BAHAN
  2. Alat-Alat Praktikum
    1. Gelas kimia 250 ml
      1. Kertas label
      2. Labu takar 25 ml
      3. Penggaris
      4. Pipet gondok 5 ml
      5. Pipet gondok 10 ml
      6. Pipet tetes
      7. Pipet volume 5 ml
      8. Rubber bulb
      9. Spatula
      10. Tabung reaksi
      11. Tissue

 

  1. Bahan-Bahan Praktikum
    1. Aquades
    2. Butiran Na2HPO4
    3. Larutan Fe (NO3) 0,2 M
    4. Larutan KSCN 0,002 M
    5. Larutan KSCN pekat

 

  1. D.      PROSEDUR PERCOBAAN
  2. Percobaan kesetimbangan besi III tiosianat
    1. Dimasukkan 10 ml KSCN 0,002 M  kedalam suatu bejana gelas, ditambahkan 2 tetes  larutan Fe (NO3)3 0,2 M
    2. Campuran dibagi menjadi empat  kedalam tabung reaksi
    3. Tabung reaksi pertama digunakan sebagai pembanding
    4. Kedalam tabung reaksi kedua ditambahkan 1 tetes KSCN pekat
    5. Kedalam tabung reaksi ketiga ditambahkan 3 tetes Fe (NO3)3 0,2 M
    6. Kedalam tabung reaksi keempat ditambahkan sebutir Na2HPO4
    7. Peristiwa yang terjadi dicatat

 

 

  1. Percobaan kesetimbangan besi III tiosianat yang semakin encer
    1. Disediakan 5 tabung reaksi yang bersih dan diberi nomor 1-5 menggunakan kertas label. Kedalam masing-masing tabung reaksi dimasukkan 5 ml KSCN 0,002 M. Kedalam tabung reaksi pertama ditambahkan 5 ml larutan Fe (NO3)3 0,2 M tabung reaksi pertama ini ini digunakan sebagai standar/pembanding.
    2. Larutan 10 ml Fe (NO3)3 0,2 M diukur dan ditambahkan aquades hingga volumenya menjadi 25 Ml, 5 Ml dari larutan ini diukur dan ditambahkan/dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua (konsentrasinya dihitung). Selebihnya disimpan untuk pengerjaan berikutnya.
    3. Larutan 10 ml Fe (NO3)3 0,2 M sisa diatas ditambahkan aquades hingga volumenya menjadi 25 ml. 5 ml dari larutan ini diukur dan dimasukkan kedalam tabung reaksi ketiga.
    4. Larutan 10 ml Fe (NO3)3 sisa diatas ditambahkan aquades hingga volumenya menjadi 25 ml, 5 ml dari larutan ini diukur dan dimasukkan kedalam tabung reaksi keempat.
    5. Larutan 10 ml Fe (NO3)3 sisa diatas ditambahkan aquades hingga volumenya menjadi 25 mk, 5 ml dari larutan ini diukur dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kelima
    6. Warna larutan pada tabung reaksi kedua dengan tabung reaksi standar/pembanding dibandingkan untuk menghitung konsentrasi FeSCN2+. Sebelumnya tinggi larutan dalam masing-masing tabung reaksi diukur dengan menggunakan penggaris. Jika intesitas warna tidak sama, larutan dari tabung standar dikeluarkan setetes demi setetes dengan menggunakan pipet tetes sampai kedua taung tersebut menunjukkan intensitas warna yang sama dan tinggi larutan dalam tabung reaksi standar setelah dikurangi diukur sampai mm (larutan yang dikeluarkan tadi dimasukkan ke dalam tempat yang bersih agar dapat dipergunakan kembali). Selanjutnya dengan cra yang sama intensitas warna larutan pada tabung 3,4 dan 5 samakan dengan tabung I (tabung standar).

 

 

 

 

  1. E.     HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan

No.

Prosedur Percobaan

Hasil Pengamatan

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kesetimbangan besi (III)- Tiosianat

  1. Dimasukkan 10 ml KSCN 0,002M ke dalam suatu bejana gelas. Kemudian ditambahkan dengan 2 tetes larutan Fe(NO3)3 0,2M.
  2. Larutan ini kemudian dibagi ke dalam 4 tabung reaksi.
  3. Tabung reaksi pertama digunakan sebagai pembanding.
  4. Ditambahkan 1 tetes KSCN pekat ke dalam tabung reaksi kedua.
  5. Ditambahkan 3 tetes Fe(NO3)3 0,2M ke dalam tabung reaksi ketiga.
  6. Ditambahkan 1 butir Na2HPO4 ke dalam tabung reaksi keempat.
  7. Semua peristiwa yang terjadi dicatat dalam tabel hasil percobaan.

 

Kesetimbangan besi (III)- Tiosianat yang semakin encer

  1. Disediakan 5 tabung reaksi , kemudian diberi nomer. Kedalam tabung reaksi ini dimasukkan masing-masing 5 ml KSCN 0,002M. Kemudian 5 ml larutan Fe(NO3)3 0,2M ditambahkan kedalam tabung reaksi pertama. Tabung reaksi ini digunakan sebagai standar.
  2. Diukur 10 ml Fe(NO3)3 0,2M dan ditambahkan aquades hingga volumenya menjadi 25 ml. diukur 5 ml dari larutan ini dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua ( dihitung konsentrasi larutan ini ). Selebihnya disimpan untuk pengerjaan berikutnya.
  3. Didalam 10 ml larutan Fe(NO3)3 0,2M sisa diatas, ditambahkan aquades hingga volumenya tepat menjadi 25 ml ( dihitung konsentrasi larutan ini ). Diukur 5 ml larutan ini dan dimasukkan ke tabung reaksi ketiga.
  4. Dilakukan pengerjaan yang sama sampai dengan tabung kelima.
  5. Dibandingkan warna larutan pada tabung kedua dengan tabung standar ( tabung 1 ) , untuk menghitung konsentrasi FeSCN2+. Jika intensitas warna tidak sama, dikeluarkan larutan dari tabung standar setetes demi setetes , sampai kedua tabung tersebut menunjukkan intensitas warna yang sama dan diukur tinggi larutan dalam masing-masing tabung sampai mm ( larutan yang dikeluarkan tadi dimasukkan ke dalam tempat yang bersih agar dapat digunakan kembali). Selanjutnya dengan cara yang sama , disamakan intensitas warna larutan pada tabung 3, 4 dan 5 , dibandingkan semua dengan tabung pertama.

 

 

KSCN yang semula bening , ditetesi Fe(NO3)3 menjadi merah.

 

 

 

 

Warnanya merah

 

Warnanya merah

 

Warnanya  menjadi merah kehitaman

Warnanya berubah menjadi hitam

 

Warnanya berubah menjadi bening

 

 

 

 

Warna awal Fe(NO3)3 orange

Warna awal KSCN bening

  1. Tabung 1 + 5 ml Fe(NO3)3 warna berubah menjadi hitam pekat.

Tinggi larutan 7,2 cm.

  1. Aquades + 10 ml Fe(NO3)3 warna berubah menjadi kuning tua tingginya tetap 6,2 cm

Tabung 2 warnanya hitam pekat

Tinggi larutannya 7,2 cm.

  1. Aquades + 10 ml Fe(NO3)3 yang telah diencerkan di atas, warnanya berubah menjadi kuning muda, tingginya 6,2 cm

Tabung 3 berwarna hitam pekat

Tinggi larutannya 7,2 cm.

  1. Aquades + 10 ml Fe(NO3)3 yang telah diencerkan 2 kali, warnanya berubah menjadi kuning makin muda, tinggi 6,2 cm.

Tabung 4 warnanya hitam pekat

Tinggi larutannya 7,2 cm.

  1. Aquades + 10 ml Fe(NO3)3 yang telah diencerkan 3 kali warnanya kuning bening, tinggi 6,2 cm.

Tabung 5 warnanya merah marun

Tinggi larutannya 7,2 cm.

 

Ukuran tinggi larutan dlm tabung 1 saat dikeluarkan tetes demi tetes, stelah dibandingkan warnanya:

Tabung 1 sebagai pembanding

1 dengan 2: tinggi tabung 1=6,9 cm

1 dengan 3: tinggi tabung 1= 6 cm.

1 dengan 4: tinggi tabung 1= 4,2 cm

1 dengan 5: tinggi tabung 1= 1,4 cm

 

  1. F.     ANALISIS DATA
  2. Percobaan pertama

Diasumsikan bahwa:

  1. Larutan Fe(NO3)3 dan KSCN dalam bentuk ion
  2. Pada tabung pertama dianggap bahwa semua ion tiosianat bereaksi menjadi FeSCN2+, dengan persamaan reaksi :

Fe3+(aq) + SCN-(aq) ↔ FeSCN2+ (aq)

Jika :

-          Tabung I (standar) diamati larutan berwarna merah

-          Tabung II ditambahkan KSCN pekat, warnanya hitam atau lebih pekat dari tabung I (standar)

-          Tabung III ditambahkan larutan Fe(NO3)3 menghasilkan warna lebih pekat dari tabung I namun tidak lebih pekat dari tabung reaksi II

-          Tabung reaksi IV ditambahkan Na2HPO4(s) menghasilkan warna campuran menjadi bening

Persamaan reaksi tabung IV

FeSCN2+(aq) + Na2HPO4(s) ↔ FePO4(aq) + HSCN(aq) + 2 Na+(s)

  1. Percobaan kedua
    1. Perbandingan tinggi tabung

T1 =

T2 =

T3 =

T4 =

  1. Perhitungan konsentrasi

[FeSCN2+] = T x Konsentrasi standar

-          n Fe3+  = M . V

= 0,2 . 5

= 1 mmol

-          n SCN = M . V

= 0,002 . 5

= 0,01 mmol

Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN2+

Mula-mula          : 1 mmol               0,01 mmol           -

Bereaksi               : 0,01 mmol         0,01 mmol           0,01 mmol

Setimbang          : 0,99 mmol         –                              0,01 mmol

Diketahui volume campuran [FeSCN2+] = 10 ml

[FeSCN2+]           =

= 10-3 M (konsultasi standar)

[FeSCN2+]1          = T1 . [FeSCN2+]0

= 0,96 . 10-3

= 96. 10-5 M

[FeSCN2+]2     = T2 . [FeSCN2+]0

= 0,66 . 10-3

= 66 . 10-5 M

 

[FeSCN2+]3     = T3 . [FeSCN2+]0

= 0,58 . 10-3

= 58 . 10-5 M

[FeSCN2+]4     = T4 . [FeSCN2+]0

= 0,19 . 10-3

= 19 . 10-5 M

  1. Perhitungan konsentrasi  Fe3+mula-mula
    1. Pengenceran I

M1 . V1        = M2 .V2

0,2 . 10      = M2 . 25

M2             = 0,08 M

  1. Pengenceran II

M2 . V2        = M3 .V3

0,08 . 10    = M3 . 25

M3             = 0,03 M

  1. Pengenceran III

M3 . V3        = M4 .V4

0,03 . 10    = M4 . 25

M2             = 0,01 M

  1. Pengenceran IV

M1 . V1        = M5 .V5

0,01 . 10    = M5 . 25

M5             = 0,004 M

  1. Menghitung konsentrasi Fe3+ setimbang

[Fe3+] setimbang          = [Fe3+] mula-mula – [Fe SCN2+] setimbang

[Fe3+] setimbang          = [Fe3+]1 -[Fe SCN2+]1

= 0,08 – 0,00096

= 0,079 M

[Fe3+] setimbang          = [Fe3+]2 -[Fe SCN2+]2

= 0,03 – 0,00083

= 0,029 M

[Fe3+] setimbang          = [Fe3+]3 -[Fe SCN2+]3

= 0,01 – 0,00058

= 0,009 M

 

[Fe3+] setimbang          = [Fe3+]4 -[Fe SCN2+]4

= 0,004 – 0,00019

= 0,004 M

  1. Menghitung konsentrasi SCN setimbang

[SCN-] mula-mula       = 0.002 M

[SCN-] setimbang       = [SCN-] mula-mula – [Fe SCN2+] setimbang

[SCN-] setimbang 1    = [SCN-]1  – [Fe SCN2+]1

= 0,002 – 0,00096

= 0,0010 M

[SCN-] setimbang 2    = [SCN-]2  – [Fe SCN2+]2

= 0,002 – 0,00083

= 0,0011 M

[SCN-] setimbang 3    = [SCN-]3  – [Fe SCN2+]3

= 0,002 – 0,00058

= 0,0014 M

[SCN-] setimbang 4    = [SCN-]4  – [Fe SCN2+]4

= 0,002  – 0,00019

= 0,0018 M

  1. Ka       = [Fe3+] [Fe SCN2+] [SCN-]

Ka1        = [Fe3+]stb1[Fe SCN2+]stb1 [SCN-]stb1

= 0,079 . 0,00096 . 0,001

= 7584 . 10-11

Ka2        = [Fe3+]stb2[Fe SCN2+]stb2 [SCN-]stb2

= 0,029 . 0,00083 . 0,0011

= 26477 . 10-12

Ka3        = [Fe3+]stb3[Fe SCN2+]stb3 [SCN-]stb3

= 0,009 . 0,00058 . 0,0014

= 7308 . 10-12

Ka4        = [Fe3+]stb4[Fe SCN2+]stb4 [SCN-]stb4

= 0,004 . 0,00019 . 0,0018

= 1368 . 10-12

 

  1. Kb       =

Kb1      =

= 7584 . 10-5

Kb2      =

= 2188 . 10-5    

Kb3      =

= 373 . 10-5

Kb4      =

= 42 . 10-5

  1. Kc       =

Kc1      =

=12,15

Kc2      =

= 16,01

Kc3      =

= 46,03

Kc4      =

= 26,38

  1. Tabel analog

No

[Fe3+]

[SCN-]

[FeSCN2+]

Ka

Kb

Kc

1

2

3

4

0,079 M

0,029 M

0,009 M

0,004 M

0,0010 M

0,0011 M

0,0014 M

0,0018 M

0,00096 M

0,00083 M

0,00058 M

0,00019 M

75840 . 10-12

26477 . 10-12

7308 . 10-12

1368 . 10-12

7584 . 10-5

2188 . 10-5

373 . 10-5

42 . 10-5

12,15

26,01

46,03

26,38

  1. G.    PEMBAHASAN

Kesetimbangan tetapan adalah bilangan yang menyatakan hubungan antara konsentrasi zat yang bereaksi dan konsentrasi zat hasil reaksi dari suatu reaksi kimia dalam keadaan setimbang. Waktu untuk mencapai kesetimbangan berbeda dari suatu reaksi ke reaksi lain. Ada reaksi yang mencapai kesetimbangan begitu zat-zat pereaksinya dicampurkan, misalnya : Fe3+(aq) + SCN-(aq) ↔ FeSCN2+(aq). Akan tetapi, ada banyak reaksi yang memerlukan waktu lebih lama untuk mencapai kesetimbangan, misalnya reaksi gas nitrogen dengan gas hydrogen membentuk ammonia. Cepat atau lambatnya suatu reaksi mencapai kesetimbangan bergantung pada laju reaksinya. Semakin besar laju reaksi, semakin ceapt reaksi mencapi kesetimbangan.

Pada rangkaian percobaan pertama, ada beberapatahapan yang telah diamati, yaitu:

-          tabung I berwarna merah (sangat pekat),

-          tabung II berwarna merah kehitaman (pekat), tabung I lebih pekat,

-          tabung III berwarna hitam pekat (agak pekat),

-          tabung IV berwarna bening, dibandingkan dengan tabung standar yang berwarna merah (sangat pekat).

Pada rangkaian percobaan kedua, tabung I digunakan sebagai standar denga warna hitam pekat (sangat pekat). Sedangkan tabung kedua sampai tabung kelima dilakukan penyeimbangan dengan mengurangi jumlah larutan pada tabung I untuk dibandingkan dengan tabung II hingga intensitas warna larutan semakin pudar dari tabung standar, hingga tabung standar harus dikurangi jumlahnya agar mencapai kesetimbangan. perubahan warna yang semakin pudar dipengaruhi oleh factor pengenceran.

Dari data yang ada, diperoleh nilai tetapan kesetimbangan Ka, Kb, Kc (pada table analog), tamapak bahwa yang hamper mendekati harga konstan adalah Kc. Hasil ini sesuai dengan studi pustaka yang menyebutkan bahwa secara teori nilai Kc yang konstan walaupun ada salah satu data yang nilainya agak jauh. Adapun factor yang menyebabkan terjadinya kesalahan dalam percobaan ini adalah proses pengenceran yang tidak tepat, dan pengujian serta pembandingan intensitas warna antara tabung standar denga tabung kedua sampai tabung kelima yang kurang cermat.

  1. H.    PENUTUP
  2. Kesimpulan

Dari percobaan, dapat disimpulkan bahwa reaksi kesetimbangan adalah reaksi  yang berlangsung dua arah. Perubahan terjadi akibat pengaruh proses pengenceran menyebabkan perubahan warna. Perbedaan warna menunjukkan perbedaan konsentrasi, semakin tinggi konsentrasinya, maka warna larutan semakin pekat.

  1. Saran

Diharapkan kepada praktikan agar lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan.

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s