LAPORAN HASIL PRAKTIKUM KESETIMBANGAN KIMIA

A.    Tujuan

1. Memahami konsep kesetimbangan dan faktor-faktor yang   mempengaruhinya.

2. Menghitung harga konstanta kesetimbangan berdasarkan percobaan.

      B. Dasar Teori                                                              

Reaksi kimia pada umumnya berada pada keadaan kesetimbangan. Reaksi pada keadaan setimbang dapat dikenal dari sifat makroskopik (seperti warna, konsentrasi, dan lain-lain) yang tidak berubah (pada suhu tetap) setelah dicapai kondisi setimbang, tetapi gejala molekulernya terus berubah dalam dua arah secara sinambung. Sifat makrokopis yang paling mudah diamati, untuk menentukan sistem telah mencapai kondisi setimbang atau tidak, adalah perubahan warna larutan. Sebagai contoh jika kita melarutkan 12 dalam air maka mula-mula akan terbentuk larutan berwarna kuning yang semakin lama warna larutan menjadi semakin gelap dan akhirnya coklat tua. Warna larutan akan berubah lagi sementara proses molekulernya (melarutkan kristal I₂) tetap berlangsung tetapi diimbangi dengan terbentuknya kembali kristal I₂. Oleh karena itu setelah kesetimbangan tercapai jumlah kristal I₂ dalam larutan selalu tepat.

Keadaan setimbangan ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya perubahan suhu, perubahan tekanan dan perubahan konsentrasi. Dimana perubahan ini dapat mengakibatkan terjadinya pergeseran arah reaksi baik kearah pereaksi maupun hasil reaksi.

Pada suatu sistem kesetimbangan kimia terdapat suatu hubungan yang sederhana antara konsentrasi hasil reaksi dan konsentrasi pereaksi. Untuk reaksi umum :

aA + bB          cC + dD

maka pada suhu tetap berlaku : K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b dimana K adalah tetapan kesetimbangan.

C. Metode

             Pada percobaan penentuan harga tetapan kesetimbangan, akan dipelajari reaksi Fe³⁺ SCN^-           FeSCN²⁺  dimana konsentrasi dari masing-masing ion dapat ditentukan dengan cara kalorimetri. Penentuan dengan cara ini didasarkan pda fakta bahwa intensitas dari suatu berkas cahaya yang melalui larutan yang berwarna, bergantung pada jumlah partikel yang berwarna yang ada dalam jalur berkas cahaya tersebut. Dengan demikian intensitas cahaya ini bebanding lurus dengan konsentrasi larutan dan panjang jalur berkas cahaya tersebut.

                Warna  konsentrasi (c) x tinggi /lebar tempat larutan (d)

                          Warna = k x c x d ; dimana k = tetapan

            Jika kita membandingkan larutan sejenis yang terdapat dalam dua tempat (misal tabung 1 dan 2) yang berukuran sama tetapi mempunyai konsentrasi yang berbeda, maka kita dapat memvariasikan besarnya jalur berkas cahaya hingga dihasilkan intensitas warna yang sama dari kedua larutan tersebut. Pada kondisi ini berlaku :

                     Kx c₁ x d ₁ =  c₂  d₂

                             c _{1 x} d₁ = c₂ d₂

D. Aat dan Bahan

v Alat :

1.      Gelas kimia 100 mL

2.      Gelas ukur 25 mL

3.      Pipet volume 10 mL

4.      Tabung reaksi 5 buah

5.      Tabung reaksi besar 4 buah

6.      Pipet tetes

v Bahan :

1.      KSCN 0,002 M

2.      Fe (NO₃)₃ 0,2 M

3.      KH₂PO₄ 0,2 M

E. Prosedur Kerja

1.    Kesetimbangan besi (III) tiosianat

1)   Masukkan 10 mL KSCN 0,002 M ke dalam sebuah gelas kimia, lalu tambahnkan 2 tetes Fe(NO₃)₃ 0,2 M, kemudian di aduk.

2)   Bagi larutan yang terbentuk kedalam 4 tabung reaksi dengan volume yang sama.

·         Tabung I sebagai pembanding (standar).

·         Tabung ke 2 di tambahkan 10 tetes KSCN 0,002 M.

·         Tabung ke 3 di tambahkan 3 tetes Fe (NO₃)₃ 0,2 M.

·         Tabung ke 4 di tambahkan 5 tetes KH₂PO₄ 0,2 M.

3) Amati dan catat semua perubahan yang terjadi.

2. Penentuan harga tetapan kesetimbangan

1)   Sediakan 4 tabung reaksi yang bersih (jenis dan ukuran tabung harus sama) dan diberi label nomor 1 sampai 4

2)   Masukkan 5 mL KSCN 0,002 M kedalam masing-masing tabung.

3)   Kedalam tabung 1 tambahkan 5 mL Fe(NO₃)₃ 0,2 M simpan sebagai standar.

4)   Kedalam gelas kimia 100 mL, masukkan 10 mL Fe(NO₃)₃ 0,2 M dan tambahkan air sebanyak 25 mL (hitung konsentrasi Fe³⁺) pipet 5 mL larutan ini dan masukkan pada tabung sisa 2, sisa larutan akan diguanakan untuk langkah berikutnya.

5)   Lakukan pekejaan yang sama (seperti langkah 5) untuk tabung reaksi.

6)   Untuk menghitung konsentrasi ion FeSCN²⁺, bandingkan warna larutan pada tabung ke-2 dan tabung ke-1 (sebagai standar). Pengamatan dilakukan dengan cara melihat kedua warna larutan dari atas tabung reaksi (pengamatan tampak atas). Jika intensitas warna belum sama, keluarkan larutan dari tabung ke-1 setetes demi setetes (tampung dalam tabung reaksi yang lain untuk digunakan kembali) sampai kedua tabung menunjukkan warna sama. Ukur tinggi kedua larutan dengan mistar (dalam satuan mm).

7)   Lakukan pekerjaan yang sama seperti yang sama seperti langkah 7 untuk tabung 3 dan 4 dengan cara membandingkan dengan tabung 1 (standar).

F. Analisis Data

Lakukan perhitungan untuk masing-masing tabung :

1. Pada tabung ke-1 dianggap semua ion tiosianat telah bereaksi menjadi FeSCN²⁺. Larutkan pada tabung ini dipakai sebagai standar.

2. Perbandingan tinggi tabung = tinggi tabung ke-1 / tinggi tabung ke-n.

3. [FeSCN²⁺] _setimbang = perbandingan tinggi tabung x [FeSCN²⁺] _standar.

4. [Fe³⁺] _setimbang  = [Fe³⁺] _mula-mula – [FeSCN²⁺] _setimbang.

5. [SCN^-] _setimbang = [SCN^-] _mula-mula – [SCN^-] _setimbang.

6. cari hubungan yang menghasilkan harga konstan dari konsentrasi ion-ion pada kesetimbangan untuk tabung 2, 3, dan 4 dengan cara perhitungan sebagai berikut :

a.       [Fe³⁺] [FeSCN²⁺] [SCN^-]

b.      [Fe³⁺] [FeSCN²⁺] / [SCN^-]

c.       [FeSCN²⁺] / [SCN^-] [Fe³⁺]

G. Hasil Pengamatan

                                             1. Kesetimbangan besi (III) tiosanat

Sketsa langkah kerja	Peengamatan
10 mL KSCN 0,002 M + 2 tetes                                                  FeCl3 0,02 M. ·      Tabung 1 : ditambah 2 tetes FeCl3. ·      Tabung 2 : ditambah 10 tetes KSCN 0,002 M. ·        1  2  3  4 Tabung 3 : ditambah  3 tetes FeCl3 0,2 M. ·      Tabung 4 : ditambah 5 tetes KH2PO4.	Tabung ke	Warna larutan sesudah
	1	Orange
	2	Orange pudar
	3	Merah bata
	4	Kuning bening

2.    Penentuan harga keseimbangan

Sketsa langkah kerja

Hasil pengamatan

Masing-masing 5 mL KSCN 0,002 M.                       Keterangan pada tabung :                   1. 5 mL FeCl3 0,2 M (sebagai standar), masukkan 5 mL pada tabung ke-2. 2. 10 mL FeCl3 +15 mL air, masukkan 5 mL pada ke tabung 3.                                   3.  10 mL FeCl3 + 15 mL air                                               4  3  2  1                                 masukkan 5 mL pada tabung ke 4.                                  4. 10 mL FeCl3 + 15 mL dan air.

Dari semua tabung      (1 sampai 4) setelah larutan dicampurkan mengalami perubahan warna menjadi merah dan memiliki perbedaan tinggi.

Tabung	[Fe3+] mula	[SCN]mula-	D1 / dx	[FeSCN2+] stb A	[SCN]stb B	[Fe3+] stb C
1	0,2 M	0,002 M	8/8 = 1	0,101	-0,099	0,99
2	0,08 M	0,002 M	8/8 = 1	0,041	-0,039	0,039
3	0,032 M	0,002 M	8/8 = 1	0,017	-0,015	0,015
4	0,0128 M	0,002 M	8/8 = 1	0,0074	-0,0054	0,0054

Tabung	A x B x C	(A x B) / C	A / (B x C)
1	-0,00098	-0,101	- 0,09703960
2	-0,000062	-0,041	- 0,0370976
3	-0,0000038	-0,017	- 0,01323529
4	-0,0000021	-0,0074	- 0,0039405

                                                                         

v Analisis Data :

Ø Perhitungan tabung reaksi

a)      Konsentrasi pada tabung reaksi 1 = 0,02

b)      Konsentrasi pada tabung reaksi 2

[Fe³⁺] _mula-mula.

Dikt    : M₁ = 0,2 M

V₁     = 10 mL

 V₂   = 25 mL

Dit      : M₂ ?                                            

Jawab : M₂ =  M₁.V₁

                                                                     M₂.V₂

=  0,2 . 10

                25

=      2      = 0,08 M

              25

 c)   Konsentrasi tabung reaksi 3

Dikt    : M₁ = 0,08 M

V₁     = 10 mL

 V₂   = 25 mL

Dit      : M₂ ?

Jawab : M₂ =  M₁.V₁

                                                                     M₂.V₂

=  0,2 . 10

               25

=    2       = 0,032 M

             25

d)    Konsentrasi tabung reaksi 4

Dikt    : M₁ = 0,032 M

V₁     = 10 mL

 V₂   = 25 mL

Dit      : M₂ ?

Jawab : M₂ = M₁.V₁

                                                                    M₂.V₂

=  0,2 . 10

               25

=   2     = 0,0128 M

           25

Ø [FeSCN²⁺] _stb  ( A )

Rumus : [FeSCN²⁺] _stb = Fe³⁺ + SCN .   D₁

2               d_x

a)        Tabung 1 : 1 . [0,2 + 0,002]  . 8/8 = 0,101

                                2

b)        Tabung 2 : 1. [0,08 + 0,002] . 8/8  = 0,041

                                2

c)        Tabung 3 : 1. [0,032 + 0,002] . 8/8 = 0,017

 2    

d)       Tabung 4 : 1. [0,032 + 0,002] . 8/8 = 0,0074

                                2

Ø [SCN] _stb   ( B )

a)    Tabung 1 : 0,002 – 0,101 = - 0,099

b)    Tabung 2 : 0,002 – 0,041 = - 0,039                            

c)    Tabung 3 : 0,002 – 0,017 = - 0,015

d)    Tabung 4 : 0,002 – 0,0074 = -0,0054

Ø [Fe³⁺] _stb  ( C )

a.)    Tabung 1 : 0,2 – 0,101 = 0,099

b)    Tabung 2 : 0,08 – 0,041 = 0,039                            

c)     Tabung 3 : 0,032 – 0,017 = 0,015

d)    Tabung 4 : 0,0128 – 0,0074 = 0,0054

Ø A x B x C

a)        Tabung 1 : 0,101 . – 0,099 . 0,99 = - 0,00098

                               

b)        Tabung 2 : 0,041 . – 0,039 . 0,039 = - 0,000062

                               

c)        Tabung 3 : 0,017 . - 0,015 . 0,015 = - 0,0000038

d)       Tabung 4 : 0,0074 . – 0,0054 . 0,0054 = - 0,0000021

Ø (A x B) / C

a)        Tabung 1 : ( 0, 101 . - 0,099 ) / 0,099 = - 0,101

                               

b)        Tabung 2 : ( 0, 041 . – 0,039 ) / 0,039 = - 0,041

                               

c)        Tabung 3 : ( 0,017 . -0,015 ) / 0,015 = - 0,017

d)       Tabung 4 : ( 0,0074 . – 0,0054) / 0,0054 = - 0,0074

Ø A / ( B x C )

a)        Tabung 1 : 0,101 / ( - 0,099 . 0,099) = - 0,09703960

                               

b)        Tabung 2 : 0,041 / ( - 0, 039 . 0,039 ) = - 0,0370976

                               

c)        Tabung 3 : 0,017 / (- 0,015 . 0,015 ) = - 0,01323529

d)       Tabung 4 : 0,0074 / ( - 0,0054 . 0,0054 ) = - 0,0039405                                      

H. Pembahasan

                        Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan tentang kesetimbangan kimia kita dapat memahami konsep kesetimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya serta menghitung harga konstanta kesetimbangan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia adalah :

1. Perubahan Konsentrasi

                    Apabila konsentrasi salah satu komponennya ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah penambahan itu, dan bila salah satu komponen dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pengurangan itu.

2. Perubahan Volume

·      Bila suatu reaksi dengan  jumlah molekul atau partikel sebelum dan sesudah reaksi sama, perubahan volume tidak menggeser letak keseimbangan.

·      Untuk reaksi yang jumlah partikel sebelum dan sesudah reaksi tidak sama maka :

§  Bila volume diperbesar kesetimbangan akan bergeser menuju ke ruas dengan jumlah molekul atau partikel (jumlah koefesien reaksi) yang besar.

§  Bila volume diperkecil kesetimbangan akan bergeser menuju ke ruas dengan jumlah molekul atau partikel (jumlah koefesien reaksi) yang kecil.

3. Perubahan Tekanan

·      Untuk reaksi kesetimbangan dengan jumlah partikel sebelum reaksi sama dengan jumlah partikel sesudah reaksi, perubahan tekanan tidak akan menggeser letak kesetimbangan.

·      Untuk reaksi kesetimbangan dengan jumlah partikel sebelum reaksi tidak sama dengan jumlah partikel sesudah reaksi jika :

§  Tekanan diperbesar kesetimbangan akan bergeser ke jumlah partikel yang kecil.

§  Tekanan diperkecil kesetimbangan akan bergeser ke jumlah partikel yang besar.

4. Perubahan Suhu

            Jika sistem dalam kesetimbangan terjadi kenaikan suhu, maka akan terjadi pergeseran kesetimbangan kearah reaksi yang menyerap kalor.

Pada percobaan pertama, kesetimbangan besi (III) tiosianat telah disediakan empat tabung reaksi yang semuanya diisi dengan 10 mL KSCN 0,002 M dan dibagi kedalam empat tabung reaksi dengan volume yang sama. Tabung pertama dijadikan seabgai pembanding, sedangkan tabung yang lainnya (2 - 4) ditambahkan dengan larutan lain. Telah terjadi perubahan warna pada setiap tabung, hal ini dikarenakan berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu, tekanan, konsentrasi atau warnanya.

Pada percobaan kedua, penentuan harga tetapan kesetimbangan untuk menghitung konsentrasi jika kita bandingkan warna dan tinggi larutan pertama dengan larutan yang lain dan tabung pertama dijadikan sebagai standar. Pada warna, semuanya berubah menjadi warna merah, dan pada konsentrasi terjadi perbedaan hitungan hal itu dikarenakan adanya perbedaan tinggi larutan pada setiap tabung reaksi.

I. Kesimpulan

·      Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia adalah : 

a)      Perubahan konsentrasi.

b)      Perubahan volume.

c)      Perubahan tekanan.

d)     Perubahan suhu.

·      Reaksi umum kesetimbangan kimia : aA + bB         cC + dD

·      Pada suhu tetap berlaku : K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b

·      Sifat makrokopis yang paling mudah diamati, untuk menentukan sistem telah mencapai kondisi yang setimbang atau tidak, adalah perubahan warna larutan.

·      Pada percobaan kesetimbangan besi (III) tiosianat terjadi perubahan warna.

·      Pada percobaan penentuan harga tetapan kesetimbangan terjadi perubahan warna dan tinggi larutan.

Sumber :

Hasil Praktikum mahasiswa IAIN SYEKH NURJATI Cirebon

Chang, Raymond.2005.Kimia Dasar. Jakarta:Erlangga.

Kartimi, M. Pd. 2011. Panduan Praktikum Kimia Dasar I. Cirebon : IAIN Syekh Nurjati Cirebon.

Sudarmo, Unggul.2007.Kimia. Jakarta : Phibeta.

http://diahpuspitawati.blogspot.co.id/2013/11/silabus-kimia-sma-kelas-xi-materi-laju.html