LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK STOIKI

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK ACARA II

STOIKIOMETRI REAKSI

Disusun oleh:

Nikmatul Khoeriyah A1M013006

Elmas Tahira A1M013015

Dewi Rizqiyati A1M013024

Hesti Sabriani A1M013061

Qothrotul Himmah R A1M013047

Ahmad Hanif F A1M013053

Arista Savira R A1M013058

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

(2)

BAB 1 PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Reaksi kimia biasanya antara dua campuran zat, bukannya antar dua zat murni. Suatu bentuk yang paling lazim dan campuran adalah larutan reaksi kimia tlah mempengaruhi kehidupan kita. Di alam sebagian besar reaksi berlangsung dalam larutan air. Sebagai contoh cairan tubuh kita, tumbuhan maupun hewan, merupak larutan dari berbagai jenis zat. Dalam tanah pun reaksi pada umumya berlangsung dalam lapisan tipis lerutan yang diabsorbsi pada padatan.

Adapun contoh di kehidupan kita sehari-hari yang menggunakan reaksi kimia seperti, makanan yang kita konsumsi setiap saat setelah dicerna diubah menjadi tenaga tubuh. Nitrogen dan hydrogen bergabung membentuk ammonia yang digunakan sebagai pupuk. Bahan bakar dan plastik dihasilkan oleh minyak bumi, pati tanaman dalam daun disintesis dan dan O oleh pengaruh sinar matahari. Pelajaran yang berkaitan dengan reaksi kimia lazim dikenal sebagi “stokiometri”. Stokiometri adalah bagian ilmu kimia yang mempelajar hubungan kunatitatif antara zat yang berkaitan dalam reaksi kimia.

Bila senyawa dicampur untuk bereaksi maka sering tercampur secara kuantitatif stokiometri, artinya semua reaktan habis pada saat yang sama. Namun demikian terdapat suatu reaksi dimana salah satu reaktan habis, sedangkan yang lain masih tersisa. Reaktan yang habis disebut pereaksi pembatas. Dalam setiap persoalan stokiometri, perlu untuk menentukan reaktan yang mana yang terbatas untuk mengetahui jumlah produk yang dihasilkan. Oleh karena itu percobaan ini dilakukan. Diharapkan kita mengerti tentang pereaksi pembatas dan pereaksi sisa.

B. Tujuan

- Menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan dan perubahan temperatur.

- Menentukan hasil reaksi berdasarkan konsep mol.

(3)

TINJAUAN PUSTAKA

Suatu reaksi kimia adalah proses dimana ikatan atom di dalam molekul-molekul zat-zat yang bereaksi dipecahkan, diikuti oleh penyusunan kembali dari atom-atom tersebut dalam kombinasi molekul baru. Dengan perkataan lain, timbul zat kimia baru dan yang lama hilang, tetapi atom atomnya tetap sama. (Harijono.1987:103)

Reaksi kimia secara umum dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu reaksi asam-basa dan reaksi redoks. Secara garis besar, terdapat perbedaan yang mendasar antara kedua jenis reaksi tersebut, yaitu pada reaksi redoks terjadi perubahan bilangan oksidasi (biloks), sedangkan pada reaksi asam-basa tidak ada perubahan biloks. Kedua kelompok reaksi kimia ini dapat dikelompokkan ke dalam 4 tipe reaksi: Sintesis, Dekomposisi, Penggantian Tunggal, dan Penggantian Ganda.(Yusuf.2011)

Stoikiometri berasal dari kata yunani, stoicheion (unsure) dan mettrein (mengukur), berarti mengukur unsur. Pengertian unsur-unsur dalam hal ini adalah partikel-partikel atom, ion, molekul atau electron yang terdapat dalam unsur atau senyawa yang terlibat dalam reaksi kimia. Stoikiometri yang menyangkut cara untuk menimbang dan menghitung spesi-spesi kimia atau dengan kata lain, stoikiometri adalah kajian tentang hubungan-hubungan kuantitatif dalam reaksi kimia.(Achmad.1996:2)

Stoikiometri beberapa reaksi dapat dipelajari dengan mudah, salah satunya dengan metode JOB atau metode Variasi Kontinu, yang mekanismenya yaitu dengan dilakukan pengamatan terhadap kuantitas molar pereaksi yang berubah-ubah, namun molar totalnya sama. Sifat fisika tertentunya (massa, volume, suhu, daya serap) diperiksa, dan perubahannya digunakan untuk meramal stoikiometri sistem. Dari grafik aluran sifat fisik terhadap kuantitas pereaksi, akan diperoleh titik maksimal atau minimal yang sesuai titik stoikiometri sistem, yang menyatakan perbandingan pereaksi-pereaksi dalam senyawa. Perubahan kalor pada reaksi kimia bergantung jumlah pereaksinya. Jika mol yang bereaksi diubah dengan volume tetap, stoikiometri dapat ditentukan dari titik perubahan kalor maksimal, yakni dengan mengalurkan kenaikan temperatur terhadap komposisi campuran. ( Sutrisno.1986:247)

(4)

Hukum kimia adalah hukum alam yang relevan dengan bidang kimia. Konsep paling fundamental dalam kimia adalah hukum konservasi massa, yang menyatakan bahwa tidak terjadi perubahan kuantitas materi sewaktu reaksi kimia biasa. (Hiskia,1991)

Menurut (Syabatini, 2008) Hukum-hukum dasar ilmu kimia adalah sebagai berikut: a) Hukum Boyle

Boyle menemukan bahwa udara dapat dimanfaatkan dan dapat berkembang bila dipanaskan. Akhirya ia menemukan hukum yang kemudian terkenal sebagai hukum Boyle:” bila suhu tetap, volume gas dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekananya”

P1.V1 = P2.V2

b) Hukum Lavoiser disebut juga Hukum Kekekalan Massa

Hukum kekekalan massa atau dikenal juga sebagai hukum Lomonosov-Lavoisier adalah suatu hukum yang menyatakan massa dari suatu sistem tertutup akan konstan meskipun terjadi berbagai macam proses di dalam sistem tertutup. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama (tetap/konstan). Pernyataan yang umum digunakan untuk menyatakan hukum kekekalan massa adalah massa dapat berubah bentuk tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Untuk suatu proses kimiawi di dalam suatu sistem tertutup, massa dari reaktan harus sama dengan massa produk. Pada beberapa peristiwa radiasi, dikatakan bahwa terlihat adanya perubahan massa menjadi energi. Hal ini terjadi ketika suatu benda berubah menjadi energi kinetik/energi potensial dan sebaliknya. Karena massa dan energi berhubungan, dalam suatu sistem yang mendapat/mengeluarkan energi, massa dalam jumlah yang sangat sedikit akan tercipta/hilang dari sistem. Namun demikian, dalam hampir seluruh peristiwa yang melibatkan perubahan energi, hukum kekekalan massa dapat digunakan karena massa yang berubah sangatlah sedikit.

“Massa zat sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.”

c) Hukum Perbandingan Tetap (H.Proust)

Dalam kimia, hukum perbandingan tetap atau hukum Proust (diambil dari nama kimiawan Perancis Joseph Proust) adalah hukum yang menyatakan bahwa suatu senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur dengan perbandingan massa yang selalu tepat sama. Dengan kata lain, setiap sampel suatu senyawa memiliki komposisi unsur-unsur yang tetap.

(5)

d) Hukum Gay Lussac

Menyatakan bahwa volume gas nyata apapun sangat kecil dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila anggapan ini benar, volume gas sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang tersebut. Jadi, massa relatif yakni massa molekul atau massa atom gas, dengan mudah didapat.

“Dalam suatu reaksi kimia gas yang diukur pada P dan T yang sama volumenya berbanding lurus dengan koefisien reaksi atau mol, dan berbanding lurus sebagai bilangan bulat dan sederhana.”

e) Hukum Boyle – Gay Lussac

"Bagi suatu kuantitas dari suatu gas ideal (yakni kuantitas menurut beratnya) hasil kali dari volume dan tekanannya dibagi dengan temperatur mutlaknya adalah konstan". Untuk n1 = n2, maka P1.V1 / T1 = P2.V2 / T2

f) Hukum Dalton disebut juga Hukum Kelipatan Perbandingan

“Jika dua unsur dapat membentuk satu atau lebih senyawa, maka perbandingan massa dari unsur yang satu yang bersenyawa dengan jumlah unsur lain yang tertentu massanya akan merupakan bilangan mudah dan tetap.”

g) Hukum Avogadro

“Gas-gas yang memiliki volum yang sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, memiliki jumlah partikel yang sama pula.”

Artinya, jumlah molekul atau atom dalam suatu volum gas tidak tergantung kepada ukuran atau massa dari molekul gas.

h) Hukum Gas Ideal PV = nRT

Persamaan ini dikenal dengan julukan hukum gas ideal alias persamaan keadaan gas ideal.

Keterangan :

P = tekanan gas (N/m2) R = konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.K) V = volume gas (m3) T = suhu mutlak gas (K)

(6)

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan  Alat :

- Gelas beker 50ml (4) - Mistar/penggaris - Termometer (2)  Bahan :

- NaOH 0,1 M - NaOH 1,0 M - CuSO4 0,1 M - HCl 1,0 M

B. Prosedur Kerja

1. Stoikiometri Reaksi Pengendapan

Di sediakan 2 buah gelas beker 50ml. Di tuangkan 50 ml NaOH 0,1 M ke dalam gelas beker 1. Pada gelas beker yang lain di masukkan 25 ml CuSO4 0,1 m. Kedua larutan itu dicampurkan kemudian dikocok.

(7)

\

]

Tinggi endapan yang terbentuk diukur menggunakan mistar (agar akurat diterapkan satuan mili-meter)

Lakukan cara yang sama dengan langkah 1-3 seperti diatas untuk percobaan berikut, dengan mengubah volume pereaksi masing-masing tetapi volume total

tetap 30ml, yaitu:

- 10 ml NaOH 0,1 M dan 20 ml CuSO4 0,1 M

Grafik yang menyatakan hubungan antara tinggi endapan (sumbu y) dan volume larutan (sumbu x) di buat, sehingga diperoleh titik optimum kurva.

(8)

\\

2. Stoikiometri Sistem Asam-Basa

Bandingkan dengan koefisien reaksi yang diperoleh dari menyetarakan persamaan reaksi.

Rendemen hasil reaksi ditentukan dengan menggunakan konsep mol.

Dimasukkan 5ml NaOH 0,1 M ke dalam gelas beker 50ml dan 25ml HCl 1 M dimasukkan ke dalam gelas beker lainnya. Kemudian temperatur kedua larutan tersebut (Tm) diukur dan diusahakan agar sama (dapat dilakukan dengan merendam kedua gelas beker tersebut dalam penangas air)

Kedua campuran tersebut dicampur hingga volume total 30ml, temperatur campuran diukur dan suhu maksimum

yang konstan (Ta) dicatat.

Lakukan cara yang sama untuk percobaan berikut dengan mengubah volume pereaksi masing-masing hingga volume

total campuran adalah 30ml, yaitu :

- 10ml NaOH 1,0 M dan 20ml HCl 1,0 M

(9)

\

Dibuat grafik yang menyatakan hubungan antara perubahan temperatur (sumbu y) dan volume asam/basa (sumbu x)

Koefisien reaksi ditentukan berdasarkan titik optimum yang diperoleh dari grafik diatas. Titik optimum

menyatakan perbandingan koefisien reaksi.

Dibandingkan dengan koefisien reaksi yang diperoleh dari menyetarakan persamaan reaksi

(10)

(11)

5 10 15 20 25 0

(12)

1. Stoikiometri Sistem reaksi Asam – Basa N

O

Asam – Basa Temperatur Volume

1 5 ml NaOH 1 M + 25 ml HCl 1 M 31⁰ C 30 ml 2 10 ml NaOH 1M + 20 ml HCl 1

M

33⁰ C 30 ml

3 15 ml NaOH 1 M + 15 ml HCl 1 M

33⁰ C 30 ml

4 20 ml NaOH 1 M + 10 ml HCl 1 M

31⁰ C 30 ml

5 25 ml NaOH 1 M + 5 ml HCl 1 M 31⁰ C 30 ml

Grafik

5 10 15 20 25

(13)

5 10 15 20 25

Stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi. Reaksi stoikiometri adalah suatu reaksi kimia dimana pereaksi dalam reaksi tersebur habis bereaksi, sehingga tidak ada mol sisa dalam pereaksi atau tidak ada pereaksi pembatas. Dala suatu reaksi juga terdapat reaksi eksoterm dan endoterm. Reaksi eksoterm apabila kalor berpindah dari system ke lingkungan sehingga suhu disekitar larutan menjadi panas sedangkan reaksi endoterm adalah apabila kalor berpindah dari lingkungan ke sisitem, sehingga suhu system menjadi lebih dingin.

Apabila suatu larutan berbeda dicampurkan biasanya terjadi perubahan sifat fisik, seperti perubahan warna, suhu, bentuk, dan lain – lain. Dalam parktikum ini yang dibahas adalah perubahan suhu. Suhu terendah dari suatu campuran disebut titik minimum sedangkan suhu tertinggi dari suatu campuran disebut titik maksimum. Biasanya titik maksimum didapat apabila reaksi tersebut adalah stoikiometri.

Dalam suatu reaksi tidak semua reaktan habis. Terkadang dijumpai salah satu reaktan habis bereaksi duluan sehingga membatasi berlanjutnya reaksi, pereaksi ini disebut pereaksi pembatas. Dari adanya pereaksi pembatas maka terdapat reaksi yang belum bereaksi karena pereaksi yang lain sudah habis duluan, pereaksi yang bersisa ini disebut pereaksi sisa.

(14)

bergantung pada jumlah pereaksi yang habis terlebih dahulu. Reaksi sisa merupakan reaktan yang tidak habis bereaksi dan masih bersisa.

Hubungan antara suhu dan reaksi stoikiometri adalah suhu akan mencapai titik maksimum atau nilai maksimum bila reaksi tersebut adalah reaksi stoikiometri.

Karakteristik HCl antara lain HCl sangat larut dalam pelarut air dengan membentuk larutan asam kuat. HCl adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia dapat berdisosiasi

melepaskan satu +¿_H¿ hanya sekali. Dalam larutan asam klorida +¿_H¿ bergabung

dengan molekul air membentuk ion hidronium, _H+¿ 3O

¿ .

Karakteristik NaOH antara lain NaOH membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. NaOH murni berbentuk putih padat, serpihan, bentuk pelet, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbondioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

Karakteristik CuS O₄ : warna tembaga (II) sulfat berwarna biru berasal dari hidrasi air ketika tembaga (II) sulfat dipanaskan dengan air, maka kristalnya akan terdehidrasi dan berubah warana menjadi hijau abu-abu. Tembaga (II) sulfat bereaksi dengan HCl, CuS

O₄ yang warnanya biru akan berubah menjadi hijau karena pembentukan

tetraklorokuprat (II).

Pada reaksi 2NaOH + CuS O4 Na2S O4 + Cu(OH ¿2 , anion S 2−¿

O₄¿

bergabung dengan suatu unsur membentuk garam, maka sebagian besar garam yang berbentuk berupa garam yang larut. Termasuk ketika anion sulfat bereaksi dengan Na.

Sementara hidroksida (O −¿_H¿ ) hanya larut dalam air hanya jika ia ada dalam bentuk LiOH , NaOH, KOH, Ba(OH ¿₂ _{, Ca(OH} ¿₂ _{, dan Sr(OH} ¿₂ _{. Sehingga ketika O}

−¿

H¿ bereaksi dengan Cu membentuk Cu(OH ¿₂ akan terbentuk senyawa yang tidak larut dalam air (mengendap). Jadi endapan yang terbentuk dari reaksi NaOH dan CuS

O₄ adalah Cu(OH ¿₂ _{. Dalam percobaan, Cu(OH} ¿₂ _{berbentuk endapan berwarna}

gelap (hitam kebiruan) yang teksturnya lembek seperti lumpur. Sementara larutannya

(15)

Warna endapan berbeda-beda tergantung pada volume NaOH yang dilarutkan, semakin banyak NaOH yang terlarut warnanya semakin gelap. Endapan 20ml NaOH +

10ml CuS O₄ benar-benar menghasilkan endapan tertinggi sesuai literatur.

Pada percobaan pertama, yaitu stoikiometri sistem NaOH dengan CuS O₄ .

Pertama-tama NaOH dicampur dengan larutan CuS O₄ . Setelah kedua larutan

dicampurkan, diamati perubahan warna dan tinggi endapan yang terbentuk. Pencampuran larutan-larutan selalu menghasilkan volumeyang sama 30ml.

Pada saat larutan 5ml NaOH 0,1M dicampurkan dengan 25ml CuS O4 0,1M, terjadi endapan setinggi 1mm dengan warna endapan biru muda. Pada saat mencampurkan

10ml NaOH 0,1M dengan 20ml CuS O₄ 0,1M , terjadi endapan setinggi 3mm, dengan warna biru muda juga. Ketika 0,1M NaOH sebanyak 15ml dicampurkan dengan 15ml NaOH 0,1M, dihasilkan endapan 4mm, dengan warna biru muda. Pada saat 20ml NaOH 0,1M dicampurkan 10ml, terjadi endapan setinggi 12cm dengan warna hitam, sedangkan 25ml NaOH 0,1M dicampurkan 5ml CuS O₄ 0,1M dihasilkan endapan setinggi 5mm, dengan warna hitam.

Dari hasil yang diperoleh maka dapat diketahui jika semakin banyak volume NaOH yang dicampurkan akan akan menghasilkan warna yang semakin gelap. Sebaliknya, jika volume NaOH yang dicampurkan semakin sedikit warna endapan/larutan semakin bening atau cerah. Ditambah lagi, semakin banyak volume NaOH yang dicampur, semakin tinggi endapannya. Namun, ketinggian tersebut terus naik sampai mencapai titik optimum.

Pada percobaan kedua, yaitu stoikiometri sistem NaOH 1M dengan HCl 1M. Pertama-tama NaOH dicampur dengan larutan HCl. Setelah larutan dicampur, diamati perubahan suhu campuran larutan.

Pada saat larutan 5ml NaOH 1M dicampur dengan 25ml HCl 1M, suhu larutan yang terjadi 31 ℃ , ketika 10ml NaOH 1M dicampur 20ml HCl 1M , suhu larutan 33

℃ . Kemudian, 15ml NaOH 1M dicampur 15ml HCl 1M, suhu larutan 33 ℃ . Ketika 20ml NaOH 1M dicampur 10ml HCl 1M dihasilkan larutan bersuhu 31 ℃ . Sedangkan yang terakhir ketika 5ml NaOH 1M+25ml HCl 1M dihasilkan larutan dengan suhu 31 ℃ .

(16)

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan

Perubahan suhu, warna dan endapan (wujud) dapat terjadi jika 2 zat dicampurkan. Pada stoikiometri system perubahan temperature dipengaruhi oleh besarnya volume campuran. Dan pada stoikiometri asam basa perubahan suhu tidak dipengaruhi oleh volume. Reaksi stokiometri adalah reaksi yang pereaksinya habis bereaksi membentuk hasil reaksi/produk.

B. Saran

(17)

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Hiskia. 1985. Kimia Dasar (modul 1-5). Jakarta : UT

Syabatini, Annisa. 2008. Hukum-hukum Stoikiometri.Jakarta:Erlangga

Brady, J.E dan Humiston. 1986. General Chemistry. New York: John Willey and Sons. Djojodiharjo,Harijono.1987.Termodinamika Teknik Aplikasi dan

Termodinamika Statistik.Jakarta:PT. Gramedia

Luscua,Achmad.1996.Stoikiometri Energitika Kimia.Bandung:PT Citra Aditya Bakti Sutrisno.1986.Materi Pokok Fisika.Jakarta:Karvaika

Yusuf.2011. Stoikiometri.Jakarta:PT.Gramedia Syukri,S. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB

(18)

LAMPIRAN

Elmas Tahira (A1M013015)

- Bab 1 (Latar belakang, tujuan) - Bab 2 (Tinjauan Pustaka)

- Bab 3 (Alat Bahan, Prosedur Kerja)

Ahmad Hanif Fajarudin (A1M013053)

- Mencari tabel dan diagram warna dalam bab 4 (hasil praktikum)

Arista Savira R (A1M013058)