LAPORAN PRAKTIKUM LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II KIMIA FISIKA II PERCOBAAN III PERCOBAAN III
KESETIMBANGAN REAKSI DAN ASAS LE CHATELIER KESETIMBANGAN REAKSI DAN ASAS LE CHATELIER
K KEELLOOMMPPOOKK :: V V ((LLIIMMAA)) N NAAMMAA :: MM. . AARRIIEEF F RRAAKKHHMMAANN (J1B112009) (J1B112009)
TRIA AUDINA DEWI TRIA AUDINA DEWI
(J1B11202) (J1B11202) KURNIA PUTRI KURNIA PUTRI (J1B1120!1) (J1B1120!1) FITRI ANIS"A M. FITRI ANIS"A M. (J1B1120#$) (J1B1120#$) MUTIARA DWI S. MUTIARA DWI S. (J1B1120$!) (J1B1120$!) N
NAA%%IILLA A PPUUTTEERRI I &&AARRAANNAA (J1B11221#)
(J1B11221#) A
PROGRAM STUDI S'1 KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU 201#
PERCOBAAN III
KESETIMBANGAN REAKSI DAN ASAS LE CHATELIER
I. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan percobaan praktikum ini adalah dapat memahami pengaruh perubahan beberapa kondisi reaksi terhadap kesetimbangan reaksi secara eksperimental dan dapat menjelaskan pengaruh perubahan kondisi reaksi terhadap kesetimbangan reaksi menggunakan asas Le Chatelier.
II. DASAR TEORI
Kesetimbangan dapat didefnisikan sebagai keadaan atau kondisi yang didalamnya semua gaya, proses atau kecenderungan yang ada tepat diimbangi oleh gaya, proses atau kecenderungan yang sama, tetapi berlawanan arah. Dalam ilmu kimia, kesetimbangan yang terjadi dengan potensial kimia berlangsung secara konstan karena tidak ada perubahan energi bebas. Kesetimbangan kimia (asam basa merupakan suatu topik yang sangat penting dalam ilmu kimia dan ilmu!ilmu lain yang mempergunakan kimia, seperti biologi, kedokteran dan pertanian ("adyana, #$$#.
%alaupun &at!&at dengan si'at asam mau pun basa telah dikenal sejak lama, namun perlakuan konsep kesetimbangan reaksi dalam kimia baru dapat dilakukan saat memasuki abad ke!
) sejak seorang peneliti bernama *rrhenius memperesentasikan teorinya tentang penguraian elektrolitik untuk kesetimbangan kimia. +enurutnya, asam terurai menjadi ion!ion (yukri, ))).
Terdapat suatu hubungan penting antara energi bebas dan kesetimbangan kimiawi, dimana sebagian besar reaksi kimia bersi'at re-ersible dan akan berjalan terus sampai reaksi maju dan reaksi balik terjadi dalam laju yang sama. eaksi itu kemudian disebut berada dalam suatu kesetimbangan kimia, dimana tidak akan ada lagi perubahan konsentrasi produk dan reaktan. Ketika reaksi berjalan menuju kesetimbangan, energi bebas campuran reaktan dan produk menurun. /nergi bebas meningkat ketika suatu reaksi bergerak menjauhi kesetimbangan (0nderwood, #$$.
Kesetimbangan dapat diistilahkan dengan lembah energi. uatu reaksi
kimiawi atau proses fsik pada kesetimbangan tidak melakukan kerja. uatu proses adalah spontan dan dapat melakukan kerja ketika meluncur mendekati kesetimbangan. 1ergerakan menjauhi kesetimbangan adalah non spontan. "al ini dapat terjadi hanya dengan bantuan sumber energi dari luar atau 'aktor!'aktor yang mempengaruhinya. "ubungan antara konsep energi bebas dan kesetimbangan kimia dapat diterapkan lebih spesifk dalam kehidupan (Campbell, #$$#.
alah satu contoh kesetimbangan kimia antara asam dan basa adalah kesetimbangan yang terdapat dalam tubuh kita, tepatnya pada plasma darah. Dalam hal ini, kesetimbangan diekspresikan dalam konsentrasi ion hidrogen atau p", hasil dari jumlah relati' bahan yang bersi'at asam dan basa kemudian diingesti dan diproduksi metabolism tubuh, dibandingkan dengan jumlah relati' bahan yang bersi'at asam dan basa yang diekskresikan oleh tubuh dan dikonsumsi oleh metabolism tubuh. 2ilai normal suatu kesetimbangan asam!basa bukanlah
suatu nilai yang netral, dengan konsetrasi ion hidrogen dan hidroksil yang sama, melainkan lebih ke arah nilai alkalis dengan kelebihan ion hidroksil tertentu (Dirck3, #$$.
*da beberapa 'aktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia. eperti perubahan konsentrasi. 1erubahan konsentrasi dapat mempengaruhi posisi keadaan kesetimbangan, atau lebih tepatnya jumlah relati' reaktan dan produk. 1erubahan tekanan dan -olume kemungkinan memberikan pengaruh yang sama terhadap sistem gas dalam kesetimbangan. "anya perubahan suhu yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan. Katalis dapat mempercepat tercapainya keadaaan kesetimbangan dengan cara mempercepat laju reaksi maju dan laju reaksi balik. Tetapi katalis tidak dapat mengubah posisi kesetimbangan atau konstanta kesetimbangan (Dirck3, #$$.
"anya sedikit reaksi kimia yang berlangsung satu arah. Kebanyakan merupakan reaksi re-ersible. 1ada awal proses re-ersible, reaksi berlangsung maju ke arah pembentukan produk. egera setelah beberapa molekul produk terbentuk, proses balik mulai berlangsung, yaitu pembentukan molekul reaktan dari molekul produk. 4ila laju reaksi maju dan laju reaksi balik sama besar serta konsentrasi reaktan dan konsentrasi produk tidak lagi berubah seiring berjalannya waktu, maka tercapailah kesetimbangan kimia (chemical equilibrium (Campbell, #$$#.
alah satu penggunaan yang berguna dari hasil kali kelarutan adalah untuk meramalkan apakah pengendapan akan terjadi apabila kedua larutan dicampur. Dalam larutan jenuh air garam, hasil kali ion sama dengan Ksp. 5ika dua larutan ion!ion dari garam dicampurkan dan jika ternyata hasil kali ion melebihi Ksp, maka pengendapan pun akan terjadi (Campbell, #$$#.
Teknik lain yang dapat lebih baik melalui prinsip!prinsip kesetimbangan kelarutan adalah pengendapan sebagian. 6stilah
ini mengacu pada keadaan dengan dua atau lebih ion dalam larutan, yang masing!masing dapat diendapkan oleh pereaksi yang sama, kemudian dipisahkan oleh reaksi tersebut (Chang, #$$7.
III. ALAT DAN BAHAN A A*
*lat!alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, pemanas, gelas kimia, pipet tetes, sudip, neraca analitik, dan penjepit.
B B+,
4ahan!bahan yang diperlukan pada percobaan ini adalah larutan "#89 # +, larutan 2a8" # +, larutan K4r # +, larutan Cu89 # +, larutan dikromat, larutan tiosul'at, padatan 2a28#, syringe (suntikan, balon, kertas lakmus dan es batu.
IV. PROSEDUR KERJA
A P-*/,, U3
+asing!masing mL larutan Cu89 # + dimasukkan dan mL larutan K4r # + ke dalam : buah tabung reaksi. Tabung reaksi sebagai kontrol.
# Tabung reaksi # dipanaskan diatas hot plate selama : menit, kemudian mengamati perubahan yang terjadi. 7 Tabung reaksi 7 dimasukkan ke dalam gelas kimia
berisi es batu selama : menit, diamati perubahan yang terjadi.
9 ebanyak mL larutan "#89 # + dimasukkan ke dalam tabung reaksi 9, mengocok campuran dan mengamati perubahan yang terjadi.
: ebanyak mL larutan 2a8" # + ke dalam tabung reaksi :, mengocok campuran dan mengamati perubahan yang terjadi.
; +embandingkan hasil dari tabung #, 7, 9, dan : dengan tabung .
B P-3,, L/+ L3*, C(VI)
ebanyak $ tetes larutan dikromat dimasukkan ke dalam tabung reaksi, 7$ tetes larutan tiosul'at dan : tetes "#89 ditambahkan. Larutan dikocok hingga campuran homogen.
# Diamati perubahan yang terjadi.
7 +engukur p" dengan menggunakan kertas lakmus.
C P-,343, G5 U,*36 P-,+, T-6,, (Collecting Gasses For Pressurization)
1adatan 2a28# sebanyak 0,5 gram dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian ditutup tabung reaksi dengan balon yang diikat menggunakan karet gelang.
# ebanyak # mL larutan "#89 # + ditambahkan melalui jarum syringe yang ditusukkan melewati balon.
7 1lunger dari jarum syringe yang berbeda ditarik ketika gas terbentuk hingga syringe terisi gas. 1erubahan warna diamati dengan mengatur -ariasi tekanan gas. Kertas putih digunakan sebagai latar belakang untuk membantu pengamatan warna.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. H5/ 7, P-+/*3,,
1. Hasil 2
o
Langkah kerja "asil pengamatan
. 1ertimbangan umum
#. 7. (kontrol mlCu89 < mlK4r (dipanaskan mlCu89 < mlK4r (didinginkan mlCu89 < mlK4r < ml"#89 mlCu89 < mlK4r < ml2a8"
1embuangan limbah larutan Cr (=6
$ tetes kromat < : tetes "#89
Ditambahkan 7$ tetes tiosul'at
1engumpulan gas untuk penambahan tekanan
$,: g 2a28# < # mL "#89 # + (reaksi terjadi didalam balon
kebiruan
Larutan berwarna hijau Larutan berwarna biru Larutan berwarna biru kehijauan
Larutan berwarna biru keruh
Larutan berwarna orange Larutan berwarna hijau (p" >
+enghasilkan gas dengan bau yang menyengat. ebelum diberi tekanan gas berwarna jingga dan ketika tekanan ditingkatkan warna gas menjadi lebih pekat (berwarna cokelat
B. P-+5,
Kesetimbangan adalah prosos dinamis ketika reaksi ke depan dan reaksi balik terjadi pada laju yang sama tetapi pada arah yang berlawanan. Konsentrasi dari setiap &at tinggal tetap pada suhu konstan. 4anyak reaksi kimia tidak sampai berakhir, dan mencapai suatu titik ketika konsentrasi &at!&at pereaksi dan produk tidak lagi berubah dengan berubahnya waktu. +olekul! molekul telah berubah dari pereaksi menjadi produk dan dari produk menjadi preaksi, tetapi tanpa perubahan netto
konsentrasinya. edangkan menurut *sas Le chatelier yang menyatakan bahwa jika suatu perubahan yaitu perubahan konsentrasi , tekanan, -olume, atau suhu diterapakan pada suatu system yang berada pada keadaan setimbang, system tersebut akan bergeser ke arah yang akan memperkecil pengaruh perubahan tersebut. Dalam percobaan ini praktikan harus mampu memahami pengaruh perubahan beberapa kondisi reaksi terhadap kesetimbangan reaksi serta mampu menjelaskan pengaruh perubahan kondisi reaksi terhadap kesetimbangan berdasarkan asas Le Chatelier.
Kesetimbangan rekasi berdasarkan teori tumbukan menjelaskan bahwa reaksi berlangsung sebagai hasil tumbukan antar partikel pereaksi. *kan tetapi, tidaklah setiap tumbukan menghasilkan reaksi, melainkan hanya tumbukan antar partikel yang memiliki energi cukup serta arah tumbukan yang tepat. 1ada percobaan petama yaitu perbandingan umum, dimana pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kesetimbangan rekasi dengan perlakuan yang berbeda terhadap sampel. "al pertama yang dilakukan yaitu membuat tiga sampel kecil, sampel satu sebagai control sedangkan sampel dua dan tiga sebagai analisis yang akan diberikan perlakuan yaitu ? pemanasan, pendinginan, penambahan asam, dan penambahan basa.
5ika sistem kesetimbangan diubah suhunya maka sistem akan bereaksi dengan cara yang berbeda dengan gangguan konsentrasi. eaksi terhadap gangguan suhu sangat bergantung pada si'at!si'at termokimia dari spesi yang terdapat dalam sistem kesetimbangan. eperti telah dibahas pada 4ab Termokimia, ada reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. eaksi
eksoterm dapat berubah menjadi reaksi endoterm jika reaksinya dibalikkan, sedangkan nilai @" reaksi tetap hanya tandanya saja yang berubah. 5ika si'at!si'at termokimia diterapkan ke dalam sistem reaksi yang membentuk kesetimbangan maka untuk
reaksi ke arah hasil reaksi yang bersi'at eksoterm, reaksi ke arah sebaliknya bersi'at endoterm dengan harga @" sama, tetapi berbeda tanda. +enurut Le Chatelier, jika reaksi kesetimbangan diubah suhunya maka sistem akan melakukan tindakan dengan cara meminimalkan pengaruh suhu tersebut. jika suhu dinaikkan, posisi kesetimbangan bergeser ke arah (endoterm. ebaliknya, jika suhu diturunkan, posisi kesetimbangan bergeser ke arah
(eksoterm.
5ika pada sistem kesetimbangan dilakukan penambahan atau pengurangan salah satu pereaksi atau hasil reaksi, sistem akan mengadakan reaksi untuk mengurangi gangguan tersebut. 5ika ke dalam sistem reaksi, konsentrasi pereaksi dinaikkan atau konsentrasi pereaksi dikurangi maka posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan hasil reaksi.
1ada masing!masing tabung reaksi diberikan sampel yang sama yaitu larutan K4r dan Cu89larutan ini memberikan warna biru kehijauan. 1ada perlakuan pemanasan, setelah sampel dipanaskan beberapa saat didapatkan warna yang berbeda dengan warna awal yaitu hijau sedangkan pada perlakuan pendinginanwarna berubah menjadi biru. 1ada perlakuan pembahan asam dan basa didapatkan warna yang berbeda, pada penambahan basa (2a8" warna berubah menjadi biru keruh. edangkan pada penambahan asam ("#89 larutan tetap berwaran biru kehijauan.
"al ini membuktikan bahwa adanya kesetimbangan reaksi yang terjadi pada proses tersebut. berdasarkan teori tumbukan kesetimbangan reaksi dipengaruhi oleh beberapa 'aktor, yaitu? konsentrasi, temperatur dan luas permukaan bidang sentuh. Dalam hal ini emakin besar konsentrasi suatu larutan, semakin banyak molekul yang terkandung di dalamnya. Dengan demikian, semakin sering terjadi tumbukan di antara molekul! molekul tersebut. "al itu berarti hanya sebagian dari tumbukan
molekul yang menghasilkan reaksi. Keadaan itu didasarkan pada # 'aktor, yaitu? hanya molekul!molekul yang lebih energik yang akan menghasilkan reaksi sebagai hasil tumbukanA kemungkinan suatu tumbukan tertentu untuk menghasilkan reaksi kimia tergantung dari orientasi molekul yang bertumbukan.
1ada perlakuan pemanasan dapat dilihat dari reaksi yang dihasilkan yaitu?
1anas < Cu89(ag < 9K4r(aB K #(Cu4r9 (aB<K #89(aB
( biru ( hijau
edangkan pada proses pendinginan perubahan warna dari biru kehijauan menjadi biru hal ini disebabkan karena suhu dingin menggeser keseteimbangan dan membembentuk larutan yang bergeser kesebelah kiri dan membentuk atau berubah menjadi warna hijau. Larutan yang berwarna biru tersebut selanjutnya dipanaskan dan akhirnya berwarna hijau . hal ini disebabkan karena suhu panas menggeser keseteimbangan kekanan (hijau. 4egitu pula halnya dengan penambahan asam dan basa.
alah satu limbah 47 yang berbahaya adalah yang mengandung logam berat Cr(=6, yang biasanya berasal dari industri electroplating, catpigmen dan penyamakan kulit. Logam Cr(=6 menjadi begitu populer karena si'atnya yang karsinogenik.Logam Cr di alam terdapat dalam dua bentuk oksida, yaitu Cr(666 dan Cr(=6. 0niknya hanya Cr(=6 yang bersi'at karsinogenik sedangkan Cr(666 tidak. Toksisitas Cr(666 hanya sekitar $$ kali Cr(=6, bahkan menurut penelitian Cr(666 ternyata merupakan salah satu nutrisi yang dibutuhkan tubuh manusia dengan kadar :$!#$$ mikrogram per hari. Cr(=6 mudah larut dalam air dan membentuk di-alent o3yanion yaitu kromat dan dikromat.
Cr(666 mempunyai si'at mudah diendapkan atau diabsorpsi oleh senyawa organik maupun anorganik pada kondisi basa, sehingga pengolahan limbahnya dapat dilakukan dengan metode
presipitasi di mana akan terbentuk endapan senyawa hidroksida. +etode ini tidak bisa digunakan pada limbah yang mengandung Cr(=6, sehingga untuk limbah yang mengandung Cr(=6 harus direduksi terlebih dahulu menjadi Cr(666. "al ini karena pada kondisi basa akan terjadi reaksi kesetimbangan senyawa dikromat dan kromat seperti di bawah ini?
Cr#8#! < #8"! E>F #Cr89#! < "#8
8ranye Kuning
1ada kondisi asam reaksi akan bergerak ke kiri menjadi dikomat, sedangkan pada kondisi basa kesetimbangan akan bergerak ke kanan.
eduksi Cr(=6 menjadi Cr(666 harus dilakukan dalam suasana asam dengan langkah!langkah sebagai berikut. 1ertama!tama air limbah dikondisikan pada p" #.$ sampai #.: dengan asam sul'at. Kemudian direduksi dengan menggunakan bahan pereduksi yaitu tiosul'at hingga larutan berwarna hijau dan p" . eaksi reduksi!oksidasi (redoks berlangsung cepat dan ditandai dengan perubahan warna dari warna oranyekuning menjadi hijau. 1erubahan warna ini menandakan telah terjadi perubahan ke senyawa Cr(666. enyawa Cr(=6 yang telah tereduksi menjadi Cr(666 menjadi aman untuk dibuang ke sistem pembuangan public sebab toksisitasnya telah menurun.
Sistem kesetimbangan gas mempungai tekanan dan volume tertentu. jika tekanan sistem diperbesar atau diperkecil, ada kesetimbangan yang terganggu dan adapula yang tidak tergangu, tergantung pada jumlah koofisien pereaksi dan hasil reaksi.Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang kecil. Sebaliknya, jika tekanan diperkecil
atau volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang besar. Tetapi, jika jumlah koefisien pereaksi sama dengan koefisien hasil reaksi, perubahan tekanan atau volume tidak akan menggeser kesetimbangan.
Pada percobaan yang telah dilakukan untuk menguji faktor tekanan dan volume terhadap kesetimbangan reaksi dengan menggunakan padatan a!"dengan #"S!$ yang direkasikan didalam balon, dengan reaksi sebagai
berikut %
" a!" & #"S!$ a"S!$ & " !" & #"
'padatan( 'larutan( 'garam( 'gas cokelat( 'gelembung(
5ika tekanan sistem dinaikkan dengan cara memperkecil -olume wadah, sistem akan bereaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh -olume sekecil mungkin. Tekanan diperbesar atau -olume wadah diperkecil, memacu sistem untuk memperkecil pengaruh tekanan dengan cara mengurangi jumlah molekul. Grekuensi dan jumlah molekul yang bertumbukan dengan dinding wadah makin sedikit sehingga kenaikan tekanan menjadi minimum. Dengan demikian, posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya paling sedikit. 1erbandingan koefsien reaksi menyatakan perbandingan jumlah molekul. 8leh karena itu, kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan a!"sebab jumlah molekulnya lebih kecil dari jumlah molekul produk 28#. ehingga pada saat tekanan dinaikan terbentuk gas yang semakin pekat (berwarna cokelat dari warna semula yaitu gas berwarna jingga.
V. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah ? Kesetimbangan reaksi adalah suatu keadaan dimana kedua
proses yang berlawanan, yakni proses reaksi pembentukan produk (dari reaktan dan pembentukan reaktan (dari
produk berjalan secara simultan dengan tingkat laju reaksi yang sama.
# Kesetimbangan reaksi berdasarkan asas Le Chateliermenyatakan bahwa jika suatu perubahan yaitu perubahan konsentrasi , tekanan, -olume, dan suhu.
7 4erdasarkan teori tumbukan kesetimbangan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, temperatur, tekanan dan katalis.
9 eduksi Cr (=6 menjadi Cr (666 dapat direduksi dengan menggunakan asam sul'at dan pereduksi (tiosul'at.
: aat tekanan dinaikkan kesetimbangan reaksi akan bergeser kearah molekul yang koefsiennya lebih kecil.
DAFTAR PUSTAKA
Chang. #$$9. Kimia Dasar Edisi Ketiga Jilid 2. 1enerbit /rlangga, 5akarta.
Dirck3. #$$. Kamus Ringkas Kedokteran Stedman. 1enerbit 4uku Kedokteran /HC, 5akarta.
"adyana, *. #$$#. Kamus Kimia. 4alai 1ustaka, 5akarta.
0nderwood, *L. #$$. Analisis Kimia Kuantitati. /rlangga, 5akarta.
