LAPORAN RESMI Praktikum Kimia Dasar I Percobaan: Stoikiometri Reaksi
Nama : Khoirul Anwar NIM: 07670031 Prodi: Pendidikan Kimia
LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA YOGYAKARTA
A.Tujuan Percobaan
1. Mengamati perubahan kimia sebagai petunjuk terjadinya reaksi 2. Menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan 3. Menentukan stoikiometri reaksi sistem asam basa
B.Dasar Teori
Dalam dunia sekarang ini, pelajaran dari zat dan reaksi kimia memerlukan kemampuan untuk mencoba menentukan sifat reaksi dari hasil reaksi kimia. Kita harus dapat menentukan/ menemukan rumus seberapa banyak zat kimia diperlukan bila kita akan melakukan reaksi kimia. Dengan kata lain, kita harus dapat bekerja secara kuantitatif dengan elemen, senyawa reaksi kimia. Stoikiometri berasal dari Bahasa Yunani yakni stoicheion yang berarti elemen dan metron yang berarti mengukur. Stoikiometri adalah istilah yang dipakai dalam menggambarkan bentuk kuantitatif dari reaksi senyawa kimia.
Teori atom Dalton merupakan proses awal mempelajari stoikiometri. Atom bereaksi untuk membentuk molekul dalam perbandingan angka yang mudah dan bulat. Misalnya atom hidrogen dn oksigen perbandingan 2:1 untuk membentuk air (H2O), atom karbon dan oksigen bergabung dalam perbandingan 1:1 membentuk karbon dioksida (CO2). Setelah mengetahui hal ini, misalkan kita ingin membuat karbon monoksida dari atom karbon dan atom oksigen sedemikian rupa sehingga tak ada atom dari elemen ini yang tersisa.
Bila kita hanya memerlukan satu molekul, kita dapat membayangkan akan menggabungkan bersama-sama 1 atom C dan 1 atom O. Bila dua molekul yang dibutuhkan, dibutuhkan 2 atom C dan 2 atom O dan seterusnya untuk berbagai jumlah yang kita inginkan. Tetapi kita tidak dapat bekerja dengan atom-atom karena atom-atom sangat kecil. Sebab itu dalam keadaan sebenarnya di laboratorium kita harus memperbesar ukuran dari sampel sedemikian rupa, sehingga ia dapat dilihat dan pergunakan, tetapi harus dibuat dengan cara sedemikian rupa, agar dapat dipertahankan perbandingan atom yang sesuai. Salah satu jalan untuk memperbesar jumlah dalam reaksi kimia adalah bekerja dengan lusinan atom, bukan dengan satuan atom.
1 atom C + 1 atom O 1 molekul CO 1 lusin C + 1 lusin O 1 lusin molekul CO
Seperti itu, kita juga mengenal hukum-hukum mengenai cara penentuan stoikiometri, yaitu: hukum kekekalan massa, hukum perbandingan. Teori hukum kekekalan massa berbunyi: dalam suatu reaksi, massa zat dan sesudah reaksi adalah sama (bila kita nyatakan bahwa suatu zat tersebut tak hilang atau bertambah). Hukum kekekalan massa adalah hukum kimia yang penting dan berhubungan dengan reaksi kimia dan digunakan sebagai penyebab mengapa diadakan kesetimbangan persamaan kimia.
Percobaan Lavoiser menyebabkan peneliti-peneliti lain melakukan pengukuran secara kauntitatif secara teliti terhadap zat-zat kimia dan hasilnya adalah didapat suatu yang penting, disebut hukum perbandingan tetap. Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu zat kimia yang murni, perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap.
Hubungan kuantitatif suatu reaksi dalam larutan tepat sama dengan reaksi bila terjadi dimana saja. koefisien dalam persamaan reaksi merupakan perbandingan mol yang dibutuhkan untuk menyelesaikan soal stoikiometrinya. Perbandingan jika ada, adalah satuan laboratorium yang digunakan untuk menghitung jumlah pereaksi. Contoh, larutan mengandung natrium kromat, Na2CrO4, yang ditambahkan ke dalam larutan timah nitrar, Pb(NO3)2. Endapan timah kromat, PbCrO4, yang berwarna kuning terbentuk, suatu senyawa yang digunakan sebagai pewarna dalam cat minyak dan pewarna cair yang mengandung air. Persamaan reaksi adalah:
Pb(NO3)2 (aq) + NaCrO4 (aq) PbCrO4 (s) + 2 NaNO3 (aq)
Macam-macam reaksi sebetulnya banyak jenisnya. Salah satunya adalah reaksi antara ion-ion. Contoh yang khas adalah reaksi yang terjadi bila larutan natrium klorida dan perat nitrat dicampur. Ketika larutan yang satu ditambahkan pada yang lain, suatu endapan putih dari perak klorida terbentuk bila larutan natrium klorida mengandung 1 mol NaCl dan larutan perak nitrat mengandung 1 mol AgNO3. Reaksinya:
AgNO3 (aq) + NaCl(aq) AgCl(aq) + NaNO3
Senyawa ini 100% akan terdisosiasi. Sebab itu, dalam air NaCl berada dalam air NaCl berada dalam bentuk ion Na+ dan Cl-. Demikian juga larutan AgNO3, berada sebagai ion Ag+ dan ion NO-3. Bila larutan kedua dicampur, zat padat AgCl terbentuk karena bergabungnya ion Ag+ dan ion Cl-. Zat padat dalam larutan yang terbentuk karena reaksi kimia dinamakan suatu endapan. Larutan yang ada setelah terbentuk AgCl yang mengandung ion Na+ dan ion NO-3. Jadi adalah natrium nitrat (NaNO3). Untuk menunjukkan za-zat yang seluruhnya terdisosiasi dalam reaksi ini kita tulisnya persamaannya:
Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s) + Na+(aq) + NO3-(aq)
Terbentuk atau tidaknya endapan suatu garam bila larutan-larutan perekasi dicampurkan, tergantung dari konsentrasi-konsentrasi ion-ion yang membentuk garam tersebut. Bila konsentrasinya cukup banyak untuk membuat campuran reaksi menjadi lewat jenuh terhadap larutan garam tersebut maka akan terbentuk endapan.
C.Alat dan bahan Alat Tabung reaksi pipet ukur 10 ml bola hisap sendok sungu gelas beker 50 ml penggaris pipet ukur 25 ml pipet tetes gelas ukur termometer rak kayu
toples karet berselang bahan NaOH 0,1 M NaoH 1,0 M CuSO4 0,1 M Ba(OH)2 0,05 M Serbuk CaCO3 Cara kerja 1 tabung, ditambah amonia 0,1 M 2 tabung diisi 3 ml CuSO4
1 tabung diisi NaOH 0,1 M
Tabung reaksi diisi 3 ml (NH4)2SO4 1 M
Ditambah 2 ml NaOH
Ditutup dengan sumbat pipa mengalir
Pada ujung pipa ditempel kertas lakmus merah yang basah
Dimasukkan lar. Ba(OH)2 0,05 M
1 tabung reaksi
Tabung reaksi Dimasukkan
seujung sendok serbuk CaCO3
Stoikiometri reaksi endapan
Stoikiometri sistem asam basa
D.Hasil percobaan a. Tabel
Percobaan I
Larutan (tabung A) Keadaan awal Keadaan akhir
2 ml CuSO4 0,1 M + NaOH 0,1 M Biru keruh Biru kuning ada endapan
Dimasukkan 5 ml
NaOH 0,1M Gelas I Gelas II Dimasukkan 25 ml CuSO
4
dicampur
dikocok
Dibiarkan sampai endapan terbentuk
Diukur tinggi endapan
Dimasukkan 5 ml NaOH Gelas 50 ml
Gelas 50 ml Dimasukkan 25 ml HCl 0,1 M
Diukur suhunya Diukur suhunya
Dicampur kedua larutan hingga volume 30 ml
2 ml CuSO4 0,1 M + NH3 0,1 M Biru keruh Biru muda ada endapan 3 ml (NH4)2SO4 1 M + 2 ml NaOH
1,0 M
- Kertas lakmus jadi biru
Serbuk CaCO3 + 3 ml HCl 1,0 M - Terjadi gelembung dan endapan CaCO3
Percobaan II
Larutan Tinggi endapan Perubahan warna
25 ml CuSO4 + NaOH 5 ml 0,2 cm Biru kehijaun kuning 25 ml CuSO4 + NaOH 10 ml 0,4 cm Biru muda 15 ml CuSO4 + NaOH 15 ml 1,8 cm Biru muda 10 ml CuSO4 + NaOH 20 ml 1,5 cm Hijau
5 ml CuSO4 NaOH 25 ml 1,8 cm Biru muda
Percobaan III
Larutan 0C (suhu sebelum
reaksi)
0
C (suhu setelah reaksi 5 ml NaOH 1,0 M + 5 ml HCl 1,0 M 29 30 10 ml NaOH 1,0 M + 20 ml HCl 1,0 M 29 32 15 ml NaOH 1,0 M + 15 ml HCl 1,0 M 29 34 20 ml NaOH 1,0 M + 10 ml HCl 1,0 M 29 32 25 ml NaOH 1,0 M + 10 ml HCl 1,0 M 29 31
Hasil perhitungan (mekanisme perhitungan terlampir) Dari hasil percobaan didapatkan:
Percobaan I
Perbandingan koefesien reaksi antara NaOH 0,1 M dan CuSO4 0,1 M adalah 1:1, dengan titik optimum pada NAOH volume 15 ml dan CuSO4 15 ml.
Mol NaOH : Mol CuSO4 = 1 : 1 Percobaan II
Perbandingan koefisien reaksi antara NaOH 1,0 M dengan HCl 1,0 M adalah 1:1. Dengan titik optimum pada NaOH 15 ml dan HCl 15 ml.
E.Pembahasan
Reaksi kimia adalah reaksi yang mengubah suatu zat baik secara fisis maupun kimia. Perubahan itu dapat berupa gas, endapan, warna dan kalor. Dalam reaksi kimia kita mengenal persamaan reaksi kimia. Dimana persamaan reaksi kimia ini harus seimbang, sesuai hukum kekekalan massa.
Dalam percobaan ini ada beberapa reaksi yaitu Pada percobaan I
1. a) 2 NaOH (aq) + CuSO4 (aq) Cu(OH)2 (aq) + Na2SO4(aq) CuSO4 (aq) + NH4OH (aq) Cu(OH)2 (aq) + (NH)2SO4 (s) Cu(OH)2 (aq) + NH4OH (aq) [Cu(NH2)4]2+
b) (NH4)2SO4 (aq) + NaOH (aq) NH3 (aq) + Na2SO4 (aq) + H2O (aq) c) CaCO3 (s) + HCl (aq) CaCl (aq) + H2O (aq)
2. X NaOH + y CuSO4 Na2CuSO4 (aq) + Cu(OH)2 (aq) 3. X NaOH + y HCl NaCl (aq) + H2O (aq)
Pada percobaan dapat digolongkan reaksi antara ion-ion sehingga menghasilkan endapan. Ambil contoh:
2 NaOH (aq) + CuSO4 (aq) Cu(OH)2 + Na2SO4(s) 2Na+ + OH- +Cu2+ + SO4 (aq) Cu(OH)2 + Na2SO4 Endapannya adalah NaSO4
Selain terjadinya endapan, pada percobaan di atas juga terjadi reaksi perubahan warna yaitu reaksi asam basa. Pada kasus ini ternyata warna lakmus merah berubah menjadi biru.
(NH4)2SO4 (aq) + NaOH (aq) NH3 (aq) + Na2SO4 (aq) +H2O (aq), yang merubah warna lakmus itu adalah NH3. Reaksi juga terjadi yaitu:
CaCO3 (s) + HCl (aq) CaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (aq), hasil gasnya adalah CO2 Dalam penentuan koefisien reaksi, kami menemukan kejanggalan. Dalam reaksi:
NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2, secara teoritis, koefisien NaOH adalah 2 dan CuSO4 adalah 1 sehingga 2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2. Tetapi berdasarkan hasil percobaan didapatkan koefsien reaksi untuk NaOH adalah 1, begitu juga dengan CuSO4.
Hal ini kami mengemukakan alasan beberapa alasan. Pertama, panas tubuh khususnya tangan yang bersentuhan dengan termometer menyumbang/ mempengaruhi skala termometer. Kedua, suhu ruangan tempat percobaan. Ketiga, sudah tidak sterilnya alat. Alat yang sering dicuci dengan sabun menurut kami turut mempengaruhi shu. Apalagi busa detergen yang bersifat basa dapat menurunkan suhu.
F. Kesimpulan
dari percobaan dapat disimpulkan:
1. Setiap reaksi kimia yang terjadi pastilah terjadi atau akan ada perubahan. Perubahan yang terjadi pada percobaan ini adalah: warna, suhu, endapan.
2. Koefisien yang didapatkan berdasarkan hasil percobaan adalah NaOH= 1, sedangkan CuSO4= 1.
3. Untuk menentukan stoikiometri sistem asam dan basa khususnya koefisien reaksi (perbandingan) maka perubahan suhu yang terjadi akan berhubungan dengan perubahan volume menjadi mol, maka akan didapatkan perbandingan mol= perbandingan koefisien reaksi.
Daftar Pustaka
Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur edisi kelima. Jakarta: Bina Aksara Keenan. 2007. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
www.wikipedia.com. Diakses pada tanggal 05 Mei 2008
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/yulia.com. diakses pada tanggal 05 Mei 2008
Lampiran perhitungan
Percobaan II didapatkan titik optimum pada: V=15 ml NaOH = 0,15 L NaOH
V= 15 ml CuSO4 = 0,15 L CuuSO4 Mol= molaritas larutan X volume larutan n= mXV
n NaOH = n CuSO4=
perbandingan mol larutan = perbandingan koefisien reaksi sehingga 0,015 mol NaoH : 0,015 mol CuSO4 adalah 1: 1 percobaan II V= 15 ml NaOH = 0,15 L NaOH, V= 15 ml HCl= 0,15 L HCl n NaoOH= n HCl =
perbandingan mol larutan = perbandingan koefisen reaksi, sehingga n NaOH: n HCl = 0,15 mol: 0,15 mol
