KESETIMBANGAN KIMIA

KESETIMBANGAN KIMIA

A.    Tujuan

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

2.      Menghitung harga konstanta kesetimbangan berdasarkan percobaan.

B.     Dasar Teori

Kesetimbangan kimia dalah proses dinamis ketika reaksi kedepan dan reaksi balik terjadi pada laju yang sama tetapi pada arah yang berlawanan. Konsentrasi pada setiap zat tinggal tetap pada suhu konstan. Banyak reaksi kimia tidak sampai berakhir, dan mencapai satu titik ketika konsentrasi zat-zat bereaksi dan produk tidak lagi berubah dengan  berubahnya waktu. Molekul-molekul tetap berubah dari pereaksi menjadi produk dan dari produk menjadi preaksi, tetapi tanpa perubahan netto konsentrasinya

Kebanyakan reaksi kimia berlangsung secara reversible (dua arah). Ketika reaksi itu baru mulai, proses reversible hanya berlangsung kearah pembentukan produk, namun ketika molekul produk telah terbentuk maka proses sebaiknya yaitu pembentukan molekul reaktan dari molekul produk mulai berjalan. Kesetimbangan kimia tercapai bila kecepatan reaksi tekanan (molekul produk) telah sama dengan kecepatan reaksi ke kiri (pembentukan molekul reaktan) dan konsentrasi reaktan maupun konsentrasi produk tidak berubah-rubah lagi (konstan). Jadi, kesetimbangan kimia merupakan proses yang dinamis (Purwoko, 2006 : 169).

Tetapan kesetimbangan Kp dan tetapan kesetimbangan Kc diberi harga dalam konsentrasi-konsentrasi yang dinyatakan dalam mol per liter. Untuk suatu sistem kesetimbangan yang melibatkan gas, pengukuran biasanya dilakukan terhadap tekanan bukan konsentrasi. Dalam hal ini tetapan kesetimbangan dapat dihitung dari tekanan parsial gas-gas. Tetapan yang dihitung dengan cara ini disebut Kp. (Nana, 2012)

Keadaan setimbang ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya:

1.      Pengaruh Perubahan Suhu

Secara kualitatif pengaruh suhu dalam kesetimbangan kimia terkait langsung dengan jenis reaksi eksoterm atau reaksi endoterm. Reaksi eksothermis adalah reaksi bersifat spontan, tidak memerlukan energi melainkan justru menghasilkan energi(H reaksi negatif), sedangkan Reaksi endothermis adalah reaksi yang membutuhkan energi/ kalor untuk  bisa bereaksi(H positif). Sistem kesetimbangan yang bersifat eksothermis ke arah kanan dan endothermis ke arah kiri.

Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke kiri yaitu reaksi yang bersifatendothermis. Sebaliknya bila suhu reaksi diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kanan yaitu reaksiyang bersifat eksothermis. Menaikan suhu, sama artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi ke dalam sistem, kondisi ini memaksa kalor yang diterima sistem akan dipergunakan, oleh sebab itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi endoterm. Begitu juga sebaliknya.

2.      Pengaruh Perubahan Tekanan atau Volume

Pada proses Haber Reaksi terjadi dalam ruangan tertutup dan semua spesi adalah gas. Sehingga Perubahan tekanan dan volume hanya berpengaruh pada sistem kesetimbangan antara fasa gas dengan gas. Sedang sistem kesetimbangan yang melibatkan fasa cair atau padat, perubahan tekanan dan volum dianggap tidak ada.

Menurut hukum gas ideal, bahwa tekanan berbanding lurus dengan jumlah mol gas dan berbanding terbalik dengan volum. Jika tekanan diperbesar maka jumlah mol juga bertambah, dan  volume akan mengecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molnya lebih kecil. Begitu juga sebaliknya jika tekanan diperkecil maka jumlah mol juga akan kecil, dan  volume akan besar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molnya lebih besar (Anonim).

3.      Apabila dalam sistem kesetimbangan homolog, konsentrasi salah satu zat di perbesar, maka kesetimbangan akan bergeser kearah yang berlawanan dari zat tersebut. sebaliknya, jika konsentasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak tersebut. jika zat diencerkan dengan penambahan air pada sistem, maka kesetimbangan bergeser pada jumlah molekul terbanyak. (Maulana, 2013)

C.    Alat dan bahan

1.      Alat

-          Gelas kimia 100 ml

-          Gelas ukur 25 ml

-          Pipet tetes

-          Tabung reaksi 5 buah

2.      Bahan

-          KSCN 0,002 M

-          FeCl 0,02 M

-          KH₂PO₄ 0,2 M

D.    Langkah Kerja

1.      Kesetimbangan besi (III) tiosionat.

a.       Dimasukan 10 ml KSCN 0,002 M ke dalam sebuah gelas kmia, lalu ditambahkan 2 tetes FeCl₃ 0,2 M, lalu diaduk.

b.      Dibagi larutan yang terbentuk ek dalam 4 tabung reaksi dengan volume yang sama.

·         Tabung 1 sebagai pembanding

·         Tabung 2 ditambahkan 10 tetes KSCN 0,002 M

·         Tabung 3 ditambahkan 3 tetes FeCl3 0,2 M

·         Tabung 4 tambahkan 5 tetes KH2PO4 0,2 M

c.       Diamati dan dicatat semua perubahan yang terjadi

2.      Penentuan harga tetapan kesetimbangan

a.       Disediakan 4 tabung reaksi yang bersih dan beri nomor 1 sampai 4.

b.      5 ml KSCN 0,002 M dimasukan ke dalam masing-masing tabung.

c.       Ke dalam tabung 1 ditambahkan 5 ml FeCl3 0,2 M, disimpan sebagai standar.

d.      Ke dalam gelas kimia 100 ml, dimasukan 10 ml FeCl3 0,2 M dan tambahkan air sampai 25 ml. Pepet 5 ml larutan ini dan dimasukan ke dalam tabung 2. Sisa laruan yang akan digunakan untuk langkah berikutnya.

e.       Diambil 10 ml larutan FeCl3 dari sisa percobaan langkah 4 tambahkan air sempai volume 25 ml. Pipet 5 ml larutan ini dimasukan ke dalam tabung 3. Sisa laruan akan digunakan untuk langkah berikutnya.

f.       Dilakukan pekerjaan yang sama (seperti langkah e) untuk tabung reaksi 4.

g.      Untuk menghitung konssentrasi FeCl3, bandingkan larutan pada tabung ke-2 dengan tabung ke-1 (sebagai standar). Pengamtan dilakukan dengan cara melihat kedua warna larutan dari atas tabung reaksi. Jika itensitas warna belum sama, keluarkan larutan dari tabung ke-1 setetes dmei setetes  sampai kedua tabung menunjukan warna yang sama. Diukur tinggi kedua larutan dengan mistar.

E.     Hasil Pengamatan

1.1.Kesetimbangan besi (III) tiosionat

Tabung ke	Ditambahkan	Warna awal	Warna akhir	keterangan
1	-	Merah bata	Merah bata	Tidak terjadi perubahan
2	10 tetes KSCN 0,002 M	Merah bata	Merah	Terjadi perubahan
3	3 tetes FeCl3	Merah bata	Merah pekat	Terjadi perubahan
4	5 tetes KH2PO4 0,2	Merah bata	Bening, terjadapat warna jingga di dasar tabung reaksi	Terjadi perubahan

1.2.Penentuan harga tetapan kesetimbangan

Sketsa langkah kerja	Tabung ke	Tinggi tabung		Keterangan
		Sebelum	Sesudah
KSCN + FeCl3	1	6,0 cm	3,7 cm	Warna merah pekat, kental sekali
KSCN + FeCl3 + air	2	5,8 cm	4,8 cm	Warna merah pekat tingkat kekentalan dibawah tabung reaksi I
	3	5,5 cm	6,3 cm	Warna merah kehitam-hitaman, tingkat kekentalan rendah
	4	4,8 cm	7,1 cm	Warna merah, larutan encer

2 tetes FeCl₃ 0,2 M                                   dibagi rata

10 ml KSCN 0,002 M

3

4

2

1

 

1). Standar      2). 10 tetes KSCN      3). 3 tetes FeCl₃              4). 5 tetes KH₂PO₄

KSCN

+5 FeCl 0,2 M

Standar

10 ml FeCl3 0,2

                                                                ml                        5 ml                           5 ml

                        + 15 ml air

 

                  Sisa + 15 ml air

 

                  Sisa + 15 ml air

1. Penentuan harga tetapan kesetimbangan

Tabung	(Fe3+) mula 2x	(SCN) mula 2x	D1 / dx	(FsCN2+) stb A	(SCN) stb B	(Fe3+) stb C
1	0,2	0,002	1	0,101	-0,099	0,099
2	0,08	0,002	0,95	0,010201	-0,008201	-0,06496
3	0,032	0,002	0,96	0,09696	-0,09496	-0,06598
4	0,0128	0,002	0,78	0,07878	-0,07678	-0,06598

Tabung	A x B x C	(A x B)/ C	A/ (B x C)
1	-0,0009899	-0,101	-10,305071
2	0,0000054	0,0012885	19,149615
3	0,0005981	0,141738	15,718315
4	0,0003991	0,0916747	15,551037

2. Perhitungan

ü  Menghitung konsentrasi setelah pengenceran pada gelas kimia 1

M₁ . V₁ = M₂ . V₂

0,2 . 10 = M₂ . 25

M =

ü  Menghitung konsentrasi setelah pengenceran pada gelas kimia 2

M₁ . V₁ = M₂ . V₂

0,08 . 10 = M₂ . 25

M₂ =

ü  Menghitung konsentrasi setelah pengenceran pada gelas kimia 3

M₁ . V₁ = M₂ . V₂

0,032 . 10 = M₂ . 25

M₂ =

Perbandingan

P. Tabung 1 dan 2 =  =  = 1,2 cm

P. Tabung 1 dan 3 =  =  = 0,95 cm

P. Tabung 1 dan 4 =  =  = 0,85 cm

M _campuran = M₁ x V₁ + M₁ x V₂ =  =  =

            FeSCN²⁺ _setimbang

            M _campuran =

                        =

                        =  =  = 0,101

F.     Pembahasan

Pada praktikum ini, mengamati tentang kesetimbangan kimia. Pada percobaan pertama mempelajari kesetimbangan besi (III) tiosianat. Pada percobaan pertama dimana tabung 1 dijadikan sebagai pembanding. Pada tabung pertama ini tidak terjadi perubahan warna. Terjadinya perubahan ini bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia yaitu perubahan konsentrasi, perubahan tekanan, perubahan volume dan perubahan suhu.. Pada tabung ketiga, larutan awal ditambah dengan larutan FeCl3 0,2 M, dimana warna larutan yang semula merah berubah menjadi merah pekat dan lebih pekat daripada tabung 1 maupun tabung 2. Hal ini dikarenakan larutan yang ditambahkan pada tiap-tiap tabung berbeda konsentrasinya. Sedangkan Pada tabung keempat dengan ditambahkan 5 tetes KH₂PO₄ 0,2 M, hasilnya adalah warna yang semula merah menjadi bening dan terdapat endapan. Adanya endapan tersebut terjadi karena adanya unsur logam pada larutan FeSCN, sedangkan warna berubah menjadi bening karena adanya reaksi antara FeSCN³⁺ dengan KHPO₄, dimana Fe³⁺ akan berikatan dengan ion PO₄^3- membentuk FePO₄. Kemudian ion SCN^- akan diikat oleh H⁺ dan membentuk HSCN, sedangkan K⁺ tidak berikatan dengan senyawa lain.

Pada percobaan kedua adalah penentuan harga tetapan kesetimbangan. dari ke empat tabung akan terjadi intensitas warna yang berbeda. Hal ini karena adanya faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia, yaitu perubahan volume. Untuk menunjukan warna yang sama dikeluarkan larutan yang warna lebih peka setetes demi setetes ke tiap-tiap tabung sehingga keempat tabung tersebut menunjukan warna yang sama. Pada tabung 1 terjadi pengurangan volume awalnya 6 cm berkurang menjadi 3,7 cm. Tabung 2 awalnya 5,8 cm berkurang menjadi 4,8 cm. Sedangkan tabung 3 dan 4 terjadi penambahan volume. Tabung 3 awalnya 5,5 cm bertambah menjadi 6,3 cm dan tabung 4 awalnya 4,8 cm bertambah menjadi 7,1 cm. Hal ini membuktikan volume mempengaruhi kesetimbangan kimia.

G.    Kesimpulan

Berdasarkan praktkum di atas dapat disimpulkan bahwa:

1.       Kesetimbangan kimia dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah perubahan suhu, perubahan tekanan dan perubahan konsentrasi.

2.      Perubahan konsentrasi dapat ditandai dengan perubahan warna larutan.

3.      Terjadi pengurangan dan penambahan volume untuk mencapai kesetimbangan.

4.      Harga konstanta kesetimbangan adalah 0,101 M dengan menggunakan rumus:

M_campuran = M₁ . V₁ + M₁ . V₂  atau M _campuran =

Daftar Pustaka

Maulana, Puri. http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/faktor-fakt

or-yang-mempengaruhi-pergeseran-kesetimbangan-kimia.html diakses 13/12/13

Anonim, http://pasihahtetrasianoferat.wordpress.com/kelas-xi/kesetimbang

an-kimia/ diakses 13/12/13 pukul 20:07

Nana, Tin. 2012. http://kaatibun.blogspot.com/2012/12/laporan-praktikum

-kimia-dasar-1_27.html diakses pada 13/12/13 pukul 20:28