LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

KESETIMBANGAN

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam industri, ammonia dibuat dari gas nitrogen dan gas hidrogen menurut persamaan :

N_{2 (g)}+ 3H_{2
(g) ->}2NH_{3 (g)} ∆H = -92 kJ

Stoikiometri reaksi menunjukkan bahwa 1 mol nitrogen bereaksi dengan 3 mol hidrogen membentuk 2 mol amonia. Akan tetapi, dari percobaan diketahui bahwa hal seperti itu tidak pernah dicapai. Ternyata rekasi berlangsung tidak tuntas. Reaksi “seperti berhenti” setelah sebagian nitrogen dan hidrogen bereaksi. Reaksi berakhir dengan suatu campuran yang mengandung NH₃, N₂ dan H₂. Keadaan seperti itu disebut keadaan setimbang.

Kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh faktor luar seperti suhu, tekanan, dan konsentrasi. Pada tahun 1884, Henri Louis Le Chatelier (1850-1936) berhasil menyimpulkan pengaruh faktor luar terhadap kesetimbangan dalam suatu azas yang dikenal dengan azas Le Chatelier sebagai berikut : Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut. Cara sistem bereaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana persamaan reaksi asam nitrat pekat dan logam Cu ?

2. Bagaimana reaksi kesetimbangan antara gas N₂O₄ dan NO₂ ?

3. Bagaimana pengaruh suhu terhadap pergesaran kesetimbangan ?

4. Bagaimana reaksi antara FeCl3 dan KSCN ?

5. Bagaimana reaksi kesetimbangan yang terjadi ?

6. Bagaimana pengaruh konsentrasi terhadap pergesaran kesetimbangan ?

C. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui persamaan reaksi asam nitrat pekat dan logam Cu.

2. Untuk mengetahui reaksi kesetimbangan antara gas N₂O₄ dan NO₂.

3. Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap pergeseran kesetimbangan.

4. Untuk mengetahui reaksi antara FeCl3 dan KSCN.

5. Untuk mengetahui reaksi kesetimbangan yang terjadi.

6. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap pergeseran kesetimbangan.

D. Manfaat Penelitian

1. Dapat mengetahui persamaan reaksi asam nitrat pekat dan logam Cu.

2. Dapat mengetahui reaksi kesetimbangan antara gas N₂O₄ dan NO₂.

3. Dapat mengetahui pengaruh suhu terhadap pergeseran kesetimbangan.

4. Dapat mengetahui reaksi antara FeCl3 dan KSCN.

5. Dapat mengetahui reaksi kesetimbangan yang terjadi.

6. Dapat mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap pergeseran kesetimbangan.

BAB II
DASAR TEORI

A. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan

1. Konsentrasi

Jika konsentrasi salah satu komponen diperbesar maka reaksi sistem adalah mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Jadi :

· Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke kanan

· Jika konsentrasi pereaksi diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke kiri

2. Tekanan

Tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada jenis gas. Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih sedikit. Sebaliknya jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar. Jadi :

· Jika tekanan diperbesar (volum diperkecil), kesetimbangan akan bergeser kearah yang jumlah koefisiennyan terkecil.

· Jika tkanan diperkecil (volum diperbesar), kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya terbesar.

3. Suhu

Jika suhu sistem kesetimbangan dinaikan, maka reaksi sistem adalah menurunkan suhu, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (ke pihak reaksi endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi eksoterm. Jadi :

· Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm.

· Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm.

4. Katalis

Penggunaan katalis akan memperceat keadaan setimbang. Suatu reaksi yang memerlukan waktu berhari-hari atau berminggu-minggu untuk mencapai kesetimbangan, dapat dicapai dalam beberapa menit dengan hadirnya suatu katalis. Suatu katalis juga penting bagi reaksi yang memerukan suhu tinggi, karena denga suatu katalis reaksi seperti lebih rendah. Hal itu menjadi sangatpenting apabila reaksi pada suhu tinggi mengurangi rendemen hasil reaksi.

5. Pengaruh Komponen Padat dan Cair

Penambahan atau pengurangan komponen yang berupa padatan atau cairan murni tidak mempengaruhi kesetimbangan. Penambahan komponen yang berupa larutan atau gas akan berpengaruh pada kerapatan antarpartikel dalam campuran. Jika suatu komponen gas atau terlarut ditambahkan, maka konsentrasi meningkat sehingga sistem bereaksi untuk mengurangi konsentrasi. Jika yang ditambahkan berupa padatan atau cairan murni, hal itu tidak mengubah konsentrasi karena jarak antarpartikel dalam padatan dan cairan adalah tetap.

B. Tembaga

Tembaga adalah unsur kimia dengan nomor atom 29 dan nomor massa 63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Unsur ini mempunyai titik lebur 1.803° Celcius dan titik didih 2.595° C. dikenal sejak zaman prasejarah. Tembaga sangat langka dan jarang sekali diperoleh dalam bentuk murni. Mudah didapat dari berbagai senyawa dan mineral. Penggunaan tembaga yaitu dalam bentuk logam merupakan paduan penting dalam bentuk kuningan, perunggu serta campuran emas dan perak. Banyak digunakan dalam pembuatan pelat, alat-alat listrik, pipa, kawat, pematrian, uang logam, alat-alat dapur, dan industry. Senyawa tembaga juga digunakan dalam kimia analitik dan penjernihan air, sebagai unsur dalam insektida, cat, obat-obatan dan pigmen. Kegunaan biologis untuk runutan dalam organism hidup dan merupakan unsur penting dalam darah binatang berkulit keras.

C. HNO₃

Asam nitrat atau nitric acid, dengan rumus kimia HNO₃, merupakan asam kuat dan termasuk bahan kimia berbahaya. Asam nitrat bersifat korosif. Berdasarkan sifatnya ini, maka kita perlu mengetahui potensi bahayanya secara detail, pengaruhnya terhadap kesehatan dan cara pencegahannya. Dalam keadaan murni, asam nitrat merupakan cairan tak berwarna. Akan tetapi, seiring dengan waktu, warna larutan asam nitrat menjadi kekuningan. Ini disebabkan oleh akumulasi senyawa oksida nitrogen di dalamnya. Larutan HNO₃ banyak digunakan di dalam industri, termasuk industri kimia. Salah satu penggunaannya adalah untuk chemical cleaning pipa atau peralatan logam, yaitu untuk membentuk lapisan oksida logam. Sehingga pada akhirnya, logam (pipa misalnya) akan terhindar dari proses oksidasi lanjutan (korosi).

D. FeCl₃

Besi (III) klorida, juga disebut ferri klorida, merupakan komoditas skala industri senyawa kimia, dengan rumus Fe Cl_3. Warna besi (III) klorida kristal tergantung pada sudut pandang: oleh cahaya mencerminkan kristal tampak hijau gelap, tapi dengan cahaya yang ditransmisikan mereka muncul berwarna ungu-merah. Anhidrat besi (III) klorida deliquescent, membentuk terhidrasi hidrogen klorida kabut di udara lembab. Hal ini jarang diamati dalam bentuk alami, mineral molysite, dikenal terutama dari beberapa fumarol. Ketika dilarutkan dalam air, besi (III) klorida mengalami hidrolisis dan melepaskan panas dalam eksotermik reaksi. Coklat yang dihasilkan, asam, dan korosif solusi digunakan sebagai flocculent dalam pengolahan limbah dan produksi air minum, dan sebagai ETSA untuk logam tembaga berbasis di papan sirkuit tercetak. Anhidrat besi (III) klorida adalah cukup kuat asam Lewis, dan digunakan sebagai katalis dalam sintesis organik .

Penggunaan :

Digunakan dalam bentuk anhidrat sebagai reagen pengeringan dalam reaksi tertentu.
Digunakan dalam pengolahan air dan air limbah untuk mengendapkan fosfat seperti besi (III) fosfat.
Digunakan oleh kolektor koin Amerika untuk mengidentifikasi tanggal sen Buffalo yang begitu lusuh bahwa tanggal tersebut tidak lagi terlihat.
Digunakan oleh pengrajin pisau dan pandai besi pedang untuk noda pisau, untuk memberikan efek kontras dengan logam, dan untuk melihat layering logam atau ketidaksempurnaan.
Digunakan untuk etch pola widmanstatten dalam besi meteorit .
Diperlukan untuk etsa klise foto pelat untuk pencetakan gambar seni fotografi dan denda dalam intaglio dan etsa rotogravure silinder yang digunakan dalam industri percetakan.
Digunakan untuk membuat papan sirkuit cetak (PCB).
Digunakan dalam praktek kedokteran hewan untuk mengobati overcropping cakar hewan, terutama ketika hasil overcropping pada perdarahan.
Bereaksi dengan bromida cyclopentadienylmagnesium di salah satu persiapan ferrocene , kompleks logam-sandwich.
Sebagai aditif selama proses reduksi, mengubah sepotong keramik warna oranye terbakar karena kandungan besi hadir dalam suasana mengurangi.
Digunakan untuk menguji ketahanan pitting dan korosi celah baja tahan karat dan paduan lainnya.
Digunakan bersama dengan NaI dalam asetonitril untuk sedikit mengurangi azida organik untuk amina primer.
Digunakan dalam model trombosis hewan.

E. KSCN

Kalium tiosianat adalah senyawa kimia dengan rumus molekul KSCN. Ini adalah garam penting dari tiosianat anion, salah satu pseudohalides.

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan

1. Alat

· Tabung reaksi

· Rak tabung reaksi

· Gelas ukur 10 ml

· Gelas kimia

· Lampu sepritus

· Kasa dan kaki tiga

· Pipet tetes

· Batang pengaduk

2. Bahan

· Larutan HNO₃pekat

· Larutan FeCl₃ 1 M

· Larutan KSCN 1 M

· Logam Cu

B. Langkah Kerja

1. Percobaan pertama (pengaruh kosentrasi terhadap pergeseran kesetimbangan)

· Mengambil 2 tabung reaksi, masing-masing diisi dengan 5 mL larutan HNO₃ pekat.

· Mengambil 1 cm logam Cu, dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan HNO₃ pekat, lalu tutup rapat tabung reaksi.

· Mengamati reaksi yang terjadi.

· Memasukan salah satu tabung ke dalam air panas, mengamati perubahan warna gas dalam tabung. Membandingkan dengan tabung reaksi yang satunya (pembanding).

· Memasukkan tabung reaksi yang sama ke dalam penangas es, mengamati perubahan warna gas dalam tabung. Membandingkan dengan tabung reaksi pembanding.

· Memasukkan hasil pengamatan ke dalm data pengamatan.

2. Percobaan kedua (pengaruh kosentrasi terhadap pergeseran kesetimbangn)

· Memasukkan 2 mL larutan FeCl₃ ke dalam tabung reaksi 1 dan 2 mL larutan KSCN ke dalam tabung reaksi 2.

· Mengamati warna kedua larutan.

· Mencampurkan kedua larutan dalam tabung reaksi tersebut. Mengamati perubahan warna yang terjadi.

· Membagi larutan tersebut ke dalam 2 tabung reaksi dengan volume yang sama.

· Menambahkan 1 mL larutan FeCl₃ke dalam tabung reaksi 1. Mengamati perubahan warna larutan.

· Menambahkan 1 mL larutan KSCN ke dalam tabung reaksi 2. Mengamati perubahan warna larutan.

C. Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu pelaksanaan : Senin, 14 November 2011

Tempat : Laboratorium Kimia SMA N 1 Jetis

BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data

1. Percobaan pertama

No	Warna gas pada suhu kamar	Warna gas dalam penangas air panas	Warna gas dalam penangas es
1	Coklat	Coklat tua	Coklat pudar

2. Percobaan kedua

No.	Bahan	Warna larutan
1.	Larutan FeCl₃	Kuning jernih
2.	Larutan KSCN	Jernih tidak berwarna
3.	Larutan FeCl₃+KSCN	Merah pekat kental
4.	Larutan FeCl₃+ KSCN + air	Merah hati / merah coklat encer
5.	Larutan 4 + 1 mL FeCl₃	Merah hati encer
6.	Larutan 4 + 1 mL KSCN	Orange encer karena semakin pudar

B. Pembahasan

1. Percobaan pertama

Persamaan rekasi asam nitrat dan logam Cu :

Cu _(s) + HNO₃ _(aq) -> Cu (NO₃)_{2 (aq)} + H₂O _(g) + NO_{2 (g)}

Dalam percobaan ini, yang menjadi parameter adalah gas NO₂.

Persamaan reaksi kesetimbangan :

2 NO₂ -> N₂O₄ ∆H = -91 kkal

Reaksi antara NO₂ dan N₂O₄ adalah reaksi eksoterm.

Pada suhu ruang, gas NO₂ berwarna coklat. Kemudian pada saat dipanaskan atau reaksi mengalami kenaikan suhu, gas NO₂ perlahan berubah menjadi coklat tua. Hal ini dikarenakan, gas NO₂bertambah. Maka kesetimbangannya bergeser ke kiri (NO₂). Dan pada saat didinginkan, warna gas ini perlahan memudar karena suhunya diturunkan sehingga gas NO₂berkurang. Maka kesetimbangannya bergeser ke kanan atau ke arah reaksi eksoterm (N₂O₄)

Dalam percobaan ini, suhu mempengaruhi pergeseran kesetimbangan. Pada reaksi eksoterm, kesetimbangan akan bergeser ke kanan apabila suhu diturunkan dan kesetimbangan akan bergeser ke kiri apabila suhu dinaikkan, sedangkan pada reaksi endoterm, kesetimbangan akan bergeser ke kanan apabila suhu dinaikkan dan kesetimbangan akan bergeser ke kiri apabila suhu diturunkan.

2. Percobaan kedua

Sebelum direaksikan FeCl₃ berwarna kuning jernih dan KSCN tidak berwarna. Setelah 1 ml FeCl₃ dan 1ml KSCN direaksilan warnanya berubah menjadi merah pekat.

Persamaan reaksi antara FeCl₃ dan KSCN :

FeCl₃ _(aq) + KSCN _(aq)-> (FeSCN) Cl_{2 (aq)}+ KCl _(aq)

Kemudian reaksi di atas ditambah dengan air, namun hal ini tidak mempengaruhi kesetimbangan, karena penambahan atau pengurangan komponen yang berupa cairan tidak mengubah konsentrasi. Disebabkan jarak antarpartikel dalam cairan adalah tetap.

Setelah itu, reaksi tadi dibagi ke dalam 2 tabung. Tabung pertama ditambah dengan 1 ml FeCl₃(larutan FeCl₃mengandung ion Fe³⁺ dan ion Cl^-), sedangkan tabung kedua ditambah dengan 1 ml KSCN (larutan KSCN mengandung ion K⁺dan ion SCN^-).

Persamaan reaksi kesetimbangannya :

Fe³⁺ _(aq) + SCN^-_(aq)-> FeSCN³⁺ _(aq)

Pada tabung pertama, larutannya berubah menjadi lebih merah (merah hati). Ini disebabkan ion FeSCN³⁺bertambah, sehingga kesetimbangannya bergeser ke kanan. Pada tabung kedua, larutannya berubah menjadi orange karena semakin pudar. Namun, di dalam teori Purba (2005:177) dijelaskan bahwa larutan yang ditambah KSCN, warna larutannya menjadi lebih merah karena ion FeSCN³⁺bertambah. Maka kesetimbangannya bergeser ke kanan. Perbedaan yang terjadi pada tabung kedua ini bisa disebabkan oleh larutan KSCN yang telah melampaui batas kadaluwarsa atau kerusakan.

Dalam percobaan ini, konsentrasi sangat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan. Apabila konsentrasi pereaksi diperbesar, maka kesetimbangan bergeser ke arah kanan. Sebaliknya, apabila konsentrasi pereaksi diperkecil, maka kesetimbangan bergeser ke kiri.

BAB V
PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Persamaan reaksi asam nitrat pekat dan logam Cu :

Cu _(s) + HNO₃ _(aq) -> Cu (NO₃)_{2 (aq)} + H₂O _(g) + NO_{2 (g)}

2. Persamaan reaksi kesetimbangan antara gas NO₂ dan N₂O₄ :

2 NO₂ -> N₂O₄ ∆H = -91 kkal

3. Pada reaksi eksoterm, kesetimbangan akan bergeser ke kanan apabila suhu diturunkan dan kesetimbangan akan bergeser ke kiri apabila suhu dinaikkan. Pada reaksi endoterm, kesetimbangan akan bergeser ke kanan apabila suhu dinaikkan dan kesetimbangan akan bergeser ke kiri apabila suhu diturunkan.

4. Persamaan reaksi antara antara FeCl₃ dan KSCN :

FeCl₃ _(aq) + KSCN _(aq)-> (FeSCN) Cl_{2 (aq)}+ KCl _(aq)

5. Persamaan reaksi kesetimbangannya :

Fe³⁺ _(aq) + SCN^-_{(aq) ->} FeSCN³⁺ _(aq)

6. Konsentrasi mempengaruhi pergeseran kesetimbangan. Apabila konsentrasi pereaksi diperbesar, maka kesetimbangan bergeser ke arah kanan. Sebaliknya, apabila konsentrasi pereaksi diperkecil, maka kesetimbangan bergeser ke kiri.

7. Kesetimbangan dipengaruhi suhu dan konsentrasi.

8. Dalam melakukan percobaan ini terjadi kesalahan. Penyebabnya yaitu larutan yang telah melampaui batas kadaluwarsa atau kerusakan.

B. Saran

Jika melakukan pengamatan pada percoban pertama ambillah larutan HNO₃ sesuai dengan takaran yang telah ditentukan jangan kurang atau lebih. Potonglah logam Cu yang sesuai ukuran. Setelah tabung reaksi dimasukkan di air panas sebelum di masukkan dalam air es tunggulah beberapa menit agar tabung dingin dan tidak terjadi kepecahan saat masuk ke dalam air es. Amati dan bndingkan kedua tabung reaksi dengan teliti sehingga mengetahui perbedaan kedua tabung tersebut sehingga dapat mengetahui reaksi yang terjadi. Pada percobaan kedua, ambillah larutan FeCl₃, KSCN dan air sesui takaran telah ditentukan ikuti langkah percobaan secara urut akar terhindar dari kesalahan percobaan. Amati dengan benar perubahan warna yang terjadi.