Laporan Praktikum Kesetimbangan Kimia
A.
Judul
Praktikum : Kesetimbangan Kimia
B.
Tujuan
Percobaan :
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai
berikut.
1.
Menjelaskan
pengaruh konsentrasi pereaksi pada kesetimbanagn komplek [Fe(SCN)(H2O)5]2+
(ion pentaaquatiosianat besi(II))
2.
Menjelaskan
pengaruh ion senama pada kesetimbanagan
3.
Menghitung
kelarutan zat berdasarkan harga Qsp
C.
Prinsip
Dasar Teori :
Kesetimbanagn kimia adalah
proses dinamisketika laju reaksi ke kanan = laju reaksi ke kiri. Pada
kesetimbanagn kimia molekul-molekul tetap berubah dari pereaksi menjadi
produkataupun sebaliknya, tetapi tanpa terjadinya perubahan konsentrasi.
Sebagai contoh :
FeCl3 (aq) + KSCN (aq) + H2O (l)
<--> [Fe(SCN)(H2O)5]Cl2 (aq) + KCl (l)
Maka tetapan kesetimbangannya adalah:
K = [[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2]
/ [FeCl3] [KSCN]
Pengujian
ion Fe (II) dengan ion tiosianat merupakan pengujian yang sangat sensitif untuk
ion Fe (III) dalam larutan. Jika menambahkan ion tiosianat kedalan larutan
Fe(III) akan diperoleh larutan berwarna merah darah yaitu ion
1.
[Fe(SCN)(H2O)5]2+
2.
[Fe(SCN)2(H2O)4]+
3.
[Fe(SCN)3(H2O)3]
4.
[Fe(SCN)4(H2O)2]-
5.
[Fe(SCN)5(H2O)]2-
6.
[Fe(SCN)6]3-
Menurut azas Le Chattelier faktor yang mempengaruhi
kesetimbangan adalah sebagai berikut.
1.
Suhu
2.
Tekanan
3.
Volume
4.
Konsentrasi
1.
Suhu
·
Eksoterm
A+ B <--> C + D (
Jika
suhu dinaikan kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena untuk menghilangkan
kelebihan kalor.
Jika
suhu diturunkan maka kesetimbanagn akan bergeser ke kanan supaya kalor yang
dihasilkan tetap.
·
Endoterm
A+ B <--> C + D (
Jika suhu dinaikan kesetimbanagn
akan bergeser ke kanan supaya kalor yang dihasilkan tetap
Jika suhu diturunkan
kesetimbangan akan bergeser ke kiri supaya menghilangkan kelebihan kalor.
2.
Tekanan
dan Volume
PV = nRT
Karena keadaan setimbangan mol reaktan = mol produk
sehingga,
PV = nRT
PV = konstan
P = 1/V --> tekanan berbanding terbalik dengan
volume.
Jika tekanan naik maka
volume akan turun sehingga Qc > Kc maka kesetimbangan akan bergeser kearah
mol yang kecil.
Jika tekanan turun maka
volume naik/besar sehinnga Qc < Kc maka kesetimbangan akan bergeser ke arah
mol yang besar
3.
Konsentrasi
A+ B <--> C + D
K = [C][D] / [A][B]
Jika [C] atau [D] ditambah maka Qc > Kc maka
kesetimbanagn akan bergeser ke arah kiri.
Jika [A] atau [B] ditambah maka Qc < Kc maka
kesetimbanagan akan bergeser ke arah kanan
Jika [C] atau [D] dikurangi maka Qc < Kc maka
kesetimbanagn akan bergeser kea arah kanan
Jika [A] atau [B] dikurangi maka Qc > Kc maka
kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri
Kelarutan adalah kemampuan
suatu zat tertentuuntuk larut dalam suatu pelarut. Ksp adalah hasil kali
kelarutan suatu zat. Larutan dikatakan sudah mengendap bila larutan tersebut
telah mencapai batas kelarutannya atau bisa dikatakan Qsp = Ksp. Kelarutan
bervariasi dari yang mudah larut seperti etanol dalam air hingga yang sulit
larut seperri AgCl dalam air. Yang mempunyai kelarut besar antara lain adalah
sebgai berikut.
1.
Semua
senyawa ionic alkali (Na+,Li+,K+,Rb+)
dan NH4+
2.
Semua
senyawa dengan anion NO3- ,ClO3-
,ClO4- ,CH3COO-
3.
Halida
yang tak berssenyawa dengan Cu+,Hg2+ ,Hg22+
,Pb2+ ,Ag+
4.
Semua
sulfat (SO42-) kecuali dengan kation Pb2+ , Ca2+,
Sr2+ , Ba2+
5.
Senyawa
kovalen polar
Faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah sebgai
beriku.
1.
Efek
ion senama
2.
pH
Larutan
3.
Pembentukan
senyawa kompleks
4.
Suhu
Kelarutan senyawa AB2 dalam air, menurut
reaksi sebagai berikut.
AB2 (s) <--> A2+ (aq) + 2B-
(aq)
Maka Qsp = [A2+][2B-]2
Jika : Qsp
< Ksp maka larutan tak jenuh (larut)
Qsp =
Ksp maka larutan tepat jenuh atau tepat mengendap
Qsp
> Ksp maka larutan lewat jenuh
D.
Alat
dan Bahan :
Alat yang bahan yang digunakan pada praktikum
kesetimbanagan ini adalah sebagai berikut.
NO
|
Alat
|
Bahan
|
1
|
Gelas Kimia
100 ml
|
Aquadest
|
2
|
Labu Ukur 25
ml
|
FeCl3
0,2M
|
3
|
Pipet Seukuran
5 ml
|
KSCN pekat dan
KSCN 0,002M
|
4
|
Pipet Tetes
|
Padatan Na2HPO4
|
5
|
Pipet Ukur 10
ml
|
AgNO3
0,01M
|
6
|
Rak Tabung
Reaksi
|
K2CrO4
0,005M
|
7
|
Tabung Reaksi
(12)
|
NH4OH
2%
|
8
|
Spatula
|
-
|
9
|
Buret 25 ml
|
-
|
10
|
Bola Pipet /
Filler
|
-
|
E.
Skema
Kerja :
F.
Data Pengamatan :
a.
Kesetimbanagn [Fe(SCN)(H2O)5]Cl2
NO
|
Prosedur
|
Pengamatan
|
1
|
10 ml KSCN + 2 tetes FeCl3
|
Larutan berwarna merah darah
|
-
|
||
2
|
+ 1 tetes KSCN pekat
|
Larutan merah darah bertambah
pekat
|
3
|
+ 3 tetes FeCl3
|
Larutan merah darah bertambah
pekat
|
4
|
+ padatan Na2HPO4
|
Larutan menjadi bening/tak
berwarna
|
5
|
+ 2 tetes NH4OH
|
Larutan menjadi kuning
|
b.
Pengaruh
Konsentrasi terhadap [Fe(SCN)(H2O)5]Cl2
NO
|
Prosedur
|
Pengamatan
|
-
|
5 ml KSCN
|
Larutan tak
berwarna
|
1
|
+ 5 ml FeCl3
|
Larutan
menjadi merah darah pekat
|
2
|
+ 5 ml FeCl3
encer 10x
|
Larutan
menjadi merah darah < pekat dari tabung 1
|
3
|
+ 5 ml FeCl3
encer 100x
|
Larutan
menjadi merah pucat
|
4
|
+ 5 ml FeCl3
encer 1.000x
|
Larutan
menjadi merah sangat muda
|
5
|
+ 5 ml FeCl3
encer 10.000x
|
Larutan
menjadi kuning pucat
|
c.
Penentuan
Ksp Ag2CrO4
NO
|
Volume larutan
AgNO3
|
Volume larutan
K2CrO4
|
Pengamatan
|
1
|
5 ml
|
0,5 ml
|
Larut
|
2
|
5 ml
|
1,0 ml
|
Terbentuk
endapan
|
3
|
5 ml
|
1,5 ml
|
Terbentuk
endapan
|
4
|
5 ml
|
2,0 ml
|
Terbentuk
endapan
|
5
|
5 ml
|
2,5 ml
|
Terbentuk
endapan
|
Penambahan K2CrO4
tetes demi tetes
NO
|
Volume larutan
AgNO3
|
Volume larutan
K2CrO4
|
Pengamatan
|
1
|
5 ml
|
1 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
2
|
5 ml
|
2 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
3
|
5 ml
|
3 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
4
|
5 ml
|
4 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
5
|
5 ml
|
5 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
6
|
5 ml
|
6 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
7
|
5 ml
|
7 tetes + 0,5
ml
|
Larut
|
8
|
5 ml
|
8 tetes + 0,5
ml
|
Terbentuk
endapan
|
*Keterangan
20 tetes : 1 ml
Suhu Ruanagan :
27oC
Jadi volume total = 18 tetes = 18/20 = 0,9 ml
= 9x10-4 L
G.
Pengolahan
Data :
Persamaan Reaksi :
a.
Kesetimbangan
[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2
Reaksi
Pelarutan FeCl3 dengan air
FeCl3 (s) + H2O (l) <-->
[Fe(H2O)6]Cl3 (aq)
Reaksi
Pembentukan kompleks [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 yang
berwarna merah darah
[Fe(H2O)6]Cl3 (aq) +
KSCN (aq) <--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 (aq) +
KCl (l) + H2O
Reaksi
dengan penambahan [FeCl3] kedalam senyawa [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
FeCl3 (aq) --> Fe3+ (aq) +
3Cl- (aq)
[Fe(H2O)6]Cl3 (aq) +
KSCN (aq) <--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 (aq) +
KCl (l) + H2O
*Keterangan : karena penambahan ion Fe3+
sehingga [Fe(H2O)6]3+ bertambah maka Qc <
Kc sehingga kesetimbangan bergeser kearah kanan atau [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
sehingga larutan merah darah bertambah pekat.
Reaksi dengan Penambahan KSCN kedalam senyawa [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
KSCN (aq) --> K+
(aq) + SCN- (aq)
[Fe(H2O)6]Cl3 (aq) + KSCN (aq)
<--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 (aq) + KCl (l) +
H2O
*Keterangan : karena penambahan ion SCN- sehingga
[KSCN] bertambah maka Qc < Kc sehingga kesetimbangan bergeser kearah kanan
atau [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 sehingga larutan merah
darah bertambah pekat.
Reaksi dengan Penambahan padatan Na2HPO4
[Fe(H2O)6]Cl3
(aq) + KSCN (aq) <--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
(aq) + KCl (l) + H2O
[Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 +
Na2HPO4 <--> [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl
+ NaSCN + NaCl
*Keterangan
: karena penambahan Na2HPO4 dapat membentuk kompleks yang
tidak berwarna [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl sehingga
terjadinya reaksi subtitusi ligan yang menyebabkan [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl
akan berubah menjadi [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl yang
tidak berwarna.
Reaksi dengan Penambahan NH4OH 2%
[Fe(H2O)6]Cl3
(aq) + KSCN (aq) <--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
(aq) + KCl (l) + H2O
[Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 + NH4OH
<--> [Fe(H2O)6]Cl3 + KSCN + NH4Cl
*Keterangan : dengan penambahan NH4OH
menyebabkan larutan menjadi kuning artinya di dalam system terbentuk kembalinya
[Fe(H2O)6]Cl3 yang berwarna kuning. Karena
[Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 bersifat asam maka pada
saat ditambahkan suatu basa maka larutan akan kembali ke keadaan semula.
b.
Pengaruh
Konsentrasi Terhadap Kesetimbanagn [Fe(SCN)(H2O)5]Cl2
Reaksi Pelarutan FeCl3 dengan air :
FeCl3 (s) + H2O
(l) <--> [Fe(H2O)6]Cl3 (aq)
Reaksi Pembentukan kompleks [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
yang berwarna merah darah
[Fe(H2O)6]Cl3
(aq) + KSCN (aq) <--> [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
(aq) + KCl (l) + H2O
*Keterangan :
Pada saat ditambahkan larutan [Fe(H2O)6]Cl3
larutan menjadi merah darah akan tetapi jika konsentrasi [Fe(H2O)6]Cl3
berkurang atau bertambah encer warna merah darah akan memudar itu artinya
konsentrasi [Fe(H2O)6]Cl3 berkurang sehingga
Qc > Kc maka kesetimbanagn akan bergeser kea rah kiri yaitu ke arah reaktan
sehingga warna merah muda akan berkuraang.
c.
Penentuan
Harga Ksp Ag2CrO4
Persamaan
Reaksi
2AgNO3 (aq) + K2CrO4
(aq) --> Ag2CrO4 (s) + 2KNO3 (aq)
Ag2CrO4 (s) <--> 2Ag+
(aq) + CrO42- (aq)
Sehingga Q = [2Ag+]2 [CrO42-]
AgNO3 --> Ag+ + NO3-
K2CrO4 --> 2K+ +
CrO42-
Berdasarkan reaksi diatas maka :
Mol AgNO3 =
[AgNO3] x volume AgNO3
Mol AgNO3 =
0,01 x 5 = 0,05 mmol
Mol Ag+ =
1/1 x 0,005 = 0,05 mmol
Mol K2CrO4 = [K2CrO4] x
volume K2CrO4
Mol K2CrO4 = 0,005 x 0,9 = 4,5x10-3
mmol
Mol CrO42- = 1/1 x 4,5x10-3 = 4,5x10-3
mmol
Maka
[Ag+] =
mmol Ag+ / volume total
[Ag+] =
0,05 / 5,9 = 8,5x10-3 M
[CrO42-] = mmol CrO42- / volume total
[CrO42-] = 4,5x10-3 / 5,9 = 7,6x10-4 M
*Keterangan : [AgNO3] = 0,01 M volume 5 ml
:
[K2CrO4] = 0,005 M volume 0,9 ml
:
volume total 5,9 ml
:
maka mol Ag+ = 0,05 mmol
:
maka mol CrO42- = 4,5x10-3 mmol
:
maka konsentrasi akhir [Ag+] = 8,5x10-3 M
:
maka konsentrasi akhir [CrO42-] = 7,6x10-4 M
Perhitungan
:
Ag2CrO4 (s) <--> 2Ag+
(aq) + CrO42- (aq)
Qsp = [2Ag+]2 [CrO42-]
Qsp = [2 x 8,5x10-3 M]2 [7,6x10-4
M]
Qsp = [0,017 M]2 [7,6x10-4 M]
Qsp = 2,2x10-7 M3 pada suhu 27oC
H.
Keselamatan
Kerja :
1.
Selama
praktikum gunakan jas lab dan sepatu tertutup
2.
Pastikan
bahwa anda siap untuk melakukan praktikum dengan aman dan siap menggunakan alat
yang tepat sesuai dengan penggunaannya
3.
KSCN
bersifat racun hati-hatilah dan gunakanlah masker
4.
Perak
nitrat jika mengenai kulit menyebabkan kulit berbekas berwarna hitam, jika
tertumpah atau terkena kulit cepat bersihkan dan cuci tangan dengan bersih
5.
Setelah
praktikum bersihkan tempat kerja seperti semuladan buanglah sampah atau limbah
pada tempatnya.
6.
Kembalikan
alat kepada petugas atau teknisi yang bertugas di lab tersebut.
I.
Pembahasan :
1.
Pada
saat bekerja dengan KSCN gunakanlah masker dan sarung tangan karet bertujuan
agar KSCN tidak berkontak langsung dengan tubuh karena KSCN bersifat racun.
2.
Pada
ssaat menggunakan AgNO3 harus ditempat gelap dan jangan berkontak langsung
dengan udara karena AgNO3 akan teroksidasi menjadi Ag2O yang berwarna coklat
sehingga jika terkena kulit/jas lab akan terbentuk bercak coklat jika terkena
tumpahan AgNO3
3.
FeCl3
dalam air akan terhidrolisis membentuk endapan berwarna kuning. Dalam reaksi :
FeCl3 (s) + H2O
(l) <--> [Fe(H2O)6]Cl3 (aq)
[Fe(H2O)6]Cl3 (aq) +
H2O (l) <--> [Fe(H2O)5(OH)]Cl2
(s) + H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Sehingga agar dia larut kembali maka ditambahkannya
asam (H3O+). Asam yang di gunakan adalah asam yang sama
dengan anionnya. Jika [Fe(H2O)5(OH)]Cl2 (s)
ditambah asam atau (H3O+) maka kesetimbanagn akan
bergeser ke arah kiri atau [Fe(H2O)6]Cl3
(aq) sehingga endapan akan hilang.
4.
Penambahan
konsentrasi reaktan (Fe3+ atau SCN-) pada [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
menyebabkan warna menjadi lebih pekat dikarenakan Qc < Kc sehingga [produk]
akan bertambah agar dia mencapai kesetimbangan sehingga Qc = Kc inilah yang
menyebabkan [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 warnanya
menjadi tambah pekat.
5.
Pengurangan
konsentrasi reaktan (Fe3+ atau SCN-) pada [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
menyebabkan warna menjadi memudar dikarenakan Qc > Kc sehingga [produk] akan
berkurang agar dia mencapai kesetimbangan (Qc = Kc) inilah yang menyebabkan [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
warnanya menjadi memudar
6.
Pada
saat penambahan Na2HPO4 pada [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
menyebabkan warna lrutan menjadi tak berwarna / bening hal ini disebabkan
karena terjadinya reaksi subtitusi ligan HPO4 dengan ligan SCN sehingga
terbentuklah senyawa kompleks yang tak berwarna [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl
dalam reaksi :
[Fe(H2O)5(SCN)]Cl2
+ Na2HPO4 <--> [Fe(HPO4)(H2O)5]Cl
+ NaSCN + NaCl
7.
Pada
saat penambahan NH4OH menyebabkan larutan menjadi kuning. Hal ini
disebabkan karena [Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 bersifat asam, pada
saat ditambahkan zat basa akan mengakibabtkan larutan tersebut terdisosiasi ke
larutan semula dalam reaksi :
[Fe(H2O)5(SCN)]Cl2 + NH4OH
<--> [Fe(H2O)6]Cl3 + KSCN + NH4Cl
8.
Pada
saat menambahkan AgNO3 dengan K2CrO4
terjadinya pembentukan endapan dikarenakan Ksp Ag2CrO4
sangat kecil
J.
Kesimpulan :
Dari hasil Praktikum dapat disimpulkan bahwa :
1.
kesetimbgan
larutan dapat dipengaruhi oleh penambahan atau pengurangan konsentrasi,
pembentukan kompleks (bisa pengurangan konsentrasi reaktan).
2.
harga
Ksp = Qsp artinya larutaan tersebut tepat mengendap. Pada percobaan diperoleh
Qsp Ag2CrO4 sebesar 2,2x10-7 M3
pada suhu 27oC.
K.
Daftar
Pustaka :
·
Sukardjo,
Dr., Prof . Kimia Fisik. Jakarta : Angasa
·
Daniel,
(1990), Kimia Fisik.
·
Liprot,
G.F., CS. (1985). Modern Physical
Chemistr. Denmark : Bell dan Hyman Limited.
·
Day,
R.A dan Underwood A.L. 1998. Kimia Analitik. Erlangga : Jakarta.
·
Petrucci,
dkk. 2008. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip dan Aplikasi Modern Jilid 3 Edisi
kesembilan. Erlangga : Jakarta.
·
Petrucci,
dkk. 2008. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip dan Aplikasi Modern Jilid 2 Edisi
kesembilan. Erlangga : Jakarta.
Komentar