ABSTRAK
Telah dilakukan percobaan berjudul “Stoikiometri Reaksi” yang
bertujuan untuk untuk menentukan stoikiometri reaksi sistem Pb(NO3)2 + NaCl + H2O. Metode dari percobaan ini adalah berdasarkan metode variasi
kontinyu, dimana dalam metode ini dilakukan sederet pengamatan kuantitas molar
totalnya sama. Prinsip percobaan ini menggunakan analisa kuantitatif karena
menghitung massa yang terbentuk dari hasil percobaan. Percobaan ini
menggunakan larutan Pb(NO3)2, NaCl dan kertas saring,
dimana larutan tersebut akan dicampur dan menghasilkan endapan dalam larutan
lalu disaring di kertas saring dan dipanaskan sampai muncul kristal dari
larutan tersebut dan kita dapat menghitung massa residu atau endapan kristal
yang dihasilkan dari larutan yang dicampurkan. Massa residu diperoleh dari
massa kertas saring awal dikurangi dengan massa kertas saring dengan endapan
kristal. Diadakan pengulangan percobaan untuk mengetahui perbandingan
konsentrasi dan massa residu yang dihasilkan dari reaksi stoikiometri.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Selama ini, reaksi-reaksi kimia yang sering
dipelajari adalah reaksi satu arah. Sebenarnya, banyak reaksi kimia yang
terjadi tidak hanya satu arah melainkan membentuk keadaan setimbang. Dalam hal
ini, pereaksi tidak habis bereaksi dan hasil-hasil reaksi dapat kembali lagi
membentuk pereaksi. Hal ini berlangsung hingga terbentuk keadaan kesetimbangan
antara pereaksi dan hasil reaksi. Kesetimbangan memiliki sifat statis dan
dinamis. Namun pada reaksi kimia, kesetimbangan bersifat dinamis. Artinya, saat
tercapai kesetimbangan reaksi tidak berhenti, tetapi terus berlangsung. Saat
setimbang, zat-zat di sebelak kiri (reaktan) saling bereaksi sehingga
molekul-molekul zat di sebelah kanan (produk) bertambah. Pada saat yang sama
molekul-molekul zat di sebelah kanan berkurang dan molekul-molekul zat yang di
sebelah kiri bertambah dengan laju yang sama dengan laju reaksi ke kanan.
Dengan demikian, reaksi akan berlangsung terus-menerus ke dua arah dengan laju
yang sama.
Terciptanya suatu reaksi setimbang
diperlukan kondisi tertentu antara lain reaksi bolak-balik, sistemnya tertutup,
dan bersifat dinamis. Sistem tertutup adalah sistem dimana baik zat-zat yang
bereaksi maupun zat-zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem.
Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan
suhu, tekanan, konsentrasi, warna, dll, sedangkan secara mikroskopis molekul
tak mungkin bisa teramati. Kesetimbangan mengacu pada keadaan dimana proses ke
kanan dan ke kiri berlangsung dengan kecepatan yang sama dan tak ada lagi
perubahan bersih yang terjadi (misalnya, jumlah pereaksi dan hasil tak berubah
di sepanjang waktu. Tetapan kesetimbangan menjelaskan hubungan antara
konsentrasi (atau tekanan parsial dalam kasus tertentu) dari senyawa-senyawa
dalam sistem yang setimbang. Nilai numeris dari tetapan tidak tergantung pada
bagaimana kesetimbangan tercapai. Kc adalah hubungan yang ada
di antara konsentrasi pereaksi dan hasil yang setimbang pada suhu tertentu dari
suatu reaksi dapat balik.
Kesetimbangan
kimia
merupakan
fenomena kimia umum, yang terjadi di alam. Fenomena tersebut dapat menjelaskan
mengapa keasaman darah meningkat ketika konsentrasi karbondioksida terlarut
dalam darah juga meningkat. Konsentrasi ozon dan oksigen di atmosfer juga dapat
dijelaskan dengan konsep kesetimbangan kimia. Masalah yang sering dihadapi oleh suatu industri adalah
bagaimana memperoleh hasil yang berkualitas tinggi dalam jumlah yang banyak
dengan menggunakan proses yang efisien dan efektif. Bahan baku yang digunakan
perlu diproses sedemikian rupa sehingga tidak banyak sisa/ residu yang harus
dibuang. Pengetahuan
tentang kesetimbangan kimia sangat dibutuhkan oleh beberapa industri kimia
misalnya industri pembuatan amonia dan industri pembuatan asam sulfat. Dengan
mempelajari konsep-konsep dari kesetimbangan kimia, maka akan mudah bagi kita
untuk mengerti konsep-konsep kimia lanjutan yang mungkin akan dipelajari di
hari kemudian. Oleh
karena itu, percobaan ini sangat penting bagi kita semua, khususnya para
mahasiswa tingkat pertama Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Syiah Kuala.
1.2. Tujuan Percobaan
Untuk mengetahui faktor faktor yang
mempengaruhi kesetimbangan kimia.
1.3. Manfaat Percobaa
Praktikan
mampu mengamati dan memahami tentang perubahan-perubahan pada reaksi kimia
dimana perubahan inilah yang menjadi faktor yang mempengaruhi kesetimbangan.
BAB II
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
Banyak reaksi-reaksi
kimia yang berjalan tidak sempurna artinya reaksi-reaksi tersebut berjalan
sampai pada suatu titik dan akhirnya berhenti dengan meninggalkan zat-zat yang
tidak bereaksi. Pada temperatur, tekanan dan konsentrasi tertentu, titik pada
saat reaksi tersebut berhenti sama. Hubungan antara konsentrasi peraksi dan
hasil reaksi tetap. Pada saat ini reaksi dalam keadaan
setimbang. Pada saat setimbang, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan
reaksi ke kiri. Kesetimbangan disini merupakan kesetimbangan dinamis, bukan
kesetimbangan statis. Jadi sebenarnya reaksi masih ada tetapi karena
kecepatannya sama, seakan-akan reaksi berhenti. Atas dasar ini dapat dianggap
hampir semua reaksi berhenti pada kesetimbangan. Untuk reaksi sempurna,
kesetimbangan sangat berat disebelah kanan. Untuk reaksi yang sangat berat di
sebelah kanan.
Umumnya suatu
reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai
keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam
suatu reaksi kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak
sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada
permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian
setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya
menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses
yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi
tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari
luar. Untuk reaksi yang tidak berjalan, kesetimbangan sangat berat
disebelah kiri. Kesetimbangan dibagi menjadi homogen dan heterogen. Homogen
bila kesetimbangan terdapat pada satu fase (gas, cairan tunggal, fase padat
tunggal). Heterogen bila kesetimbangan terdapat dalam lebih dari satu fase
(gas, padat, gas cairan, padat cairan atau padat-padat) (Sukardjo, 1997).
Umumnya reaksi-reaksi
kimia tersebut berlangsung dalam arah bolak-balik (reversible), dan hanya
sebagian kecil saja yang berlangsung satu arah. . Pada awal proses bolak-balik,
reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk, segera setelah terbentuk molekul
produk maka terjadi reaksi sebaliknya, yaitu pembentukan molekul reaktan
dari molekul produk. . Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dan
konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah maka kesetimbangan reaksi
tercapai. Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi
pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan,
artinya semua pereaksi habis
bereaksi. Namun banyak reaksi
tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi
dan produk reaksi menjadi tetap. Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel
dan mencapai kesetimbangan. Pada reaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi
akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. ketika reaksi berlangsung laju reaksi
ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (ke kiri)
bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi
semakin bertambah.(Stephen, 2002).
Tanda “[ ]” adalah
konsentrasi kesetimbangan. Kecepatan reaksi kimia pada suhu konstan sebanding
dengan hasil kali konsentrasi zat yang bereaksi. Reaksi kimia bergerak menuju
kesetimbangan yang dinamis, dimana terdapat reaktan dan produk, tetapi
kedudukannya tidak lagi mempunyai kecenderungan untuk berubah. Kadang-kadang
konsentrasi produk jauh lebih besar daripada konsentrasi reaktan yang belum
bereaksi di dalam campuran kesetimbangan, sehingga reaksi dikatakan reaksi yang
“sempurna”. G N Lewis memperkenalkan besaran termodinamika baru yaitu keaktifan
yang bisa dipakai sebagai ganti konsentrasi. Sangat memudahkan jika keaktifan
dianggap sebagai perkalian antara konsentrasi zat yang dimaksud dengan suatu
koefisien keaktifan. Salah satu kegunaan konstanta kesetimbangan
kimia adalah memprediksi arah reaksi.
Untuk mempelajari
kecenderungan arah reaksi, digunakan besaran Qc, yaitu hasil
perkalian konsentrasi awal produk dibagi hasil perkalian
konsentrasi awalreaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisien
reaksinya. Jika nilai Qc dibandingkan dengan nilai Kc, terdapat tiga
kemungkinan hubungan yang terjadi yaitu: Jika Qc < Kc maka
sistem reaksi reversibel kelebihan reaktan dan kekurangan produk.
Untuk mencapai kesetimbangan, sejumlah reaktan diubah menjadi produk.
Akibatnya, reaksi cenderung ke arah produk (ke kanan) jika Qc = Kc
maka sistem berada dalam keadaan kesetimbangan. Laju reaksi, baik ke arah
reaktan maupun produk, sama dan jika Qc > Kc maka sistem reaksi
reversibel kelebihan produk dan kekurangan reaktan. Untuk
mencapai kesetimbangan, sejumlah produk diubah menjadi reaktan. Akibatnya,
reaksi cenderung ke arah reaktan (ke kiri).
(Syukri,1999).
Dalam suatu sistem
kesetimbangan, suatu katalis menaikkan kecepatan reaksi maju dan reaksi balik
dengan sama kuatnya. Suatu katalis tidak mengubah kuantitas relatif yang ada
dalam kesetimbangan nilai tetapan kesetimbangan tidaklah berubah. Katalis
memang mengubah waktu yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan. Reaksi yang
memerlukan waktu berhari-hari atau berminggu-minggu untuk mencapai
kesetimbangan, dapat mencapainya dalam beberapa menit dengan hadirnya katalis.
Lagi pula, reaksi yang berlangsung dengan laju yang sesuai hanya pada
temperatur yang sangat tinggi, dapat berjalan dengan cepat pada temperatur yang
jauh lebih rendah bila digunakan katalis. Ini terutama penting jika temperatur
tinggi mengurangi rendeman dari produk-produk yang diinginkan (Keenan,1984).
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. Tahun 1884 Henri Louis Le Chatelier berhasil menjelaskan pengaruh
faktor luar terhadap kesetimbangan, yang dikenal dengan azas Le Chatelier, yang
berbunyi
“ Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi) maka sistem
itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut.”
Perubahan dari keadaan
kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau
pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran
kesetimbangan. Pengaruh konsentrasi terhadap pergeseran
kesetimbangan adalahApabila dalam sistem kesetimbangan konsentrasi salah
satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan
dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat dikurangi, maka
kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut. Pengaruh volume
dan tekanan terhadap pergeseran kesetimbangan adalahPengaruh volume dan
tekanan hanya berpengaruh pada zat yang berwujud gas. Dan jumlah koefisien
pereaksi tidak sama dengan jumlah koefisien hasil reaksi. Jika tekanan
diperbesar/ volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien
reaksi yang kecil. Jika tekanan di perkecil/ volume diperbesar,
kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien reaksi yang
besar. Pengaruh suhu terhadap pergeseran kesetimbangan
adalah menurut Vant Haff, bila pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan,
maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah
reaksi endoterm). Bila suatu reaksi kesetimbangan suhu diturunkan, maka
kesetimbangan akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi
eksoterm). Dari beberapa faktor di atas, hanya perubahan
temperatur (suhu) reaksi yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan (Kc maupun Kp). Perubahan konsentrasi, tekanan, dan
volume hanya mengubah konsentrasi spesi kimia saat kesetimbangan, tidak
mengubah nilai K. Katalis hanya mempercepat tercapainya
keadaan kesetimbangan, tidak dapat menggeser kesetimbangan
kimia (Purwoko, 2006).
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1.Alat
dan Bahan
Alat yang digunakan dalam
percobaan ini adalah buret, gelas piala, pengaduk, kertas saring, gelas arloji,
oven dan timbangan.
Bahan-bahan yang
digunakan dalam percobaan ini adalah Pb(NO3)2, larutan NaCl,
dan aquadest.
DAFTAR PUSTAKA
Bresnick,
Stephen. 2002. Intisari Kimia umum. Diterjemah oleh: Herlina Y. Handoko. Jakarta: Erlangga.
Keenan,
dkk. 1984. Kimia untuk Universitas. Diterjemah oleh: Aloysius Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta:
Erlangga.
Purwoko,
Agus A. 2006. Kimia Dasar 1. Mataram: Mataram University Press.
Sukardjo.
1997. Kimia Fisika. Yogyakarta: Rineka Cipta.
Syukri.
1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB.