PRAKTIKUM KIMIA DASAR KESETIMBANGAN KIMIA

   A.   Tujuan

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

  2.  Menghitung harga konstanta kesetimbangan berdasarkan percobaan.

   B.   Dasar Teori 
  Reaksi kimia pada umumnya berada pada keadaan kesetimbangan. Reaksi pada keadaan setimbang dapat dikenal dari sifat makroskopik ( seperti warna, konsentrasi, dll ) yang tisak berubah ( suhu tetap ) setelah di capai kondisi setimbang, tetapi gejala molekulernya terus berubah dalam dua arah secara sinambung. Sifat makroskopis yang paling mudah diamati, untuk menentukan sistem telah mencapai kondisi setimbang atau tidak, adalah perubahan warna larutan. Sebagai contoh jika kita melarutkan I2 dalam air maka mula-mula akan terbentuk larutan berwarna kuning yang semakin lama warna larutan semakin gelap dan akhirnya coklat tua. Warna larutan akan berubah lagi sementara proses molekulernya ( melarutka Kristal I₂ ) tetap berlangsung tetapi diimbangi dengan terbentuknya kembali Kristal I₂. oleh karena itu setelah kesetimbangan tercapai jumlah Kristal I₂ selalu tepat.

Keadaan kesetimbangan ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya perubahan suhu, perubahan tekanan, dan perubahan konsentrasi. Dimana perubahan ini dapat mengakibatkan terjadinya pergeseran arah reaksi baik ke araha pereaksi maupun hasil reaksi.

Pada suatu sistem kesetimbangan kimia terdapat suatu hubungan yang sederhana antara konsentrasi hasil reaksi dan konsentrasi pereaksi.untuk reaksi umum:

aA + bB                cC + dD

Maka pada suhu tetap berlaku: K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b dimana K adalah tetapan kesetimbangan.

C.   Metode

Pada percobaan penentuan harga tetapan kesetimbangan, akan dipelajari reaksi Fe³⁺ SCN^- FeSCN²⁺ dimana konsentrasi dari masing-masing dapat ditentukan dengan cara kolorimetri. Penentuan dengan cara ini didasarkan pad fakta bahwa intensitas dari berkas cahaya yang melalui larutan yang berwarna, bergantung pada jumlah partikel yang berwarna yang ada dalam jalur berkas cahaya tersebut. Dengan demikian intensitas cahaya ini berbanding lurus dengan konsentrasi larutan dan panjang jalur berkas cahaya tersebut.

Warna = konsentrasi ( c ) x tinggi / lebar tempat larutan ( d ) Warna = k x c x d : dimana k = tetapan

Jika kita membandingkan larutan sejenis yang terdapat dalam 2 tempat ( misal tabung 1 dan 2 ) yang berukuran sama tetapi mempunyai konsentrasi yang berbeda, maka kita dapat menvariasikan besar jalur berkas cahaya hingga dihasilkan intesitas warna yang sama dari kedua larutan tersebut. Pada kondisi ini berlaku :

K x c1 xd1 = K x c2 xd2  c1 xd1 = c2 xd2

4. Alat dan Bahan :

ALAT :	BAHAN :
-          Gelas Kimia 100 Ml	-          KSCN 0,002 M
-          Gelas Ukur  25 ml	-          Fe Cl3 0,2 M
-          Pipet Volume 10 ml	-          KH2PO4 0,2 M
-          Tabung Reaksi 5 buah
-          Tabung Reaksi besar 4 buah
-          Pipet tetes.

5. Langkah Kerja

Kesetimbangan Besi (III)tiosianat

1.      Masukkan 10 Ml KSCN 0,002 M kedalam sebuah gelas kimia,lalu tambahkan 2 tetes FeCl₃ 0,2 M lalu aduk

2.      Bagi larutan yang terbentuk ke dalam 4 tabung reaksi dengan volume yang sama

a.       Tabung 1 sebagai pembanding

b.      Tabung 2 ditambahkan 10 tetes KSCN 0,002 M

c.       Tabung 3 ditambahkan 3 tetes FeCl₃ 0,2 M

d.      Tabung 4 ditambahkan 5 tetes KH₂PO₄ 0,2 M

3.      Amati dan catat semua perubahan yang terjadi.

Penetuan Harga Tetapan Kesetimbangan

1.      Sediakan 4 tabung reaksi yang bersih ( jenis dan ukuran harus sama ) dan diberi nomor 1 sampai 4

2.      Masukkan 5 ml KSCN 0,002 M ke dalam masing – masing tabung.

3.      Ke dalam tabung 1 tambahkan 5 ml FeCl₃ 0,2 M simpan sebagai standar.

4.       Ke dalam gelas kimia 100 ml masukan 10 ml FeCl₃ 0,2 M dan tambahkan air suling sampai volume 25 ml ( hitung konsentrasi Fe ³⁺ ). Pipet 5 ml larutan ini dan masukan ke dalam tabung 2. Sisa larutan akan digunakan untuk langkah berikutnya.

5.      Ambil 10 ml larutan FeCl₃ dari sisa percobaan langkah 4 tambahkan air suling sampai volume 25 ml ( hitung konsentrasi Fe ³⁺ ). Pipet 5 ml larutan ini dan masukan kedalam tabung 3. Sisa larutan akan digunakan untuk langkah berikutnya.

6.      Lakukan percobaan yang sama ( seperti langkah 5 ) untuk tabung reaksi 4.

7.      Untuk menghitung konsentrasi ion FeSCN²⁺,Bandingkan warna larutan pada tabung 2 dan tabung pertama ( sebagai standar ).

Pengamatan dilakukan dengan cara melihat kedua warna larutan dari atas tabung reaksi ( pengamatan tampak jelas ). Jika intensita warna belum sama, keluarkan larutan dari tabung 1 setetes demi setetes( tamping dalam tabung reaksi yang lain untuk dipergunakan lagi) sampai kedua tabung menunjukan warna sama. Ukur tinggi kedua larutan dengan mistar ( dalam satuan mm)

8.      Lakukan perkerjaan yang sama seperti lankah 7 untuk tabung ke- 3 dan tabung ke – 4 dengan cara membandingkan dengan tabung 1 (standar ).

G Analisis Data

Lakukan perhitungan untuk masing – masing tabung :

1.      Pada tabung ke 1 dianggap semua ion tiosianat telah bereaksi menjadi FeSCN²⁺ . larutkan pada tabung ini dipakai sebagai standar.

2.      Perbandingan tinggi tabung = tinggi tabung ke – 1/ tingi tabung ke –n

_3.        [ FeSCN²⁺ ]_setimbang = perbandingan tinggi tabung x [ FeSCN²⁺ ]_standar

_4.        [ Fe ³⁺]_setimbang = [Fe ³⁺]_{mula- mula} – [FeSCN ²⁺]_setimbang

_5.        [ SCN ^‑ ]_setimbang = [ SCN ^- ]_{mula – mula} – [SCN ^- ]_reaksi

_6.        Cari hubungn yang menghasilkan harga konstan dari konsentrasi ion – ion pada kesetimbangan untuk tabung 2,3,dan 4 dengan cara perhitungan sebagai berikut :

a). [ Fe ³] [ FeSCN²⁺ ] [ SCN ^‑ ]

b). [ Fe ³] [ FeSCN²⁺ ] / [ SCN ^‑ ]

c). [ FeSCN²⁺ ] / ). [ Fe ³] [ SCN ^‑ ]

  

H. HASIL PENGAMATAN

1.      Kesetimbangan Besi (III) Tiosianat

Sketsa langkah kerja	Pengamatan
	Tabung ke	Warna larutan
	1	Kuning keemasan
	2	Kuning kecokelatan
	3	Kuning kemerah-merahan
	4	Kuning keputihan

  

2. Penentuan Harga Tetepan Kesetimbangan

Sketsa Langkah Kerja	Pengamatan
	Warna awal pencampuran kuning kemerahan Pada  tabung 1 perbandingan  tinggi    = 1 cm Tabung 1 dan 2 warna kuning kemerah – merahan   = 0,867 cm Tabung 1 dan 3 warna kuning kecoklatan             =0,785 cm Tabung 1 dan 4 warna kuning keemasan              = 0,4 cm

Tabung	[Fe 3+]mula 2X	[SCN] mula 2X	DI/ dx	[FeSCN2+]stb A	[SCN]Stb B	[Fe3+]stb C
1
2
3
4
Tabung	A X B X C		(A X B) / C		A / (B X C)
1
2
3
4

I. PEMBAHASAN

Reaksi kimia pada umumnya berada pada keadaan kesetimbangan. Reaksi pada keadaan setimbang dapat dikenal dari sifat makroskopik ( seperti warna, konsentrasi, dll ) yang tisak berubah ( suhu tetap ) setelah di capai kondisi setimbang, tetapi gejala molekulernya terus berubah dalam dua arah secara sinambung. Sifat makroskopis yang paling mudah diamati, untuk menentukan sistem telah mencapai kondisi setimbang atau tidak, adalah perubahan warna larutan.

Dari hasil pengamatan yang kami amati pada kesetimbangan Besi (III) tiosianat pada tabung pertama 10 Ml KSCN + 2 tetes FeCl₃ warna larutan kuning keemasan, pada tabung kedua Pencampuran 10 Ml KSCN + FeCl₃ + 10 tetes KSCN 0,002 M warna larutan kuning kecoklatan, pada tabung ketiga Pencampuran 10 Ml KSCN + 2 tetes FeCl₃ + 3 tetes FeCl₃ warna larutan kuning kemerah – merahan, pada tabung keempat Pencampuran 10 Ml KSCN + 2 tetes FeCl₃ + 5 tetes KH₂PO₄ 0,2 M warna larutan kuning keputihan.Hal ini menunjukan bahwa perubahan warna tersebut terjadi karena keaadaan yang setimbang dari perubahan warna tersebut.

Dari pengamatan Penentuan Harga Tetapan Kesetimbangan ( perbandingan tinggi) kita dapat ambil warna pencampuran kuning kemerah – merahan pada tabung pertama perbandingan tingginya 1 cm, pada tabung pertama dan tabung kedua perbandingan tingginya 0,867 cm warnanya kuning kemerahan, pada tabung pertama dan tabung ketiga perbandingan tingginya 0,785 cm warnanya kuning kecoklatan, pada tabung pertama dan tabung keempat perbandingan tingginya 0,4 cm warnanya kuning keemasan. hal ini menunjukan bahwa perbandingan warna dari suatu zat akan sama jika zat tersebut dalam keaadaan setimbang.

Hasil perhitungan dari tabung pertama [ Fe³⁺ ] _{mula – mula} 0,2 [ SCN ]  _{mula- mula} 0,002, Perbandingan tinggi 1 cm, [ FeSCN²⁺ ] _setimbang 0,1,[ SCN ] _setimbang -0,098 , [ Fe ³⁺ ]_setimbang 0,1.

Pada tabung kedua [ Fe³⁺ ] _{mula – mula} 0,2, [ SCN ]_{mula - mula} 0,002, Perbandingan tinggi 0,867 cm, [ FeSCN²⁺ ] _setimbang 0,07, [ SCN ] _setimbang -0,874 , [ Fe ³⁺ ]_setimbang 0,13.

Pada tabung ketiga [ Fe³⁺ ] _{mula – mula} 0,2, [ SCN ]_{mula - mula} 0,002, Perbandingan tinggi 0,785 cm, [ FeSCN²⁺ ] _setimbang 0,0025, [ SCN ] _setimbang -0,783 , [ Fe ³⁺ ]_setimbang 0,175.

 Pada tabung keempat [ Fe³⁺ ] _{mula – mula} 0,2, [ SCN ]_{mula - mula} 0,002, Perbandingan tinggi 0,4 cm, [ FeSCN²⁺ ] _setimbang 0,005, [ SCN ] _setimbang -0,398 , [ Fe ³⁺ ]_setimbang 0,195. dimana konsentrasi dari masing-masing dapat ditentukan dengan cara kolorimetri. Penentuan dengan cara ini didasarkan pad fakta bahwa intensitas dari berkas cahaya yang melalui larutan yang berwarna, bergantung pada jumlah partikel yang berwarna yang ada dalam jalur berkas cahaya tersebut.