Kesetimbangan Kimia

A. Tujuan Percobaan :1. Mengukur konstanta kesetimbangan kimia2. Memperlihatkan bahwa kostanta keseimbangan tidak bergantung pada konsentrasi

B. Dasar Teori

Kesetimbangan kimia

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:A + B C + D

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU:1.Kesetimbangan dalam sistem homogenya.Kesetimbangan dalam sistem gas-gasContoh: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

b.Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutanContoh: NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq)

2.Kesetimbangan dalam sistem heterogena.Kesetimbangan dalam sistem padat gasContoh: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

b.Kesetimbangan sistem padat larutanContoh: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)

c.Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gasContoh: Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Hukum Guldberg dan Wange:Dalam keadaan kesetimbangan padasuhu tetap,maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalahtetap.

Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.Untuk reaksi kesetimbangan: a A + b B c C + d D maka:Kc = (C)cx (D)d/ (A)ax (B)b

Kcadalah konstanta kesetimbangan yangharganya tetap selama suhu tetap.B. Dasar Teori Kesetimbangan kimia

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:A + B C + D

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU:1.Kesetimbangan dalam sistem homogenya.Kesetimbangan dalam sistem gas-gasContoh: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

b.Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutanContoh: NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq)

2.Kesetimbangan dalam sistem heterogena.Kesetimbangan dalam sistem padat gasContoh: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

b.Kesetimbangan sistem padat larutanContoh: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)

c.Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gasContoh: Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Hukum Guldberg dan Wange:Dalam keadaan kesetimbangan padasuhu tetap,maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalahtetap.

Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.Untuk reaksi kesetimbangan: a A + b B c C + d D maka:Kc = (C)cx (D)d/ (A)ax (B)b

Kcadalah konstanta kesetimbangan yangharganya tetap selama suhu tetap

Kesetimbangan Kimia

Konsep Kesetimbangan

Pada keadaan kesetimbangan kecepatan pembentukan produk sama dengan kecepatan penguraian produk (laju reaksi ke kanan = laju reaksi ke kiri). Reaksi ke kanan :A B Rate = kf[A]. kf : konstanta laju reaksi ke kananReaksi balik :B A Rate = kr[B]. kr : konstanta laju reaksi ke kiri Saat A bereaksi membentuk senyawa B, konsentrasi A berkurang sedangkan konsentrasi B bertambah. Pada keadaan kesetimbangan kf [A] = kr [B] Laju reaksi laju reaksi balik ke kanan ke kiri Penulisan persamaan adalah[B]/[A] = kf/kr = a konstan Kedua proses terjadi pada kecepatan yang samaA B

Tetapan Kesetimbangan Kc

Untuk reaksi umum,

aA + bB + gG + hH +

Rumus tetapan kesetimbangan berbentuk

Pembilang adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kanan persamaan ([G], [H] ) masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan reaksi yang setara (g, h ). Penyebut adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kiri persamaan ([A]. [B] ..) dan setiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (a, b, ). Nilai numerik tetapan kesetimbangan Kc sangat tergantung pada jenis reaksi dan suhu.

Alat dan Bahan

Alat : Bahan :

-Buret 4 -Etanol-Erlenmeyer 100 ml yang bertutup 4 buah -Asam Asetat glacial-Neraca -NaOH-Pipet ukur 5 ml -Indikator fenolptalein-Erlenmeyer 250 ml 2 buah -Labu Ukur 250 ml-Alumunium foil + karet-inkubator

Prosedur Percobaan:

Karena keadaan keseimbangan baru dicapai satu minggu kemudian, maka larutan dibuat sekarang. Sedangkan titrasi dilakukan 1 minggu kemudian.Isi buret- buret berikut dengan larutan:

HCl Etanol Asam Asetat glacial

Kemudian masukan kedalam 4 buah erlenmeyer dalam keadan tertutup,lalu buat larutan dengan komposisi seperti tabel berikut ini:

No. PercobaanHCl (ml)Etanol (ml)Asam Asetat (ml)

1514

2523

3532

4541

Setelah larutan dibuat,labu Erlenmeyer langsung ditutup dengan alumunium foil untuk mencegah terjadinya penguapan. Beri label tiap masing- masing labu Elrenmeyer,lalu letakan larutan yang telah dibuat tadi kedalam incubator/ penangas pada suhu ruang selama 1 minggu (min 3 hari). Setelah 1 minggu kemudian:

1. Titrasi tiap larutan secara cepat dengan NaOH 1 M ,lalu gunakan indikator Fenolptalein 2-3 tetes dan catat hasilnya.2. Titrasi 5 mL HCl dengan 2 M dengan NaOH , lalu gunakan indikator Fenolptalein dan catat hasilnya.3. Pipet 5 mL HCl dengan 2M etanol, asam asetat lalu timbang waktu memipet gunakan karet penghisap.4. Catat suhu ruang atau penangas.

Hasil dan PembahasanHasil Percobaan:

No percobaanTiter NaOH 1M yang diperlukan(mL)

158,3

240,3

320

48,8

Blanko5 mL (HCl 2M)0,8

Suhu selama 1 minggu percobaan= 270CKonsentrasi NaOH 1 M yang sebenarnya = 1 MBerat labu Erlenmeyer + 5 mL Asam Asetat = 123,01 grBerat 5 mL asam asetat glacial= 10,56 grBerat labu Erlenmeyer + 5 mL etanol= 120,37 grBerat labu Erlenmeyer kosong=1. 112,87 gr 2. 114,33 gr3. 111,40 gr4. 111,42 grBerat 5 mL etanol= 5,68 grBerat labu Erlenmeyer + 5 mL HCl 2M = 118,95 grBerat 5 mL HCl 2M =25,78 gr Perhitungan :1. Menghitung massa jenisHCl 5,156 gr/mL Etanol 1,136 gr/mL Asam asetat 2,112 gr/mL

2. Jumlah mol air pada awal pencampuranV1 . N1 = V2. N2V1 . 11,7 = 5 . 2 V1 = 0,854 mL

V H2O pada awal pencampuran:V H2O = 5 mL 0,854 mL =4,146 mL

M H2O = H2O . V H2O =1 . 4,146 =4,146 mL

Mol H2O = 0,23033 mol

Mol HCl dalam pencampuran :HCl 2M = 5 mLM 2 = M= 10 mmol = 0,01 mol

Mol HCl murni:Massa HCl = HCl . V HCl = 5,156 . 0,854 = 4,4032 grMol HCl = = 0,1206 mol

3. Jumlah mol Asam Asetat pada awal pencampuran:Massa asam asetat = asam asetat . V asam asetat = 2,112 . 5 =10,56 grMol Asam asetat 0,176 mol 4. Jumlah mol Etanol pada awal pencampuran :Mol etanol = 0,1234 mol

5. Jumlah mo asam asetat pada kesetimbangan :

Percobaan 1Percobaan 3Jumlah titer percobaan 1 jumlah blankoJumlah titer percobaan 1 blanko= 58,3 0,8= 20 0,8= 57,5 mL= 19,2 mL

M NaOH M NaOH 1 1M = 57,5 mmol M = 19,2 mmol = 0,0575 mol = 0,0192 mol

Percobaan 2Percobaan 4Jumlah titer percobaan 2 blankoJumlah titer percobaan 4 blanko= 40,3 0,8= 8,8 0,8= 39,5 mL= 8 mL

M NaOH M NaOH 1 1M = 39,5 mmol M = 8 mmol = 0,0395 mol = 0,008 mol

Kesimpulan

Dalam menentukan nilai Kc maka setiap persaman reaksi kimia harus disetarakan. Jika persamaannya dibalik, maka nilai Kc dari persamaan yang baru adalah kebalikan dari persamaan aslinya Jika koefisien dalam persamaan setara dikalikan dengan faktor yang sama, maka tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar berpangkat faktor tetapan kesetimbangan yang lama Konstanta kesetimbangan hanya bergantung pada stoikiometri, tidak dipengaruhioleh mekanisme.

pembahasan :

Sebagian besar reaksi yang ada merupakan reaksi kesetimbangan, maka sangat penting untuk memahami tentang reaksi kesetimbangan. Dengan pemahaman reaksi kesetimbangan akan membantu untuk menyelesaikan perhitungan yang berhubungan dengan prinsip kesetimbangan kimia tanpa harus menghafalkan rumus seperti tentang pH asam dan basa lemah, hidrolisis, buffer, kesetimbangan kelarutan, pembentuka kompleks dll. Suatu sistem dikatakan setimbang jika dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama atau dengan kata lain tidak terjadi perubahan dalam sistem yang setimbang. Salah satu indikator saat terjadi kesetimbangan adalah tidak terjadi perubahan konsentrasi semua komponen yaitu reaktan dan produk. Kesetimbangan kimia adalah penting untuk menjelaskan peristiwa yang banyak terjadi secara alamiah dan berperan penting dalam kaidah-kaidah pada proses industri kimia.

DAFTAR PUSTAKA

Purba, Michael.2004.Kimia untuk SMA Kelas X Semester II. Jakarta : Erlangga

Hill, Petrucci, Mc Creary, Perry, 2005, General Chemistry, Fourth Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey.