PERCOBAAN VIII

A. JUDUL PERCOBAAN REAKSI KESETIMBANGAN

B. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengetahui kesetimbangan ion-ion dalam larutannya 2. Memahami konsep kesetimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya 3. Menghitung harga konstanta kesetimbangan berdasarkan percobaan

C. TINJAUAN PUSTAKA Pada percobaan Reaksi-Reaksi Kimia, anda memahami peristiwa yang terjadi jika satu atau beberapa zat dicampurkan atau direaksiakan dengan zat lain. (Tim Mata kuliah Kimia Dasar, 2011) Data pengamatan menunjukkan bahwa ada hasil pencampuran zat, menghasilkan reaksi kimia dan ada yang tidak bereaksi. Secara termodinamika, reaksi kimia dapat dibagi atas 3 macam, yaitu reaksi spontan, reaksi tak spontan, dan reaksi kesetimbangan. Ketiga macam reaksi itu dikaitkan dengan perubahan energi bebas yang menyertai reaksi, G; G negatif menunjukan reaksi spontan, G positif menunjukan reaksi tak spontan, dan jika tidak terjadi perubahan energi bebas, G = 0, maka reaksi berada dalam kesetimbangan. (Tim Mata Kuliah Kimia Dasar, 2011) Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana kecepatan reaksi maju dan balik adalah sama, yaitu disebut dengan reaksi reversibel. Contoh perubahan es menjadi air adalah suatu contoh proses fisika yang dapat berubah menjadi es, sebaliknya es dapat berubah menjadi air. H2O(s) H2O(l)

D. ALAT DAN BAHAN D.1 Alat 1. Bejana gelas 2. Tabung reaksi 3. Rak tabung reaksi 4. Pipet tetes 5. Labu ukur 6. Pipet gondok 7. Karet pengisap D.2 Bahan 1. Larutan KSCN 0,002 M 2. Larutan Fe(NO3)3 0,02 M 3. Larutan KSCN 2 M 4. Larutan Fe(NO3)3 0,2 M 5. Na2HPO4 E. HASIL PENGAMATAN 1. Kesetimbangan Besi (III)-Tiosianat NO PERLAKUAN 10 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 0,02 M (3tetes) 1 HASIL Berubah warna dari bening menjadi kuning muda (terdapat endapan berwarna kuning) 10 ml KSCN 0,002 M + 2 Fe(NO3)3 0,02 M + KSCN 2 M (3 tetes) 10 ml KSCN 0,002 M + 3 Fe(NO3)3 0,02 M + Fe(NO3)3 0,2 M Berubah warna dari kuning muda menjadi merah tua Berubah warna dari kuning muda menjadi orange

10 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 0,02 M + 4 Na2HPO4

Tidak terjadi perubahan warna, tetap berwarna kuning muda, larutan agak keruh.

2. Kesetimbanagn Besi (III)-Tiosianat yang Encer NO 1 PERLAKUAN 5 ml KSCN 0,002 M + 5 ml Fe(NO3)3 0,02 M 5 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 0,08 M 2 (pengenceran I), tabung 2 HASIL Berwarna merah tua (merah darah) Larutan berubah warna dari orange menjadi merah darah, warna larutan lebih muda dari warna larutan standar 5 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 + aquades 3 (0,032M), (pengenceran II, tabung 3) 5 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 + aquades (0,013 4 M), (pengenceran III, tabung 4) Larutan berubah warna dari orange menjadi merah tua, namun lebih muda dari tabung 2 Larutan berubah warna dari warna kuning menjadi warna merah muda, warna larutan lebih muda dari warna larutan tabung 3 5 ml KSCN 0,002 M + Fe(NO3)3 + aquades (0.005 5 M), (pengenceran IV, tabung 5) Larutan berwarna kuning muda, lebih muda dari warna larutan pada tabung 4

3. Tinggi Larutan Besi (III) Tiosianat Tinggi Larutan No Tabung Reaksi Seb. ditambahkan larutan (cm) 1 2 3 4 I II III IV 1,7 1,7 1,7 1,7 Set. Ditambahkan larutan (cm) _ 1,9 1,9 1,8

4. Tinggi Larutan Besi (III) Tiosianat yang Encer Tinggi larutan No Tabung Reaksi Seb. Ditambahkan larutan (cm) 1 2 3 4 5 I II III IV V 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 Set. Ditambahkan larutan (cm) _ 4,9 6,1 6,9 6,4

F. ANALISIS DATA F.1 Perhitungan a. Perbandingan tinggi larutan tabung 1 (T1) = digunakan sebagai standar = 3,4 cm Tinggi Larutan Standar T2 = Tinggi larutan T2 3,4 cm = 4,9 cm = 0, 6938 Tinggi Larutan Standar T3 = Tinggi larutan T3 3,4 cm = 6,1 cm = 0, 5573 Tinggi Larutan Standar T4 = Tinggi larutan T4 3,4 cm = 6,9 cm = 0, 4927 Tinggi Larutan Standar T5 = Tinggi larutan T5 3,4 cm = 6,4 cm = 0, 5312

Konsentrasi FeSCN2+ setelah terjadi perubahan kesetimbangan V1m1 + V2m2

Konsentrasi standar = V1 + V2 (5) (0,002) + (5) (0,2) = 5+5 1,01 = 10 = 0, 101 M T2 = T2 x [FeSCN2+] = (0,6938) (0,101 M) = 0,07007 M T3 = T3 x [FeSCN2+] = (0,5573) (0,101 M) = 0,0562 M T4 = T4 x [FeSCN2+] = (0,4927) (0,101 M) = 0,04976 M T5 = T5 x [FeSCN2+] = (0,5312) (0,101 M) = 0,0536 M b. Konsentrasi Fe3+ mula-mula = V1m1 = V2m2 T2 = V1m1 = V2m2 10 x 0,2 = 25 m2 2 = 25m2

m2

= 0,08 M

T3 = V1m1 = V2m2 10 x 0,08 = 25 m2 0,8 m2 T4 = V1m1 = 25m2 = 0,032 M = V2m2

10 x 0,032 = 25 m2 0,32 m2 T5 = V1m1 = 25m2 = 0,0128 M = V2m2

10 x 0,0128 = 25 m2 0,128 m2 = 25m2 = 0,00512 M

c. Konsentrasi Fe3+ saat setimbang [Fe3+] = [Fe3+] mula-mula [FeSCN2+] [Fe3+], T2 = [Fe3+] mula-mula [FeSCN2+] T2 = 0,08 M 0,07007 M = 0,00993 M [Fe3+], T3 = [Fe3+] mula-mula [FeSCN2+] T3 = 0,032 M 0,0562 M = -0,0242 M

[Fe3+], T4 = [Fe3+] mula-mula [FeSCN2+] T4 = 0,0128 M 0,04978 M = -0,03696 M [Fe3+], T5 = [Fe3+] mula-mula [FeSCN2+] T5 = 0,00512 M 0,0536 M = -0,04848 M d. konsentrasi SCN- pada keadaan setimbang [SCN-] = [SCN-] mula-mula [FeSCN2+] T2, [SCN-] = [SCN-] mula-mula [FeSCN2+]T2 = 0,002 M 0,07007 M = -0,06807 M T3, [SCN-] = [SCN-] mula-mula [FeSCN2+]T3 = 0,002 M 0,0562 M = -0,0542 M T4, [SCN-] = [SCN-] mula-mula [FeSCN2+]T4 = 0,002 M 0,04976 M = -0,04776 M T5, [SCN-] = [SCN-] mula-mula [FeSCN2+]T5 = 0,002 M 0,0536 M = -0,0516 M

e. Konsentrasi hubungan antara konsentrasi ion kesetimbangan dalam masing-masing tabung 1. T2 = [Fe3+] x [FeSCN2+] x [SCN-] = (0,00993 M) (0,07007 M) (-0,06807M) = -0,0000474 M3 T3 = [Fe3+] x [FeSCN2+] x [SCN-] = (-0,0242 M) (0,0562 M) (-0,0542M) = 0,0000737 M3 T4 = [Fe3+] x [FeSCN2+] x [SCN-] = (-0,03696 M) (0,04976 M) (-0,04776M) = 0,0000878 M3 T5 = [Fe3+] x [FeSCN2+] x [SCN-] = (-0,04848 M) (0,0536 M) (-0,0516M) = 0,0001341 M3 [Fe3+] [FeSCN2+] 2. T2 =[SCN-] (0,00993 M) (0,07007 M) = (-0,06807 M) 0,0006958 M2 = -0,06807 M = -0,01022 M

[Fe3+] [FeSCN2+] T3 =[SCN-]

(-0,0242 M) (0,0562 M) = (-0,0542 M) -0,00136 M2 = -0,0542 M = 0,02509 M

[Fe3+] [FeSCN2+] T4 =[SCN-] (-0,03696 M) (0,04976 M) = (-0,04776 M) -0,0018391 M2 = -0,04776 M = 0,0385071 M

[Fe3+] [FeSCN2+] T5 =[SCN-] (-0,04848 M) (0,0536 M) = (-0,0516 M) -0,0025986 M2 = -0,0516 M = 0,0503585 M

[FeSCN2+] 3. T2 = [Fe3+] [SCN-](0,07007 M) = (0,00993 M) (-0,06807 M) 0,07007 M = -0,0006759 M2 = -103,669 M-1

[FeSCN2+] T3 = [Fe3+] [SCN-]

(0,0562 M) = (-0,0242 M) (-0,0542 M) 0,0562 M = 0,0013116 M2 = 42,848 M-1

[FeSCN2+] T4 = [Fe3+] [SCN-](0,04976 M) = (-0,03696 M) (-0,04776 M) 0,04976 M = 0,0017652 M2 = 28,18944 M-1

[FeSCN2+] T5 = [Fe3+] [SCN-](0,0536 M) = (-0,04848 M) (-0,0516 M) 0,0536 M = 0,00250 M2 = 21,44 M-1 F.2 Persamaan Reaksi

3KSCN + Fe(NO3)3 6KSCN + 2Fe(NO3)3 6KSCN + Fe(NO)3 Fe(NO3)3 KSCN Fe(NO3)2

Fe(SCN)3 + 3KNO3 2Fe(SCN)2 + 6KNO3 Fe(SCN)2 + 6KNO3 2Fe(SCN)3 + 3K2HNO4 + 6NaNO3

6KSCN+Fe(NO)3+Na2HPO4 Fe3+ + 3NO3K+ + SCNFe2+ + 2NO3-

3KSCN + Fe(NO3)3 + H2O 3KSCN + Fe(NO3)3 + H2O

Fe(SCN)3 + 3KNO3 + H2O Fe(SCN)3 + 3KNO4 + H2O

G. PEMBAHASAN Kesetimbangan adalah reaksi pengurangan molekul reaktan dan penambahan molekul produk yang berlangsung pada saat bersamaan dan laju yang sama. Reaksi kesetimbangan juga merupakan reaksi yang berlangsung dua arah, kiri dan kanan dengan kecepatan reaksi yang sama. Contohnya adalah peristiwa kesetimbangan besi (III) Tiosianat dan kesetimbangan besi (III) Tiosianat yang encer. Sedangkan dalam kehidupan sehari-hari, sebagai contoh adalah peristiwa penguapan air pada panci tertutup. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan,yaitu: 1. Pengaruh Temperatur (Suhu) Sesuai dengan azas Le Chatelier, jika suhu atau temperatur suatu sistem kesetimbangan dinaikkan, maka reaksi sistem menurunkan temperatur, 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. Perhatikanlah contoh berikut. Ditentukan reaksi kesetimbangan :

Pada kenaikan temperatur, kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi endoterm : Pada kesetimbangan (1), reaksi bergeser ke kiri. Pada kesetimbangan (2), reaksi bergeser ke kanan. Perubahan konsentrasi, tekanan atau volume akan menyebabkan pergeseran reaksi tetapi tidak akan merubah nilai tetapan kesetimbangan. Hanya perubahan temperatur yang dapat menyebabkan perubahan tetapan kesetimbangan. 2. Pengaruh Konsentrasi

Sesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = aksi) , jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Oleh karena itu, pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan berlangsung sebagaimana yang digambar pada tabel 1 berikut.

Adapun pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan ion-ion dalam larutan, dapat dilihat pada contoh sebagai berikut. Ion besi (III) (Fe3+) berwarna kuning jingga bereaksi dengan ion Tiosianat (SCN-) tidak berwarna membentuk ion tisiano besi (III) yang berwarna merah menurut reaksi kesetimbangan berikut. Fe3+(aq) + SCN-(aq) Aksi Reaksi Kesetimbangan FeSCN2+(aq) Jika campuran tersebut ditambah larutan KSCN (ion SCN-), maka: : menambah ion SCN: mengurangi ion SCN: bergeser ke kanan

Perubahan warna : bertambah merah (karena ion FeSCN2+ bertambah) Jika campuran ditambahkan larutan Fe(NO3)3, maka: Aksi Reaksi : menambah ion Fe3+ : mengurangi ion Fe3+

Kesetimbangan

: bergwser ke kanan

Perubahan warna : bertambah merah (karena ion FeSCN2+ bertambah) Jika larutan diencerkan, maka: Aksi : mengencerkan (memperbesar volume), memperkecil konsentrasi (jarak antar partikel dalam larutan makin renggang). Reaksi : memperbesar konsentrasi ( menambah jumlah partikel). Kesetimbangan : bergeser ke kiri, ke arah yang jumlah partikelnya lebih besar (setiap ion FeSCN2+ dapat pecah menjadi dua ion, yaitu Fe3+ dan SCN-). Perubahan warna : memudar (karena ion FeSCN2+ berkurang. 3. Pengaruh Tekanan dan Volume Penambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi semua komponen. Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan. Sebagaimana anda ketahui, 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 kecil. Sebaliknya, jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar. 4. Katalis Hanya mempercepat tercapainya kesetim-bangan, tidak dapat mengubah komposisi zat-zat dalam kesetimbangan Tetapan Kesetimbangan - Jika koefisien dikalikan x, nilai tetapan menjadi pangkat x - Jika koefisien dikalikan , nilai tetapan menjadi akar pangkat x Tetapan Kesetimbangan Berdasarkan Tekanan pA (g) +qB (g) rC (g) +sD (g).

Reaksi kesetimbangan hanya dapat berlangsung pada sistem yang tertutup dan terbuka. Hukum kesetimbangan sangat berguna dalam meramalkan beberapa konsentrasi zat yang terjadi dalam suatu reaksi kesetimbangan tertentu. Proses kesetimbangan juga dapat terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Darah manusia sebagai contoh mempunyai suatu sistem yang mengatur pH tetap sekitar 7,4. Hal ini sangat penting, karena perubahan kecil saja pada pH darah akan mengganggu fungsinya, misalnya dalam kegiatan pengikatan logam. Pada perlakuan kesetimbanagn besi (III) Tiosianat,dimana pada tabung pertama, larutan yang bereaksi adalah ion Fe3+ dan SCN-. Dan pada tabung 2, terjadi pergeseran kesetimbangan ke arah kanan, yang berakibat bertambahnya konsentrasi FeSCN2+ dan berkurangnya konsentrasi Fe3+ pada suhu yang tetap,besar ketimbangan tetap. Dengan di tambahkanya ion SCN-, maka konsentrasi SCN- bertambah besar, sehingga konsentrasi Fe3+ akan berkurang bersamaan dengan bertambahnya konsentrasi FeSCN2+, sebagai mana dengan yang di ketahui bahwa jika konsetrasi di perbesar, maka pertimbangan akan bergeser ke arah kiri/lawan, sehingga warna larutan yang berbentuk menjadi lebi pekat dari warna larutan pada tabung sebelumnya, yakni berwarna merah. Pada tabung 4, larutan FeSCN2+ yang di tambahkan Na2HPO4 secukupnya yang di dalam terdapat ion HPO42-,adanya ion ini akan mengurangi konsentrasi Fe3+ karna ion HPO42- akan mengikat dengan ion Fe3+ akan mengakibatkan warna larutan menjadi kekuningan sama dengan warna larutan pada tabung 1. Pada perlakuan kesetimbangan besi(III)- tiosianat yang encer, agar terjadi kesetimbangan dan konsentrasi larutan pada tabung 1,2,3,4 dan 5 menjadi sama, larutan pada tabung pertama yang di gunakan sebagai standar, di lakukan tetes demi tetes dengan menggunakan pipet tetes sampai larutan pada tabung pertama dengan tabung ke dua menunjukan intensitas warna yang sama.

Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dengan 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 berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak reaksi yang tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap. Umumya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstant. Keadaan kesetimbangan dinamis akan di capai apa bila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar. Konstanta kesetimbangan dapat di hituung dengan menggunakan persamaan untuk reaksi. aA + bB [C]c [D]d K= [A]a [B]b cC + dD

maka tetapan kesetimbangannya adalah

H. PENUTUP H.1 Kesimpulan Dari percobaan yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa 1. Dalam reaksi KSCN ditambahkan dengan larutan Fe(NO3)3 yang bereaksi adalah ion SCN- dan Fe3+ yang membentuk FeSCN2+ dalam suatu sistem kesetimbangan. 2. Konsep kesetimbangan, yaitu pada umumnya reaksi-reaksi kimia berlangsung dalam arah bolak-balik, 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan, yaitu: a. Konsentrasi b. Tekanan c. Volume d. Suhu e. Katalis 3. Harga konstanta kesetimbangan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan untuk reaksi 4. aA + bB [C]c [D]d K= [A]a [B]b H.2. Saran Saran yang diperoleh dari percobaan kali ini yaitu, praktikan harus menguasai cara kerja atau prosedur percobaan, agar hasil yang diperoleh maksimal. cC + dD

maka tetapan kesetimbangannya adalah

I. DAFTAR PUSTAKA Tim Mata Kuliah Kimia Dasar, 2011, Penuntun Praktikum Kimia dasar, Universitas Tadulako, Palu.