Download - IV. Kesetimbangan Kimia
IV. KESETIMBANGAN KIMIA
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Ada berbagai macam kesetimbangan heterogen yaitu: penguapan,
kelarutan zat padat, cairan, gas, tekanan uap diatas cairan dan sebagainya.
Ilmu fasa mempelajari hubungan yang ada antara tekanan, suhu, dan
perubahan konsentrasi dalam kesetimbangan. Ada beberapa istilah dan
definisi yang harus dipahami dalam percobaan praktikum ini, yaitu:
a. Kesetimbangan kimia ialah keadaan saat sama dengan laju reaksi ke
kiri dan secara keseluruhan tidak ada perubahan yang teramati.
b. Konsentrasi ialah jumlah zat terlarut yang ada dalam sejumlah tertentu
dari larutan.
c. Tetapan kesetimbangan ialah perbandingan jumlah yang sama pada
kesetimbangan konsentrasi dari produk dengan konsentrasi dari
reaktan masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometri.
Dari istilah-istilah diatas saling berhubungan erat dalam percobaan
kali ini, dimana apabila ada suatu reaksi kimia pP + qQ ↔ nR + sS
Merupakan suatu reaksi kesetimbangan kimia, maka nilai
kesetimbangannya adalah dimana yang beroperasi dalam
perhitungan Kc adalah konsentrasi pada persamaan
tersebut(Pringgomulyo, 1982).
Dalam suatu sistem yang setimbang akan mengalami pergeseran
apabila system tersebut dikenai oleh perubahan suhu. Apabila suhu
dinaikkan maka pergeseran kesetimbangan kearah reaksi endoterm.
Namun apabila suhu diturunkan maka akan mengalami pergeseran kearah
eksoterm. Sedangkan apabila suatu reaksi dalam keadaan setimbang maka
reaksi tersebut akan mengalami pengendapan. Jadi suhu dan perubahan
konsentrasi merupakan faktor-faktor eksternal yang dapat mengganggu
suatu reaksi kimia yang sudah dalam keadaan setimbang.
2. Tujuan Praktikum
Acara praktikum kesetimbangan kimia ini, bertujuan untuk :
a. Menentukan hokum dan tetapan kesetimbangan
b. Menentukan konsentrasi suatu larutan.
3. Waktu dan Tempat
Acara Praktikum Kesetimbangan Kimia ini telah dilaksanakan
pada hari Jum’at, 16 Oktober 2009 pukul 09.00-11.00 WIB bertempat di
Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
1. Tinjauan Alat
Spektrometer massa menembaki bahan yang sedang diteliti dengan
berkas elektron dan secara kuantitatif mencatat hasilnya sebagai suatu
spektrum sibir-sibir (fragmen) ion positif. Catatan ini disebut sebagai
sektrum massa. Terpisahnya sibir-sibir ion positif didasarkan pada
massanya (lebih tepat massanya dibagi dengan muatan) (Hartono, 1984).
Adsorben kitoson dibuat melalui deproteinasi, demineralisasi diikuti
deasetilasi, sedangkan bead kitoson merupakan hasil penggembungan
kitoson, beberapa parameter adsorpsi seperti pH, laju adsorpsi dan
kapasitas adsorpsi dipelajari. Penelitian ini diawali dengan identifikasi
secara spektroskopi infra merah terhadap gugus fungsional adsorben yang
diperkirakan berfungsi sebagai situs aktif adsorbsi. Model kinetika
adsorbsi orde satu yang mendekati kesetimbangan digunakan sebagai
dasar untuk mengestimasi laju adsorpsi, sedangkan model isotherm
adsorpsi langmur digunakan untuk menetapkan kapasitas adsorpsi
(Cahyaningrum, 2008).
Telah dilakukan isolasi dan identifikasi komponen-komponen biji
kakao hasil fermentasi. Isolasi komponen-komponen biji tersebut
kemudian dianalisis dan diidentifikasi dengan Spektrofotometer Infra
Merah dan Kromatografi Gas Spektrofotometri Massa (Dewi, 2003).
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan
pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan
berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan
monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban
suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran
menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut
dengan spektrofotometri.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai
perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam
dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada
berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk
menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang
berbeda(Anonima, 2009).
2. Tinjauan Bahan
Akuades merupakan media pelarut dan dalam reaksi kimia
dipersyaratkan bebas dari mineral. Dibuat dengan teknologi dari Inggris
dan terima kasih disampaikan kepada Dikti Diknas untuk Program Hibah
Kompetisi (PHK)Peningkatan Mutu Pendidikan (PMP) Tahun 2006 bagi
pengadaan peralatan Laboratorium(Anonimb,2009)
3. Tinjauan Teori
Kesetimbangan larutan ion bisa berlangsung bila larutan jenuh dari
garam yang sedikit larut bersentuhan dengan garam yang belum larut.
Misalnya, beberapa gram garam yang sedikit larut dibenamkan dalam
segelas air. Karena zat padat ion itu hanya dapat sedikit dan menghasilkan
ion-ion dalam larutan (Keenan, 1986).
Kesetimbangan serba neka (heterogen) terdiri atas dari penguapan,
kelaruan zat padat, cairan, gas, tekanan uap diatas cairan dan lain
sebagainya. sedangkan ilmu yang mempelajari hubungan yang ada antara
tekanan, suhu dan perubahan-perubahan konsentrasi pada kesetimbangan
adalah Ilmu Fasa (Pringgomulyo, 1982).
Dalam menentukan konstanta kesetimbangan (Kc) suatu reaksi,
pertama-tama reaksi harus ditunggu sampai mencapai keseimbangan.
kemudian konsentrasi reaktan dan produk diukur dan baru nilai Kc dapat
ditentukan. tetapi dalam pengkuran konsentrasi reaktan atau produk sering
kali sejumlah larutan diambil untuk dianalisis. pengambilan ini akan
mempengaruhi keseimbangan (Bird, 1987).
Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang
berlawanan terjadi dengan laju yang sama, akibatnya tidak terjadi
perubahan bersih dalam sistem pada kesetimbangan. Uap mengembun
dengan laju yang sama dengan air menguap.Pelarutan padatan, sampai
pada titik laju padatan yang terlarut sama dengan padatan yang mengendap
saat konsentrasi larutan jenuh (tidak ada perubahan konsentrasi).Reaksi
dapat berlangsung bolak balik, zat semula (reaktan) direaksikan akan habis
dan terbentuk zat baru (produk). Zat baru yang terbentuk dapat dapat
direaksikan dengan zat lain menghasilkan zat semula. Reaksi ini disebut
reaksi bolak-balik.Hal ini juga bisa digambarkan dengan hal sebagai
berikut, yaitu apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan
sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam
keadaan setimbang(Anonimc, 2004).
Hukum Guldberg dan Wange : Dalam keadaan kesetimbangan pada
suhu 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 adalah tetap.
Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan. Untuk
reaksi kesetimbangan aA + bB ↔ cC + dD. Maka Kc = (C)c x (D)D / (A)a x
(B)b. Kc adalah konstanta kesetimbangan yang harganyua tetap selama
suhu tetap (Anonimd, 2009).
Azaz Le Chatelier menyatakan : Bila pada sistem kesetimbangan
diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa
sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya. Perubahan dari
keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru
akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran
kesetimbangan (Anonime, 2009).
Faktor-faktor yang dapat menggeser letak kesetimbangan
diantaranya adalah:
Perubahan konsentrasi salah satu zat
Perubahan volume atau tekanan
Perubahan suhu
Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah
satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang
berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat
diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut Jika
dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan
perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam
sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.Jika tekanan
diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser kearah
jumlah Koefisien Reaksi Kecil jika tekanan diperkecil = volume
diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi
besar.Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah
kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume
tidak menggeser letak Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar
(=volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.Bila
pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (=volume diperbesar),
maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri(Anonimf, 2009).
Ada empat aspek dasar keadaan kesetimbangan, yaitu :
Keadaan kesetimbangan tidak menunjukkan perubahan makroskopik
yang nyata.
Keadaan kesetimbangan dicapai melalui proses yang berlangsung
spontan.
Keadaan kesetimbangan menunjukkan keseimbangan dinamik antara
proses maju atau balik.
Keadaan kesetimbangan adalah sama walaupun arah pendekatannya
berbeda(Anonimg, 2009).
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
1. Alat
a. Tabung reaksi
b. Baker glass 50 ml
c. Spektrofotometer
d. Pipet
2. Bahan
a. Larutan KCNS 0,002 M
b. Larutan Fe (NO3)3 0,2 M
c. Aquadest
3. Cara Kerja
Dimasukkan larutan Fe (NO3)3 0,2 M pada tabung 1, sebagai larutan standar.
5 buah tabung reaksi (diberi label 1-5) diisi 5 ml KCNS 0,002 M
Dimasukkan 10 ml Fe(NO3)3 0,2 M pada beker glass, ditambah15 ml aquadest (larutan A).
Diambil 5 ml larutan A dan dimasukkan ke dalam tabung 2.
Diambil 5 ml larutan A dan dimasukkan ke dalam beker glass ditambah aquadest sebanyak 20 ml (larutan B).
Diambil 5 ml larutan B dimasukkan ke dalam tabung 3.
Diulangi langkah-langkah sebelumnya hingga tabung ke 3 berisi 5 ml larutan.
Ditentukan konsentrasi tiap larutan pada tabung 1-5 dengan spekrtofotometer.
Dicari hubungan yang konstan, antara konsentrasi berbagai ion dalam keadaan setimbang dari masing-masing tabung reaksi.
D. Hasil dan Analisis Hasil
1. Hasil Pengamatan
Tabel 4.1 Hasil Nilai AbsorbansiTabung Absorbansi (0A)
1 1,8502 1,7203 1,1604 0,3745 0,061
Sumber : Laporan Sementara
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Konsentrasi Awal dan SetimbangTabung Konsentrasi awal Konsentrasi Setimbang
Fe3+ [M] CNS-[M] Fe (CNS)2+[M] Fe3+[M] CNS-[M]
1 0,1 0,001 0,001 0,099 02 0,04 0,001 0,000920 0,039071 0,000071 3 0,008 0,001 0,000864 0,007136 0,000136 4 0,0016 0,001 0,000202 0,00139 M 0,000789 5 0,00032 0,001 0,000329 0,0002871 0,000967
Sumber : Laporan Sementara
Tabel 4.3 Data Ketetapan KesetimbanganTabung
1 0,099 0 102 0,0363 2,577 x 10-6 23,2253 0,006165 8,385 x 10-7 1084 0,00028 3,375 x 10-4 126,255 0,00001 9,134 x 10-9 102,812
Sumber : Laporan Sementara
2. Analisis Hasil Pengamatan
a. Konsentrasi Fe3+awal
1. Tabung I
M1.V1 = M2.V2
0,2 . 5 = M2 . 10
M2 = 0,1 M
Pengenceran I
M1 . V1 = M2 . V2
0,2 .10 = M2 . 25
M2 = 0,08 M
Tabung II
M1 . V1 = M2 . V2
0,08 . 5 = M2 . 10
M2 = 0,04 M
2. Pengenceran II
M1 . V1 = M2 . V2
0,08 . 5 = M2 . 25
M2 = 0,016 M
Tabung III
M1.V1 = M2.V2
0,016 .5 = M2.10
M2 = 0,008 M
3. Pengenceran III
M1.V1 = M2.V2
0,016 . 5 = M2 . 25
M2 = 0,032 M
Tabung IV
M1 .V1 = M2.V2
0,032 . 5 = M2 . 10
M2 = 0,0016 M
4. Pengenceran IV
M1.V1 = M2.V2
0,032 . 5 = M2 . 25
M2 = 0,0064 M
Tabung V
M1.V1 = M2.V2
0,0064 . 5 = M2 . 10
M2 = 0,0032 M
b. Konsentrasi CNS-awal
M1.V1 = M2.V2
0,002 . 5 = M2 . 10
M2 = 0,001 M
c. Konsentrasi [Fe (CNS)2+]setimbang =
Tabung 1 =
= 0,001 M
Tabung 2 =
= 0,000929 M
Tabung 3 =
= 0,000864M
Tabung 4 =
= 0,000202 M
Tabung 5 =
= 0,000329 M
d. Konsentrasi [Fe3+]setimbang = [Fe3+]awal - [Fe (CNS)2+]setimbang
1. Tabung 1 = 0,1 – 0,001 = 0,099 M
2. Tabung 2 = 0,04 – 0,000929 = 0,039071 M
3. Tabung 3 = 0,008 – 0,000864 = 0,007136 M
4. Tabung 4 = 0,0016 – 0,000202 = 0,00139 M
5. Tabung 5 = 0,0032 – 0,000329 = 0,0002871 M
e. Konsentrasi [CNS-]setimbang = [CNS-]awal - [Fe (CNS)2+]setimbang
1. Tabung 1 = 0,001 – 0,001 = 0 M
2. Tabung 2 = 0,001 – 0,000929 = 0,00071 M
3. Tabung 3 = 0,001 – 0,000864 = 0,000136 M
4. Tabung 4 = 0,001 – 0,000202 = 0,000798 M
5. Tabung 5 = 0,001 – 0,000329 = 0,000967 M
f. Konstanta kesetimbangan Kc1
Kc1 =
1. Tabung 1 Kc1= 99
2. Tabung 2 Kc1= 0,0363
3. Tabung 3 Kc1= 0,006165
4. Tabung 4 Kc1= 0,00028
5. Tabung 5 Kc1= 0,00001
g. Konstanta kesetimbangan Kc2
Kc2 =
1. Tabung 1 Kc2= 0
2. Tabung 2 Kc2= 2,577 x 10-6
3. Tabung 3 Kc2= 0,385 x 10-7
4. Tabung 4 Kc2= 3,375 x 10-7
5. Tabung 5 Kc2= 9,134 x 10-9
h. Konstanta kesetimbangan Kc2
Kc3 =
1. Tabung 1 Kc3 =
2. Tabung 2 Kc3 =
3. Tabung 3 Kc3 =
4. Tabung 4 Kc3 =
5. Tabung 5 Kc3 =
E. Pembahasan dan Kesimpulan
1. Pembahasan
Suatu sistem bisa dikatakan setimbang apabila ada nilai tertentu
yang tidak berubah dengan berubahnya waktu. Pada perubahan yang telah
dilakukan dapat dilihat bahwa nilai absobansi dari larutan KCNS 0,002 M
yang telah dicampur dengan larutan Fe(NO3)3 0,2 M yang kemudian
diencerkan dengan aquadest, pada masing-masing tabung reaksi adalah
tabung pertama adalahh 1,850 A0 disusul tabung kedua sebesar 1,720 A0,
tabung ketiga 1,160 A0, untuk tabung keempat 0,374 A0 dan tabung kelima
dengan nilai absorbansinya 0,061 A0. Hal ini berarti bahwa hasil
pengukuran nilai absorbansi dengan menggunakan alat spektrofotometer
yang telah dilakukan menunjukkan adanya penurunan nilai absorbansi itu
sendiri. Semakin encer larutannuya nilai absorbansinya semakin kecil
pula, begitu pula sebaliknya. Jadi yang mempengaruhi nilai absorbansi
suatu larutan adalah keenceran atau banyaknya mol pada larutan tersebut.
Untuk menentukan konsentrasi Fe3+awal dan konsentrasi CNS-
awal pada
masing-masing perhitunagan dilakukan dengan perbandingan mol, yaitu
dengan rumus: M1.V1 = M2.V2 .Sedangkan untuk mencari nilai daripada
Konsentrasi [Fe(CNS)2+]setimbang digunakan rumus:
. Dan untuk nilai konsentrasi
[Fe3+]setimbang = [Fe3+]awal - [Fe (CNS)2+]setimbang. Untuk nilai konsentrasi dari
[CNS-]setimbang = [CNS-]awal - [Fe (CNS)2+]setimbang. Sehingga untuk mencari
nilai tetapan kesetimbangan (Kc) yang beroperasi adalah kelima nilai
konsentrasi yang sudah ditemukan hasilnya menurut rumus-rumus diatas.
Pada tabel 4.2 hasil perhitungan konsentrasi awal dan setimbang
dari tabung pertama hingga kelima nilai konsentrasi Fe3+ semakin menurun
baik konsentrasi awal maupun dalam keadaan setimbang. Sedangkan
konsentrasi awal CNS- adalah sama, tapi pada saat konsentrasi setimbang
nilai CNS- mengalami kenaikan. Hal ini menunjukkan bahwa Fe3+ dan
CNS- mempunyai hubungan terbalik pada saat konsentrasi setimbang.
Nilai konsentrasi Fe(CNS)2+ dair tabung pertama hingga tabung terakhir
mengalami penurunan dari 0,001 M pada tabung pertama, 0,000202 M
tabung kedua, 0,000864 M pada tabung tiga, 0,0000329 M pada tabung
terakhir. Sehingga bisa diambil kesimpulan untuk Fe(CNS)2+ bahwa nilai
konsentrasinya semakin menurun, semakin encer larutannya maka
semakin kecil konsentrasinya.
Nilai konstanta kesetimbangan dapat dirumuskan sebagai berikut:
Kc = , sehingga dari hasil praktikum untuk nilai Kc1 dapat
dicari dengan rumus: Kc1 = Sehingga
hasil yang diperoleh pada masing-masing tabung adalah 0,099; 0,0363;
0,006165;0,00028 dan 0,00001. Dari data tersebut dapat disimpulkan
untuk nilai Kc1 dari tabung pertama hingga tabung hingga tabung kelima
mengalami penurunan. Dan untuk nilai tetapan kesetimbangan Kc2 dengan
rumus: Kc2 = Adalah
0,2577 x 10-6; 8,385 x 10-7; 3,375 x 10-7 dan 9,134 x 10-9. Pada tabung
pertama nilai Kc2 adalah 0, hal ini disebabkan karena konsentrasi (CNS)
adalah 0 M, sedangkan dari tabung kedua hingga tabung kelima nilai Kc2
mengalami penurunan. Untuk nilai Kc3 dengan rumus:
Kc3 = Diperoleh data sebagai berikut : 10; 23,225;
108; 126,25 dan 102,812, sehingga nilai Kc3 dari tabung pertama hingga
tabung kelima mengalami kenaikan.
Adapun perolehan data diatas kurang akurat dimungkinkan beberapa
penyebab diantaranya adalah:
- sedikit banyaknya volume aquadest yang ditambahkan pada masing-
masing tabung, sehingga penambahan yang kurang ataupun kelebihan
sedikitpun bisa menggeser nilai konsentrasi dan tetapan
kesetimbangan.
- Adanya penembakan yang kurang tepat ataupun tepat tapi terhalang
oleh zat lain pada saat memasukkan tabung yang berisi larutan
kedalam spektrofotometer, sehingga nilai absorbsinya dapat
terpengaruh.
2. Kesimpulan
Dari praktikum kesetimbangan kimia yang telah dilakukan maka
dapat diambil kesimpulan :
a. Kesetimbangan kimia ialah keadaan saat sama antara laju reaksi
kekanan dengan laju reaksi ke kiri dan secara keseluruhan tidak ada
perubahan yang teramati.
b. Tetapan kesetimbangan ialah perbandingan jumlah yang sama pada
kesetimbangan konsentrasi dari produk dengan konsentrasi dari
reaktan masing-masing dipangkatkan dengan koefisien stoikiometri
c. Nilai absorbansi pada tiap-tiap tabung berturut-turut adalah 1,850 A0 ,
0,720 A0,1,160 A0, 0,374 A0, dan 0,061 A0
d. Dari hasil percobaan nilai Kc1 pada tabung pertama hingga tabung
kelima berturut-turut adalah 0,099; 0,0363; 0,006165;0,00028 dan
0,00001.
e. Nilai Kc2 dari tabung pertama hingga tabung kelima adalah 0;
2,577 x 10-6; 0,385 x 10-7; 3,375 x 10-7; 9,134 x 10-9.
f. Nilai Kc3 dari tabung pertama hingga tabung kelima adalah 10; 23,225;
108; 126,25; 102; 812.
g. Dari tabung pertama hingga kelima nilai Kc1 dan Kc2 mengalami
penurunan, sedangkan untuk Kc3 mengalami peningkatan.
h. Semakin encer suatu larutan, maka semakin kecil pula nilai
absorbansinya.
i. Pergeseran konstanta kesetimbangan dipengaruhi adanya perubahan
konsentrasi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonima.2009.http://www.chem-is-try-org/kimia_analisis/spektrofotometri. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonimb.2009. http://fmipa-uim.net78.net/labdasar/produk/akuades.htm Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonimc.2009.http://www.chem-is-try-org/definisi_kesetimbangan. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonimd.2009.http://www.chem-is-try-org/materi_kimia/hukum_kesetimbangan. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonime.2009.http://www.chem-is-try-org/pergeseran_kesetimbangan. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonimf.2009. http://www.chem-is-try-org/letak_kesetimbangan. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Anonimg.2009.http://www.chem-is-try-org/karakterstik_kesetimbangan. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Bird, Tony.1987. Kimia Fisik untuk Universitas. PT. Gramedia. Jakarta
Cahyaningrum, Sari Edi, 2008. http//:www.i-lib.ugm.ac.id/jurnal/index_php. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009. Pukul 01.30 WIB
Dewi, Soerya, dkk.2003. Achemy Vol.2 No.1 FMIPA. Universitas Sebelas Maret Press. Surakarta
Hartono, Drs A.J.1984. Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik. Erlangga. Jakarta
Keenan, Charles W dkk.1986. Ilmu Kimia untuk Universitas Edisi 6. Erlangga. Jakarta
Pringgomulyo, Drs. Sarono dkk.1982. Kimia Umum. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta
lamPiran
SpektrofotometriSpektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut : 1. Daerah jangkauan spektrumFilter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm). 2. Sumber sinarSesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak. 3. MonokromatorFilter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.4. Detektor- Filter fotometer menggunakan detektor fotosel- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.
PRODUK AKUADESAkuades merupakan media pelarut dan dalam reaksi kimia dipersyaratkan bebas dari mineral. Dibuat dengan teknologi dari Inggris dan terima kasih disampaikan kepada Dikti Diknas untuk Program Hibah Kompetisi (PHK)Peningkatan Mutu Pendidikan (PMP) Tahun 2006 bagi pengadaan peralatan Laboratorium. http://fmipa-uim.net78.net/labdasar/produk/akuades.htm
Definisi Kesetimbangan dan KarakteristiknyaKesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama, akibatnya tidak terjadi perubahan bersih dalam sistem pada kesetimbangan.Contoh :Fe(s) + HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)Reaksi dapat berlangsung tuntas, yaitu zat yang direaksikan habis dan terbentuk zat baru.
Reaksi TuntasUap mengembun dengan laju yang sama dengan air menguap.
Pelarutan padatan, sampai pada titik laju padatan yang terlarut sama dengan padatan yang mengendap saat konsentrasi larutan jenuh (tidak ada perubahan konsentrasi)Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik.
Reaksi Bolak-BalikReaksi dapat berlangsung bolak balik, zat semula (reaktan) direaksikan akan habis dan terbentuk zat baru (produk). Zat baru yang terbentuk dapat dapat direaksikan dengan zat lain menghasilkan zat semula. Reaksi ini disebut reaksi bolak-balik.Hal ini juga bisa digambarkan dengan hal sebagai berikut, yaitu apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang.
Hukum Guldberg dan WangeGuldbergDalam keadaan kesetimbangan pada suhu 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 adalah tetap.Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.Untuk reaksi kesetimbangan : a A + b B ↔ c C + d Dmaka:Kc = (C)c x (D)d / (A)a x (B)b
Kc adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap.Berikut adalah contoh soal tentang pergeseran kimia.Contoh 2 :Dalam ruang 2 L pada suhu t ºC direaksikan 0,7 mol gas N2 dan 1 mol gas H2. pada saat kesetimbangan dalam ruang terdapat 0,4 mol gasNH3. tentukan harga Kc pada suhu tersebut!Perubahan SuhuPengaruh suhu dalam pergeseran kimiaMenurut Van’t Hoff:
Van't HoffBila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).Contoh: 2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) ; ¨H = -216 kJ
Pergeseran KesetimbanganAzas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.Bagi reaksi: A + B ↔ C + D
KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN1. Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.2.Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah. FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :a. Perubahan konsentrasi salah satu zatb. Perubahan volume atau tekananc. Perubahan suhuA. PERUBAHAN KONSENTRASI SALAH SATU ZATApabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.Contoh: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.B. PERUBAHAN VOLUME ATAU TEKANANJika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.Contoh: N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)Koefisien reaksi di kanan = 2Koefisien reaksi di kiri = 4Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.C. PERUBAHAN SUHU
Menurut Van’t Hoff:Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).
Contoh:2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) ; DH = -216 kJJika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan
Faktor-faktor yang Dapat Menggeser Letak Kesetimbangan
Faktor-faktor yang dapat menggeser letak kesetimbangan diantaranya adalah:Perubahan konsentrasi salah satu zatPerubahan volume atau tekananPerubahan suhuPerubahan Konsentrasi Salah Satu Zat
Pengaruh Konsentrasi dalam Pergeseran KimiaApabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.Contoh : 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)
Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.Perubahan Volume atau Tekanan
Pengaruh Volume / Tekanan dalam Pegeseran kesetimbanganJika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.Contoh : N2(g)+3H2(g) ↔ 2NH3(g)Koefisien reaksi di kanan = 2Koefisien reaksi di kiri = 4Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (=volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (=volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
Karakteristik keadaan kesetimbanganAda empat aspek dasar keadaan kesetimbangan, yaitu :Keadaan kesetimbangan tidak menunjukkan perubahan makroskopik yang nyataKeadaan kesetimbangan dicapai melalui proses yang berlangsung spontanKeadaan kesetimbangan menunjukkan keseimbangan dinamik antara proses maju atau balikKeadaan kesetimbangan adalah sama walaupun arah pendekatannya berbedaBeberapa Hal Tentang Kesetimbangankesetimbangan gas Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas, maka yang dimasukkan dalam persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap dan nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu. Contoh : C(s) + CO2(g) ↔ 2CO(g) Kc = (CO)2 / (CO2) Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja.Contoh : Zn(s) + Cu2+ (aq) ↔ Zn2+ (aq) + Cu(s)Kc = (Zn2+) / (CO2+)Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi dari pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc. Contoh : CH3COO-(aq) + H2O(l) ↔ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Kc = (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-) Contoh soal: 1. Satu mol AB direaksikan dengan satu mol CD menurut persamaan reaksi : AB(g) + CD(g) ↔ AD(g) + BC(g) Setelah kesetimbangan tercapai ternyata 3/4 mol senyawa CD berubah menjadi AD dan BC. Kalau volume ruangan 1 liter, tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini ! Jawab: Perhatikan reaksi kesetimbangan di atas jika ternyata CD berubah (bereaksi) sebanyak 3/4 mol maka AB yang bereaksi juga 3/4 mol (karena koefsiennya sama).Dalam keadaan kesetimbangan: (AD) = (BC) = 3/4 mol/l(AB) sisa = (CD) sisa = 1 – 3/4 = 1/4 n mol/l Kc = [(AD) x (BC)]/[(AB) x (CD)] = [(3/4) x (3/4)]/[(1/4) x (1/4)] = 9 2. Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi : A(g) + 2B(g) ↔ 4C(g) sama dengan 0.25, maka berapakah besarnya tetapan kesetimbangan bagi reaksi:2C(g) ļ 1/2A(g) + B(g)Jawab: - Untuk reaksi pertama:K1 = (C)4/[(A) x (B)2] = 0.25 - Untuk reaksi kedua :K2 = [(A)1/2 x (B)]/(C)2
- Hubungan antara K1 dan K2 dapat dinyatakan sebagai:K1 = 1 / (K2)2 & K2 = 2