LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA II

PERCOBAAN III

KESETIMBANGAN REAKSI DAN ASAS LE CHATELIER

KELOMPOK : V (LIMA)

NAMA : M. ARIEF RAKHMAN

(J1B112009)

TRIA AUDINA DEWI

(J1B112026)

KURNIA PUTRI

(J1B112031)

FITRI ANISYA M.

(J1B112045)

MUTIARA DWI S.

(J1B112053)

NAZILA PUTERI QARANA

(J1B112214)

ASISTEN : NIKEN EMLIA O. S.

PROGRAM STUDI S-1 KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2014

PERCOBAAN III

KESETIMBANGAN REAKSI DAN ASAS LE CHATELIER

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah dapat memahami

pengaruh perubahan beberapa kondisi reaksi terhadap

kesetimbangan reaksi secara eksperimental dan dapat

menjelaskan pengaruh perubahan kondisi reaksi terhadap

kesetimbangan reaksi menggunakan asas Le Chatelier.

II. DASAR TEORI

Kesetimbangan dapat didefinisikan sebagai keadaan atau

kondisi yang didalamnya semua gaya, proses atau

kecenderungan  yang ada  tepat diimbangi oleh gaya, proses

atau kecenderungan  yang sama, tetapi berlawanan arah. Dalam

ilmu kimia, kesetimbangan yang terjadi dengan potensial kimia

berlangsung secara konstan karena tidak ada perubahan energi

bebas. Kesetimbangan kimia (asam basa) merupakan suatu topik

yang sangat penting dalam ilmu kimia dan ilmu-ilmu lain yang

mempergunakan kimia, seperti biologi, kedokteran dan pertanian

(Hadyana, 2002).

Walaupun zat-zat dengan sifat asam mau pun basa telah

dikenal sejak lama, namun perlakuan konsep kesetimbangan

reaksi dalam kimia baru dapat dilakukan saat memasuki abad

ke-19 sejak seorang peneliti bernama Arrhenius

memperesentasikan teorinya tentang penguraian elektrolitik

untuk kesetimbangan kimia. Menurutnya, asam terurai menjadi

ion-ion (Syukri, 1999).

Terdapat suatu hubungan penting antara energi bebas dan

kesetimbangan kimiawi, dimana sebagian besar reaksi kimia

bersifat reversible dan akan berjalan terus sampai reaksi maju

dan reaksi balik terjadi dalam laju yang  sama. Reaksi itu

kemudian  disebut berada dalam suatu kesetimbangan  kimia,

dimana tidak akan ada lagi  perubahan konsentrasi produk dan

reaktan. Ketika reaksi berjalan menuju kesetimbangan, energi

bebas campuran reaktan dan  produk  menurun. Energi bebas

meningkat ketika suatu reaksi bergerak  menjauhi

kesetimbangan (Underwood, 2001).

Kesetimbangan dapat diistilahkan dengan  lembah energi.

Suatu reaksi

kimiawi atau proses fisik pada kesetimbangan tidak melakukan

kerja. Suatu proses adalah  spontan  dan dapat melakukan kerja 

ketika meluncur  mendekati kesetimbangan. Pergerakan

menjauhi kesetimbangan adalah non spontan. Hal ini dapat

terjadi hanya dengan bantuan sumber energi dari luar atau

faktor-faktor yang mempengaruhinya. Hubungan antara konsep

energi bebas dan kesetimbangan kimia dapat diterapkan lebih

spesifik dalam kehidupan (Campbell, 2002).

Salah satu contoh kesetimbangan kimia antara asam dan

basa adalah kesetimbangan yang terdapat dalam tubuh kita,

tepatnya pada plasma darah. Dalam hal ini, kesetimbangan

diekspresikan dalam konsentrasi ion hidrogen atau pH, hasil dari

jumlah relatif bahan yang bersifat asam dan basa kemudian

diingesti dan diproduksi metabolism tubuh, dibandingkan dengan

jumlah relatif bahan yang bersifat asam dan basa yang

diekskresikan  oleh tubuh  dan dikonsumsi oleh metabolism

tubuh. Nilai normal suatu kesetimbangan asam-basa bukanlah

suatu nilai yang netral, dengan konsetrasi ion  hidrogen dan

hidroksil yang sama, melainkan lebih ke arah nilai alkalis dengan

kelebihan ion hidroksil tertentu (Dirckx, 2001).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kesetimbangan

kimia. Seperti perubahan konsentrasi. Perubahan konsentrasi

dapat mempengaruhi posisi keadaan kesetimbangan,  atau lebih

tepatnya jumlah relatif  reaktan dan produk. Perubahan tekanan

dan volume  kemungkinan memberikan pengaruh yang sama

terhadap sistem gas dalam kesetimbangan. Hanya perubahan

suhu yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan.

Katalis dapat mempercepat tercapainya keadaaan

kesetimbangan dengan cara mempercepat laju reaksi maju dan

laju reaksi balik. Tetapi katalis tidak dapat mengubah posisi

kesetimbangan atau konstanta kesetimbangan (Dirckx, 2001).

Hanya sedikit reaksi kimia yang berlangsung satu arah.

Kebanyakan merupakan reaksi reversible. Pada awal proses

reversible, reaksi berlangsung maju ke arah  pembentukan

produk. Segera setelah beberapa molekul produk terbentuk,

proses balik mulai berlangsung, yaitu pembentukan molekul

reaktan dari molekul produk. Bila laju reaksi maju dan laju reaksi

balik sama besar serta  konsentrasi reaktan dan konsentrasi

produk tidak lagi berubah seiring berjalannya waktu, maka

tercapailah kesetimbangan kimia (chemical equilibrium)

(Campbell, 2002).

Salah satu penggunaan yang berguna dari hasil kali

kelarutan  adalah untuk meramalkan apakah pengendapan akan

terjadi apabila kedua larutan dicampur. Dalam larutan jenuh air

garam, hasil kali ion sama dengan Ksp. Jika dua larutan ion-ion

dari garam dicampurkan dan jika  ternyata hasil kali ion melebihi 

Ksp,  maka pengendapan pun akan terjadi (Campbell, 2002).

Teknik lain yang dapat lebih baik melalui prinsip-prinsip 

kesetimbangan kelarutan adalah pengendapan sebagian.  Istilah

ini mengacu pada  keadaan dengan dua atau lebih ion dalam

larutan, yang  masing-masing dapat diendapkan oleh pereaksi

yang sama, kemudian dipisahkan  oleh reaksi tersebut (Chang,

2003).

III. ALAT DAN BAHAN

A.Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah

tabung reaksi, pemanas, gelas kimia, pipet tetes, sudip,

neraca analitik, dan penjepit.

B.Bahan

Bahan-bahan yang diperlukan pada percobaan ini

adalah larutan H2SO4 2 M, larutan NaOH 2 M, larutan KBr 2

M, larutan CuSO4 2 M, larutan dikromat, larutan tiosulfat,

padatan NaNO2, syringe (suntikan), balon, kertas lakmus

dan es batu.

IV. PROSEDUR KERJA

A.Pertimbangan Umum

1. Masing-masing 1 mL larutan CuSO4 2 M dimasukkan

dan 1 mL larutan KBr 2 M ke dalam 5 buah tabung

reaksi. Tabung reaksi 1 sebagai kontrol.

2. Tabung reaksi 2 dipanaskan diatas hot plate selama 5

menit, kemudian mengamati perubahan yang terjadi.

3. Tabung reaksi 3 dimasukkan ke dalam gelas kimia

berisi es batu selama 5 menit, diamati perubahan yang

terjadi.

4. Sebanyak 1 mL larutan H2SO4 2 M dimasukkan ke dalam

tabung reaksi 4, mengocok campuran dan mengamati

perubahan yang terjadi.

5. Sebanyak 1 mL larutan NaOH 2 M ke dalam tabung

reaksi 5, mengocok campuran dan mengamati

perubahan yang terjadi.

6. Membandingkan hasil dari tabung 2, 3, 4, dan 5 dengan

tabung 1.

B.Pembuangan Limbah Larutan Cr(VI)

1. Sebanyak 10 tetes larutan dikromat dimasukkan ke

dalam tabung reaksi, 30 tetes larutan tiosulfat dan 5

tetes H2SO4 ditambahkan. Larutan dikocok hingga

campuran homogen.

2. Diamati perubahan yang terjadi.

3. Mengukur pH dengan menggunakan kertas lakmus.

C.Pengumpulan Gas Untuk Penambahan Tekanan

(Collecting Gasses For Pressurization)

1. Padatan NaNO2 sebanyak 0,5 gram dimasukkan ke dalam

tabung reaksi, kemudian ditutup tabung reaksi dengan

balon yang diikat menggunakan karet gelang.

2. Sebanyak 2 mL larutan H2SO4 2 M ditambahkan melalui

jarum syringe yang ditusukkan melewati balon.

3. Plunger dari jarum syringe yang berbeda ditarik ketika

gas terbentuk hingga syringe terisi gas. Perubahan

warna diamati dengan mengatur variasi tekanan gas.

Kertas putih digunakan sebagai latar belakang untuk

membantu pengamatan warna.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil dan Perhitungan

1. Hasil

N

o

Langkah kerja Hasil pengamatan

1.

2.

3.

Pertimbangan umum

1 ml CuSO4 + 1 ml KBr

(kontrol)

1 mlCuSO4 + 1 mlKBr

(dipanaskan)

1 mlCuSO4 + 1 mlKBr

(didinginkan)

1 mlCuSO4 + 1 mlKBr + 1

mlH2SO4

1 mlCuSO4 + 1 mlKBr + 1

mlNaOH

Pembuangan limbah larutan

Cr (VI)

10 tetes kromat + 5 tetes

H2SO4

Ditambahkan 30 tetes tiosulfat

Pengumpulan gas untuk

penambahan tekanan

0,5 g NaNO2 + 2 mL H2SO4 2 M

(reaksi terjadi didalam balon)

Larutan berwarna hijau

kebiruan

Larutan berwarna hijau

Larutan berwarna biru

Larutan berwarna biru

kehijauan

Larutan berwarna biru

keruh

Larutan berwarna orange

Larutan berwarna hijau (pH

= 1)

Menghasilkan gas dengan

bau yang menyengat.

Sebelum diberi tekanan gas

berwarna jingga dan ketika

tekanan ditingkatkan warna

gas menjadi lebih pekat

(berwarna cokelat)

B. Pembahasan

Kesetimbangan adalah prosos dinamis ketika reaksi ke

depan dan reaksi balik terjadi pada laju yang sama tetapi pada

arah yang berlawanan. Konsentrasi dari setiap zat tinggal tetap

pada suhu konstan. Banyak reaksi kimia tidak sampai berakhir,

dan mencapai suatu titik ketika konsentrasi zat-zat pereaksi dan

produk tidak lagi berubah dengan berubahnya waktu. Molekul-

molekul telah berubah dari pereaksi menjadi produk dan dari

produk menjadi preaksi, tetapi tanpa perubahan netto

konsentrasinya. Sedangkan menurut Asas Le chatelier yang

menyatakan bahwa jika suatu perubahan yaitu perubahan

konsentrasi , tekanan, volume, atau suhu diterapakan pada

suatu system yang berada pada keadaan setimbang, system

tersebut akan bergeser ke arah yang akan memperkecil

pengaruh perubahan tersebut. Dalam percobaan ini praktikan

harus mampu memahami pengaruh perubahan beberapa kondisi

reaksi terhadap kesetimbangan reaksi serta mampu menjelaskan

pengaruh perubahan kondisi reaksi terhadap kesetimbangan

berdasarkan asas Le Chatelier.

Kesetimbangan rekasi berdasarkan teori tumbukan

menjelaskan bahwa reaksi berlangsung sebagai hasil tumbukan

antar partikel pereaksi. Akan tetapi, tidaklah setiap tumbukan

menghasilkan reaksi, melainkan hanya tumbukan antar partikel

yang memiliki energi cukup serta arah tumbukan yang tepat.

Pada percobaan petama yaitu perbandingan umum, dimana

pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kesetimbangan

rekasi dengan perlakuan yang berbeda terhadap sampel. Hal

pertama yang dilakukan yaitu membuat tiga sampel kecil,

sampel satu sebagai control sedangkan sampel dua dan tiga

sebagai analisis yang akan diberikan perlakuan yaitu :

pemanasan, pendinginan, penambahan asam, dan penambahan

basa.

Jika sistem kesetimbangan diubah suhunya maka sistem

akan bereaksi dengan cara yang berbeda dengan gangguan

konsentrasi. Reaksi terhadap gangguan suhu sangat bergantung

pada sifat-sifat termokimia dari spesi yang terdapat dalam

sistem kesetimbangan. Seperti telah dibahas pada Bab

Termokimia, ada reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Reaksi

eksoterm dapat berubah menjadi reaksi endoterm jika reaksinya

dibalikkan, sedangkan nilai ΔH reaksi tetap hanya tandanya saja

yang berubah. Jika sifat-sifat termokimia diterapkan ke dalam

sistem reaksi yang membentuk kesetimbangan maka untuk

reaksi ke arah hasil reaksi yang bersifat eksoterm, reaksi ke arah

sebaliknya bersifat endoterm dengan harga ΔH sama, tetapi

berbeda tanda. Menurut Le Chatelier, jika reaksi kesetimbangan

diubah suhunya maka sistem akan melakukan tindakan dengan

cara meminimalkan pengaruh suhu tersebut. jika suhu dinaikkan,

posisi kesetimbangan bergeser ke arah (endoterm). Sebaliknya,

jika suhu diturunkan, posisi kesetimbangan bergeser ke arah

(eksoterm).

Jika pada sistem kesetimbangan dilakukan penambahan

atau pengurangan salah satu pereaksi atau hasil reaksi, sistem

akan mengadakan reaksi untuk mengurangi gangguan tersebut.

Jika ke dalam sistem reaksi, konsentrasi pereaksi dinaikkan atau

konsentrasi pereaksi dikurangi maka posisi kesetimbangan akan

bergeser ke arah pembentukan hasil reaksi.

Pada masing-masing tabung reaksi diberikan sampel yang

sama yaitu larutan KBr dan CuSO4 larutan ini memberikan warna

biru kehijauan. Pada perlakuan pemanasan, setelah sampel

dipanaskan beberapa saat didapatkan warna yang berbeda

dengan warna awal yaitu hijau sedangkan pada perlakuan

pendinginanwarna berubah menjadi biru. Pada perlakuan

pembahan asam dan basa didapatkan warna yang berbeda, pada

penambahan basa (NaOH) warna berubah menjadi biru keruh.

Sedangkan pada penambahan asam (H2SO4) larutan tetap

berwaran biru kehijauan.

Hal ini membuktikan bahwa adanya kesetimbangan reaksi

yang terjadi pada proses tersebut. berdasarkan teori tumbukan

kesetimbangan reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

konsentrasi, temperatur dan luas permukaan bidang sentuh.

Dalam hal ini Semakin besar konsentrasi suatu larutan, semakin

banyak molekul yang terkandung di dalamnya. Dengan

demikian, semakin sering terjadi tumbukan di antara molekul-

molekul tersebut. Hal itu berarti hanya sebagian dari tumbukan

molekul yang menghasilkan reaksi. Keadaan itu didasarkan pada

2 faktor, yaitu: hanya molekul-molekul yang lebih energik yang

akan menghasilkan reaksi sebagai hasil tumbukan; 

kemungkinan suatu tumbukan tertentu untuk menghasilkan

reaksi kimia tergantung dari orientasi molekul yang

bertumbukan. 

Pada perlakuan pemanasan dapat dilihat dari reaksi yang

dihasilkan yaitu:

Panas + CuSO4(ag) + 4KBr(aq) K2(CuBr4) (aq)+K2SO4(aq)

        ( biru)                                                    ( hijau )

Sedangkan pada proses pendinginan perubahan warna dari biru

kehijauan menjadi biru hal ini disebabkan karena suhu dingin

menggeser keseteimbangan dan membembentuk  larutan yang

bergeser kesebelah kiri dan membentuk atau berubah menjadi

warna hijau.  Larutan yang berwarna biru tersebut selanjutnya

dipanaskan dan akhirnya berwarna hijau . hal ini disebabkan

karena suhu panas menggeser keseteimbangan kekanan (hijau).

Begitu pula halnya dengan penambahan asam dan basa.

Salah satu limbah B3 yang berbahaya adalah yang

mengandung logam berat Cr(VI), yang biasanya berasal dari

industri electroplating, cat/pigmen dan penyamakan kulit. Logam

Cr(VI) menjadi begitu populer karena sifatnya yang

karsinogenik.Logam Cr di alam terdapat dalam dua bentuk

oksida, yaitu Cr(III) dan Cr(VI). Uniknya hanya Cr(VI) yang

bersifat karsinogenik sedangkan Cr(III) tidak. Toksisitas Cr(III)

hanya sekitar 1/100 kali Cr(VI), bahkan menurut penelitian Cr(III)

ternyata merupakan salah satu nutrisi yang dibutuhkan tubuh

manusia dengan kadar 50-200 mikrogram per hari. Cr(VI) mudah

larut dalam air dan membentuk divalent oxyanion yaitu kromat

dan dikromat.

Cr(III) mempunyai sifat mudah diendapkan atau diabsorpsi

oleh senyawa organik maupun anorganik pada kondisi basa,

sehingga pengolahan limbahnya dapat dilakukan dengan metode

presipitasi di mana akan terbentuk endapan senyawa hidroksida.

Metode ini tidak bisa digunakan pada limbah yang mengandung

Cr(VI), sehingga untuk limbah yang mengandung Cr(VI) harus

direduksi terlebih dahulu menjadi Cr(III). Hal ini karena pada

kondisi basa akan terjadi reaksi kesetimbangan senyawa

dikromat dan kromat seperti di bawah ini:

Cr2O72-  +  2OH-            <=>         2CrO4

2-   +    H2O

Oranye                                         Kuning

Pada kondisi asam reaksi akan bergerak ke kiri menjadi

dikomat, sedangkan pada kondisi basa kesetimbangan akan

bergerak ke kanan.

Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) harus dilakukan dalam

suasana asam dengan langkah-langkah sebagai berikut.

Pertama-tama air limbah dikondisikan pada pH 2.0 sampai 2.5

dengan asam sulfat. Kemudian direduksi dengan menggunakan

bahan pereduksi yaitu tiosulfat hingga larutan berwarna hijau

dan pH 7. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks) berlangsung cepat

dan ditandai dengan perubahan warna dari warna oranye/kuning

menjadi hijau. Perubahan warna ini menandakan telah terjadi

perubahan ke senyawa Cr(III). Senyawa Cr(VI) yang telah

tereduksi menjadi Cr(III) menjadi aman untuk dibuang ke sistem

pembuangan public sebab toksisitasnya telah menurun.

Sistem kesetimbangan gas mempungai tekanan dan volume tertentu. jika

tekanan sistem diperbesar atau diperkecil, ada kesetimbangan yang terganggu dan

adapula yang tidak tergangu, tergantung pada jumlah koofisien pereaksi dan hasil

reaksi.Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, kesetimbangan akan

bergeser ke arah jumlah koefisien yang kecil. Sebaliknya, jika tekanan diperkecil

atau volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien

yang besar. Tetapi, jika jumlah koefisien pereaksi sama dengan koefisien hasil

reaksi, perubahan tekanan atau volume tidak akan menggeser kesetimbangan. 

Pada percobaan yang telah dilakukan untuk menguji faktor tekanan dan

volume terhadap kesetimbangan reaksi dengan menggunakan padatan

NaNO2dengan H2SO4 yang direkasikan didalam balon, dengan reaksi sebagai

berikut :

2 NaNO2 + H2SO4 Na2SO4 + 2 NO2 + H2

(padatan) (larutan) (garam) (gas cokelat) (gelembung)

Jika tekanan sistem dinaikkan dengan cara memperkecil volume

wadah, sistem akan bereaksi sedemikian rupa sehingga

pengaruh volume sekecil mungkin. Tekanan diperbesar atau

volume wadah diperkecil, memacu sistem untuk memperkecil

pengaruh tekanan dengan cara mengurangi jumlah molekul.

Frekuensi dan jumlah molekul yang bertumbukan dengan

dinding wadah makin sedikit sehingga kenaikan tekanan menjadi

minimum. Dengan demikian, posisi kesetimbangan akan

bergeser ke arah yang jumlah molekulnya paling sedikit.

Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan jumlah

molekul. Oleh karena itu, kesetimbangan akan bergeser ke arah

pembentukan NaNO2sebab jumlah molekulnya lebih kecil dari

jumlah molekul produk NO2. Sehingga pada saat tekanan

dinaikan terbentuk gas yang semakin pekat (berwarna cokelat)

dari warna semula yaitu gas berwarna jingga.

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah :

1. Kesetimbangan reaksi adalah suatu keadaan dimana kedua

proses yang berlawanan, yakni proses reaksi pembentukan

produk (dari reaktan) dan pembentukan reaktan (dari

produk) berjalan secara simultan dengan tingkat laju reaksi

yang sama.

2. Kesetimbangan reaksi berdasarkan asas Le

Chateliermenyatakan bahwa jika suatu perubahan yaitu

perubahan konsentrasi , tekanan, volume, dan suhu.

3. Berdasarkan teori tumbukan kesetimbangan reaksi

dipengaruhi oleh konsentrasi, temperatur, tekanan dan

katalis.

4. Reduksi Cr (VI) menjadi Cr (III) dapat direduksi dengan

menggunakan asam sulfat dan pereduksi (tiosulfat).

5. Saat tekanan dinaikkan kesetimbangan reaksi akan

bergeser kearah molekul yang koefisiennya lebih kecil.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A. 2002. Biologi. Erlangga, Jakarta.

Chang. 2004. Kimia Dasar Edisi Ketiga Jilid 2. Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Dirckx. 2001. Kamus Ringkas Kedokteran Stedman. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

Hadyana, A. 2002. Kamus Kimia. Balai Pustaka, Jakarta.

Underwood, AL. 2001. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga,

Jakarta.

Syukri. 1999.  Kimia Dasar 1. Bandung, Penerbit ITB.