laporan m1 roidatun niswati repaired)
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Stoikiometri adalah cabang ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan
kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia). Dalam
percobaan ini akan membahas tentang stoikiometri larutan diantara zat-zat yang terlibat
reaksi sebagian atau seluruhnya yang berada dalam bentuk larutan atau endapan.
Oleh karena itu, dilakukan praktikum stoikiometri yang dapat diselesaikan dengan
hubungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuantitatif antara suatu
komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi.
1.2 Prinsip
Berdasarkan persamaan reaksi kimia, stoikiometri reaksi, dan perhitungan neraca
massa sederhana.
1.3 Tujuan
Mempelajari dan memahami pengertian stoikiometri reaksi dan istilah – istilah
terkait.
Melatih melakukan perhitungan neraca massa sederhana.
Apa lagi tambahkan, dan perhatikan rata kanan dan kirinya,,,,
BAB II
TEORI DASAR
Salah satu aspek penting dari reaksi kimia adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat
yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi.
Stoikiometri (stoi-kee-ah-met-tree) merupakan bidang dalam ilmu kimia yang
menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik
sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi. Stoikiometri juga menyangkut
perbandingan atom antar unsur-unsur dalam suatu rumus kimia, misalnya perbandingan
atom H dan atom O dalam molekul H2O. Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani
yaitu stoicheon yang artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli
Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang pertama kali
meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya stoikiometri adalah ilmu
tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau pengukuran perbandingan antar unsur
kimia yang satu dengan yang lain.
Stoikiometri erat kaitannya dengan perhitungan kimia. Untuk menyelesaikan soal-
soal perhitungan kimia digunakan asas-asas stoikiometri yaitu antara lain persamaan
kimia dan konsep mol.
Persamaan reaksi merupakan salah satu langkah untuk merangkum apa yang terjadi
dalam suatu reaksi kimia. Persamaan kimia dapat dijelaskan secara lisan maupun tulisan,
yaitu melalui rumus reaksi kimia. Senyawa yang akan mengalami reaksi kimia disebut
Reaktan. Reaktan dituliskan di ruas kiri pada reaksi kimia, sedangkan senyawa yang
dihasilkan setelah reaksi kimia dinamakan Produk. Produk dituliskan di ruas kanan pada
reaksi kimia.
2.1 Konsep Mol
Bilangan Avogadro
2 atom H+1atom O→ 1 molekul H 2 O
1 lusin = 12 buah
1 mol = partikel
2.2 Pengukuran Mol Atom-Atom
Dalam suatu reaksi kimia, atom-atom atau molekul akan bergabung dalam
perbandingan angka yang bulat. Telah dijelaskan bahwa satu mol terdiri dari 6,022x1023
partikel. Angka ini tidaklah dipilih secara sembarangan, melainkan merupakan jumlah
atom dalam suatu sampel dari tiap elemen yang mempunyai massa dalam gram yang
jumlah angkanya sama dengan massa atom elemen tersebut, misalnya massa atom dari
karbon adalah 12,011, maka 1mol atom karbon mempunyai massa 12,011 g.
Demikian juga massa atom dari oksigen adalah 15,9994, jadi 1 mol atom oksigen
mempunyai massa 15,9994 g.
1 mol C = 12,011 C
1 mol O = 15,9994 O
Maka keseimbanganlah yang menjadi alat untuk mengukur mol. Untuk mendapat
satu mol dari tiap elemen, yang perlukan adalah melihat massa atom dari elemen
tersebut. Angka yang didapat adalah jumlah dari gram elemen tersebut yang harus ambil
untuk mendapatkan 1 mol elemen tersebut.
2.3 Pengukuran Mol dari Senyawa
Seperti pada elemen, secara tak langsung persamaan diatas juga dapat dipakai
untuk menghitung mol dari senyawa. Jalan yang termudah adalah dengan menambahkan
semua massa atom yang ada dalam elemen. Bila zat terdiri dari molekul-molekul
(misalnya CO2 , H2 O atau NH3 ), maka jumlah dari massa atom disebut massa molekul
atau Berat molekul. Kedua istilah ini dipakai berganti-ganti). Sehingga massa molekul
dari CO2 adalah:
C 1x12,0 u = 12,0 u
2 O 2x16,0 u = 32,0 u
CO2 total = 44,0 u
Demikian juga massa molekul dari H2 O = 18,0 u dan dari NH3 = 17,0 u. Berat
dari 1 mole zat didapat hanya dengan menuliskan massa molekulnya dengan satuan
gram. Jadi,
1 mol CO2 = 44,0 g
1 mol H2 O = 18,0 g
1 mol NH3 = 17,0 g
Ditemukan bnyak senyawa yang tak mengandung molekul yang jelas. Kita akan
menemukan bahwa bila suatu atom bereaksi, acap kali ia akan mendapat atau kehilangan
partikel yang bermuatan negatif yang disebut elektron. Natrium dan klor akan bereaksi
secara ini. Bila natrium klorida, NaCl, terbentuk dari elemennya, tiap atom Na akan
kehilangan satu elektron, sedangkan tiap atom klor akan mendapat elektron. Pada
mulanya unsur Na dan Cl bermuatan atom listrik netral, tetapi pada saat pembentukan
NaCl, atom-atom ini akan mendapat muatan. Ini akan ditulis sebagai Na+
(positif karena
Na kehilangan satu muatan elektron negatif) dan C1−
(negatif karena C1 mendapat satu
elektron). Atom atau kumpulan ataom yang mendapat muatan listrik disebut ion. Kerana
NaC1 padat terdiri dari Na+ dan Cl−
, dikatakan adalah senyawa ion.
Perlu diketahuai bahwa senyawa ion tak mengandung molekul. Rumusnya hanya
menyatakan perbandingan dari berbagai atom dalam senyawa. Dalam NaCl,
perbandingan ataomnya adalah 1:1. Pada senyawa CaCl2, perbandingan dari atom Ca dan
Cl adalah 1:2 . Dari pada menggunakan istilah molekul NaCl atau CaCl2, lebih baik
digunakan istilah satuan rumus untuk membedakan dua ion pada NaCl (Na+
dan Cl−
)
atau tiga ion pada CaCl2 .
Untuk senyawa ion, jumlah massa atom dari elemen-elemen yang ada dalam rumus
dikenal sebagai massa rumus atau Berat Rumus. untuk NaCl ini 22,99 - 35,44 = 58,44.
satu mol NaC1 (6,022 x 1023
satuan rumus dari NaCl) mengandung 58,44 g NaCl. Tentu
saja penggunaan istilah massa rumus tak hanya untuk senyawa ion. Dapat juga
digunakan untuk senyawa molekuler, dalam hal ini istilah massaformila dan massa
molekul mempunyai arti yang sama.
2.4 Komposisi Persen
Suatu cara pengiraan yang sederhana, tetapi sangat berguna dan sering dipakai
adalah perhitungan komposisi persen dari suatu senyawa yaitu persentase dari massa
total (disebut juga persen berat) yang diberikan oleh tiap elemen. Cara penentuan
komposisi persen ini dijelaskan pada contoh berikut
Contoh soal
Berapa komposisi persen dari kloroform CHCl3, suatu zat yang pernah dipakai
sebagai zat anestesi.
Solusi
2.5 Rumus Empiris dan Molekul
Angka-angka dalam rumus empiris menyatakan perbandingan atom dalam suatu
senyawa, misalnya CH2 perbandingan atom C : H adalah 1:2 dan seperti telah dipelajari
perbandingan atom sama dengan mol. Untuk menghitung rumus empiris, kita harus
mengetahui massa dari setiap unsur dalam senyawa yang diberikan.
Contoh soal
Suatu sampel dari gas yang berwarna cokelat yang merupakan polutan utama
udara ternyata mengandung 2,34 g N dan 5,34 g O. Bagaimana rumus paling sederhana
dari senyawa ini?
Solusi
Di dalam praktek, jarang terdapat peristiwa dimana reaksi berjalan secara
stoikiometri tepat. Biasanya, salah satu reaktan berada dalam jumlah yang berlebihan,
sehingga reaksi tidak bisa berjalan stoikiometris. Pada akhir reaksi masih ada sisa-sisa
jenuh reaktan. Dalam perhitungan kuantitatif sistem reaksi yang demikian, perlu diketahui
beberapa istilah seperti di bawah ini :
1. Limiting reactant (reaksi pembatas)
Reaktan yang jumlah molnya paling sedikit bila ditinjau dari segi stoikiometri atau
reaktan yang akan habis terlebih dulu dibanding reaktan lainnya
2. Excess reactant (zat reaktan yang berlebihan)
Proses kelebihan didasarkan pada jumlah lebih diatas reaktan pembatas menurut
persamaan kimia.
% excess= mol berlebihmol yang diperlukanuntuk bereaksi denganreaksi pembatas
×100 %
Jumlah mol kelebihannya = (mol umpan ) – (mol kebutuhan teoritisnya).
Teoritis merupakan kondisi jika reaktan pembatas habis bereaksi.
3. Konversi
Merupakan bagian dari umpan (reaktan) atau zat tertentu dalam umpan yang berubah
menjadi hasil (produk). Konversi berhubungan dengan tingkat kesempurnaan reaksi,
biasanya dinyatakan dalam %.
Konversi= Jumlah mol reaktan yangmasuk reaktorJumlahmol reaktan yangbereaksi
×100 %
4. Keselektifan
Menyatakan jumlah hasil yang diinginkan, dinyatakan dalam bagian atau % umpan
yang mungkin secara teoritis mudah diubah.
5. Yield/Perolehan
Menyatakan berat atau mol total hasil bagi dengan berat atau mol reaktan semula. Bila
lebih dari satu hasil atau reaktan, harus dijelaskan yield didasarkan atas zat yang mana
(atas dasar yang diumpankan atau atas dasar yang dikonversikan).
BAB III
HASIL PERCOBAAN
3.1 Percobaan 1 (Penentuan Kadar CaO dan Na2CO3)
No Nama Zat Konsentrasi Hasil Perhitungan Persentasi
1 CaO 0,214 M 10,08%
2 Na2CO3 0,1509 M 117,79%
Tabel 3.1 Konsentrasi hasil perhitungan dan persentasi hasil percobaan.
3.2 Percobaan 2 (Pembentukan NaOH)
Densitas Rafinat = 1,016 g/ml
Massa NaOH di rafinat = 0,148 gram
Massa NaOH di ekstrak = 0,1408 gram NaOH
BAB IV
PEMBAHASAN
Pada percobaan penentuan kadar CaO dan Na2CO3, setelah dilakukan titrasi
terjadi perubahan warna, pada titrasi CaO oleh EDTA terjadi perubahan warna dari
pink muda menjadi ungu muda karena indikator yang digunakan adalah mureksid
karena mureksid merupakan indikator ion logam yang akan berikatan logam pada saat
terjadi kestabilan antara EDTA dan CaO yaitu ketika CaO telah berubah menjadi Ca2+
sehingga ion logam telah berikatan kompleks dengan EDTA, hal ini terjadi pada
volume 27,5 ml dan 26,5 ml yang ditandai dengan perubahan warna dari pink muda
menjadi ungu muda.
Sedangkan pada titrasi Na2CO3 oleh HCl terjadi perubahan warna dari kuning
menjadi pink orange karena indikator yang digunakan adalah metil jingga karena
indikator tersebut memiliki pH range antara 3,1 – 4,4, indikator ini akan akan berubah
warna menjadi pink orange apabila larutan dalam keadaan asam, sehingga pada titrasi
Na2CO3 oleh HCl berubah warna setelah volume 44,4 ml dan 44,5 ml pada volume
tersebut berarti larutan dalam keadaaan asam.
Prosentase CaO yang diperoleh sebesar 10,08 % sedangkan prosentase Na2CO3
yang diperoleh sebesar 117,79% karena molaritas EDTA yang digunakan sangat kecil
yaitu hanya 0,02 M sehingga berpengaruh terhadap prosentase CaO, sedangkan
molaritas HCl cukup pekat sehingga prosentase Na2CO3 sangat besar.
Densitas rafinat yang diperoleh yaitu 1,016 g/ml lebih besar dari densitas air
0,998 g/ml hal ini berarti massa jenis NaOH lebih besar dari air, artinya molekul –
molekul larutan NaOH lebih rapat dibandingkan molekul – molekul air sehingga
densitas NaOH lebih besar dibandingkan densitas air. Berat NaOH yang terdapat dalam
rafinat adalah 0,148 gram NaOH, sedangkan dalam ekstrak adalah 0,1408 gram NaOH .
BAB V
KESIMPULAN
Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan :
1. Pada titrasi CaO dengan EDTA menggunakan indikator mureksid terjadi
perubahan warna dari pink muda ke ungu muda.
2. Pada titrasi NaOH dengan HCl menggunakan indikator metil jingga terjadi
perubahan warna dari kuning ke pink orange.
3. Persen (%) CaO adalah sebesar 10,08 %.
4. Persen (%) Na2CO3 adalah sebesar 117,79%.
5. Densitas NaOH adalah 1,016 g/ml.
6. Densitas suatu zat dipengaruhi oleh jenis zat itu sendiri.
7. Berat NaOH dalam rafinat 0,148 gram NaOH .
8. Berat NaOH dalam rafinat 0,1408 gram NaOH .
DAFTAR PUSTAKA
1. Basset, J. dkk. 1994. Buku Ajar Vogel:Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik.
Terjemahan A. Hadyana Pudjaatmaka dan L. Setiono. Penerbit Buku Kedokteran
EGC. Jakarta.
2. www. chem-is-try.org
3. www.wikipedia.or.id
LAMPIRAN A
DATA PERCOBAAN
A.1 Penentuan Kadar CaO dan Na 2 CO 3
Massa CaO = 3 gram dalam 250 ml
Massa Na 2 CO 3 = 4 gram dalam 250 ml
Molaritas HCl = 0,2 M dalam 250 ml
Molaritas EDTA = 0,02 M dalam 250 ml
Titrasi CaO dengan EDTA, indikator murexid
Warna Awal Warna Akhir Volume Titrasi ke 1 Volume Titrasi ke 2
Pink Muda Ungu Muda 27,5 ml 26,5 ml
Tabel A.1.a Data hasil titrasi CaO dan EDTA
Titrasi NaOH dengan HCl, indikator Metil Jingga
Warna Awal Warna Akhir Volume Titrasi ke 1 Volume Titrasi ke 2
Kuning Pink orange 44,4 ml 44,5 ml
Tabel A.1.b Data hasil titrasi NaOH dan HCl
A.2 Reaksi Pembentukan NaOH
Massa CaO = 20 gram
Massa Na2 CO 3 = 10 gram
Waktu Pengadukan = 10 menit
Waktu Pengendapan = 10 menit
Volume Air = 400 ml
Volume Rafinat = 302 ml
Massa basah ekstrak + kertas saring = 101,9 gram
Massa kering ekstrak + kertas saring = 55 gram
Massa Piknometer kosong = 17,8 gram
Massa Piknometer + Air = 64,7 gram
Massa Piknometer + NaOH = 68,3 gram
Massa Kertas Saring = 0,8 gram
LAMPIRAN B
CONTOH PERHITUNGAN
B.1 Penentuan Kadar CaO dan Na2 CO3
Konsentrasi CaO
CaO= Massa CaO×1000BM CaO ×Vlarutan
¿ 3 gram× 100056 gr /mol ×250 ml
¿0,214 M
Konsentrasi Na2 CO3
Na2CO3=Massa Na2CO3× 1000
BM Na2 CO3×Vlarutan
¿ 4 gram ×1000106 gr /mol×250 ml
¿0,1509 M
Massa EDTA yang diperlukan
Massa EDTA=M × BM ×V1000
¿ 0,02 M ×372,24 gr /mol ×250 ml1000
¿1,8612 gram
Volume HCl yang dipipet
MHCl=%× 1000× ρBM × V
¿ 37 %×1000 × 1,19 gr /ml36,5×1000 ml
¿12,06 M=12,06 N
MakaVolume HCl
V 1 × N1=V 2 × N2
V 1=250 ml× 0,2 N
12,06 N=4,14 ml
Menghitung % CaO
%CaO=M EDTA ×V EDTA × BECaO ×V larutan× 100 %
MassaCaO ×V sample ×1000
¿ 0,02 M ×27 ml × 56 ×2503 gram ×25 ml ×1000
×100 %
¿10,08 %
Menghitung % Na2 CO3
% Na2 CO3=M HCl× V HCl× BENa2 CO3
× V larutan
MassaNa2 CO3×V sample ×1000
× 100 %
¿ 0,2 M × 44,45 ml ×53 ×2504 gram ×25 ml ×1000
×100 %
¿117,79%
B.2 Reaksi Pembentukkan NaOH
Kalibrasi PiknometerV pikno=
Massa AirDensitas Air
¿ 49,6 gram
0,998g
ml
¿49,69 ml
Menghitung Densitas Rafinatρrafinat=
massa ( pikno+rafinat )−massa piknokoson gV pikno
¿ 68,3 gram−17,8 gram49,69 ml
¿1,016 g/ml
Kadungan NaOH dalam Rafinat dan Ekstrak
Reaksi :
CaO+ H 2O →Ca ¿
Ca ¿Diketahui :mol CaO=20 gram
56g
mol
=0,357 mol
mol Na2 CO3=10 gram
106g
mol
=0,094 mol
Dari reaksi :
CaO+ H 2O →Ca ¿Mol Ca(OH)2 = Mol CaO= 0,357 molCa ¿Mula-mula : 0,357 0,094 Reaksi : 0,094 0,094 0,188 0,094 Setimbang : 0,263 - 0,188 0,094
Massa NaOH=Mol NaOH × BM NaOH
¿0,188 mol×40 gmol
¿7,52 gram
Massa NaOH dalam Rafinat
Diketahui :
Yield / massa rafinat yang diperoleh = 50.5 gr
Massa NaOH dalam Rafinat=Massa NaOHYield
=7,5250,5
=0,148 NaOH
Massa NaOH dalam Ekstrak
Massa kering ekstrak + kertas saring = 55 gram
Massa kertas saring = 1,6
Massa kering ekstrak = 55 – 1,6 =53,4 gram
Massa NaOH = 7,52 gram
Massa NaOH dalam ekstrak = Massa NaOHYield
= 7,5255−1,6
=0,1408 NaOH
LAMPIRAN C
PROSEDUR PERCOBAAN
C.1 Penentuan Kadar CaO dan Na2 CO3
1. Menimbang 3 gram CaO dan 4 gram Na2CO3
2. Melarutkan padatan CaO dan Na2 CO3 dalam labu takar 250 ml, dan 25 ml masing-
masing dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 250 ml.
3. Menimbang 1,86 gr EDTA dan mengencerkannya dalam labu takar 250 ml,
Mengambil 4,145 ml HCl dan mengencerkan dalam labu takar 250 ml.
CaO Na 2 CO 3
CaO Na2CO3CaO Na2CO3
EDTA EDTA + aquades
HClHCl + aquades
4. Mentitrasi CaO dengan EDTA memakai indikator murexid dan mentitrasi Na2CO3
dengan HCl memakai indikator Metil Jingga.
C.2 Reaksi Pembentukkan NaOH
1. Menimbang padatan 20 gr CaO dan 10 gr Na2CO3
2. Memasukkan CaO kedalam gelas kimia 500 ml ditambah aquades 400 ml dan
mengaduknya denga pengaduk bermotor selama 10 menit kemudian diendapkan.
3. Memasukkan Na2CO3 kedalam Gelas Tersebut dan mengaduknya selama 10 menit
kemudian diendapkan 10 menit.
EDTA
CaO
HCl
Na 2 CO 3
CaO Na 2 CO 3
CaO + aquades
4. Menimbang piknometer kosong, piknometer + air dan piknometer + rafinat.
5. Menyaring larutan sehingga terpisahkan antara rafinat dan ekstrak, kemudian
mengukur volume larutan sebelum dan sesudah disaring, menimbang berat basah dan
oven ekstrak yang telah disaring hingga kering kemudian menimbang berat
keringnya.
LAMPIRAN D
KUIS
1. Sebutkan prinsip, tujuan, alat bahan dan Cara kerja!!
Na 2 CO 3 + CaO + aquades
Pikno kosong Pikno + air Pikno + rafinat
Rafinat
Ekstrak
Rafinat basah
Rafinat
Rafinat kering
2. Apa yang dimaksud reaktan berlebih, pembatas, konversi, selektivitas, perolehan?
3. Pada reaksi pembentukan NaOH tulislah reaksinya, jika massa CaO 40 gr, massa
Na2CO3 30 gr berapakah berat perolehan semuanya dan % perolehannya?
Jawaban
1. Terlampir
2. Sebagai berikut :
Limiting reactant (reaksi pembatas)
Reaktan yang jumlah molnya paling sedikit bila ditinjau dari segi stoikiometri
atau reaktan yang akan habis terlebih dulu dibanding reaktan lainnya
2. Excess reactant (zat reaktan yang berlebihan)
Proses kelebihan didasarkan pada jumlah lebih diatas reaktan pembatas menurut
persamaan kimia.
% excess = mol berlebih x 100 %
mol yang diperlukan untuk bereaksi dengan reaksi pembatas
Jumlah mol kelebihannya = (mol umpan ) – (mol kebutuhan teoritisnya).
Teoritis merupakan kondisi jika reaktan pembatas habis bereaksi.
Konversi
Merupakan bagian dari umpan (reaktan) atau zat tertentu dalam umpan yang
berubah menjadi hasil (produk). Konversi berhubungan dengan tingkat
kesempurnaan reaksi, biasanya dinyatakan dalam %.
Konversi = jumlah mol reaktan yang masuk reaktor x 100%
jumlah mol reaktan yang bereaksi
Keselektifan
Menyatakan jumlah hasil yang diinginkan, dinyatakan dalam bagian atau %
umpan yang mungkin secara teoritis mudah diubah.
Yield/Perolehan
Menyatakan berat atau mol total hasil bagi dengan berat atau mol reaktan semula.
Bila lebih dari satu hasil atau reaktan, harus dijelaskan yield didasarkan atas zat
yang mana (atas dasar yang diumpankan atau atas dasar yang dikonversikan).
3. Reaksi :
CaO+ H 2O →Ca ¿
Ca ¿
Diketahui :
mol CaO=40 gram
56g
mol
=0,714 mol
mol Na2 CO3=30 gram
106g
mol
=0,283 mol
Dari reaksi :
CaO+ H 2O →Ca ¿
Mol Ca(OH)2 = Mol CaO
= 0,357 mol
Ca ¿
Mula-mula : 0,714 0,283
Reaksi : 0,283 0,283 0,566 0,283
Setimbang : 0,431 - 0,566 0,283
Massa NaOH=Mol NaOH × BM NaOH
¿0,566 mol×40 gmol
¿22,64 gram
% Perolehan= Massa NaOHMassa Na2CO3
=22,6430
× 100 %=75,467 %