KESETIMBANGAN KIMIA A. Pendahuluan 1. Latar Belakang Keadaan setimbang adalah suatu keadaaan dimana konsentrasi seluruh zat tidak lagi mengalami perubahan, sebab zat-zat diruas kanan terbentuk dan terurai kembali dengan kecepatan yang sama. Keadaan kesetimbangan ini bersifat dinamis, artinya reaksi terus berlangsung dalam dua arah dengan kecepatan yang sama. Pada keadaan kesetimbangan tidak mengalami perubahan secara mikrokopis (perubahan yang dapat diamati atau diukur). Kesetimbangan kimia dibedakan atas kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Pada kesetimbangan homogen semua zat yang ada dalam sistem kesetimbangan memiliki fase yang sama ada dalam bentuk gas dan larutan. Di lingkungan sekitar kita sering terjadi reaksi kimia, baik secara kita sadari atau tidak. Pada dasarnya semua reaksi dapat kembali ke keadaan semula. Biasanya terjadi pada reaksi bolak-balik atau yang sering kita sebut dengan keadaan setimbang. Dalam beberapa percobaan beberapa reaksi dapat langsung direaksi kan menjadi reaktan kembali..dalam praktikum ini kita akan menetapkan hukum kesetimbangan kimia dan tetapan kesetimbangan dengan bantan alat spektrofotometer. Dalam pertanian, penerapan kesetimbangan berperan dalam pembuatan amoniak dengan proses Haber Bosch dan pembuatan asam sulfat menurut proses kontak. Amoniak sangat penting dalam bidang pertanian karena amoniak merupakan sumber nitrogen bagi tanaman. 2. Tujuan Praktikum Praktikum acara IV Kesetimbangan Kimia ini bertujuan untuk menentukan hukum kesetimbangan dan tetapan kesetimbangan kimia. 3. Waktu dan Tempat Praktikum acara IV ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 29 November 2012 pada pukul 07.00 10.00 WIB di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. B. Tinjauan Pustaka
Kesetimbangan dalam larutan adalah keadaan ketika laju reaksi pembentukan ion dari molekulnya sama dengan laju reaksi pembentukan molekul dari ionnya. Pada saat reaktan berkurang laju reaksi maju menurun, sedang pada saat hasil reaksi bertambah dan laju reaksi balik naik. Pada saat reaksi maju sama dengan laju reaksi balik maka kesetimbangan kimia terjadi (Anonim, 2001). Hukum distribusi atau partisipasi dapat dirumuskan apabila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang tidak dapat bercampur, maka pada suatu temperatur konstan antara kedua pelarut itu, dan angka banding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain apapun yang mungkin ada. Dalam kesetimbangan kimia, jika tekanan diperbesar sama dengan volume diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien-koefisien gas yang lebih kecil, dan jika tekanan diperkecil sama dengan volume diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien-koefisien gas yang lebih besar (Atkins, 1999). Kecepatan reaksi kimia pada suatu konstan sebanding dengan hasil kali konsentrasi zat yangbereaksi. Reaksi kimia bergerak menuju kesetimbangan yang dinamis, dimana terdapat reaktan dan produk, tetapi keduannya tidak lagi mempunyai kecenderungan untuk berubah. Kadang-kadang konsentrasi reaktan yang belum bereaksi di dalam campuran kesetimbangan, sehingga reaksi dikatakan reaksi yang sempurna. GN Lewis memperkenalkan besaran termodinamika baru yaitu keaktifan yang bias dipakai sebagai ganti antara konsentrasi zat yang dimaksud dengan suatu koefisien keaktifan (Syukri, 1999). Kesetimbangan adalah keadaan dimana reaksi berakhir dengan suatu campuran yang mengandung baik zat pereaksi maupun hasil reaksi. Hukum kesetimbangan adalah hasil kali konsentrasi setimbang zat yang berada di ruas kanan dibagi hasil kali konsentrasi setimbang zat yang berada di ruas kiri, masingg-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (Takeuchi, 2008). C. Alat. Bahan dan Cara Kerja
1. Alat a. Beker glass 50 ml b. Pipet c. Gelas ukur d. Tabung reaksi e. Spektrofotometer 2. Bahan a. Aquades b. Fe(NO3)3 0,2 M c. KCNS 0,002 M 3. Cara Kerja a. Menyediakan 5 tabung reaksi bersih (beri label no 1-5) b. Memasukkan 5 ml larutan KCNS 0,002 M tiap tabung c. Memasukkan dalam tabung 1 larutan Fe(NO3)3 0,2 M larutan dalam tabung 1 menjadi larutan standar d. Memasukkan larutan Fe(NO3)3 0,2 M 10 ml ke dalam baker glass 50 ml dan tambahkan aquades hingga volume larutan menjadi 25 ml (larutan A) e. Mengambil 5 ml larutan A dan masukkan ke dalam tabung 2. f. Memgambil 5 ml larutan A diatas dan masukkan ke dalam baker glass 50 ml, tambahkan aquades hingga volume 25 ml (larutan B) g. Mengambil 5 ml larutan perlakuan B, masukkan ke dalam tabung 3 h. Mengulangilangi langkah-langkah tersebut hingga tabung ke-5 berisi 5 ml larutan i. Menentukan konsentrasi larutan setiap tabung dengan spektrofotometer j. Mencari hubungan yang konstan, antara konsentrasi berbagai ion dalam keadaan setimbang dari masing-masing tabung reaksi. D. Hasil dan Analisis Pengamatan 1. Hasil Pengamatan Tabel 1.1 Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standart X (konsentrasi) Y (absorbansi) 0 0,000 1,5 0,187 3 0,302 4,5 0,551 6 0,702 7,5 0,827 Sumber : Laporan Sementara Tabel 1.2 Hasil Pengukuran absorbansi Larutan Sampel Tabung ke- Y (absorbansi) 5 0,044 4 0,053 3 0,187 2 0,719 Sumber : Laporan Sementara 2. Analisis Hasil Praktikum a. Persamaan Garis Regresi : a = 0,004 b = 0,112 x = 5 Y = a + bx = 0,004 + 0,112(5) = 0,56 (5 ; 0,56) Y = a + bx = 0,004 + 0,112(4) = 0,45 (4 ; 0,45) Y = a + bx = 0,004 + 0,112(3) = 0,34 (3 ; 0,34) Y = a + bx = 0,004 + 0,112(2) = 0,23 (2 ; 0,23) b.
Persamaan Garis Absorbansi : a = 0,004 b = 0,112 Y = a + bx = 0,004 + 0,112(0,044) = 0,0089 = 0,009 (0,044 ; 0,009) Y = a + bx = 0,004 + 0,112(0,053) = 0,0099 = 0,010 (0,053 ; 0,010) Y = a + bx = 0,004 + 0,112(0,187) = 0,0249 = 0,025 ( 0,187 ; 0,025 ) Y = a + bx = 0,04 + 0,112(0,719) = 0,845 = 0,85 (0,719 ; 0,85) E. Pembahasan dan Kesimpulan 1. Pembahasan Keadaan setimbang suatu reaksi dicapai bila kecepatan reaksi pembentuk zat-zat produk sama dengan kecepatan reaksi pembentukan zat-zat reaktan dan konsentrasi zat-zat tidak mengalami penambahan atau pengurangan. Dalam keadaan yang setimbang tidak terjadi perubahan secara makroskopis (perubahan dapat diamati dan diukur). Kesetimbangan kimia sifatnya dinamis, artinya reaksi terus berlangsung dalam dua arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Henry Louis Le Chateleir menyimpulkan pengaruh faktor luar terhadap kesetimbangan yang di kenal dengan azas Le Chatelier Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi-aksi tertentu, maka reaksi akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh reaksi tersebut. Faktor yang mempengaruhi kesetimbangan adalah pengaruh konsentrasi, perubahan volume dan tekanan, perubahan suhu, dan pengaruh katalisator. Pengaruh konsentrasi pada pergeseran kesetimbangan apabila konsentrasi salah satu zat diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser kearah yang berlawanan dari zat tersebut, sebaliknya jika konsentrasi salah satu zat diperkecil maka akan bergeser kearah zat tersebut. Perubahan volume, pengaruh tekanan terhadap kesetimbangan reaksi hanya berlaku untuk sistem reaksi yang melibatkan gas. Jika tekanan diperbesar sama dengan volume diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien reaksi kecil dan sebaliknya jika tekanan diperkecil sama dengan volume diperbesar maka reaksi ekan bergeser ke arah koefisien besar. Perubahan suhu jika suhu dinaikkan akan bergeser ke
arah yang membutuhkan kalor, sebaliknya jika suhu diturunkan maka akan, sebaliknya jika suhu diturunkan maka akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor. Pengaruh katalisator, akan mempercepat tercapainya keadaan yang setimbang tetapi, tidak ikut bereaksi. Pada hasil pengamatan diperoleh nilai absorbansi larutan standart dari konsentrasi 0 sampai 7,5 adalah 0,000; 0,187; 0,302; 0,551; 0,702; 0,827. Hal ini berarti sesuai dengan teori yaitu bila kosentrasi semakin besar atau semakin pekat, maka nilai absorbansi semakin besar. Begitu juga sebaliknya. Bila kosentrasi larutan semakin encer, maka nilai absorbansinya semakin mengecil pula. 2. Kesimpulan Berdasarkan praktikum kesetimbangan kimia ini dapat disimpulkan bahwa : a. Dalam pengukuran absorbansi larutan standart jika konsentrasi naik maka nilai absorbansi juga akan naik. b. Dalam pengukuran larutan sampel pada tabung ke-5 nilai absorbansinya 0,044, tabung ke-4 nilai absorbansinya 0,053, tabung ke-3 nilai absorbansinya 0,187, tabung ke-2 nilai absorbansinya 0,713. c. Terdapat 4 faktor yang dapat mempengaruhi kesetimbangan yaitu : perubahan kosentrasi, perubahan suhu, perubahan tekanan dan volume, dan pengaruh katalisator. DAFTAR PUSTAKA Anonym. 2001. www.chm.davidson.edu/chemistryapplets. Atkins, P.W.1990. Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat, Penerbit Erlangga. Jakarta. Brady, James E. Chemistry Principles and Structure. John Willey & Sons. New York. Keenan. 1999. Kimia Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta. Kleifelter. 2005. Kimia untuk Universitas. Erlangga. Jakarta. Mossom, Louis T. 1997. Chemistry Made Easy. Dell. New York.
Petrucci. H. 1995. Kimia Dasar, Prinsip, dan Terapan Modern. Erlangga. Jakarta. tsukardjo. 1990. Kimia Anorganik. Penerbit Rineka Cipta. Jakarta. Tony, Bird. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta