Makalah Praktikum Kimia, Kesetimbangan Kimia

Makalah Praktikum Kimia, Kesetimbangan Kimia

I.JUDUL : 

Kesetimbangan Kimia

II.TUJUAN :

1.Menjelaskan Pengaruh Perubahan Suhu Terhadap Kesetimbangan

2.Menjelaskan Pengaruh Penambahan Zat Terhadap Kesetimbangan

3.Menentukan Tetapan Kesetimbangan Kimia

III.DASAR TEORI

Secara termodinamika reaksi kimia dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu:

1.Reaksi spontan ( negatif)

2.Reaksi tidak spontan ( positif)

3.Reaksi kesetimbangan ( nol)

Pada umumnya reaksi kimia merupakan reaksi kesetimbangan.Reaksi kesetimbangan dapat dikenal dari sifat makroskopis yang konstan dalam suatu sistem tertutup atau dapat dianggap tertutup pada suhu tertentu misalnya proses pelarutan I2 dalam air.

Pada proses pelarutan I2 dalam air,mula-mula I2 larut membentuk larutan yang berwarna kuning,makin lama larutan makin berwarna lebih gelap dan akhirnya berwarna coklat tua,sementara dalam larutan masih terdapat kristal I yang jumlahmya tetap dan warna larutan tidak berubah lagi.Karena warna larutan tidak berubah lagi ,maka dikatakan kesetimbangan telah tercapai.Contoh tersebut menunjukkan bahwa dalam kesetimbangan dalam sistem tertutup pada suhu tertentu mempunyai sifat makroskopis konstan.

Untuk menunjukkan atau menjelaskan bahwa pada prosess pelarutan tersebut terjadi kesetimbangan dalam larutan I2,ditambahakan I2 yang bersifat radioaktif.setelah beberapa saat ternyata larutan juga bersifat radioaktif.Fakta ini menunjukkan bahwa ada I2 dari kristal yang larut dan ada I2 dari larutan yang mengendap dengan kecepatan sama karena warna larutan tidak berubah.Jadi,kesetimbangan kimia merupakan proses dinamis ,dimana proses molekular tetap berlangsung tetapi tidak terjadi perubahan yang bersifat makroskopis.

Jika larutan besi(III) tiosianat direaksikan dengan ion tiosianat akan menghasilkan larutan yang berwarna merah yang disebabkan terbentuknya ion FeSCN2+

Fe3+ + SCN- FeSCN2+

letak pergeseran kesetimbangan antara lain dipengaruhi oleh suhu dan penambahan zat.Untuk menentukan konsentrasi ion yang berwarna merah tersebut dapat diperkirakan secara visual dengan membandingkan terhadap sederet larutan yang sama tetapi bebeda konsentrasinya (larutan standard).

Bila secara visual warna larutan cuplikan sama dengan warna larutan standard,maka konsentrasi larutan cuplikan sama dengan konsentrasi larutan standard.Cara untuk menentukan konsentrasi yang lebih baik adalah dengan kalorimeter atau lebih baik lagi dengan filter fotometer dan lebih tepat lagi dengan spektofotometer.Dengan menggunakan spektofotometer intensitas (I) sinar yang ditransmisikan atau diabsorbsi oleh larutan dapat diukur.Intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi oleh larutan dapat ditentukan berdasarkan hukum Lambert Beer.

Ia = Intensitas sinar masuk

Ib = intensitas sinar yang diteruskan setelah melewati larutan

b = tebal larutan yang dilewati sinar

Bertdasarkan hukum Lambert Beer:

A=abc

Dimana:

A = Adsorban

a = Tetapan(absorbtivitas)

c = konsetrasi larutan

A memenuhi hubungan

Hukum Lambert Beer berlaku jikn larutan tidak terlalu pekat dan sinar yang digunakan monokromatis.Namun dalam batas kesalahan tertentu persamaan Lambert Beer dapat digunakan pada alat-alat visual.Apabila 2 buah tabung reaksi berisi larutan yang intensitas warnanya sama ,maka

Jika konsentrasi larutan 1 diketahui,maka konsentrasi larutan 2 dapat diketahui dengan mengukur tebal larutan 1 dan 2

Pada percobaan ini akan ditentukan harga tetapan kesetimbangan besi(III) tiosianat.Pengaruh penambahan zat terhadap kesetimbangan besi(III) tiosianat dan pengaruh suhu terhadap tetapan kesetimbangan .Fakta menunjukkan bahwa banyak reaksi yang dapat berlangsung secara reversible atau bolak-balik .Misalnyan campuran antara nitrogen dan hidrogen dengan perbandingan 1:3 suhu kamar tidak dapat berlangsung tetapi apabila campuran tersebut dipanaskan pada suhu 200oC dan tekanan 30,4 KPa serta adanya katalisator ternyata N2 dan H2 dapat bereaksi dengan cepat membentuk NH3

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Demikian juga pada suhu kamar NH3 tidak dapat terurai menjadi N2 dan H2 tetapi bila dipanasdkan pada 200oC dan tekanan 30,4 KPa serta adanya katalisator akan terurai menjadi N2 dan H2

2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)

Berdasarkan hasil percobaan baik reaksi antara N2 dan H2 maupun peruraian NH3 pada kondisi tersebut konsentrasi produk dan reaktan menjadi konstan setelah campuran mengandung 67,6% NH3 dan 32,4% terdiri dari N2 dan H2

Mengingat bahwa pada suhu dan tekanan tersebut N2 dan H2 dapat bereaksi menjadi NH3 dan sebaliknya.Fakta tersebut menunjukkkan bahwa reaksi anatara N2 dan H2 pada kondisi tertentu dapat berlangsung cepat dan konsentrasi N2 dan H2 semakin berkurang sedangkan konsentrasi NH3 semakin bertambah.Oleh karena itu NH3 yang terbentuk mula-mula akan terurai dengan lambat dan lama-lama menjadi cepat sehingga pada suatu saat setelah campuran mengandung NH3 sebanyak 67,6% kecepatan terbentuknya NH3 samadengan kecepatan terbentuknya H2.Sehingga banyaknya masing-masing komponen menjadi tetap.

Demikian juga pada faktor kedua,kecepatan terurainya NH3 mula-mula cepat tetapi makin lama makin berkurang karena konsentrasi NH3 makin berkurang sebaliknya N2 dan H2 yang terbentuk makin banyak,maka N2 dan H2 akan bereaksi membentuk NH3 dengan kecepatan yang makin bertambah.Pada suatu saat kecepatan terurainya NH3 samadengan kecepatan terbentuknya kembali NH3 sehingga banyaknya masing-masing komponen tetap.

Jadi reaksi tersebut dapat berlangsung bolak-balik atau reversible yang pada suatu ketika kecepatan terbentuknya produk samadengan kecepatan terbentuknya reaktan kembali,dikatakan reaksi tersebut dalam keadaan setimbang.

Harga kesetimbangan suatu reaksi kimia ditentukan hasil percobaan misalnya tetapan kesetimbangan reaksi

Ditentukan dengan mencampurkan H2 dan N2 dengan berbagai perbandingan pada suhu 500oC.Dapat disimpulkan bahwa pada reaksi kesetimbangan yang berlangsung pada suhu tetap ,maka hasil kali konsentrasi produk pangkat koefisien reaksi dibagi hasil kali konsentrasi reaktan pangkat koefisien reaksi mempunyai harga yang tetap.Misal:

,pada keadaan setimbang .Persamaan tersebut disebut hukum kesetimbangan dan karena Kc pada suhu yang tetap memiliki harga tetap maka disebut tetapan kesetimbangan

Faktor-f aktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia:

1.Perubahan konsentrasi

 Jika salah satu konsetrasi zat diperbesar,maka reaksi akan bergeser dari arah zat

itu

 Jika salah satu konsentrasi zat diperkecil,maka reaksi akan bergeser kearah zat itu

2.Perubahan Suhu

 Jika suhu dinaikkan,reaksi akan bergeser kearah reaksi endoterm

 Jika suhu diturunkan,reaksi akan bergeser kearah reaksi eksoterm

3.Perubahan Volume dan Tekanan

 Jika tekanan diperbesar(volume diperkecil),reaksi akan bergeser kearah jumlah mol gas yang lebih kecil

 Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar),reaksi akan bergeser kearah jumlah mol gas yang lebih besar

4.Penambahan Katalisator

Katalisator pada reaksi kimia digunakan untuk menurunkan energi aktivasi atau untuk mengurangi rintangan energi yang harus dilampaui agar reaksi berlangsung lebih cepat.Pada sistem kesetimbangan adanya penambahan katalisator tidak mempengaruhi posisi kesetimbangan,melainkan hanya mempercepat terjadinya kesetimbangan.