Kesetimbangan Kimia

KESETIMBANGAN KIMIA

Gabrielle Zhe (2101631033)

I.       Tujuan :

1.     Mengetahui pengaruh perubahan konsentrasi terhadap kesetimbangan reaksi. 

2.     Membuktikan adanya reaksi dapat balik / reversible.

3.     Mengetahui pengaruh perubahan suhu terhadap kesetimbangan reaksi.

II.     Langkah Kerja

                                    2.1      Alat

·        Gelas kimia

·        Gelas ukur

·        Pipet tetes

·        Pipet ukur

·        Hot plate

·        Spatula

·        Gegep

·        Neraca analitik

·        Cawan penguap

·        Vortex

·        Tabung reaksi + rak

·        Label

                                    2.2      Bahan

·        Aquadest

·        KSCN 1 M

·        KSCN 3 M

·        Kristal Na₂HPO₄

·        FeCl₃ 1 M

·        FeCl₃ 3 M

·        CuSO₄.5 H₂O

III.              Hasil dan Pembahasan

3.1  Hasil

Tabel 1 Pengaruh perubahan konsentrasi terhadap kesetimbangan reaksi

No	Larutan	Pengamatan	Foto
1	Larutan KSCN & FeCl3	Tidak mengalami perubahan warna
2	Larutan KSCN & FeCl3 + KSCN 3 M	Warna menjadi lebih merah dari sebelumnya
3	Larutan KSCN & FeCl3 + FeCl3 3 M	Warna menjadi lebih merah dari sebelumnya
4	Larutan KSCN & FeCl3 + Na2HPO4	Warna menjadi berubah putih keruh dari merah,sudah tidak ada Kristal yang tersisa
5	Larutan KSCN & FeCl3 + Aquadest	Warna memudar namun lebih keruh

Tabel 2 Pengaruh perubahan suhu terhadap kesetimbangan reaksi

Keadaan awal	Keadaan setelah dipanaskan	Keadaan setelah didinginkan + H2O

3.2  Pembahasan

      Dalam melakukan reaksi kimia, tentunya akan ada fase dimana suatu reaksi dikatakan seimbang / mencapai kesetimbangan. Kesetimbangan dibagi menjadi homogen dan heterogen. Homogen bila kesetimbangan terdapat pada satu fase (gas, cairan tunggal, fase padat tunggal). Heterogen bila kesetimbangan terdapat dalam lebih dari satu fase (gas, padat, gas cairan, padat cairan atau padat-padat) (Sukardjo, 1997:220). Oleh karena itu reaksi kesetimbangan ada 2 jenis, reaksi homogen dan heterogen. Sedangkan kesetimbangan heterogen merupakan suatu kesetimbangan yang anggota sistemnya mempunyai lebih dari satu fase, sehingga sistem yang terbentuk pun mempunyai lebih dari satu macam fase (Keenan, 1991).

Pergerakan dari partikel untuk mencapai kesetimbangan biasanya tidak dapat kita lihat karena ukurannya yang relative kecil. Kesetimbangan kimia dinamis tercapai pada saat dua reaksi kimia yang berlawanan terjadi pada tempat dan waktu yang sama dengan laju reaksi yang sama (Raymond Chang, 2005). Ketika sistem mencapai kesetimbangan, jumlah masing-masing spesi kimia menjadi konstan (tidak perlu sama) (Raymond Chang, 2007). Kesetimbangan kimia tercapai bila kecepatan reaksi tekanan (molekul produk) telah sama dengan kecepatan reaksi ke kiri (pembentukan molekul reaktan) dan konsentrasi reaktan maupun konsentrasi produk tidak berubah-rubah lagi (konstan). Ciri suatu sistem dalam keadaan setimbang adalah dengan adanya nilai yang tidak berubah dengan berubahnya waktu (Suminar, 1992). Jadi, kesetimbangan kimia merupakan proses yang dinamis (Purwoko, 2006 : 169). Oleh karena itu reaksi kesetimbangan merupakan reaksi yang reversible / bolak – balik.

      Kondisi kesetimbangan kimia dapat diturunkan dari hukum aksi massa. Hukum ini mula-mula dinyatakan oleh Guldberg dan Waage pada tahun 1867

dalam bentuk berikut: “kecepatan suatu reaksi kimia pada suhu konstan adalah sebanding dengan hasil kali konsentrasi zat- zat yang bereaksi”.

A + B   <                            C + D

Kecepatan / laju reaksi reaktan sebanding dengan konsentrasi :

Kecepatan / laju reaksi reaktan sebanding dengan konsentrasi (dari arah sebaliknya) :

Karena ketika mencapai kesetimbangan kecepatan reaksi antara produk dengan reaktan maka :

Nilai K adalah tetapan kesetimbangan dari reaksi (Svehla, 1985)

      Seperti reaksi / fenomena yang ada di alam ini yang memiliki prinsip / hukum tertentu untuk menjelaskannya, dalam reaksi kesetimbangan, berlaku asas Le Cathelier. Secara umum asas Le Cathelier lebih dikenal menjelaskan bahwa reaksi akan selalu berusaha untuk menyeimbangkan dirinya bila terjadi gangguan / kesetimbangan. Itulah mengapa kita sering mendengar reaksi akan bergeser kea rah kanan / kiri bila diberikan sesuatu. Asas Le Chatelier: ”Jika diberi, dia memberi. Jika diambil, dia mengambil” (Dewi, 2006). Beberapa hal yang menyebabkan terjadinya pergeseran reaksi antara lain perubahan konsentrasi, perubahan temperatur, perubahan tekanan atau volume, dan adanya katalisator (Kuncoro, 2008).

      Konsentrasi akan bergeser dari yang berkonsentrasi tinggi ke rendah, tekanan akan bergeser kearah mol yang sedikit ketika ditingkatkan, temperature akan bergeser ke arah produk apabila reaksi adalah reaksi endotermis. Sedangkan katalis hanya akan mempercepat menyeimbangkan reaksi.

        Pada percobaan pertama, kita membuat larutan sebagai control :

Pada reaksi yang telah dilakukan, reaksi dari kalium tiosianat yang berwarna merah dengan besi (III) klorida yang berwarna kuning menghasilkan menjadi warna merah kecoklatan muda.

      Pada percobaan kedua, terjadi penambahan zat KSCN dengan konsentrasi 3 M.

Hal ini membuat konsentrasi pada zat reaktan semakin tinggi. Sehingga untuk mencapai kesetimbangan, reaksi bergeser kearah produk. Maka warna larutan akhir menjadi merah yang lebih gelap dibandingkan kontrol.

       Pada percobaan ketiga, terjadi penambahan zat FeCl₃ dengan konsentrasi 3 M.

Hal ini membuat konsentrasi pada zat reaktan semakin tinggi. Sehingga untuk mencapai kesetimbangan, reaksi bergeser kearah produk. Maka warna larutan akhir menjadi merah yang lebih gelap dibandingkan kontrol. Namun tidak segelap warna dengan percobaan kedua. Hal ini karena warna larutan FeCl₃ yang berwarna lebih terang dari KSCN.

      Pada percobaan keempat, terjadi penambahan zat Na₂HPO₄. Sehingga larutan menjadi berwarna keruh dan ada sedikit endapan. Reaksinya :

Hal ini terjadi karena sifat dari ion HPO₄^- yang dikenal dapat mengikat ion Fe³⁺. Karena diserap oleh ion HPO₄^-, maka kesetimbangan bergeser kearah reaktan dan terus terserap. Sehingga Fe³⁺ ke reaktan dan menjadi pudar.

      Pada percobaan kelima terjadi adanya pergesaran untuk mencapai kesetimbangan :

Karena adanya penambahan aquadest, maka konsentrasi pada reaktan lebih rendah dari produk. Maka partikel mengalami pergeseran kea rah reaktan. Sehingga warna larutan pada produk menjadi lebih memudar.

      Pada percobaan berikutnya, CuSO_4.5 H₂O adalah senyawa hidrat. Senyawa hidrat adalah zat padat yang mengandung molekul air di dalamnya. Sedangkan zat padat yang tidak mengandung molekul air di dalamnya adalah senyawa anhidrat. Dengan proses pemanasan, senyawa hidrat dapat menjadi senyawa anhidrat. Biasanya cara mengetahui bahwa air dalam senyawa hidrat sudah menghilang adalah :

·        Memberikan pemanasan pada senyawa hidrat hingga terjadi perubahan wujud yaitu bubuk.

·        Terjadi perubahan warna

·        Gelas tempat pemanasan akan kering dari molekul air.

(Wilkinson cotton, 1989 : 205 – 206)

      Hal ini juga terjadi pada percobaan yang dilakukan dimana wujud awal CuSO_4.5 H₂O adalah zat padat berwarna biru. Lalu saat dipanaskan, wujudnya menjadi serbuk berwarna putih kebiruan. Pada saat diberikan air, zat menjadi lebih berbentuk, dan warna kembali biru. 

     

IV.             Daftar Pustaka

Achmadi, Suminar. 1992. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Keenan, C.W. Dkk. 1991. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.

Kuncoro, Priyo. 2008. Panduan Praktis Siap Uji Menghadapi UN dan SPMB. Jakarta: Erlangga

Nuraini, Dewi. 2006. Kimia untuk SMA Semester 1 Kelas XI. Surakarta: CV Grahadi

Purwoko, Agus Abhr.2006. Kimia DasarJilid 1.Mataram: Mataram University Press

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta.

Svehla, G. 1985. Vogel : Buku Teks Analisis Anorganik Kulitatif Makro dan Semimakro . Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka

Wilkinson, Cotton. 1989. Dasar Kimia Anorganik. Jakarta : UI – press 1989