konstanta kesetimbangan
Post on 06-Aug-2015
188 Views
Preview:
TRANSCRIPT
KONSTANTA KESETIMBANGAN
I. HARI/ TANGGAL PERCOBAAN : Kamis, 18 oktober 2012
II. SELESAI PERCOBAAN : kamis, 25 oktober 2012
III. TUJUAN PERCOBAAN
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui konstanta
kesetimbangan suatu reaksi dan memperhatikan bahwa konstanta
kesetimbangan suatu reaksi tidak bergantung pada konsentrasi awal reaksi
IV. TINJAUAN PUSTAKA
Suatu reaksi kimia dikatakan setimbang, apabila dapat terjadi bolak
balik. Dalam artian, produk yang sudah terbentuk dapat kembali menjadi
reaktan lagi
Karakteristik Keadaan Kesetimbangan
Ada empat aspek dasar keadaan kesetimbangan, yaitu :
1. Keadaan kesetimbangan tidak menunjukkan perubahan makroskopik
yang nyata
2. Keadaan kesetimbangan dicapai melalui proses yang berlangsung
spontan
3. Keadaan kesetimbangan menunjukkan keseimbangan dinamik antara
proses maju atau balik
4. Keadaan kesetimbangan adalah sama walaupun arah pendekatannya
berbeda
Macam – macam Sistem Kesetimbangan
Macam – macam sistem kesetimbangan, yaitu :
1. Kesetimbangan dalam sistem homogen
Kesetimbangan dalam sistem gas-gas.
Contoh : 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)
Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan.
Contoh : NH4OH(aq) ↔ NH4+(aq) + OH- (aq)
2. Kesetimbangan dalam sistem heterogen.
Kesetimbangan dalam sistem padat gas.
Contoh : CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g)
Kesetimbangan sistem padat larutan
Contoh : BaSO4(s) ↔ Ba2+(aq) + SO42- (aq)
Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas
Contoh : Ca(HCO3)2(aq) ↔ CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)
Konstanta Kesetimbangan
Pada reaksi kimia yang berlangsung bolak balik seperti reaksi :
A + B C + D dan C + D A + B maka suatu kondisi tertentu akan
terjadi suatu keadaan dimana konsentrasi A,B,C dan D selalu konsatan,
selama sistem tersebut tidak diganggu. Pada keadaan demikian reaksi
dalam sistem tersebut tidak diganggu. Pada keadaan demikian reaksi
dalam sistem tersebut dikatakan dalam keadaan setimbang. Perbandingan
nilai konsentrasi produk dan reaktan pada keadaan setimbang dapat
dinyatakan dalam sebuah tetapan yang disebut tetapan kesetimbangan
(Kc). Secara matemais,harga Kc untuk reaksi berikut :
aA + bB cC + dD
dapat dinyatakan sebagai, Kc = [C ]c [ D ]d
[ A ]a [ B ]b
Di mana (A), (B), (C), (D) adalah konsentrasi A, B, C, dan D pada
keadaan setimbang.
Hukum
Guldberg dan
Wange:
Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap,
maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi
dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi
yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu
dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah
tetap.
Pengukuran A, B, C, D dalam sistem keadaan setimbang
mempunyai banyak cara. Hal prinsip yang harus diperhatikan saat
pengukuran konsentrasi tersebut harus diupayakan dengan metode yang
tidak mengganggu kesetimbanag, yang menyebabkan pergeseran reaksi
dan konsentrasi yang akan diukur menjadi berubah.
Konstanta ksetimbangan yang dinyatakan dengan term konsentrasi
(Kc) dapat mempunyai harga yang sangat besar atau sangat kecil. Bila
konstanta kesetimbangan (Kc) kecil (Kc < 1), berarti bahwa pada keadaan
kesetimbangan konsentrasi dari produk adalah kecil, sehingga konstanta
kesetimbangan yang kecil menunjukkan reaksi bolak-balik tidak
berlangsung dengan baik. Misalnya jika reaksi :
A(g) + B(g) ↔ C(g) + D(g)
Dengan Kc = 10-5 berarti bahwa campuran A dan B tidak banyak
menghasilkan C dan D pada kesetimbangan. Bila konstanta kesetimbangan
besar (Kc > 1) berarti bahwa konsentrasi reaktan yang tinggal pada
kesetimbangan adalah kecil, sehingga harga konstanta kesetimbangan
yang besar menunjukkan bahwa reaksi berlangsung ke kanan dengan baik.
Misalnya untuk reaksi :
E(g) + F(g) ↔ G(g) + H(g)
Dengan harga Kc = 105 berarti campuran E dan F akan berubah
hampir sempurna menjadi G dan H. Harga konstanta kesetimbangan dapat
ditentukan berdasarkan data eksperimen.
Pada pecobaan ini akan dilakukan penentuan teteapan
kesetimbanagan reaksi esterifikasi antara asam asetat dan etanolsengan
metode titrasi.
V. ALAT DAN BAHAN
ALAT UKURAN JUMLAH
Buret 50 ml 1
Pipet Volum 5 ml 1
Erlenmeyer bertutup 250 ml 4
BAHAN :
NaOH
Indikator PP
Etanol Absolut
HCl 2N
Asam asetat
VI. PROSEDUR KERJA
Siapkan 4 buah erlenmeyer bertutup dan masing – masing isi dengan
campuran larutan dengan komposisi seperti dalam tabel berikut
Erlenmeyer Ke- HCl 2N (ml) Etanol (ml) Asam asetat (ml)
1 5 1 4
2 5 2 3
3 5 3 2
4 5 4 1
Reaksi esterifikasi antara asam asetat dengan etanol aka mencapai keadaan
setimbang setelah reaksi berlangsung ± 1minggu. Oleh karena itu setelah
masing – maing erlenmeyer diidsi campuran reaksi di atas segera tutup
dan letakkan dalam penangas bertemostat pada suhu kamar atau letakkan
di ruangyang variasitemperaturnya kecil. Setelah tersimpan selama ± 1
minggu (minimal 3 hari) lakukan langkah sebagai berikut :
1. Catat suhu ruang atau penangas tempat menmpan campyran diatas.
2. Pipet 5 ml Hcl 2 N (larutan blanko) dan titrasi dengan 1 N NaOH dan
gunakan indikator PP.
3. Titrasi masing – masing campuran (dalam 4 buah erlenmeyer yang
telah disimpan selama ± 1 minggu) secara cepat dengan 1 N NaOH
dan gunakan indikator PP.
HCL 2N 5 mL
Hasil
Diletakkan dalam erlenmeyerDitambah PPDititrasi dengan NaOH 1N
5 mL HCl 2N + 1 mL etanol + 4 mL CH3COOH
Hasil
Diletakkan dalam erlenmeyerDidiamkan selama 7hariDicatat suhunya+ indicator PPDititrasi dengan NaOHDicatat volumenya
LARUTAN BLANKO
ERLENMEYER 1
ERLENMEYER 2
5 mL HCl 2N + 2 mL etanol + 3 mL CH3COOH
Hasil
Diletakkan dalam erlenmeyerDidiamkan selama 7hariDicatat suhunya+ indicator PPDititrasi dengan NaOHDicatat volumenya
5 mL HCl 2N + 3 mL etanol + 2 mL CH3COOH
Hasil
Diletakkan dalam erlenmeyerDidiamkan selama 7hariDicatat suhunya+ indicator PPDititrasi dengan NaOHDicatat volumenya
ERLENMEYER 3
5 mL HCl 2N + 4 mL etanol + 1 mL CH3COOH
Hasil
Diletakkan dalam erlenmeyerDidiamkan selama 7hariDicatat suhunya+ indicator PPDititrasi dengan NaOHDicatat volumenya
ERLENMEYER 4
HCL 2N 5 ml
Hasil
HCL 2N 5 ml, etanol 1 ml , CH3COOH 4 ml.
Hasil
VII. HASIL PENGAMATAN
NO Prosedur Percobaan Hasil pengamatan
1
LARUTAN BLANKO
- Diletakkan dalam
erlenmeyer
- Ditambah PP
- Dititrasi dengan NaOH 2N
Stelah dititrasi warna larutan pada
erlenmeyer menjadi merah muda
dengan
V1 = 0,8 ml
2 ERLENMEYER 1
- Segera ditutu dan
diletakkan dalam
penangas bertermostat
pada suhu kamar ± 1
minggu
- Dicatat suhu runag
tempat penyimpanan
- Dititrasi dengan
larutan blanko (5 ml
HCl 2N dengan
NaOH 2N + indikator
PP setelah disimpan 1
minggu secara cepat)
Suhu ruang 26 0C
V = 58,3 ml
- Warna larutan menjadi merah
muda.
- Timbul panas
- ρ etanol = 0,83
- ρ asam asetat = 1,04
HCL 2N 5 ml, etanol 2 ml, CH3COOH 3ml
Hasil
HCL 2N 5 ml, etanol 3 ml, CH3COOH 2ml
Hasil
HCL 2N 5 ml, etanol 4 ml, CH3COOH 1 ml
Hasil
3 ERLENMEYER 2
- Diperlakukan sama
dengan erlenmeyer 1
V2 = 40,3 ml
- Pada erlenmeyer timbul panas
dan bau
- Warna larutan menjadi merah
muda
- ρ etanol = 0,795
- ρ asam asetat = 1,036
4 ERLENMEYER 3
- Diperlakukan sama
dengan erlenmeyer 1
V3 = 0,38 ml
- Pada erlenmeyer timbul panas
dan bau
- Warna larutan menjadi merah
muda
- ρ etanol = 0,38
- ρ asam asetat = 0,58
5
ERLENMEYER 4
- Diperlakukan sama
dengan erlenmeyer 1
V4 = 8,8 ml
- Pada erlenmeyer timbul panas
dan bau
- Warna larutan menjadi merah
muda
- ρ etanol = 0,527
- ρ asam asetat = 2,12
Reaksi
Blanko: HCl (aq) + NaOH (aq) ↔NaCl (aq) + H2O (aq)
Erlenmeyer: CH3COOH(aq) + C2H5OOH(aq) ↔ CH3COOC2H5(aq) + H2O(aq)
VIII. ANALISIS DATA
Pada dasarnya dalam praktikum konstanta kesetimbangan ini,
terjadi proses esterifikasi. Seperti yang telah diketahui bahwa reaksi
esterifikasi berjalan sangatlah lama, oleh karena itu dalam percobaan ini
proses pengreaksian antara etanol dan asam asetat harus disimpan dahulu
minimal selama 3 hari, agar memastiakn bahwa etanol dan asam asetat
benar – benar sudah bereaksi menjadi senyawa ester (etil asetat).
Persamaan reaksi yang terjadi adalah :
CH3COOH(aq) + C2H5OOH(aq) ↔ CH3COOC2H5(aq) + H2O(aq)
Kemudian yang patut diyakini bahwa setelah penyimpanan selama
3 hari sudah terbentuk senyawa ester yaitu timbulnya bau/ wangi khas dari
4 tabung erlenmeyer yang sudah berisi asam asetat yang direkasikan
dengan etanol.
Setelah proses penyiapan ke 4 larutan ester ini, dibuat juga larutan
blanko HCl 2N 5ml yang di titrasi dengan NaOH sehingga didapatkan
volume tirasinya dan mol ekivalen H+. Mol ekivalen inilah yang
digunakan untuk mendapatkan mol sisa dari tiap larutan ester tadi, karena
larutan blanko ini akan dititasi dengan larutan ester di tiap 4 tabung tadi.
Ketika mol sisa didapatkan, tentu konsentrasi produk sisa dan reaktan
sisanya akan ditemukan pula, sehingga akhirnya dapat ditentukanlah Kc.
Jika kita tinjau dari tahap titrasi yang dilakukan pada 4 larutan
ester tadi, terdapat penambahan HCl, yang berguna sebagai katalis,
kemudian terdapat penambahan PP yang berfungsi sebagai indikator,
sehingga dapat diidentifikasi titik akhir titrasi dengan adanya perubahan
warna dari tak berwarna menjadi merah muda jernih. Selain itu pada tahap
pentitrasian juga ternyata timbul panas, hal ini menandakan bahwa terjadi
reaksi endoterm
Dari percobaan yang dilakukan pada 4 tabung reaksi terdapat
jumlah mol reaktan asam asetat yang berkurang, dan mol reaktan etanol
bertambah , tentu hal ini berdampak lurus pada molaritas mula mula pada
masing – masing pada 4 tabung erlenmeyer. Akan tetapi, ternyata keadaan
molaritas mula mula tersebut tidak betpengaruh pada jumlah Kc.
Dikarenakan, yang memepengaruhi besar Kc adalah konsentrasi sesudah
reaksi.
IX. PEMBAHASAN
Dari 4 nol tabung erlenmeyer, didapat jumlah Kc yang berbeda
pada tiap tabungnya. Dan jumlah dari nlai nya yang sangat jauh dari teori
yang didapatkan, yang mejlaskan bahwa Kc yang tepat, harusnya
berjumlah 4,2. Sedangkan Kc yang didapat pada percobaan ini ada 2
erlenmeyer yang bernilai negative, padahal seharusnya tidak boleh harga
Kc itu bertanda negative.
Ketidaksesuaian ini mungkin dikarenakan pada waktu
penyimpanan yang kurang lama, sehingga ester belum terbentu secara
sempurna, yang mengakibatkan volume NaOH yang diperlukan dalam
titrasi juga banyak. Yang apabila dimasukkan dalam perhitungan secara
matematis sesuai dengan rumus, akan didapatkan harga Kc yang negative.
X. KESIMPULAN
Kesimpulan yang kami peroleh dalam percobaan konstanta
kesetimbangan yaitu suatu konstanta kesetimbangan tidak bergantung
pada konsentrasi awal pereaksi dan diperoleh Kc sesuai percobaan sebesar
0,008575
XI. JAWABAN PERTANYAAN
PERHITUNGAN
Jumlah mol air pada awal pencampuranV1 . N1 = V2. N2V1 . 11,7 = 5 . 2 V1 = 0,854 mL
V H2O pada awal pencampuran:V H2O = 5 mL – 0,854 mL
=4,146 mL
M H2O = ρ H2O . V H2O =1 . 4,146 =4,146 mL
Mol H2O = grMr
= 4,146 gr18 gr /mL
=¿0,23033 mol
Mol HCl dalam pencampuran :HCl 2M = 5 mL
M ¿mol
L=mmol
mL
2 = mmol
5 M= 10 mmol = 0,01 mol
Mol HCl murni:Massa HCl = ρHCl . V HCl
= 5,156 . 0,854 = 4,4032 gr
Mol HCl = grMr
=¿= 4,4032 gr
36,5 gr /mol=¿ 0,1206 mol
Larutan Blanko = V NAOH = 0,8 ml
Mol ekivalen H+ = mol ekivalen NaoH
= 1 N x 0,8 ml = 0,8 mmol
Suhu ruang 260C
Pada label ρ etanol = 0,83
Pada label ρ asam asetat = 1,04
ERLENMEYER 1
V1 = 58,3 ml
- Mencari mol mula etanol
ρ etanol = m
V 1etanol=
0,83 gr1 mL
=¿ 0,83 gr/ml
M = ρ etanol x V etanol
= 0,83 . 1 ml
= 0,83
n = g
Mr =
0,8346
= 0,01808 mol
- Mencari mol mula mula asam asetat
ρ asam asetat = mV
m = ρ asam asetat . v asam asetat
= . 4 ml
= 4,17 g
n = g
mr =
4,1760
=0,0695
mol H+ sisa = mol H+ total – mol blanko
= mol NaOH – mol Blanko
=V1.N – mol Blanko
= 1.58,3 – 0,8mmol
= 0,0575 mol
CH3COOH + C2H5OOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O
M 0,0695 0,01804
R 0,012 0,012 0,012 0,012
___________________________________________________
S 0,0575 0,00604 0,012 0,012
[CH3COOH] = 0,0575mol/0,01 L =5,75M
[ C2H5OH] = 0,00604mol/ 0,01 L = 0,0604M
[CH3COOC2H5] = 0,012mol/0,01 L = 1,2M
Kc = CH3COOC2H5][CH3COOH] [C2H5OH]
= 5,750 , 0604 ,1,2
=7,93
ERLENMEYER 2
V = 40,3 ml
- Mencari mol mula etanol
ρ etanol = m
V 2etanol
m = ρ etanol x V etanol
= 0,795 . 2 ml
=1,59
n = g
Mr =
1,59646
= 0,03453 mol
- Mencari mol mula mula asam asetat
ρ asam asetat = mV
m = ρ asam asetat . v asam asetat
=1.0366. 3 ml
= 3,11 g
n = g
mr =
3,1160
=0,0518 mol
mol H+ sisa
= mol H+ total – mol blanko
= mol NaOH – mol Blanko
= 1.40,3 . – 0,8mmol
= 0,0323 mol
CH3COOH + C2H5OOH CH3COOC2H5 + H2O
M 0,0518 0,0343
R 0,0195 0,0195 0,0195 0,0195___________________________________________________
S 0,0323 0,01506 0,0195 0,0195 [CH3COOH] = 0,0323mol/0,01 L = 3,23M
[ C2H5OH] = 0,0195mol/ 0,01 L =1,95M
[CH3COOC2H5] = 0,0195mol /0,01 l = 1,95 M
Kc = CH3COOC2H5][CH3COOH] [C2H5OH]
=3,23318,48
=0 , 4009
ERLENMEYER 3
V3 = 20,ml
- Mencari mol mula etanol
ρ etanol = m
V 2etanol
M = ρ etanol x V etanol
= 0,38 . 3 ml
= 1,15
n = g
Mr =
1,1546
= 0,025 mol
- Mencari mol mula mula asam asetat
ρ asam asetat = mV
m = ρ asam asetat . v asam asetat
= 0,58 . 2 ml
= 1,16 g
n = g
mr =
1,1661
=0,019 mol
mol H+ sisa
= mol H+ total – mol blanko
= mol NaOH – mol Blanko
= V3.N – mol Blanko
= 20, . 1 – 0,8mmol
=0,0 192mol
CH3COOH + C2H5OOH CH3COOC2H5 + H2O
M 0,0 193 0,0515
R 0,001 0,001 0,001 0,001___________________________________________________
S 0,0192 0,0249 0,001 0,001
[CH3COOH] = 0,0192mol/0,01 L = 1,924 M
[ C2H5OH] = 00,0249mol/ 0,01 L =2,49 M
[CH3COOC2H5] = 0,001mol/0,01 L = 0,01 M
Kc = CH3COOC2H5][CH3COOH] [C2H5OH]
= 1,9242,49 0 , 01
=0,0 0208
ERLENMEYER 4
V4 = 8,8ml
- Mencari mol mula etanol
ρ etanol = m
V 2etanol
M = ρ etanol x V etanol
=0,5275. 4 ml
= 2,11 g
n = g
Mr =
, 2,1146
= 0,04586mol
- Mencari mol mula mula asam asetat
ρ asam asetat = mV
m = ρ asam asetat . v asam asetat
= 2,11 . 1 ml
= 2,12 g
n = g
mr =
2,1260
=0,0353 mol
mencari mol H+ sisa
= mol H+ total – mol blanko
= mol NaOH – mol Blanko
= V3.N – mol Blanko
= 1,8,8 – 0,8mmol
= 0,008 mol
CH3COOH + C2H5OOH CH3COOC2H5 + H2O
M 0,00353 0,04586
R 0,0273 0,0273 0,0273 0,0273
___________________________________________________
S 0,008 0,01856 0,0273 0,0273
[CH3COOH] = 0,008mol/0,01 L = 0,8M
[ C2H5OH] = 0,01856mol/ 0,01 L = 1,856M
[CH3COOC2H5] 0,0273mol/0,01 =2,73M
Kc = CH3COOC2H5][CH3COOH] [C2H5OH]
=2,731,48
=1,84
Kc Rata rata = 0,345+(0,04)+0,02+1,84
4=¿0,195
1. Sebagai katalis, karena pada dasarnya reaksi esterifikasi berlangsung
sangat lambat. Sehingga diperlukan suatu katalis
2. C2H5OOH(aq) + CH3COOH(aq) ↔ CH3COOC2H5(aq) + H2O(aq)
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, PW. 1999. Physic Chemistry Jilid 1, fourth edition. Oxf ord university press
http://www.chem-is-try.org/kata_kunci/konstanta_kesetimbangan_reaksi/ (Diakses tanggal 12 Maret 2012)
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/sifat_senyawa_organik/alkohol1/reaksi_pengesteran_esterifikasi/ (Diakses tanggal 12 Maret 2012)
Tjahjani, Siti. Nasruddin, Harun. Novita, dian. Buku petunjuk praktikum Kimia Fisika II. Surabaya:Universitas Negeri SurabayaLAboratorium Kimia Fisika 2011
top related