BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. DASAR TEORI
Reaksi kimia biasanya antara dua campuran zat, bukannya antar dua zat murni. Suatu bentuk yang paling lazim dan campuran adalah larutan reaksi kimia tlah mempengaruhi kehidupan kita. Di alam sebagian besar reaksi berlangsung dalam larutan air. Sebagai contoh cairan tubuh kita, tumbuhan maupun hewan, merupak larutan dari berbagai jenis zat. Dalam tanah pun reaksi pada umumya berlangsung dalam lapisan tipis lerutan yang diabsorbsi pada padatan.
Adapun contoh di kehidupan kita sehari-hari yang menggunakan reaksi kimia seperti, makanan yang kita konsumsi setiap saat setelah dicerna diubah menjadi tenaga tubuh. Nitrogen dan hydrogen bergabung membentuk ammonia yang digunakan sebagai pupuk. Bahan bakar dan plastik dihasilkan oleh minyak bumi, pati tanaman dalam daun disintesis dan
Bila senyawa dicampur untuk bereaksi maka sering tercampur secara kuantitatif stokiometri, artinya semua reaktan habis pada saat yang sama. Namun demikian terdapat suatu reaksi dimana salah satu reaktan habis, sedangkan yang lain masih tersisa. Reaktan yang habis disebut pereaksi pembatas. Dalam setiap persoalan stokiometri, perlu untuk menentukan reaktan yang mana yang terbatas untuk mengetahui jumlah produk yang dihasilkan. Oleh karena itu percobaan ini dilakukan. Diharapkan kita mengerti tentang pereaksi pembatas dan pereaksi sisa.
1.2. Tujuan Percobaan
- Untuk mengetahui titik maksimum dan titik minimum NaOH-HCl
- Untuk mengetahui titik maksimum dan titik minimum dari campuran NaOH -
- Untuk menetukan reaksi stokiometri dan non stokiometri
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian stoikiometri
Reaksi kimia telah mempengaruhi kehidupan kita. Sebagai contoh : makanan yang kita konsumsi setiap saat setelah dicerna berubah menjadi tenaga tubuh. Nitrogen dan Hidrogen bergabungn membentuk ammonia yang digunakan sebagai pupuk, bahan bakar dan plastic dihasilkan dari minyak bumi. Pati dalam tanaman dalam daun disintetis dari CO2 dan H2O oleh pengaruh energi matahari. Jadi dapat dikatakan bahwa stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari kuantitas produk dan reaktan dalam reaksi kimia (Chang, 2003). Dengan kata lain stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi (Syukri S, 1999).
2.2. Hukum-hukum dasar ilmu kimia
2.2.1. Hukum kekekalan massa
Hukum kekekalan massa ditemukan oleh Antonio Lauren Lavoisier (1785) yang berbunyi ”massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Contoh larutan A terdiri dari perak nitrat 3,40 gram dan 25 ml air ditambahkan kedalam larutan B yang terdiri dari 3,92 gram kalium kromat dan 25 ml air. Pada pencampuran ini terjadi reaksi dan menghasilkan endapan coklat. Setelah selesai dan ditimbang ternyata bobot campuran larutan A dan B itu tetap, yaitu 57,32 gram.
Berdasarkan hukum kekekalan massa cacah atom tiap unsur ( bersenyawa atau bebas) yang ada disebelah kiri tanda panah persis sama dengan cacah atom tiap unsur atau senyawa yang ada disebalah kanan.
2.2.2. Hukum perbandingan tetap
Setelah munculnya hukum kekekalan massa, maka sekitar tahun 1800 Josep Louis Proust melakukan penelitian tentang hubungan massa unsur-unsur yang membentuk senyawa. Hasil penelitannya menunjukkan perbandingan massa unsur-unsur yang menbentuk suatu senyawa tetap. Kemudian lahir hukum proust atau hukum perbandingan tetap yang berbunyi: “setiap senyawa terbentuk dari unsur-unsur dengan perbandingan tetap”.
2.2.3. Hukum perbandingan ganda
John Dalton tahun 1804 adalah orang yang pertama kali meneliti kasus adanya perbandingan tertentu suatu unsur-unsur yang dapat membentuk senyawa lebih dari satu, yang dikenal dengan nama hukum perbandingan tetap.Hukum Perbandingan Ganda berbunyi; “bila dua macam unsur yang sama banyaknya, massa unsur berikutnya dalam senyawa-senyawa itu akan berbanding sebagai bilangan bulat positif dan sederhana”.
Contoh: pada senyawa antara nitrogen dan oksigen.
Senyawa
|
Bobot (gram)
|
Perbandingan massa oksigen untuk massa nitrogen tetap
| |
Nirogen
|
Oksigen
| ||
Nitrogen monoksida
|
14
|
16
|
1 x 16
|
Nitrogen dioksida
|
14
|
32
|
2 x 16
|
Nitrogen trioksida
|
14
|
40
|
3 x 16
|
Dari contoh di atas dapat dilihat bahwa untuk massa nitrogen tetap maka perbandingan oksigen dari ketiga tersebut adalah; 1 : 2 : 3
2.2.4. Hukum perbandingan volume
Hubungan antara volume dari gas-gas dalam reaksi kimia telah diselidiki oleh Joseph Louis Gay-Lussac dalam tahun 1905. Hasil penelitian ini lahir hukum perbandingan tetap yang berbunyi: volume gas-gas yang bereaksi, volume gas-gas hasil reaksi , bila diukur pada suhu dan tekanan yang tetap akan berbanding sebagai bilangan bilangan bulat dan sederhana.
2.2.5. Hukum Avogadro
Avogadro sangat tertarik mempelajari sifat gas dan pada tahun 1911 avogadro membuat hipotesis Avogadro yang berbunyi: pada suhu dan tekanan yang tetap, “semua gas yang volumenya sama akan mengandung mokelul yang sama cacahnya” (Syukri S 1999).
2.3. Persamaan kimia
Persamaan kimia terdiri dari tiga hal yaitu pereaksi, anak panah dan hasil reaksi. Pereaksi adalah zat mula-mula yang terdapat sebelum terjadi reaksi. Hasil reaksi adalah zat apa saja yang dihasilkan selama reaksi kimia berlansung. Suatu reaksi kimia berimbang menujukkan rumus pereaksi kemudian anak panahdan hasil reaksi dengan jumlah atom dikiri dan di kanan anak panah sama.
Persamaan kimia memberikan dua macam informasi penting yaitu tentang sifat reaktan dan produk. Sifat reaktan dan produk harus ditentukan secara percobaan. Persamaan reaksi sering ditunjukkan keadaan fisika reaktan dan produk (Sastrohamidjojo H, 2000).
Keadaan
|
Symbol
|
Padat
Cair
Gas
Larutan berair
|
(p)
(c)
(g)
(aq)
|
2.3.1. Penulisan rumus kimia
Rumus suatu zat menyatakan banyaknya atom yang menyusun zat tersebut. Ada beberapa jenis rumus antara lain:
a. Rumus Unsur
Rumus unsur kebanyakan unsur ditulis berdasarkan lambangnya baik yang monoatomik seperti Na, Ca, dan Fe, diatomik seperti; H2, Cl2, dan F2, maupun berupa poliatomik seperti S8 dan P4.
b. Rumus Empiris
Rumus empiris menyatakan perbandingan bilangan bulat terkecil dari atom-atom yang membentuk suatu senyawa, misalnya H2O2 mempunyai rumus empiris HO
c. Rumus molekul
Rumus molekul menyatakan banyaknya atom yang sebenarnya yang terdapat dalam molekul atau satuan terkecil dari suatu senyawaan.
2.3.2. Menulis persamaan berimbang
Untuk menulis suatu persamaan dapat dilakukan dengan dengan tiga cara yaitu sebagai berikut :
1. Tulis nama pereaksi, kemudian anak panah, dan kemudian hasil reaksi, (Metana + Oksigen
2. tulis ulang setiap pernyataan itu dengan menggunakan rumus tiap zat, (CH4 + O2
3. berimbangkan persamaan dengan memilih koefisien bilangan bulat yang sesuai untuk setiap rumus, (CH4 + 2O2
Apabila satuan rumus telah dikenali, ini merupakan cara sederhana untuk menentukan bobot rumus suatu senyawa. Bobot rumus adalah masa dari satuan rumus relatif terhadap massa yang ditentukan. 1200000 untuk atom
Bobot satu mol suatu zat disebut bobot molar. bobot molar dalam gram suatu zat secara numeris sama dengan bobot molekul dalam satuan massa atom. Untuk menafsirkan persamaan kimia dalam kuantitas zat yang dapat dipelajari dilaboratorium mula-mula semua kuantitas dinyatakan dalam mol.
Hampir selalu terlalu terdapat pereaksi yang kurang banyak ketimbanag yang dibutuhkan agas semua pereaksi bersenyawa. Pereaksi pembatas adalah zat yang habis bereaksi saat reaksi kimia. Pereaksi sisa adalah zat yang masih tertinggal / bersisa pada reaksi kimia. Perhitungan yang didasarkan persamaan harus dimulai dari banyaknya pereaksi pembatas (keenan, 1984).
Mol dari suatu zat adalah banyaknya susatu zat yang mengandung 6,022
Keterangan : n = jumlah mol (mmol)
M = massa zat (M)
V = volume zat (ml)
Konsep mol juga terdapat pada gas dan suhu dengan tekanan yang sama. Persamaan ini dikenal dengan persamaan gas ideal yang dinyatakan sebagai
atau
Keterangan : T = suhu
n = jumlah mol
P = tekanan gas
V = volume
R = tetapan gas (0,082)
Terdapat banyak metode untuk menentukan presentase bobot dari unsur-unsur yang berbeda dalam suatu senyawa. Metode ini beraneka ragam tergantung pada mecam senyawa dan unsur yang menyusunnya. Dua metode klasik yaitu :
a. Metode analisis pengendapan dapat digunakan bila berbentuk senyawa yang sedikit sekali larut. Misalnya suatu senyawa baru mengandung perak, maka dapat dilarutkan. Persentase perak dapat dihitung dengan :
b. Metode analisis pembakaran digunakan secara meluas. Jika suatu zat mengandung karbon dan hydrogen. Contoh senyawa itu setelah ditimbang dapat dibakar dalam suatu tabung tertutup dalam suatu aliran oksigen, untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Produk pembakaran dikeluarkan dari tabung dengan aliran oksigen kedalam 2 bahan penyerap, satu penyerap air dan lainnya menyerap karbon dioksida (Keenan, 1984)
Dengan mengetahui beberapa sifat jenis reaksi, kita dapat menerangkan reaksi-reaksi kimia lebih mudah untuk dipahami. Jenis-jenis reaksi kimia antara lain :
1. Reksi pembakaran adalah suatu reaksi dimana unsur atau senyawa bergabing dengan oksigen membentuk senyawa yang mengandung oksigen sederhana. Misalnya (CO2, H2O, dan lain-lain)
2. Reaksi penggabungan (sintesis) adalah suatu reaksi dimana sebuah zat yang lebih kompleks terbentuk dari dua atau lebih zat yang lebih sederhana (baik unsur maupun senyawa).
3. Reaksi penguraian adalah suatu reaksi dimana suatu zat dipisah menjadi zat-zat yang lebih sederhana.
4. Reaksi penggantian adalah suatu reaksi dimana sebuah unsur memindahkan unsur lain dalam suatu senyawa.
2.4. Persamaan Reaksi Setara
Persamaan reaksi setara adalah persamaan yang menunjukkan jumlah atom yang sama antara reaktan maupun produk. Contohnya :
H2 + 1/2O2
Jumlah atom hydrogen dan oksigen dalam reaktan maupun produk adalah sama.
2.4.1. Hukum boyle
Hukum boyle berbunyi “pada suhu dan jumlah mol yang sama, maka hasil kali tekanan dan volume selalu sama”.
Keterangan : P = tekanan zat
V = volume zat
2.4.2. Hukum Boyle – Gay Lussac
Hukum Boyle – Gay Lussac berbunyi : “ untuk gas dengan massa tertentu, massa hasil kali volume dengan tekanan dibagi oleh suhu yang diukur dalam Kelvin adalah tetap”. Untuk gas-gas yang jumlahnya sama, maka berlaku :
2.4.3. Hukum Dalton
Hukum Dalton berbunyi : “tekanan total dari campuran berbagai macam gas sama dengan jumlah tekanan parsial dan gas-gas yang saling bercampur tersebut”.
Ptotal = P1 + P2 + P3
|
Ada dua jenis reaksi kimia yang dibedakan berdasarkan pana, yaitu :
- Reaksi eksoterm
Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang melepas kalor. Kalor yang berpindah dari system ke lingkungan. Perubahan entalpi bernilai negative.
- Reaksi endoterm
Reaksi endoterm adalah reaksi kimia yang menyerap kalor. Kalor berpindah dari lingkungan ke system. Perubahan entalpi bernilai positif.
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat-alat
- Gelas kimi 100 ml
- Termometer
- Gelas ukur 25 ml
- Pipet tetes
3.1.2. Bahan-bahan
- Larutan NaOH 1 M
- Larutan HCL 1 M
- Larutan
- Akuades
- Tisu
3.2. Prosedur Percobaan
3.2.1. Sistem NaOH – HCL
- Dituang 2 ml NaOH 1 M kedalam gelas kimia
- Diukur suhu NaOH menggunakan termometer
- Dicuci/dibersihkan termometernya
- Dituang 6 ml HCL kedalam gelas ukur
- Diukur suhu HCL
- Dibersihkan kembali termometernya
- Digabungkan larutan NaOH dengan HCL ke dalam gelas kimia
- Diukur suhu campurannya
- Dilakukan kembali langkah itu pada 4 ml NaOH dan 4 ml HCL, lalu 6 ml NaOH dan 2 ml HCL
3.2.2. Sistem NaOH -
- Dituang 2 ml NaOH 1 M kedalam gelas kimia
- Diukur suhu NaOH menggunakan termometer
- Dibersihkan termometernya
- Dituang 6 ml
- Diukur suhu
- Dibersihkan kembali termometernya
- Digabungkan larutan NaOH dengan
- Diukur suhu campurannya
- Dilakukan kembali langkah itu pada 4 ml NaOH dan 4 ml
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
4.2.1. Stokiometri sistem NaOH – HCL
No.
|
NaOH 1 M
|
HCL 1 M
| |||
1
|
2 ml
|
6 ml
|
30
|
30
|
30,6
|
2
|
4 ml
|
4 ml
|
30,5
|
29,5
|
32,1
|
3
|
6 ml
|
2ml
|
29
|
29
|
31
|
4.2.2. Stokiometri sistem NaOH -
No.
|
NaOH 1 M
| ||||
1
|
2 ml
|
6 ml
|
30
|
30
|
30,6
|
2
|
4 ml
|
4 ml
|
30,5
|
29,5
|
32,1
|
3
|
6 ml
|
2ml
|
29
|
29
|
31
|
4.2. Reaksi dan Perhitungan
4.2.1. Reaksi
4.2.2.1. NaOH + HCL
4.2.2.2. 2NaOH + +
4.2.2. Perhitungan
4.2.2.1. Sistem stokiometri NaOH + HCL
- Diketahui :
V NaOH : 2 ml
V HCL : 6 ml
M NaOH : 1 M
M HCL : 1 M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
- Diketahui :
V NaOH : 4 ml
V HCL : 4 ml
M NaOH : 1 M
M HCL : 1 M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
- Diketahui :
V NaOH : 6 ml
V HCL : 2 ml
M NaOH : 1 M
M HCL : 1 M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
4.2.2.2. Stokiometri sistem NaOH +
- Diketahui :
V NaOH : 2 ml
V
M NaOH : 1 M
M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
- Diketahui :
V NaOH : 4 ml
V
M NaOH : 1 M
M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
- Diketahui :
V NaOH : 6 ml
V
M NaOH : 1 M
M
Ditanya :
Pereaksi pembatas
Pereaksi sisa
Jawab :
4.3. Grafik
4.2.1. Grafik Stokiometri Sistem NaOH - HCL
4.2.2. Grafik Stokiometri Sistem NaOH - H2SO4
4.4. Pembahasan
Stoikiometri adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi. Reaksi stoikiometri adalah suatu reaksi kimia dimana pereaksi dalam reaksi tersebur habis bereaksi, sehingga tidak ada mol sisa dalam pereaksi atau tidak ada pereaksi pembatas. Dala suatu reaksi juga terdapat reaksi eksoterm dan endoterm. Reaksi eksoterm apabila kalor berpindah dari system ke lingkungan sehingga suhu disekitar larutan menjadi panas sedangkan reaksi endoterm adalah apabila kalor berpindah dari lingkungan ke sisitem, sehingga suhu system menjadi lebih dingin.
Apabila suatu larutan berbeda dicampurkan biasanya terjadi perubahan sifat fisik, seperti perubahan warna, suhu, bentuk, dan lain – lain. Dalam parktikum ini yang dibahas adalah perubahan suhu. Suhu terendah dari suatu campuran disebut titik minimum sedangkan suhu tertinggi dari suatu campuran disebut titik maksimum. Biasanya titik maksimum didapat apabila reaksi tersebut adalah stoikiometri.
Dalam suatu reaksi tidak semua reaktan habis. Terkadang dijumpai salah satu reaktan habis bereaksi duluan sehingga membatasi berlanjutnya reaksi, pereaksi ini disebut pereaksi pembatas. Dari adanya pereaksi pembatas maka terdapat reaksi yang belum bereaksi karena pereaksi yang lain sudah habis duluan, pereaksi yang bersisa ini disebut pereaksi sisa.
Percobaan pertama dilakkan dengan 3 perlakuan yang berbeda. Perlakuan pertama yaitu dengan mencampurkan 2 ml NaOH 2 M dan 6 ml HCL 1 M dengan pengukuran thermometer didapat suhu NaOH adalah 30 , suhu HCL adalah 30 dan suhu campuran adalah 30,6 . Reaksi ini termasuk reaksi non stoikiometri karena NaOH telah habis bereaksi duluan dan HCL masih barsisa. Atau NaOH merupakan pereaksi pembatas dan HCL merupakan pereaksi sisa. Pada perlukuan yang kedua yaitu dengan mencampurkan 4 ml NaOH 1 M dan 4 ml HCL 1 M dalam pengukuran menggunakan thermometer didapat suhu NaOH = 30 , suhu HCL adalah 29,5 , dan suhu campurannya adalah 32,1 . Reaksi ini termasuk dalam reaksi stoikiometri karena kedua reaktan habis bereaksi. Dan pada perlakuan yang ketiga yaitu dengan mencampurkan 6 ml NaOH dan 2 ml HCL. Dalam pengukuran menggunakan thermometer didapat suhu NaOH = 29 , suhu HCL = 29 reaksi inimerupakan reaksi non stoikiometri karena terdapat pereaksi pembatas dan pereaksi sisa. Dimana pereaksi pembatasnya adalah HCL dan pereaksi sisanya adalah NaOH. Dari percobaan pertama didapat titik maksimumnya 32,1 yaitu pada saat keadaan reaksi stoikiometri dan didapat titik minimumya 30,6 .
Percobaan di atas menggunakan reagen NaOH yang bersifat basa dan larutan HCL yang bersifat asam yang apabila kedua larutan dicampurkan akan didapat garam NaCl yang kemudian diukur suhunya menggunakan thermometer agar dapat diketahui suhu setelah dicampurkan kemudian diaduk agar kedua larutan dihomogenkan. Pada pembuatan larutan 1 M digunakan akuades untuk mengencerkan larutan.
Pada percobaan kedua digunakan reagen NaOH 1 M yang bersifat basa dan , suhu
Dari kedua percobaan diatas dapat kita buat garfik suhu terhadap jumlah volume masing – masing reagen. Pada grafik 4.3.1 dapat kita lihat apabila semakin banyak pereaksi yang beraksi atau semakin sedikit pereaksi yang bersisa maka perubahan suhu semakin tinggi sehingga pada percampuran 4 ml NaOH 1 M dan 4 ml HCL 1 M merupakan suhu tertinggi karena reaksi tersebut merupakan reaksi stoikiometri. Dan pada grafik 4.3.2 juga membuktikan semakin sedikit konsentrasi pereaksi sisa semakin tinggi perubahan suhunya. Dan didapat tertinggi pada campuran 6 ml NaOH dan 2 ml
Dalam praktikum ini terdapat beberapa factor kesalahan yang membuat hasil percobaan kurang akurat yaitu ketika pengukuran suhu menggunakan thermometer.Thermometer mengenai dinding gelas kimia dan tangan pada saat memegang thermometer kurang ke atas, selain itu suhu ruangan yang kurang stabil serta pipet yang digunakan telah di gunakan pada larutan.
Dalam percobaan reagen dimasukkan kedalam gelas kimia, di ukur sesuai volume yang diperlukan. Dan diukur menggunakan thermometer, hal ini berfungsi agar mendapatkan suhu yang akurat dari masing – masing reagen dengan volume yang berbeda. Lalu reagen dicampur dan diguncang sedikit agar reagennya tercampur. Kemudian diukur suhu campurannya dengan thermometer agar dapat diketahui suhu campuran tertinggi dan dapat ditentukan yang stoikiometri.
BAB 5
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
- Titik maksimum dari campuran NaOH – HCL adalah
- Titik maksimum dari campuran NaOH –
- Reaksi stokiometri adalah reaksi yang pereaksinya habis bereaksi membentuk hasil reaksi/produk. Contohnya pada stokiometri sistem NaOH – HCL. Pada NaOH 4 ml dalam 1 M dan HCL 1 M pada 4 ml. sedangkanreaksi non stokiometri adalah reaksi yang pereaksinya tidak habis bereaksi membentuk hasil reaksi / produk. Contohnya pada stokiometri sistem NaOH –
5.2. Saran
Sebaiknya bahan-bahan yang diujikan ditambah agar praktikan dapt mengetahui perbandingan laju reaksi dari larutan lainnya seperti
DAFTAR PUSTAKA
Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Petrucci., Ralp. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
S, syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: ITB
Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Dasar. Yogyakarta: UGM
good
ReplyDeleteSangat membantu
ReplyDelete