Laporan praktikum percobaan kesetimbangan

BAB I

PENDAHULUAN

I.1  Latar Belakang

Keadaan setimbang merupakan suatu keadaan dimana konsentrasi seluruh zat tidak lagi mengalami perubahan, sebab zat-zat diruas kanan terbentuk dan terurai kembali dengan kecepatan yang sama.

Pengetahuan mengenai kesetimbangan kimia ini sangat diperlukan dibidang farmasi (obat-obatan), misalnya banyak zat aktif yang harus berada dalam keadaan pH yang stabil atau setimbang.

Pergeseran kesetimbangan akan menyebabkan khasiat zat aktif tersebut berkurang atau dengan kata lain hilang sama sekali. Sebagai contoh untuk obat suntik, pH obat-obatan tersebut harus sesuai dengan pH cairan tubuh. Obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah agar tidak menimbulkan alkalosis atau asidosis pada darah. Hal inilah yang melatarbelakangi dilakukannya percobaan kesetimbangan kimia.

I.2  Maksud dan Tujuan Percobaan

   I.2.1 Maksud Percobaan

Menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah CH₃COOH.

   I.2.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan kesetimbangan ini adalah:

1.      Menentukan pH larutan asam lemah dengan menguunakan indikator kertas pH universal/ pH meter.

2.      Menentukan pengaruh pengenceran terhadap nilai pH larutan asam lemah.

3.      Menentukan tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah.

4.      Menentukan pengaruh pengenceran terhadap nilai tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah.

5.      Menentukan derajat asam lemah berdasarkan nilai pH-nya.

6.      Menentukan pengaruh pengenceran terhadap nilai derajat ionisasi asam lemah.

7.      Menentukan tetapan ionisasi asam lemah dari grafik pH vs log (HA).

I.3 Prinsip Percobaan

Dalam penentuan tetapan kesetimbangan serta derajat ionisasi asam lemah yaitu dengan mengencerkan CH₃COOH dengan konsentrasi 2M ke konsentrasi 0,1 M, 0,01 M, 0,001 M, 0,0001 M, 0,00001 M dengan cara dilarutkan dalam pelarut aquadest lalu mengukur suhu dengan termometer dan pH-nya dengan kertas pH universal  atau pH meter.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Teori Umum

II.1.1 Definisi  Kesetimbangan

Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan di mana tidak ada perubahan yang teramati selama bertambahnya waktu reaksi. Jika suatu reaksi kimia telah mencapai keadaan kesetimbangan, maka konsentrasi reaktan dan produk menjadi konstan sehingga tidak ada perubahan yang teramati dalam sistem. Meskipun demikian, aktivitas molekul tetap berjalan, molekul-molekul reaktan berubah menjadi produk secara terus-menerus sambil molekul – molekul produk berubah menjadi reaktan kembali dengan kecepatan yang sama. (6)

Sedikit sekali reaksi kimia yang berjalan ke satu arah saja, kebanyakan adalah reaksi dapat balik (reversible) pada awal suatu reaksi dapat balik, reaksi berjalan ke arah pembentukan produk. Sesaat setelah produk terbentuk, pembentukan reaktan dari produk juga mulai berjalan. Jika kecepatan reaksi maju dan reaksi balik adalah sama, dan dikatakan bahwa kesetimbangan kimia telah tercapai. Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia melibatkan beberapa zat yang berbeda sebagai reaktan dan produk. (6)

Persamaan reaksi kesetimbangan ditulis dengan menggunakan tanda panah dua arah (           ). Reaksi kesetimbangan disebut reaksi bolak-balik (reversible)

kesetimbangan dapat dimanipulasi dengan menggunakan prinsip Le Chatelier.

Seorang kimiawan berkebangsaan Perancis, Henri Le Chatelier, menemukan bahwa jika reaksi kimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru dengan suatu pergeserantertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukanreaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima). Hal ini disebut Prinsip Le Chatelier.

Jika gas H₂ dan gas I₂ dimasukkan ke dalam wadah tertutup, maka kedua gas tersebut sebagian bereaksi membentuk asam iodida, seperti persamaan reaksi berikut :

H₂     +          I₂                                             2HI ……….(5)

         Jika gas HI dimaksudkan ke dalam wadah tertutup, maka sebagian gas HI akan terurai membentuk gas H₂ dan gas I₂ seperti persamaan berikut :

2HI                           H₂        +          I₂ ………….(5)

Jika kedua pengandaian di atas disebutkan, maka akan tampak warna bahwa jika ada reaksi antara gas H₂ dan I₂membentuk HI_(g) dan  HI_(g) yang terbentuk sebagian ada yang terurai kembali menjadi H_2(g) dan I_2(g). Laju reaksi pembentukan H_2(g) lebih cepat dibandingkan dengan laju HI_(g) tersebut, dengan demikian ada hasil reaksinya. Akan tetapi pada suatu saat, ada beberapa jenis reaksi, di mana reaksi penguraian dan reaksi pembentukan laju reaksinya persis sama. (5)

Reaksi semacam ini disebut reaksi yang dapat di mana laju pembentukan dan laju penguraian persis sama, keadaan demikian disebut sebagai keadaan kesetimbangan yang ditulis dengan dua anak panah yang arahnya berlawanan. (5)

II.2 Uraian Bahan

A.   Asam Asetat  (3)

Nam                                        a resmi               : ACIDUM ACETICUM

Sinonim                     : Asam asetat, cuka

RM/BM                       : CH₃COOH^- / 60

Pemerian                   : Cairan jernih; tidak berwarna; bau menusuk; rasa asam; tajam.

Kelarutan                  : Dapat dicampur dengan air, dengan etanol (95%) P dan dengan gliserol.

Penyimpanan           : Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                 : Zat tambahan

B.   Air Suling (3)

Nama Resmi           : Aqua Destilata

Nama Lain               : Air Suling,Aquades

Rm/Bm                     : H₂O / 18,02

Pemberian               : Cairan Jernih,tidak berwarna,tidak  berbau,tidak mempunyai rasa

Kelarutan                 : -

Penyimpanan         : Didalam wadah tertutup baik

Kegunaan               : Sebagai pelarut

BAB III

METODE KERJA

III.1 Alat dan Bahan

III.1.1 Alat

Adapun alat - alat yang digunakan dalam percobaan kesetimbangan antara lain, tabung reaksi, pipet volume 10 ml, pipet skala 5 ml, labu ukur 100 ml, labu ukur 50 ml, termometer, rak tabung, botol semprot, kertas pH universal dan botol semprot.

      III.1.2 Bahan

Bahan – bahan yang diperlukan pada saat percobaan kesetimbangan yaitu larutan asam asetat (CH₃COOH) 2 M, Aquadest, Tissue.

III.2 Cara Kerja

1.    Untuk membuat larutan CH₃COOH 0,1 M diambil 5 ml CH₃COOH 2 M, dimasukkan dalam labu takar 100 ml ditambahkan aquadest sampai batas miniskus atas, kocok ad homogen, kemudian ukur pH dan suhunya.

2.    Untuk membuat larutan CH₃COOH 0,01 M diambil 10 ml CH₃COOH 0,01 M yang sudah diencerkan dari 0,1 M, dimasukkan dalam labu takar 100 ml ditambahkan aquadest sampai batas miniskus atas, kocok ad homogen, diambil larutan CH₃COOH dan dimasukkan tabung reaksi, kemudian ukur pH dan suhunya.

3.    Untuk membuat larutan CH₃COOH 0,001 M diambil 5 ml CH₃COOH 0,001 M yang sudah diencerkan dari 0,01 M, dimasukkan dalam labu takar 50 ml ditambahkan aquadest sampai batas miniskus atas, kocok ad homogen, diambil larutan CH₃COOH dan dimasukkan tabung reaksi, kemudian ukur pH dan suhunya.

4.    Untuk membuat larutan CH₃COOH 0,0001 M diambil 10 ml CH₃COOH 0,0001 M yang sudah diencerkan dari 0,001 M, dimasukkan dalam labu takar 100 ml ditambahkan aquadest sampai batas miniskus atas, kocok ad homogen, diambil larutan CH₃COOH dan dimasukkan tabung reaksi, kemudian ukur pH dan suhunya.

5.    Untuk membuat larutan CH₃COOH 0,00001 M iambil 5 ml CH₃COOH 0,00001 M yang sudah diencerkan dari 0,0001 M, dimasukkan dalam labu takar 50 ml ditambahkan aquadest sampai batas miniskus atas, kocok ad homogen, diambil larutan CH₃COOH dan dimasukkan tabung reaksi, kemudian ukur pH dan suhunya.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

IV. 1 Data pengamatan

No	Konsentrasi	pH	Suhu
1	0,1 M	3	29o C
2	0,01 M	4	28o C
3	0,001 M	5	26o C
4	0,0001 M	7	28o C
5	0,00001 M	7	31o C

IV. 2 Perhitungan

a.    Pengenceran I (Larutan yang digunakan 2 M)

CH₃COOH 0,1 M                      100 ml

V₁. M₁         =  V₂. M₂

V₁ x 2         =  100 x 0,1

         V₁         =  

         V₁        = 5 ml

b.    Pengenceran II (Larutan yang digunakan 0,1 M)

CH₃COOH 0,01 M                     50 ml

V₁. M₁         =  V₂. M₂

V₁ x 0,1      =  50 x 0,01

                          V₁        =  

                         V₁        = 5 ml

c.    Pengenceran III (Larutan yang digunakan 0,01 M)

CH₃COOH 0,001 M                  100 ml

 V₁. M₁        =          V₂. M₂

V₁ x 0,01    =          100 x 0,001

        V₁         =  

                     V₁         = 10 ml

d.    Pengenceran IV (Larutan yang digunakan 0,001 M)

CH₃COOH 0,0001 M                 50 ml

 V₁. M₁        =          V₂. M₂

V₁ x 0,001  =           50 x 0,0001

                        V₁        =  

                        V₁        = 5 ml

e.        Pengenceran V (Larutan yang digunakan 0,0001 M)

CH₃COOH 0,00001 M             100 ml

                  V₁. M₁        =      V₂. M₂

V₁ x 0,0001 =  0,00001 x 100

             V₁        =  

              V₁        = 10 ml

Kesetimbangan Asam

·         CH₃COOH 0,1 M

Ka  =  

       =  

       =  10^-5

·                   CH₃COOH 0,01 M

Ka  =  

       =  

       =  10^-6

·                CH₃COOH 0,001 M

Ka  =  

                 =  

       =  10^-7

·         CH₃COOH 0,0001 M

Ka =  10^-10

·         CH₃COOH 0,0001 M

Ka  =  

       =  

       =  10^-9

Derajat Ionisasi

ü  CH₃COOH 0,1 M

α  =   x 100%

       =   x 100%

       =  10^-3 %

ü  CH₃COOH 0,01 M

α  =   x 100%

       =   x 100%

       =  10^-4 %

ü  CH₃COOH 0,001 M

α  =   x 100%

       =   x 100%

       =  10^-5%

ü  CH₃COOH 0,0001 M

α      =  

       =   x 100%

       =  10^-8 %

ü  CH₃COOH 0,00001 M

α     =  

       =   x 100%

       =  10^-7 %

IV.4 Reaksi

CH₃COOH         +     H₂O                     H₃O⁺   +          CH₃COO^-

IV.3 Pembahasan

Pada percobaan yang dilakukan didapatkan bahwa pengenceran asam lemah larutannya semakin bersifat netral atau semakin mendekati pH 7 artinya semakin encer suatu larutan asam lemah pHnya akan semakin tinggi. Dengan demikian terjadi perbedaan pH karena disebabkan karena perbedaan konsentrasi. Pengenceran terhadap asam menghasilkan kesetimbangan asam demikian pula pada senyawa basa akan menghasilkan kesetimbangan basa.Pengenceran dilakukan berbeda-beda ,hal ini menjelaskan bahwa pengenceran dapat menyebabkan terjadinya perubahan suhu. Semakin encer suatu larutan maka semakin rendah suhunya ,dari teori ini menunjukkan bahwa data yang diperoleh bertolak-belakang dengan teori yang ada. Setelah pengamatan suhu yang diperoleh mengalami perubahan naik turun. Hal ini mungkin diakibatkan oleh adanya kesalahan pada saatpraktikum. Adapun faktor-faktor yang menyebabkan kurang akuratnya atau kurang tepatnya data yang diperoleh,yaitu:

6.    pembacaan nilai skala pada termometer yang kurang tepat

7.    kesalahan dalam pemipetan

8.    penggunaan termometer yang keliru

9.    alat yang digunakan kurang baik

Nilai Ka dari konsep teoritis ialah jika konsentrasi berubah harga Ka tetap, namun yang terjadi pada pengamatan ialah kebalikannya, konsentrasi berubah harga Ka juga berubah. Nilai Ka akan semakin kecil jika larutan semakin diencerkan

Perubahan derajat ionisasi akan semakin kecil jika larutan makin encer. Ini dibuktikan dalam percobaan yang telah dilakukan dalam hal ini sesuai dengan pernyataan “Hukum Pengenceran Ostwald”

“Bila larutan berisi elektrolit lemah diencerkan volumenya, maka derajat ionisasi elektrolit akan mengecil” (7)

Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan antara lain :

1.    Perubahan konsentrasi

jika dalam sistem kesetimbangan ditambahkan lebih banyak reaktan atau produk, reaksi akan bergeser ke sisi lain untuk menghabiskannya. Sebaliknya,  jika sebagian reaktan atau produk diambil, reaksi akan bergeser ke sisinya untuk menggantikannya.

2.    Perubahan suhu

Secara umum, memanaskan suatu reaksi menyebabkan reaksi tersebut bergeser ke sisi endotermis. Sebaliknya, mendinginkan campuran reaksi menyebabkan kesetimbangan bergeser ke sisi eksotermis.Temperatur berubah maka harga K_c berubah

3.    Perubahan tekanan dan volume

Pada pengaruh tekanan atau volume, jika tekanan atau volume dikurangi, reaksi kesetimbangan bergeser ke arah zat yang memiliki jumlah koefisien lebih kecil sedangkan jika tekanan diturunkan atau volume diperbesar, reaksi kesetimbangan bergeser ke arah zat yang memiliki jumlah koefisien lebih besar.

4.    Peranan Katalisator

Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tapi tidak ikut bereaksi. Sesuai dengan fungsinya mempercepat reaksi maka akan mempercepar tercapainya proses kesetimbangan, dengan cara mempercepat reaksi maju dan reaksi balik sama besar. Fungsi katalisator pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai). Jika kecepatan reaksi maju = kecepatan reaksi balik maka katalis berhenti berfungsi.

Macam-macam indikator pH ialah :

1.    Indiktor pH universal adalah indikator yang terdiri atas berbagai macam indikator yang memiliki warna berbeda untuk setiap nilai pH 1 – 14. Indikator universal ada yang berupa larutan larutan dan ada juga yang berupa kertas. Paket indikator universal tersebut selalu dilengkapi dengan warna standar untuk pH 1 – 14

2.    Indikator bahan alam sebagai bahan tambahan yang berwarna dapat digunakan sebagai indikator asam basa, misalnya daun mahkota bunga, kembang sepatu, bougenvil, mawar, dan lain-lain, kunyit dan bit.Ekstra bahwa bahan tersebut memberi warna yang berbeda dalam larutan asam dan basa. Contoh daun mahkota bunga mawar, untuk larutan asam berwarna merah dan larutan basa berwarna biru.

3.    Indikator kertas lakmus adalah kertas yang diberi suatu senyawa kimia sehingga akan menunjukkan warna yang berbeda setelah dimasukkan pada larutan asam maupun basa. Warna kertas lakmus akan berubah sesuai dengan larutannya, untuk larutan asam, jika diuji dengan kertas lakmus merah maka warnanya akan tetap, sedangkan diuji dengan kertas lakmus biru maka warna akan berubah menjadi warna merah. Untuk larutan basa, jika diuji dengan kertas lakmus merah maka warna akan berubah jadi warna biru, sedangkan diuji dengan kertas lakmus biru maka warnanya akan tetap.

4.    pH meter mempunyai electrode yang di celupkan kedalam larutan yang akan diukur pH-nya, nilai pH dapat langsung diketahui melalui tampilan layar digital pada alat tersebut.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Dari percobaan di atas dapat diperoleh kesimpulan yaitu :

·                     Semakin encer suatu larutan asam lemah pHnya akan semakin tinggi. 

·                     Derajat ionisasi asam lemah semakin kecil jika larutan diencerkan artinya derajat ionisasi asam lemah berbanding lurus dengan faktor pengenceran. 

·                     Pengaruh pengenceran terhadap nilai Ka asam lemah yaitu nilai Ka akan semakin kecil jika larutan semakin diencerkan. 

·                       Pengaruh pengenceran terhadap suhu yaitu semakin encer suatu larutan maka semakin rendah suhunya

·                     Nilai Ka pada percobaan diatas yaitu10^-5, 10^-6, 10^-7, 10^-10,10^-9

·                     Nilai α  pada percobaan diatas yaitu 10^-3 %, 10^-4 %, 10^-5%,10^-8 %,10^-7 %

V.2 Saran

Sebelum masuk laboratorium, koordinator bahan harus menyiapkan bahan yang akan dipakai sebelum praktikum dimulai.

DAFTAR PUSTAKA

1.    Andy. 2009. Pre-College Chemistry. Indonesia

2.    Chang, Raymond. 2007. Chemistry Ninth Edition. New York: Mc Graw Hill

3.    Dirjen POM, 1979 Farmakope Indonesia, Edisi Ke-III. Jakarta :Departemen Kesehatan RI.

4.    Moore, John T. 2003. Kimia For Dummies. Indonesia:Pakar Raya

5.    Tim Asisten, 2011. Penuntun Kimia Dasar. Makassar: STIFAKebangsaan.

6.    Tim Dosen, 2010. Kimia Dasar. Makassar: Universitas Hasanuddin

7.    Zulkarnaen, Abdul Karim dkk, 2004. Ilmu Kimia Jilid II. Jakarta : Departmen Kesehatan RI