Kamis, 04 Desember 2014

Laporan Praktikum Stoikiometri Reaksi




STOIKIOMETRI REAKSI
BAB I
PENDAHULUAN

1.1         Dasar Teori
Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang materi dan perubahan materi baik secara fisik maupun materi. Pada prinsifnya materi terbagi menjadi tiga wujud yaitu padat, cair, dan gas. Padatan adalah materi yang kaku dengan bentuk yang pasti. Cairan tidak sekaku padatan dan bersifat fluida yaitu dapat mengalir dan mengambil bentuk sesuai dengan bentuk wadahnya. Gas bersifat fluida, tetapi tidak seperti cairan, gas dapat mengembang tanpa batas. Ketiga wujud materi ini dapat berubah dari wujud yang satu menjadi wujud yang lain. Dengan ilmu kimia ketiga wujud materi tersebut bias berubah wujud menjadi wujud yang lain.perubahan yang menghasilkan zat baru yang jenis dan sifatnya berbeda dari zat pembentuknya disebut sebagai perubahan kimia atau reaksi kimia. Perubahan kimia dapat diamati dengan terbentuknya hasil reaksi seperti timbulnya gas, endapan, perubahan warna, maupun perubahan kalor.
Untuk berkomunikasi satu sama lain tentang reaksi kimia, cara standar yang digunakan untuk menggambarkan reaksi tersebut melalui persamaan kimia. Peramaan kimia menunjukan zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi, untuk menunjukan bahwa reaksi setara, diungkapkan dengan koefisien reaksi. Koefisian reaksi merupakan konversi yang menunjukan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam reaksi atau menyatakan pula jumlah mol senyawa yang bereaksi. Dalam reaksi hokum kekelalan massa berlaku, banyaknya tiap-tiap jenis atom di kedua sisi harus sama atau jumlah atom sebelum dan susudah reaksi harus sama. Koefisien reaksi juga digunakan untuk menyetarakan suatu reaksi supaya setara. Contoh reaksi antara gas nitrogen dan gas hydrogen menghasilkan gas ammonia, persamaan reaksinya:
N2 (g) + 3 H2 (g)           2 NH3 (g)
persamaan ini menyatakan bahwa satu molekul gas nitrogen bereaksi dengan 3 molekul gas hydrogen membentuk 2 molekul gas ammonia. Angka 1, 3, dan 2 merupakan koefisien reaksi sebagai faktor konversi.
Secara laboratorium, untuk menentukan koefisien dalam persamaan kimia diperlukan sederetan hasil percobaan. Salah satu cara sederhana untuk menentukan koefisien reaksi yaitu dengan metode variasi kontinu. Pada dasarnya dalam sederetan percobaan dilakukan, jumlah molar total campuran pereaksi dibuat tetap sedangkan jumlah molar masing-masing dibuat berubah secara teratur (diberagamkan secara beraturan dan kontinu). Perubahan yang terjadi akibat adanya reaksi antara campuran pereaksi seperti massa, volum dan suhu dialurkan terhadap jumlah molar masing-masing pereaksi dalam suatu grafik, sehingga diperoleh titik optimum. Titik optimum terbentuk menyatakan perbandingan koefisien dari masing-masing pereaksi.
1.2         Tujuan Praktikum
1.    Menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan dan perubahan suhu.
2      Menentukan hasil reaksi berdasarkan konsep mol.

1.3         Alat dan Bahan
1.    Alat
·      Gelas beker 50 mL (4)
·      Mistar ukuran 20 cm (1)
·      Thermometer (2)
2.    Bahan
·      NaOH 0,1 M
·      NaOH 1,0 M
·      CuSO4 0,1 M
·      HCl 1,0 M
1.4         Cara Kerja
1.    Stoikiometri Reaksi Pengendapan
Pertama, sediakan dua buah gelas beker 50 mL. Ke dalam 1 gelas beker dimasukan 1 mL NaOH 0,1 M. Pada gelas beker yang lain dimasukan 5 mL CuSO4 0,1 M. Setelah itu, kedua larutan tersebut di campurkan dan kemudian dikocok. Selanjutnya campuran tersebut dibiarkan agar endapan yang terbentuk berada di dasar gelas beker. Kemudian tinggi endapan yang terbentuk diukur dengan menggunakan mistar. Supaya lebih akuran satuan yang digunakan adalah mili meter. Setelah itu digunakan cara kerja yang sama tetapi volume pereaksi masing-masing diubah dengan catatan volume total tetap 6 ml, yaitu:
·      2 mL NaOH 0,1 M dan 4 mL CuSO4 0,1 M
·      3 mL NaOH 0,1 M dan 3 mL CuSO4 0,1 M
·      4 mL NaOH 0,1 M dan 2 mL CuSO4 0,1 M
·      5 mL NaOH 0,1 M dan 1 mL CuSO4 0,1 M
Setelah dilakukan percobaan pada masing-masing larutan, kemudian dibuat grafik yang menyatakan antara tinggi endapan (sumbu y) dan volume larutan (sumbu x), sehingga diperoleh titik optimum kurva. Dari grafik tersebut ditentukan koefisien reaksi berdasarkan titik optimumnya. Titik optimum menyatakan perbandingan koefisien reaksi. Kemudian koefisien yang diperoleh dari titik optimum kurva dibandingkan dari menyetarakan persamaan reaksi. Terakhir, hasil reaksi yang terbentuk ditentukan rendemennya dengan menggunakan konsep mol.
2.      Stoikiometri Sistem Asam-Basa
Pertama, sediakan dua buah gelas beker 50 mL. Ke dalam 1 gelas beker dimasukan 1 mL NaOH 1,0 M. Pada gelas beker yang lain dimasukan 5 mL HCl 1.0 M. Kemudian kedua larutan tersebut diukur temperature (TM). Setelah itu, kedua larutan tersebut dicampurkan dan dikur serta dicatat suhu maksimum yang konstan (TA). Setelah itu digunakan cara kerja yang sama tetapi volume pereaksi masing-masing diubah dengan catatan volume total tetap 6 ml, yaitu:
·      2 mL NaOH 1,0 M dan 4 mL HCl 1,0 M
·      3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0 M
·      4 mL NaOH 1,0 M dan 2 mL HCl 1,0 M
·      5 mL NaOH 1,0 M dan 1 mL HCl 1,0 M
Setelah dilakukan percobaan pada masing-masing larutan, kemudian dibuat grafik yang menyatakan antara perubahan temperatur (sumbu y) dan volume larutan (sumbu x), sehingga diperoleh titik optimum kurva. Dari grafik tersebut ditentukan koefisien reaksi berdasarkan titik optimumnya. Titik optimum menyatakan perbandingan koefisien reaksi. Kemudian koefisien yang diperoleh dari titik optimum kurva dibandingkan dari menyetarakan persamaan reaksi. Terakhir, hasil reaksi yang terbentuk ditentukan rendemennya dengan menggunakan konsep mol. 

BAB II
HASIL PENGAMATAN
1.1    Hasil Pengamatan dan Grafik

1.1.1        Stoikiometri Reaksi Pengendapan
No.
Larutan
Warna Endapan
Tinggi Endapan (mm)
1
1 mL NaOH 0,1M dan 5 mL CuSO4 1,0 M
Biru muda
3
2
2 mL NaOH 0,1M dan 4 mL CuSO4 1,0 M
Biru tua
8
3
3 mL NaOH 0,1M dan 3 mL CuSO4 1,0 M
Biru tua
9
4
4 mL NaOH 0,1M dan 2 mL CuSO4 1,0 M
Hijau tua
30
5
5 mL NaOH 0,1M dan 1 mL CuSO4 1,0 M
Hijau lumut
27

1.1.2        Stoikiometri Sistem Asam-Basa
No.
Larutan
Perubahan TEmperatur (°C)
1
1 mL NaOH 1,0 M dan 5 mL HCl 1,0 M
3
2
2 mL NaOH 1,0 M dan 4 mL HCl 1,0 M
2
3
3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0 M
4
4
4 mL NaOH 1,0 M dan 2 mL HCl 1,0 M
2
5
5 mL NaOH 1,0 M dan 1 mL HCl 1,0 M
1

1.2                   Reaksi dan Perhitungan
1.2.1        Larutan NaoH dan CuSO4
·      Reaksi 1 mL NaOH 0,1 M dan 5 mL CuSO4 0,1 M
Mol NaOH        = Molaritas NaOH x Volume NaOH
= 0,1 M x 1 mL
= 0,1 mmol
Mol CuSO4          = Molaritas CuSO4 x Volume CuSO4
= 0,1 M x 5 mL
= 0,5 mmol
2 NaOH (aq)  +  CuSO4 (aq)    Cu(OH)2 (s)  +  Na2SO4 (aq)
Mula-mula:        0,1 mmol         0,5 mmol                 -                          -
Reaksi :             0,1 mmol         0,05 mmol           0,05 mmol       0,05 mmol
Sisa:                          -              0.45 mmol             0,05 mmol       0,05 mmol

Pereaksi pembatas : NaOH
Pereaksi sisa          : CuSO4
Massa endapaan Cu(OH)2 yang terbentuk :
0,05  mmol = 0,00005 mol
massa Cu(OH)2   = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2
= 0,00005 mol x 97,5 gram/mol
= 0,004875 gram
·      Reaksi 2 mL NaOH 0,1 M dan 4 mL CuSO4 0,1 M
2 NaOH (aq)  +  CuSO4 (aq)    Cu(OH)2 (s)  +  Na2SO4 (aq)
Mula-mula:        0,2 mmol         0,4 mmol                 -                          -
Reaksi :             0,2 mmol          0,1 mmol             0,1 mmol           0,1 mmol
Sisa:                          -               0,3 mmol              0,1 mmol           0,1 mmol

Pereaksi pembatas : NaOH
Pereaksi sisa          : CuSO4
Massa endapaan Cu(OH)2 yang terbentuk :
0,1 mmol = 0,0001 mol
massa Cu(OH)2   = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2
= 0,0001 mol x 97,5 gram/mol
= 0,00975 gram
·      Reaksi 3 mL NaOH 0,1 M dan 3 mL CuSO4 0,1 M
2 NaOH (aq)  +  CuSO4 (aq)    Cu(OH)2 (s)  +  Na2SO4 (aq)
Mula-mula:        0,3 mmol         0,3 mmol                 -                          -
Reaksi :             0,3 mmol         0,15 mmol           0,15 mmol       0,15 mmol
Sisa:                          -                 0,15 mmol          0,15 mmol       0,15 mmol

Pereaksi pembatas : NaOH
Pereaksi sisa          : CuSO4
Massa endapaan Cu(OH)2 yang terbentuk :
0,15  mmol = 0,00015 mol
massa Cu(OH)2   = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2
= 0,00015 mol x 97,5 gram/mol
= 0,014625 gram
·      Reaksi 4 mL NaOH 0,1 M dan 2 mL CuSO4 0,1 M
2 NaOH (aq)  +  CuSO4 (aq)    Cu(OH)2 (s)  +  Na2SO4 (aq)
Mula-mula:        0,4 mmol         0,2 mmol                 -                          -
Reaksi :             0,4 mmol         0,2 mmol             0,2 mmol           0,2 mmol
Sisa:                          -                      -                     0,2 mmol           0,2 mmol

Pereaksi pembatas : -
Pereaksi sisa          : -
Massa endapaan Cu(OH)2 yang terbentuk :
0,2 mmol = 0,0002 mol
massa Cu(OH)2   = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2
= 0,0002 mol x 97,5 gram/mol
= 0,0195 gram

·      Reaksi 5 mL NaOH 0,1 M dan 1 mL CuSO4 0,1 M
2 NaOH (aq)  +  CuSO4 (aq)    Cu(OH)2 (s)  +  Na2SO4 (aq)
Mula-mula:        0,5 mmol         0,1 mmol                 -                          -
Reaksi :             0,2 mmol         0,1 mmol             0,1 mmol           0,1 mmol
Sisa:                   0,3 mmol               -                     0,1 mmol           0,1 mmol

Pereaksi pembatas : NaOH
Pereaksi sisa          : CuSO4
Massa endapaan Cu(OH)2 yang terbentuk :
0,1 mmol = 0,0001 mol
massa Cu(OH)2   = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2
= 0,0001 mol x 97,5 gram/mol
= 0,00975 gram
Persamaan ioniknya:
3Na+ (aq) + 2OH- (aq) + Cu2+ (aq) + SO42- (aq) → Na2+ (aq) + SO42- (aq) + Cu(OH)2 (s).
persamaan ionik totalnya :
Cu2+ (aq) + OH- (aq) → Cu(OH)2 (s)

1.2.2        Larutan NaOH dan HCl
·         Reaksi 1 mL NaOH 1,0 M dan 5 mL HCl 1,0 M
NaOH (aq)  +  HCl (aq)    NaCl (aq)  +  H2O (l)
Mula-mula:      1 mmol           5 mmol               -                    -
Reaksi:            1 mmol           1 mmol             1mmol          1 mmol
Sisa:                   -                   4 mmol             1 mmol         1 mmol


Pereakai pembatas : NaOH
Pereaksi sisa   : HCl sebanyak 4 mmol
Garam yang terbentuk : NaCl sebanyak 1 mmol

·         Reaksi 2 mL NaOH 1.0 M dan 4 mL HCl 1.0 M
NaOH (aq)  +  HCl (aq)    NaCl (aq)  +  H2O (l)
Mula-mula:      2 mmol           4 mmol               -                    -
Reaksi:            2 mmol           2 mmol             2 mmol         2 mmol
Sisa:                   -                   2 mmol             2 mmol         2 mmol

Pereakai pembatas : NaOH
Pereaksi sisa   : HCl sebanyak 2 mmol
Garam yang terbentuk : NaCl sebanyak 2 mmol

·         Reaksi 3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0 M
NaOH (aq)  +  HCl (aq)    NaCl (aq)  +  H2O (l)
Mula-mula:      3 mmol           3 mmol               -                    -
Reaksi:            3 mmol           3 mmol             3 mmol         3 mmol
Sisa:                   -                   2 mmol             2 mmol         2 mmol

Pereakai pembatas : -
Pereaksi sisa          : -
Garam yang terbentuk : NaCl sebanyak 3 mmol
·         Reaksi 4 mL NaOH 1,0 M dan 2 mL NaOH 1,0 M
NaOH (aq)  +  HCl (aq)    NaCl (aq)  +  H2O (l)

Mula-mula:      4 mmol           2 mmol               -                    -
Reaksi:            2 mmol           2 mmol             2 mmol         2 mmol
Sisa:                2 mmol           -                        2 mmol         2 mmol

Pereakai pembatas : HCl
Pereaksi sisa   : NaOH sebanyak 2 mmol
Garam yang terbentuk : NaCl sebanyak 2 mmol

·         Reaksi 5 mL NaOH 1,0 M dan 1 mL HCl 1,0 M
NaOH (aq)  +  HCl (aq)    NaCl (aq)  +  H2O (l)
Mula-mula:      5 mmol           1 mmol               -                    -
Reaksi:            1 mmol           1 mmol             1 mmol         1 mmol
Sisa:                4 mmol               -                    1 mmol         1 mmol

Pereakai pembatas : HCl
Pereaksi sisa   : NaOH sebanyak 4 mmol
Garam yang terbentuk : NaCl sebanyak 1 mmol
Persamaan ioniknya:
H+ (aq) + Cl- (aq) + Na+ (aq) + OH- (aq) → Na+ (aq) + Cl- (aq) + H2O (l)
persamaan ionic totalnya yaitu :
H+ (aq) + OH- (aq)    H2O (l)
Na+ dan Cl- merupakan ion-ion pendamping. 
 
BAB III
PEMBAHASAN

Dari grafik hubungan tinggi endapan dan volume larutan diperoleh titik optimum pada koordinat (4+2, 30). Titik optimum terjadi pada volume 4mL NaOH 0.1 M dan 2 mL CuSO4 0.1M dengan tinggi endapan 30 milimeter. Untuk menentukan koefisien reaksi berdasarkan titik optimum, harus ditentukan terlebih dahulu molnya. Dari penghitungannya sudah di bahas di bab sebelumnya dan diperoleh bahwa mol NaOH sebesar 0.4 mmol dan mol CuSO4 sebesar 0.2 mmol. Karena perbandingan mol sama dengan perbandingan koefisien, maka koefisien diperoleh dengan perbandingan 4:2 atau 2:1. Maka koefisien untuk NaOH yaitu 2 dan koefisien untuk CuSO4 yaitu 1. Koefisien berdasarkan titik optimum dan menyetarakan persamaan reaksi hasilnya sama. Persamaan reaksi antara NaOH dan CuSO4  sudah di buat di bab sebelumnya. Dari menyetarakan persamaan reaksi bahwa jumlah mol yang bereaksi dengan jumlah mol yang dihasilkan harus sama. Untuk bias membentuk senyawa Cu(OH)2 dan Na2SO4 diperlukan jumlah atom Cu sebanyak 1 atom, atom O yaitu 6, atom H yaitu 2, dan atom S yaitu 1. Maka jumlah atom yang bereaksinya juga harus sama. Untuk bias diperoleh hasil yang sama setelah di setarakan diperoleh koefisien NaOH 2 dan CuSO4 1.
Reaksi yang terjadi antara NaOH dan CuSO4 merupakan reaksi pengendapan yang dicirikan dengan terbentuknya produk yang tidak larut atau endapan. Endapan yang dihasilkan yaitu Cu(OH)2.  Zat dikatakan dapat larut jika sebagian besar zat tersebut melarut bila ditambahkan air. Cu(OH)2  yang terbentuk tidak larut karena mengandung (OH-). Senyawa yang mengandung hidroksida (OH-) tidak dapat larut pengecualiannya adalah hidroksida logam alkali dan Ba(OH)2.
Reaksi antara 1 mL NaOH dan 5 mL CuSO4  merupakan reaksi non stoikiometri karena NaOH habis bereaksi terlebih dahulu dan CuSO4  masih bersisa 0.45 mmol. Karena NaOH habis terlebih dahulu maka NaOH merupakan pereaksi pembatas dan CuSO4  merupakan pereaksi sisa. Pada reaksi 1 mL NaOH dan CuSO4  dihasilkan endapan Cu(OH)2 sebanyak 0.004875 gram dengan tinggi endapan 3 mm. Reaksi antara 2 mL NaOH dan 4 mL CuSO4 merupakan reaksi non stoikiometri karena NaOH habis bereaksi terlebih dahulu dan CuSO4 masih bersisa 0.3 mmol. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.00975 gram dan tinggi endapan 8 mm. reaksi antara 3 mL NaOH dan 3 mL CuSO4 merupakan reaksi non stoikiometri karena NaOH habis bereaksi terlebih dahulu dan CuSO4 bersisa 0.15 mmol. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.014625 gram dan tinggi endapan 9 mm. Reaksi antara 4 mL NaOH dan 2 mL CuSO4 merupakan reaksi stoikiometri karena tidak ada zat yang bersisa. Semua pereaksi habis bereaksi dan tidak ada reaksi pembatasnya. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sbanyak 0.0195 gram dengan tinggi endapan 30 mm. Reaksi antara 5 ml NaOH dan 1 mL CuSO4 merupakan reaksi non stoikiometri karena CuSO4 habis bereaksi terlebih dahulu dan NaOH masih bersisa sebesar 0,3 mmol. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.00975 gram dengan tinggi endapan 27 mm. Dari kelima reaksi antara NaOH dan CuSO4 dengan volume berparisasi dapat di simpulkan bahwa semakin semakin tinggi endapan, maka semakin banyak pula massa endapan yang terbentuk. Endapan yang terbentuk dipengaruhi oleh ion (OH-). Semakin banyak hidroksida maka semakin banyak pula massa endapan yang mengendap.
Pada reaksi antara NaOH dan HCl berdasarkan grafik hubungan volume dan perubahan suhu, titik optimum diperoleh pada koordinat titik (3+3, 4). Titik optimum diperoleh pada volume 3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0 M dengan perubahan suhu sebesar 4°C. koefisien reaksi berdasarkan titik optimum yaitu 1:1, artinya satu mol NaOH bereaksi dengan satu mol HCl. Persamaan reaksi berdasarkan titik optimum dengan menyetarakan persamaan reaksi sama yaitu dihasilkan satu mol garam NaCl dan satu mol air.
Reaks antara 1 mL NaOH dan 5 mL HCl merupakan reaksi non stoikiometri karena NaOH habis bereaksi terlebih dahulu dan masih bersisa 4 mmol HCl. Pada reaksi antara 2 mL NaOH dan 4 mL HCl merupakan reaksi non stoikiometri karena NaOH habis bereaksi terlebih dahulu dan masih bersisa HCl sebanyak 2 mmol. Reaksi antara 3 mL NaOH dan 3 mL HCl merupakan reaksi stoikiometri karena semua pereaksi habis bereaksi dan tidak ada yang bersisa. Reaksi 4 mL NaOH dan 2 mL HCl merupakan reaksi non stoikiometri karena HCl habis bereaksi terlebih dahulu dan bersisa NaOH sebanysk 2 mmol. Reaksi antara 5 mL dan 1 mL HCl merupakan reaksi non stoikiometri karena HCl habis bereaksi terlebih dahulu dan masih bersisa NaOH sebanyak 4 mmol.
Reaksi antara NaOH dan HCl merupakan reaksi penetralan. Reaksi penetralan yaitu reaksti antara asam (HCl) dengan basa (NaOH). Reaksi asam-basa dalam medium air biasanya menghasilkan garam dan air. Dalam reaksi ini dihasilkan garam NaCl. Garam yang terbentuk merupakan senyawa ionic yang terbentuk dari suatu kation selain H+ dan suatu anion selain OH- atau O2-. Karena asam (HCl) dan basa (NaOH) senyawa ini terionisasi sempurna dalam larutan.



BAB VI
KESIMPULAN
1
  1. Koefisien rraksi dapat ditentukan dari titik maksimum suatu reaksi. Titik optimum pada reaksi pengendapan terjadi pada volume 4 mL NaOH dan 2 mL CuSO4 dengan tinggi endapan 30 mm. koefisien reaksi NaOH dan CuSO4 perbandingannya adalah 2:1. Titik optimum pada reaksi system asam-basa diperoleh pada volume 3 mL HCl dam 3 mL NaOH dengan perubahan suhu sebesar 4°C. Perbandingan koefisien reaksi HCl dan NaOH adalah 1:1.
  2. Pada reaksi antara NaOH dan CuSO4 merupakan reaksi pengendapan. Endapan yang diperoleh dari reaksi ini adalah Cu(OH)2. Endapan yang terbentuk dipengaruhi oleh ion OH-. Pada reaksi antara NaOH dan HCl merupakan reaksi penggaraman atau penetrala. Disebut reaksi penggaraman karena dalam reaksi NaOH dan HCl dihasilkan garam NaCl. Disebut reaksi penetralan karena reaksi ini merupakan reaksi antara asam dan basa. Reaks antara asam dan basa aka n menghasilkan garam dan air.  
 

DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Petrucci., Ralp. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Supriadi, D. perhitungan-perhitungan kimia.http//dsupradi.wordpress.com. 10 November 2014
Yusuf.2011. Stoikiometri.http://yusufzae.blogspot.com/2011/12/stoikiometri.html. 10 november 2014













0 komentar:

Posting Komentar