Praktikum Kimia Dasar : Stoikiometri

MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA

STOIKIOMETRI LARUTAN

DOSEN PEMBIMBING

Drs. Sudarsono

KELOMPOK 3

1.      FITRI ROHMAWATI                     110321419511

2.      HANIF NUR ROHMAN                110321406343

3.      M. RYAN MAHSUN A.                              110321419524

4.      RETNO CAHYANINGRUM          110321419534

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

2011

BAB 1

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Reaksi Kimia adalah dimana satu atau atau lebih zat berubah menjadi zat-zat baru yang sifat-sifatnya berbeda dibandingkan dengan zat-zat penyusunnya sebelumnya. Reaksi kimia secara umum dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu reaksi asam-basa dan reaksi redoks. Secara garis besar, terdapat perbedaan yang mendasar antara kedua jenis reaksi tersebut, yaitu pada reaksi redoks terjadi perubahan bilangan oksidasi (biloks), sedangkan pada reaksi asam-basa tidak ada perubahan biloks.

Dalam mempelajari ilmu kimia terdapat salah satu cabang yang sangat dibutuhkan untuk lebih memahami ilmu kimia yaitu “Stoikiometri”. Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari tentang reaksi-reaksi yang terjadi dalam suatu proses kimia.

         Dalam proses pemahaman tentang stoikiometri ini, sangat dibutuhkan penjabaran yang lebih spesifik yang mengarah pada hasil percobaan yang kemudian dijelaskan dalam pembahasan.

         Untuk mengkaji dan memanfaatkan tentang stoikiometri, perlu adanya pembahasan seperti itu agar dapat memperkecil bahaya kurangnya pemahaman tentang ilmu kimia.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan stoikiometri?

2.      Bagaimana cara penentuan stoikiometri larutan asam basa dan CuSO4 – NaOH dengan percobaan sederhana?

3.      Bagaimana terbntuknya atau terjadinya titik optimum hasil reaksi stoikiometri asam-basa dan CuSO4 – NaOH?

4.      Faktor apa saja yang berpengaruh dalam terjadinya titik optimum stoikiometri asam-basa dan CuSO4 – NaOH?

5.      Bagaimana penerapan stoikiometri dalam kehidupan sehari – hari?

C.    Tujuan

1.      Mengetahui dan memahami pengertian dari stoikiometri.

2.      Menentukan stoikiometri larutan asam-basa dan CuSO4 – NaOH dengan percobaan sederhana.

3.      Mengetahui terjadinya titik optimum hasil stoikiometri asam – basa dan CuSO4 – NaOH.

4.      Mengetahui dan mampu menganalisis faktor-faktor apa saja yang berpengaruh dalam terjadinya titik optimum stoikiometri asam-basa dan CuSO4 – NaOH.

5.      Dapat mengetahui dan menerapkan stoikiometri dalam kehidupan sehari- hari.

BAB II

PEMBAHASAN

Stoikiometri berasal dari kata Yunani. “Stoicheion” yang berarti unsur dan “metrain” yang berarti pengukuran. Jadi Stoikiometri merupakan aspek kimia yang menyangkut hubungan berbagai komponen dalam reaaksi kimia dan hubungan kuantitatif diantara komponen tersebut.

Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen, dimulai dari pengamatan, kemudian diperoleh data yang selanjutnya didapatkan keteraturan. Keteraturan yang diperoleh secara eksperimen disebut hukum. Didalam ilmu kimia telah ditemukan beberapa hukum dasar atau hukum-hukum pokok ilmu kimia.

Adapun hukum-hukum dasar itu adalah :

1.      Hukum Kekekalan Massa (= hokum Lavoiser)

Hukum Lavoiser ini adalah hasil dukungan banyak percobaan yang dirintis olehnya, dengan menimbang senyawa-senyawa sebelum dan sesudah terjadinya reaksi kimia. Hasil penyelidikannya inilah yang menyatakan bahwa pada reaksi-reaksi kimia dalam kondisi-kondisi biasa tidak terjadi perubahan massa. Hal ini berarti bahwa “dalam suatu reaksi kimia jumlah massa zat sebelum dan sesudah adalah sama.”

Contoh:

39 gram Kalium direaksikan dengan 36,5 gram HCl. Berapakah zat hasil reaksi?

Bila BA K = 39; BA Cl = 35,5; BA H = 1

Jawab: 2 K + 2 HCl 2 KCl + H2

mol Kalium = 39 / 39

= 1 mol

2.      Hukum Perbandingan Tetap (= hokum Proust)

“Perbandingan massa unsure-unsur yang membentuk suatu senyawa adalah tetap.”

Contoh : Berapakah Ca: O dalam senyawa CaO?

Jawab : Ca : O = BA Ca : BA O

= 40 : 16

= 5 : 2

3.      Hukum Kelipatan Perbandingan (= hokum Dalton)

“ Dua unsur yang berbeda membentuk lebih dari satu senyawa, massa unsure kesatu yang bersenyawa dengan unsure kedua yang massanya sama berbanding sebagai bilangan yang kecil dan bulat.”

            Contoh: MnO : Mn2O7 (Mr Mn = 55, O = 16)

Berat O = 8 gram

 =6.19 gram (dalamMnO)

 =5,05 gram ( dalam MnO2)

 = 3,96 gram (dalam Mn2O7)

4.      Hukum Perbandingan Volume (= hokum Gay Lussac)

“ Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas hasil-hasil reaksi itu, bila diukur pada suhu ( T ) dan tekanan ( P ) yang sama berbanding lurus sebagai bilangan-bilangan bulat dan sederhana.”

            Contoh : Berat 1 liter suatu gas = 2 gram, 10 liter NO pada P dan T yang sama beratnya 7,5 gram. Berapa berat molekul tersebut?

Jawab : V1 / V2 = n1 / n2

                        n1 = 2 / x

                         

2 /x =1x0,25/10

X = 20/ 0,25

                         =80

5.      Hukum Avogadro

“ Pada suhu dan tekanan yang sama gas yang volumenya sama mengandung molekul yang sama banyaknya”

Contoh: Berapakah volume gas 29 gram C4H10 pada temperatur dan tekanan tetap, di mana 35 liter oksigen beratnya 40 gram (Mr C4 H10 = 58; Ar O = 16)

Jawab : Mol C4H10 = 29 / 54 = 0,5 mol

Mol O2 = 40 / 32 = 1,25 mol

1/ 2 mol C4H10 = 0,5 / 1,25 x 35 = 14 liter

6.      Hukum Boyle

“Boyle menemukan bahwa udara dapat dimanfaatkan dan dapat berkembang bila dipanaskan. Akhirya ia menemukan hukum yang kemudian terkenal sebagai hukum Boyle:” bila suhu tetap, volume gas dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekananya.”

P1.V1=P2.V2

 

Contoh : 1 mol gas CO2 dengan volume 10 liter dan tekanan 1,5 atm 1 mol gas H2 dengan volume 30 liter. Pada temperatur yang sama dengan gas CO2, berapa tekanannya?

Jawab : Diketahui : P1 = 1,5 atm

  V1= 10 liter

  V2= 30 liter

Ditanya : P2?

Jawab : P1.V1 = P2.V2

1,5 x 10 = P2 x 30

P2 = 0,5 atm

7.      Hukum Boyle-Lussac

“Bagi suatu kuantitas dari suatu gas ideal (yakni kuantitas menurut beratnya) hasil kali dari

volume dan tekanannya dibagi dengan temperatur mutlaknya adalah konstan".

Untuk n1 = n2, maka P1.V1 / T1 = P2.V2 / T2

Contoh : 1 mol gas N2 pada tekanan 2 atm pada volume 15 liter pada temperatur27^oC. Berapakah volume gas pada tekanan 3 atm dengan temperatur 30^oC?

Penyelesaian :

Diketahui    : V1 = 15 liter              T1 = (273 + 27) = 300^o K

P1 = 2 atm                 T2 = (273 + 30) = 303^oK

P2 = 3 atm

Ditanya       : V2 = ?

Jawab          : P1.V1 / T1 = P2.V2 / T2

2 x 15 / 300 = 3.V2 / 303

V2 = 10,1 liter

8.      Hukum Gas Ideal

Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih yang ada waktu itu, dan ia

mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan mengembang. Setelah ia melakukan

banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan untuk menggambarkan hubungan antara

volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut dengan hukum Boyle.

PV=k (ketetapan)

 

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle              : V = a/P (pada T, n tetap)

Hukum Charles           : V = b.T (pada P, n tetap)

Hukum Avogadro       :V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat

digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P

atau

PV = nRT

Keterangan:

V = Volume

P = Tekanan

n = mol

R = Konstanta (0,082)

T = Temperatur

Contoh:

Hitung volume 1 mol gas pada keadaan standar(0^oC pada tekanan 1 atm = 273^oK).

Jawab :

PV = n. RT

1 x V = 1 x 0,082 x 273

V = 22,4

9.      Hukum Perbandingan Timbal Balik

“ Jika unsure A dan B masing – masing bereaksi dengan unsure C yang massanya sama membentuk AC dan BC, maka perbandingan massa A dan B dalam pembentuk AB adalah sama dengan perbandingan massa A dan massa B ketika membentuk AC dan BC atau kelipatan dari perbandingan ini.”

Karbon     +    hydrogen ® Metana

75g             25g

Karbon     +    oksigen ® Karbon monoksida

42,86g        57,14g

           

75g     =

= 88,89g

Hydrogen +   oksigen ® air

11,11g        88,89g

1        :    8

10.  Hukum Perbandingan Setara

“ Bila suatu unsure bergabung dengan unsure yang lain, maka perbandingan kedua unsure tersebut adalah sebagai perbandingan massa ekivalennya/kelipatan sederhana darinya.”

2.1. Penentuan stoikiometri Asam-Basa dan CuSO4 – NaOH.

Penentuan stoikiometri larutan asam – basa dan CuSO4 – NaOH  menggunakan percobaan sederhana. Stoikiometri tersebut dapat dipelajari dengan mudah, salah satunya dengan metode JOB atau metode Variasi Kontinu, yang mekanismenya yaitu dengan dilakukan pengamatan terhadap kuantitas molar pereaksi yang berubah-ubah, namun molar totalnya sama. Sifat fisika tertentunya (massa, volume, suhu, daya serap) diperiksa, dan perubahannya digunakan untuk meramal stoikiometri sistem.

Percobaan ini dilakukan untuk mencari titik stoikiometri asam – basa. Pada pencampuran NaOH dan HCl, baik larutan NaOH dan HCl tidak berwarna (bening). Setelah pencampuran tidak terjadi perubahan warna tetapi terjadi perubahan suhu.

Perubahan suhu yang terjadi adalah kesamaan suhu akhir (TA) yang dihasilkan setelah kita melakukan percobaan tersebut. Dalam percobaan nanti akan didapat hasil dimana antara kedua pereaksi mempunyai jumlah yang dan nilai yang sama dan ppada suhu yang sama pula.

Dan apabila sudah didapatkan, maka itu menandakan bahwa titik stoikiometri dicapai pada saat volume kedua larutan sama, sehingga setelah pengolahan data bisa didapatkan perbandingan koefisien reaksi dari kedua zat sama, yaitu 1 : 1.

Pada stoikiometri NaOH – CuSO₄, terjadi pula kesamaan suhu akhir (TA) yang hampir sama dengan NaOH dan HCl. Hanya saja pada percobaan NaOH – CuSO₄ memiliki suhu akhir (TA) sedikit lebih banyak dan perbandingan koefisien reaksi dari kedua zat adalah 3 : 2.

Dari grafik aluran sifat fisik terhadap kuantitas pereaksi, akan diperoleh titik maksimal atau minimal yang sesuai titik stoikiometri system yang disebut dengan titik optimum, yang menyatakan perbandingan pereaksi-pereaksi dalam senyawa. Perubahan kalor pada reaksi kimia bergantung jumlah pereaksinya.

Jika mol yang bereaksi diubah dengan volume tetap, stoikiometri dapat ditentukan dari titik perubahan kalor maksimal, yakni dengan mengalurkan kenaikan temperatur terhadap komposisi campuran.

Adapun faktor – faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya titik optimum adalah :

1.      Jumlah pereaksi

2.      Suhu

3.      Volume

Sedangkan dalam kehidupan sehari – hari, konsep stoikiometri dapat kita temukan antara lain :

a.       Pengisian aki

b.      Gejala Kapilaritas pada air

c.       Teori Kinetik Gas

d.      Kalorimeter

e.       Memanaskan/ memasak air

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

·         Stoikiometri merupakan aspek kimia yang menyangkut hubungan berbagai komponen dalam reaaksi kimia dan hubungan kuantitatif diantara komponen tersebut.

·         Beberapa hukum dasar kimia yaitu Hukum Kekekalan Massa (= hokum Lavoiser), Hukum Perbandingan Tetap (= hokum Proust), Hukum Kelipatan Perbandingan (= hokum Dalton), Hukum Perbandingan Volume (= hokum Gay Lussac), Hukum Avogadro, Hukum Boyle, Hukum Boyle-Lussac, Hukum Gas Ideal, Hukum Perbandingan Timbal Balik, Hukum Perbandingan Setara.

·         Penentuan stoikiometri larutan asam – basa dan CuSO4 – NaOH  menggunakan metode JOB atau metode Variasi Kontinu, yang mekanismenya yaitu dengan dilakukan pengamatan terhadap kuantitas molar pereaksi yang berubah-ubah, namun molar totalnya sama.