Laporan Praktikum Kimia Dasar Stoikiomet
LAPORAN HASIL PRAKTIKUM KIMIA DASAR I
STOIKIOMETRI REAKSI
Disusun Oleh :
1. Novia Kusumawardani ( 1157040042 )
2. Rizky Hadianto Pratama ( 1157040053 )
3. Risza Nuricca Pertiwi ( 1157040050 )
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2015
Jum’at, 23 Oktober 2015
I.
TUJUAN
1. Menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan
dan perubahan temperatur
2. Menentukan hasil reaksi berdasarkan konsep mol
II.
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.
III.
ALAT DAN BAHAN
N
o
1
2
3
4
N
o
1
2
3
4
IV.
Alat
Jumlah
Gelas beker 50 ml
Mistar
Termometer
Tabung reaksi
4
1
1
10
Bahan
Jumlah
NaOH 0,1 M
NaOH 1 M
CuSO4 0,1 M
HCl 1 M
Secukupnya
Secukupnya
Secukupnya
Secukupnya
CARA KERJA
1. Stoikiometri Reaksi Pengendapan
Pertama tama sediakan dua buah gelas beker 50 ml. Masukkan 1
ml NaOH 0,1 M pada gelas beker, kemudian masukkan 5 ml
CuSO4 0,1 M kedalam gelas beker yang lainnya. Pindahkan dan
campurkan kedua larutan tersebut kedalam tabung reaksi. Tabung
reaksi
digunakan
karena
agar
mempermudah
perhitungan
endapannya dibandingkan pencampuran menggunakan gelas beker
yang luas permukaannya lebih luas sehingga perhitungan endapan
pun akan terasa lebih sulit. Setelah dicampurkan goyang goyang
tabung reaksi agar kedua larutan tersebut homogen dan
menghasilkan endapan. Setelah mengendap ukur lah endapan yang
dihasilkan yaitu endapan Cu(OH)2. Cara kerja percobaan kedua
dan selanjutnya sama hanya yang membedakan adalah volume dari
masing masing larutannya.
2. Stoikiometri Reaksi Asam – Basa
Pertama tama sediakan dua buah gelas beker 50 ml. Masukkan 1
ml NaOH 1 M pada gelas beker, kemudian masukkan 5 ml HCl 1
M kedalam gelas beker yang lainnya. Ukurlah suhu dari masing
masing larutan. Pindahkan dan campurkan kedua larutan tersebut
kedalam tabung reaksi. Setelah dicampurkan goyang goyang
tabung reaksi agar kedua larutan tersebut homogen. Setelah larutan
dirasa homogen maka ukur kembali suhu dari campuran dua
larutan tersebut. Cara kerja percobaan kedua dan selanjutnya sama
hanya yang membedakan adalah volume dari masing masing
larutannya.
V.
HASIL PENGAMATAN
A. Tabel pengamatan
1. Reaksi Stoikiometri Pengendapan
No
.
1
2
3
4
Tinggi
Larutan
Warna Endapan
Endapan
(mm)
1 mL NaOH 0,1M dan
5 mL CuSO4 1,0 M
2 mL NaOH 0,1M dan
Biru muda
Biru muda
4 mL CuSO4 1,0 M
3 mL NaOH 0,1M dan Biru muda hampir
3 mL CuSO4 1,0 M
4 mL NaOH 0,1M dan
2 mL CuSO4 1,0 M
tidak berwarna
Biru tua
2
3
5
20
5 mL NaOH 0,1M dan
5
Hijau lumut
1 mL CuSO4 1,0 M
Suhu
No
Larutan
.
19
Suhu
Perubahan
larutan
Temperatur
HCl (°C)
(°C)
3
3
3
3
2,9
3,1
3,1
2,9
3,2
2,9
2,9
3,2
3
3
2,9
larutan
NaOH
(°C)
1 mL NaOH 1,0 M
1
dan 5 mL HCl 1,0
M
2 mL NaOH 1,0 M
2
dan 4 mL HCl 1,0
M
3 mL NaOH 1,0 M
3
dan 3 mL HCl 1,0
M
4 mL NaOH 1,0 M
4
dan 2 mL HCl 1,0
M
5 mL NaOH 1,0 M
5
dan 1 mL HCl 1,0
M
B. Perhitungan
1. Perhitungan Membuat Larutan
a. Pembuatan CuSO4 0,1 M 100 ml
n
M=
V
n =M X
V
= 0,1 X
100 mL
= 0,01 mol
m= n X
V
= 0,01 X
159,5
= 1,595 gram
b. Pembuatan 0,1 M HCl 37%
c.
d.
X 10 X Bj
Mr
37 X 10 X 1,19
36,5
= 12,06 M
m1
X
V1
= m2
X
12,06
X
V1
= 0,1
X
0,1 X 100
V1
=
12,06
= 0,829 mL
Pembuatan NaOH 1 M, 100 mL
g
1000
m =
X
Mr NaOh
100
1 X 40 X 100
g =
= 4 gram
1000
Pembuatan NaOH 0,1 M, 100 mL
g
1000
m =
X
Mr NaOh
100
0,1 X 40 X 100
g =
= 0,4 gram
1000
m (HCl) =
V2
100
2. Perhitungan Reaksi Stoikiometri Pengendapan
a. Reaksi 1 ml NaOH 0,1 Mdan 5 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
1 ml
: 0,1 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
5 ml
: 0,5 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,5 mmol
0,05 mmol
0,45 mmol
→ Cu(OH)2 (s)
0,05 mmol
0,05 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,05 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,05 mmol
0,05 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
4,875
1000
= 0,004875 gram
= 4,875 mg
b. Reaksi 2 ml NaOH 0,1 M dan 4 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
2 ml
: 0,2 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
4 ml
: 0,4 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,2 mmol
0,2 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,4 mmol
0,1 mmol
0,3 mmol
→ Cu(OH)2 (s)
0,1 mmol
0,1 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,1 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
9,75
1000
= 9,75 mg
= 0,00975 gram
c. Reaksi 3 ml NaOH 0,1 M dan 3 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
3 ml
: 0,3 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
3 ml
: 0,3 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,3 mmol
0,3 mmol
-
+
CuSO4 (aq) → Cu(OH)2 (s)
0,3 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
+
Na2SO4 (aq)
0,150 mmol
0,150 mmol
massa
massa molar
Mol
=
Massa
= Mol
X
= 0,150 mmol X
Massa
=
14,625
1000
Massa molar
97,5
= 14,625 mg
= 0,014625 gram
d. Reaksi 4 ml NaOH 0,1 M dan 2 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
4 ml
: 0,4 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
2 ml
: 0,2 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,4 mmol
0,4 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,2 mmol
0,2 mmol
-
→ Cu(OH)2 (s)
0,2mmol
0,2 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,2 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,2 mmol
0,2mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
19,5
1000
= 19,5 mg
= 0,0195 gram
e. Reaksi 5 ml NaOH 0,1 M dan 1 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
5 ml
: 0,5 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
1 ml
: 0,1 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,5 mmol
0,2 mmol
0,3 mmol
+
CuSO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
-
→ Cu(OH)2 (s)
0,1 mmol
0,1 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,1 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
9,75
1000
= 9,75 mg
= 0,0975 gram
3. Perhitungan Reaksi Stoikiometri Asam-Basa
a. Reaksi 1 ml NaOH 1 M dan 5 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
1 ml
: 1 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
5 ml
: 5 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
1 mmol
1 mmol
-
+
HCl (aq)
5 mmol
1 mmol
4 mmol
→
NaCl (aq)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
Reaksi pembatas : NaOH
Reaksi sisa
: HCl 4 mmol
Garam terbentuk : NaCl 1 mmol
b. Reaksi 2 ml NaOH 1 M dan 4 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
2ml
: 2 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
4 ml
: 4 mmol
NaOH (aq)
+
HCl (aq)
→
NaCl (aq)
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 mmol
2 mmol
-
4 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
Reaksi pembatas : NaOH
Reaksi sisa
: HCl 2 mmol
Garam terbentuk : NaCl 2 mmol
c. Reaksi 3 ml NaOH 1 M dan 3 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
3 ml
: 3 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
3 ml
: 3 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
3 mmol
3 mmol
-
+
HCl (aq)
3 mmol
3 mmol
-
→
NaCl (aq)
3 mmol
3 mmol
+
H2O (l)
3 mmol
3 mmol
Reaksi pembatas : Reaksi sisa
:Garam terbentuk : NaCl 3 mmol
d. Reaksi 4 ml NaOH 1 M dan 2 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
4 ml
: 4 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
2 ml
: 2 mmol
NaOH (aq)
Mula-mula
Reaksi
Sisa
4 mmol
2 mmol
2 mmol
+
HCl (aq)
→ NaCl (aq)
2 mmol
2 mmol
-
2 mmol
2 mmol
Reaksi pembatas : HCl
Reaksi sisa
: NaOH 2 mmol
Garam terbentuk : NaCl 2 mmol
e. Reaksi 5 ml NaOH 1 M dan 1 ml HCl 1 M
+
H2O (l)
2 mmol
2 mmol
Mol NaOH : Mol NaOH
:1M
: 5 mmol
Mol HCl : Mol HCl
:1M
: 1 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
5 mmol
1 mmol
4 mmol
+
X
X
Volume NaoH
5 ml
X
X
Volume HCl
1 ml
HCl (aq)
1 mmol
1 mmol
-
→
NaCl (aq)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
1 mmol
1 mmol
Reaksi pembatas : HCl
Reaksi sisa
: NaOH 4 mmol
Garam terbentuk : NaCl 1 mmol
C. Grafik Pengamatan
1. Grafik reaksi pengendapan
Tinggi Endapan
Tinggi Endapan ( mm )
25
20
15
10
5
0
1
2
3
Volume NaOH + CuSO4 (mL)
2. Grafik reaksi asam basa
4
5
Suhu °C
Reaksi Asam-Basa
3.25
3.2
3.15
3.1
3.05
3
2.95
2.9
2.85
2.8
2.75
1
2
3
4
Volume NaOH + HCl (mL)
VI.
PEMBAHASAN
Dari grafik hubungan tinggi endapan dengan volume larutan
didapatkan hasil titik optimum dari percobaan tersebut adalah 20 mm.
Titik optimum tersebut didapatkan dari reaksi 4 ml NaOH 0,1 M dan
CuSO4 0,1 M. Untuk menentukan koefisien berdasarkan titik optimum
yang dihasilkan dari grafik yaitu harus ditentukan terlebih dahulu
molnya. Mol dari masing percobaan itu telah dihitung diperhitungan
diatas. Dari perhitungan didapatkan NaOH 0,4 mmol dan CuSO 4 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.
Reaksi yang terjadi antara NaOH dan CuSO 4 merupakan reaksi
pengendapan yang dicirikan dengan terbentuknya produk yang tidak
larut atau endapan. Reaksi yang terjadi antara Endapan yang dihasilkan
yaitu Cu(OH)2. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk tidak larut karena
mengandung (OH-). Senyawa yang mengandung hidroksida (OH-) tidak
dapat larut pengecualian adalah hidroksida logam alkali dan Ba(OH)2.
5
Pada reaksi 1 mL NaOH dan 5 ml CuSO4 dihasilkan endapan
Cu(OH)2 sebanyak 0.004875 gram dengan tinggi endapan 2 mm. Pada
reaksi 2 ml NaOH dan 4 ml CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk
sebanyak 0.00975 gram dan tinggi endapan 3 mm. Reaksi antara 3 mL
NaOH dan 3 mL CuSO 4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak
0.014625 gram dan tinggi endapan 5 mm. Reaksi antara 4 mL NaOH
dan 2 mL CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.0195
gram dengan tinggi endapan 20 mm. Reaksi antara 5 ml NaOH dan 1
mL CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.00975 gram
dengan tinggi endapan 20 mm. Dari kelima reaksi antara NaOH dan
CuSO4 dengan volume bervarisasi 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 dari grafik titik
optimum diperoleh pada volume 3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0
M dengan perubahan suhu sebesar 3,2°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.
Reaksi 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.
Hal yang mempengaruhi ketidak akuratan pengamatan yaitu
adalah salah satunya bisa dari hasil pengukuran endapan, pengukuran
suhu yang kurang tepat, dan juga bisa dipengaruhi oleh pembuatan
larutan yang komposisi hasil perhitungannya juga kurang tepat.
VII. KESIMPULAN
1.
Koefisien reaksi 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 20 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 3,1°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.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Beran dan Brady, 1978, Laboratory manual for General Chemistry,
New York: John Willey & Sons.
Brescia, Frank.et Al, 1980, Fundamental of Chemistry Laboratory
Students. 4th Ed. New York: Academic Press, Inc
Chang, R. 2003, Generak Chemistry: The Essential Concepts, alih
bahasa: Indra Noviandri dkk, 2004, Kimia Dasar Jilid I, Jakarta :
Erlangga
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Kurniasih, Nunung. 2014. Modul Praktikkum Kimia Dasar I.
Bandung. UIN Sunan Gunung Djati.
Petrucci., Ralp. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Supriadi,D.perhitungan-perhitungan kimia.
http//dsupradi.wordpress.com. diakses 25 Oktober 2015 jam 21.07
WIB
Yusuf.2011.Stoikiometri.
http://yusufzae.blogspot.com/2011/12/stoikiometri.html.
oktober 2015 jam 21.46 WIB
diakses
24
Lampiran
Percobaan 1
Percobaan
Percobaan
2 3
Percobaan 3
Percobaan 4
Percobaan 5
Percobaan 3
Percobaan
1
Percobaan
2
n
Percobaan 4
Percobaan 5
STOIKIOMETRI REAKSI
Disusun Oleh :
1. Novia Kusumawardani ( 1157040042 )
2. Rizky Hadianto Pratama ( 1157040053 )
3. Risza Nuricca Pertiwi ( 1157040050 )
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2015
Jum’at, 23 Oktober 2015
I.
TUJUAN
1. Menentukan koefisien reaksi berdasarkan pembentukan endapan
dan perubahan temperatur
2. Menentukan hasil reaksi berdasarkan konsep mol
II.
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.
III.
ALAT DAN BAHAN
N
o
1
2
3
4
N
o
1
2
3
4
IV.
Alat
Jumlah
Gelas beker 50 ml
Mistar
Termometer
Tabung reaksi
4
1
1
10
Bahan
Jumlah
NaOH 0,1 M
NaOH 1 M
CuSO4 0,1 M
HCl 1 M
Secukupnya
Secukupnya
Secukupnya
Secukupnya
CARA KERJA
1. Stoikiometri Reaksi Pengendapan
Pertama tama sediakan dua buah gelas beker 50 ml. Masukkan 1
ml NaOH 0,1 M pada gelas beker, kemudian masukkan 5 ml
CuSO4 0,1 M kedalam gelas beker yang lainnya. Pindahkan dan
campurkan kedua larutan tersebut kedalam tabung reaksi. Tabung
reaksi
digunakan
karena
agar
mempermudah
perhitungan
endapannya dibandingkan pencampuran menggunakan gelas beker
yang luas permukaannya lebih luas sehingga perhitungan endapan
pun akan terasa lebih sulit. Setelah dicampurkan goyang goyang
tabung reaksi agar kedua larutan tersebut homogen dan
menghasilkan endapan. Setelah mengendap ukur lah endapan yang
dihasilkan yaitu endapan Cu(OH)2. Cara kerja percobaan kedua
dan selanjutnya sama hanya yang membedakan adalah volume dari
masing masing larutannya.
2. Stoikiometri Reaksi Asam – Basa
Pertama tama sediakan dua buah gelas beker 50 ml. Masukkan 1
ml NaOH 1 M pada gelas beker, kemudian masukkan 5 ml HCl 1
M kedalam gelas beker yang lainnya. Ukurlah suhu dari masing
masing larutan. Pindahkan dan campurkan kedua larutan tersebut
kedalam tabung reaksi. Setelah dicampurkan goyang goyang
tabung reaksi agar kedua larutan tersebut homogen. Setelah larutan
dirasa homogen maka ukur kembali suhu dari campuran dua
larutan tersebut. Cara kerja percobaan kedua dan selanjutnya sama
hanya yang membedakan adalah volume dari masing masing
larutannya.
V.
HASIL PENGAMATAN
A. Tabel pengamatan
1. Reaksi Stoikiometri Pengendapan
No
.
1
2
3
4
Tinggi
Larutan
Warna Endapan
Endapan
(mm)
1 mL NaOH 0,1M dan
5 mL CuSO4 1,0 M
2 mL NaOH 0,1M dan
Biru muda
Biru muda
4 mL CuSO4 1,0 M
3 mL NaOH 0,1M dan Biru muda hampir
3 mL CuSO4 1,0 M
4 mL NaOH 0,1M dan
2 mL CuSO4 1,0 M
tidak berwarna
Biru tua
2
3
5
20
5 mL NaOH 0,1M dan
5
Hijau lumut
1 mL CuSO4 1,0 M
Suhu
No
Larutan
.
19
Suhu
Perubahan
larutan
Temperatur
HCl (°C)
(°C)
3
3
3
3
2,9
3,1
3,1
2,9
3,2
2,9
2,9
3,2
3
3
2,9
larutan
NaOH
(°C)
1 mL NaOH 1,0 M
1
dan 5 mL HCl 1,0
M
2 mL NaOH 1,0 M
2
dan 4 mL HCl 1,0
M
3 mL NaOH 1,0 M
3
dan 3 mL HCl 1,0
M
4 mL NaOH 1,0 M
4
dan 2 mL HCl 1,0
M
5 mL NaOH 1,0 M
5
dan 1 mL HCl 1,0
M
B. Perhitungan
1. Perhitungan Membuat Larutan
a. Pembuatan CuSO4 0,1 M 100 ml
n
M=
V
n =M X
V
= 0,1 X
100 mL
= 0,01 mol
m= n X
V
= 0,01 X
159,5
= 1,595 gram
b. Pembuatan 0,1 M HCl 37%
c.
d.
X 10 X Bj
Mr
37 X 10 X 1,19
36,5
= 12,06 M
m1
X
V1
= m2
X
12,06
X
V1
= 0,1
X
0,1 X 100
V1
=
12,06
= 0,829 mL
Pembuatan NaOH 1 M, 100 mL
g
1000
m =
X
Mr NaOh
100
1 X 40 X 100
g =
= 4 gram
1000
Pembuatan NaOH 0,1 M, 100 mL
g
1000
m =
X
Mr NaOh
100
0,1 X 40 X 100
g =
= 0,4 gram
1000
m (HCl) =
V2
100
2. Perhitungan Reaksi Stoikiometri Pengendapan
a. Reaksi 1 ml NaOH 0,1 Mdan 5 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
1 ml
: 0,1 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
5 ml
: 0,5 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,5 mmol
0,05 mmol
0,45 mmol
→ Cu(OH)2 (s)
0,05 mmol
0,05 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,05 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,05 mmol
0,05 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
4,875
1000
= 0,004875 gram
= 4,875 mg
b. Reaksi 2 ml NaOH 0,1 M dan 4 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
2 ml
: 0,2 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
4 ml
: 0,4 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,2 mmol
0,2 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,4 mmol
0,1 mmol
0,3 mmol
→ Cu(OH)2 (s)
0,1 mmol
0,1 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,1 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
9,75
1000
= 9,75 mg
= 0,00975 gram
c. Reaksi 3 ml NaOH 0,1 M dan 3 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
3 ml
: 0,3 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
3 ml
: 0,3 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,3 mmol
0,3 mmol
-
+
CuSO4 (aq) → Cu(OH)2 (s)
0,3 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
0,150 mmol
+
Na2SO4 (aq)
0,150 mmol
0,150 mmol
massa
massa molar
Mol
=
Massa
= Mol
X
= 0,150 mmol X
Massa
=
14,625
1000
Massa molar
97,5
= 14,625 mg
= 0,014625 gram
d. Reaksi 4 ml NaOH 0,1 M dan 2 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
4 ml
: 0,4 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
2 ml
: 0,2 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,4 mmol
0,4 mmol
-
+
CuSO4 (aq)
0,2 mmol
0,2 mmol
-
→ Cu(OH)2 (s)
0,2mmol
0,2 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,2 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,2 mmol
0,2mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
19,5
1000
= 19,5 mg
= 0,0195 gram
e. Reaksi 5 ml NaOH 0,1 M dan 1 ml CuSO4 0,1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
: 0,1 M
X
5 ml
: 0,5 mmol
Mol CuSO4: Mol CuSO4 X
Volume CuSO4
: 0,1 M
X
1 ml
: 0,1 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 NaOH (aq)
0,5 mmol
0,2 mmol
0,3 mmol
+
CuSO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
-
→ Cu(OH)2 (s)
0,1 mmol
0,1 mmol
=
Massa
= Mol
X
Massa molar
= 0,1 mmol
X
97,5
=
Na2SO4 (aq)
0,1 mmol
0,1 mmol
massa
massa molar
Mol
Massa
+
9,75
1000
= 9,75 mg
= 0,0975 gram
3. Perhitungan Reaksi Stoikiometri Asam-Basa
a. Reaksi 1 ml NaOH 1 M dan 5 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
1 ml
: 1 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
5 ml
: 5 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
1 mmol
1 mmol
-
+
HCl (aq)
5 mmol
1 mmol
4 mmol
→
NaCl (aq)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
Reaksi pembatas : NaOH
Reaksi sisa
: HCl 4 mmol
Garam terbentuk : NaCl 1 mmol
b. Reaksi 2 ml NaOH 1 M dan 4 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
2ml
: 2 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
4 ml
: 4 mmol
NaOH (aq)
+
HCl (aq)
→
NaCl (aq)
Mula-mula
Reaksi
Sisa
2 mmol
2 mmol
-
4 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
2 mmol
Reaksi pembatas : NaOH
Reaksi sisa
: HCl 2 mmol
Garam terbentuk : NaCl 2 mmol
c. Reaksi 3 ml NaOH 1 M dan 3 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
3 ml
: 3 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
3 ml
: 3 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
3 mmol
3 mmol
-
+
HCl (aq)
3 mmol
3 mmol
-
→
NaCl (aq)
3 mmol
3 mmol
+
H2O (l)
3 mmol
3 mmol
Reaksi pembatas : Reaksi sisa
:Garam terbentuk : NaCl 3 mmol
d. Reaksi 4 ml NaOH 1 M dan 2 ml HCl 1 M
Mol NaOH : Mol NaOH X
Volume NaoH
:1M
X
4 ml
: 4 mmol
Mol HCl : Mol HCl
X
Volume HCl
:1M
X
2 ml
: 2 mmol
NaOH (aq)
Mula-mula
Reaksi
Sisa
4 mmol
2 mmol
2 mmol
+
HCl (aq)
→ NaCl (aq)
2 mmol
2 mmol
-
2 mmol
2 mmol
Reaksi pembatas : HCl
Reaksi sisa
: NaOH 2 mmol
Garam terbentuk : NaCl 2 mmol
e. Reaksi 5 ml NaOH 1 M dan 1 ml HCl 1 M
+
H2O (l)
2 mmol
2 mmol
Mol NaOH : Mol NaOH
:1M
: 5 mmol
Mol HCl : Mol HCl
:1M
: 1 mmol
Mula-mula
Reaksi
Sisa
NaOH (aq)
5 mmol
1 mmol
4 mmol
+
X
X
Volume NaoH
5 ml
X
X
Volume HCl
1 ml
HCl (aq)
1 mmol
1 mmol
-
→
NaCl (aq)
1 mmol
1 mmol
+
H2O (l)
1 mmol
1 mmol
Reaksi pembatas : HCl
Reaksi sisa
: NaOH 4 mmol
Garam terbentuk : NaCl 1 mmol
C. Grafik Pengamatan
1. Grafik reaksi pengendapan
Tinggi Endapan
Tinggi Endapan ( mm )
25
20
15
10
5
0
1
2
3
Volume NaOH + CuSO4 (mL)
2. Grafik reaksi asam basa
4
5
Suhu °C
Reaksi Asam-Basa
3.25
3.2
3.15
3.1
3.05
3
2.95
2.9
2.85
2.8
2.75
1
2
3
4
Volume NaOH + HCl (mL)
VI.
PEMBAHASAN
Dari grafik hubungan tinggi endapan dengan volume larutan
didapatkan hasil titik optimum dari percobaan tersebut adalah 20 mm.
Titik optimum tersebut didapatkan dari reaksi 4 ml NaOH 0,1 M dan
CuSO4 0,1 M. Untuk menentukan koefisien berdasarkan titik optimum
yang dihasilkan dari grafik yaitu harus ditentukan terlebih dahulu
molnya. Mol dari masing percobaan itu telah dihitung diperhitungan
diatas. Dari perhitungan didapatkan NaOH 0,4 mmol dan CuSO 4 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.
Reaksi yang terjadi antara NaOH dan CuSO 4 merupakan reaksi
pengendapan yang dicirikan dengan terbentuknya produk yang tidak
larut atau endapan. Reaksi yang terjadi antara Endapan yang dihasilkan
yaitu Cu(OH)2. Endapan Cu(OH)2 yang terbentuk tidak larut karena
mengandung (OH-). Senyawa yang mengandung hidroksida (OH-) tidak
dapat larut pengecualian adalah hidroksida logam alkali dan Ba(OH)2.
5
Pada reaksi 1 mL NaOH dan 5 ml CuSO4 dihasilkan endapan
Cu(OH)2 sebanyak 0.004875 gram dengan tinggi endapan 2 mm. Pada
reaksi 2 ml NaOH dan 4 ml CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk
sebanyak 0.00975 gram dan tinggi endapan 3 mm. Reaksi antara 3 mL
NaOH dan 3 mL CuSO 4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak
0.014625 gram dan tinggi endapan 5 mm. Reaksi antara 4 mL NaOH
dan 2 mL CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.0195
gram dengan tinggi endapan 20 mm. Reaksi antara 5 ml NaOH dan 1
mL CuSO4 endapan Cu(OH)2 yang terbentuk sebanyak 0.00975 gram
dengan tinggi endapan 20 mm. Dari kelima reaksi antara NaOH dan
CuSO4 dengan volume bervarisasi 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 dari grafik titik
optimum diperoleh pada volume 3 mL NaOH 1,0 M dan 3 mL HCl 1,0
M dengan perubahan suhu sebesar 3,2°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.
Reaksi 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.
Hal yang mempengaruhi ketidak akuratan pengamatan yaitu
adalah salah satunya bisa dari hasil pengukuran endapan, pengukuran
suhu yang kurang tepat, dan juga bisa dipengaruhi oleh pembuatan
larutan yang komposisi hasil perhitungannya juga kurang tepat.
VII. KESIMPULAN
1.
Koefisien reaksi 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 20 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 3,1°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.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Beran dan Brady, 1978, Laboratory manual for General Chemistry,
New York: John Willey & Sons.
Brescia, Frank.et Al, 1980, Fundamental of Chemistry Laboratory
Students. 4th Ed. New York: Academic Press, Inc
Chang, R. 2003, Generak Chemistry: The Essential Concepts, alih
bahasa: Indra Noviandri dkk, 2004, Kimia Dasar Jilid I, Jakarta :
Erlangga
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Kurniasih, Nunung. 2014. Modul Praktikkum Kimia Dasar I.
Bandung. UIN Sunan Gunung Djati.
Petrucci., Ralp. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Supriadi,D.perhitungan-perhitungan kimia.
http//dsupradi.wordpress.com. diakses 25 Oktober 2015 jam 21.07
WIB
Yusuf.2011.Stoikiometri.
http://yusufzae.blogspot.com/2011/12/stoikiometri.html.
oktober 2015 jam 21.46 WIB
diakses
24
Lampiran
Percobaan 1
Percobaan
Percobaan
2 3
Percobaan 3
Percobaan 4
Percobaan 5
Percobaan 3
Percobaan
1
Percobaan
2
n
Percobaan 4
Percobaan 5