LAPORAN PRAKTIKUM A1 KIMIA DASAR REAKSI PEMBATAS
REAKSI PEMBATAS
Tanggal Praktikum : Senin,10-10-2022
Nama : Mahira Salma Azzahra (11220960000017)
Rasendriyo Firjatullah Laksono (11220960000021)
Amelia Nurahma Rizkyanti (11220960000029)
Kelas : Kimia A1
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2022
BAB l. PENDAHULUAN
1.1. Prinsip Pendahuluan
Prinsip percobaan dalam percobaan reaksi pembatas ini adalah mengetahui reaktan yang dijadikan sebagai pereaksi pembatas dan mengetahui mol hasil produk yang dihasilkan dari campuran dua zat yang seimbang dengan menggunakan prinsip stoikiometri.
1.2. Tujuan Percobaan
1. Menentukan reaktan pembatas dari suatu reaksi kimia pembatas.
2. Memprediksi hubungan antara tinggi endapan yang terbentuk dengan banyaknya produk yang dihasilkan
3. Menghitung endapan yang terbentuk berdasarkan prinsip stoikiometri (hasil teoritis)
4. Menentukan persen yield dari endapan yang terbentuk
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Stoikiometri (stoichiometry) adalah ilmu yang mempelajari kuantitas dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia. (Chang.2005)
Dalam stoikiometri dipelajari hubungan antara berat zat yang bereaksi dan yang dihasilkan pada suatu reaksi. Satuan yang digunakan adalah satuan mol untuk menghitung jumlah produk yang terbentuk dalam reaksi kimia. Pendekatan ini disebut metode mol (mole method),yaitu berarti bahwa koefisien stoikiometri dalam persamaan kimia dapat diartikan sebagai jumlah mol dari setiap zat.
Jumlah pereaksi yang direaksikan akan mempengaruhi jumlah produk yang diperoleh. Dalam reaksi kimia terdapat dua jenis reaksi yaitu pereaksi pembatas dan pereaksi berlebih. Sesuai namanya,pereaksi pembatas adalah zat (pereaksi) yang membatasi jumlah produk yang dihasilkan pada suatu reaksi. Dikatakan membatasi jumlah produk yang dihasilkan dikarenakan zat tersebut telah habis terlebih dahulu ketika zat yang lain masih tersedia. Atau dengan kata lain,pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis terlebih dahulu (Nurhasni.2022)
Pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi jumlah mol setiap pereaksi masing-masing dengan koefisien reaksinya. Penentuan pereaksi pembatas dapat dilakukan hanya ketika persamaan reaksi kimia sudah berada dalam keadaan setara. Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang nilai koefisiennya paling kecil. Setelah pereaksi pembatas ditentukan,perhitungan selanjutnya,untuk menentukan jumlah produk yang dihasilkan,mol pereaksi pembatas digunakan sebagai pembanding. Penentuan pereaksi pembatas ini sangat penting untuk tujuan efisiensi dari penggunaan pereaksi pada suatu reaksi kimia tertentu. (Nurhasni.2022)
Dalam reaksi kimia tidak selalu seluruh reaktan habis bereaksi,terkadang ada reaktan yang masih bersisa. Reaksi kimia dimana semua reaktan habis terpakai disebut reaktan berada dalam keadaan proporsi stoikiometrik. Keadaan ini sering kali diperlukan terutama dalam analis kimia. (Rini.2019)
Jumlah reaksi pembatas yang ada pada awl reaksi menentukan "hasil teoretis" (Theoretical yield) dari reaksi tersebut, yaitu jumlah produk yang akan terbentuk jika seluruh pereaksi pembatas terlakai pada reaksi. Jadi, hasil teoretis adalah hasil maksimum yang didapat, seperti yang diprediksi dari persamaan yang setara. Namun, pada praktiknya, jumlah produk yang didapati hampir selalu lebih kecil daripada hasil teoretis. Oleh karena itu, para kimiawan mendefinisikan "hasil sebenarnya" (Actual yield) sebagai jumlah produk sebenarnya yang dihasilkan dari suatu reaksi. Untuk menentukan efisiensi dari suatu reaksi, kimiawan seringkali menggunakan persen hasil (percent yield) yang dapat dijabarkan sebagai perbandingan hasil sebenarnya terhadap hasil teoretis, dan dihitung sebagai berikut: (Chang, 2005)
%hasil = hasil sebenarnya/hasil teoretis× 100%
BAB III. METODE PERCOBAAN
3.1. Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu 6 buah tabung reaksi, sebuah rak tabung reaksi, 6 buah pipet tetes,dan sebuah gelas ukur 10ml.
3.2. Bahan
Bahan yang digunakan yaitu larutan Na2CO3 (Natrium karbonat) 1M, larutan Na2CO3 (Natrium karbonat) 0,5 M, larutan CaCl2 (kalsium klorida) 1M, larutan CaCl2 (kalsium karbonat) 0,5M,larutan CaCl2 (kalsium karbonat) 0,05 M, larutan CaCl2 (kalsium karbonat) 0,01M
3.3. Prosedur Kerja
1. Na2CO3 1M + CaCl2 1M
2. Na2CO3 0,5M + CaCl2 0,5M
3. Na2CO3 0,5M + CaCl2 0,05M
4. Na2CO3 1M + CaCl2 0,5M
5. Na2CO3 0,5M + CaCl2 0,1M
6. Na2CO3 0,5M + CaCl2 1M
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
|
No |
Na2CO3 (M) |
CaCl2 (M) |
Tinggi Endapan (cm) |
Mol Na2CO3 |
Mol CaCl2 |
Mol Produk (endapan) |
|
1 |
1 |
1 |
0,7 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
|
2 |
0,5 |
0,5 |
0.7 |
0,0025 |
0,0025 |
0,0025 |
|
3 |
0,5 |
0,05 |
0,3 |
0,0025 |
0,00025 |
0,00025 |
|
4 |
1 |
0,5 |
1,1 |
0,005 |
0,0025 |
0,0025 |
|
5 |
0,5 |
0,1 |
0,5 |
0,0025 |
0,0005 |
0,0005 |
|
6 |
0,5 |
1 |
0,8 |
0,0025 |
0,005 |
0,0025 |
1M = 1.5
= 5mmol
= 5.10^-3 mol= 0,005mol
mol CaCl2 = M.V
1M = 1.5
= 5mmol
= 5.10^-3 mol= 0,005mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,005 0,005 -- --
r: 0,005 0,005 2(0,005) 0,005
s: -- -- 0,01 0,005
Tidak ada reaksi pembatas
2. mol Na2CO3 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
mol CaCl2 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,0025 0,0025 -- --
r: 0,0025 0,0025 2(0,0025) 0,0025
s: -- -- 0,01 0,005
Tidak ada reaksi pembatas
3. mol Na2CO3 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
mol CaCl2 = M.V
0,05M = 0,05.5
= 0,25mmol
= 0,25.10^-3 mol= 0,00025mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,0025 0,00025 -- --
r: 0,00025 0,00025 2(0,00025) 0,00025
s: 0,00225 -- 0,0005 0,00025
pereaksi pembatasnya adalah CaCl2
Pereaksi berlebihnya adalah Na2CO3
4. mol Na2CO3 = M.V
1M = 1.5
= 5mmol
= 5.10^-3 mol= 0,005mol
mol CaCl2 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,005 0,0025 -- --
r: 0,0025 0,0025 2(0,0025) 0,0025
s: 0,0025 -- 0,005 0,0025
Pereaksi pembatasnya adalah CaCl2
Pereaksi berlebihnya adalah Na2CO3
5. mol Na2CO3 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
mol CaCl2 = M.V
0,1M = 0,1.5
= 0,5mmol
= 0,5.10^-3 mol= 0,0005mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,0025 0,0005 -- --
r: 0,0005 0,0005 2(0,0005) 0,0005
s: 0,002 -- 0,001 0,0005
Pereaksi Pembatasnya adalah CaCl2
Pereaksi berlebihnya adalah Na2CO3
6. mol Na2CO3 = M.V
0,5M = 0,5.5
= 2,5mmol
= 2,5.10^-3 mol= 0,0025mol
mol CaCl2 = M.V
1M = 1.5
= 5mmol
= 5.10^-3 mol= 0,005mol
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 0,0025 0,005 -- --
r: 0,0025 0,0025 2(0,0025) 0,0005
s: -- 0,0025 0,005 0,0025
Pereaksi pembatasnya adalah Na2CO3
Pereaksi berlebihnya adalah CaCl2
4.2. Pembahasan
Pada praktikum ini diketahui pereaksi pembatas adalah reaktan yang ada dalam perhitungan stoikiometri terkecil. Stoikiometri (stoichiometry) adalah ilmu yang mempelajari kuantitas dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia. (Chang.2005). Reaktan ini berfungsi untuk membatasi jumlah produk yang dapat dihasilkan. Bila suatu senyawa dicampur untuk saling bereaksi tercampur secara kuantitatif stoikiometri, 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 ini disebut sebagai pereaksi pembatas. Dalam setiap persoalan stoikiometri, perlu menentukan reaktan yang mana yang terbatas untuk mengetahui jumlah produk yang akan dihasilkan. (Sastrohamidjojo, 2018)
Pada percobaan kali ini digunakan dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Pada percobaan ini, larutan Na2CO3 (Natrium karbonat) direaksikan dengan larutan CaCl2 (Kalsium klorida) dengan berbagai macam konsentrasi hingga terbentuk suatu endapan. Endapan tersebut kemudian diukur tingginya dan dicatat hasilnya. Kemudian dihitung mol setiap larutan untuk dimasukkan ke dalam metode mrs guna menentukan reaksi tersebut reaksi pembatas atau bukan reaksi pembatas. Terdapat 6 kali percobaan reaksi dilakukan di tabung reaksi yang berbeda-beda yaitu, yaitu Na2CO3 1M + CaCl2 1M; Na2CO3 0,5M+ CaCl2 0,5M; Na2CO3 0,5M + CaCl2 0,05M; Na2CO3 1M + CaCl2 0,5M; Na2CO3 0,5M + CaCl2 0,1M; Na2CO3 0,5M + CaCl2 1M.
Pada reaksi pertama yaitu reaksi Na2CO3 1M dan CaCl2 1M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,005 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,005 mol. Hasil ini didapatkan dari mol larutan yang dikalikan dengan jumlah volume larutan. Didapatkan mol produk sebesar 0,005 dan tinggi endapan sebesar 0,7 cm. karena semua pereaksi habis dan tidak ada pereaksi pembatas. Maka, dinamakan reaksi stoikiometri.
Pada reaksi kedua yaitu reaksi Na2CO3 0,5M dan CaCl2 0,5M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,0025 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,0025 mol. Serta, Didapatkan mol produk sebesar 0,0025 dan tinggi endapan sebesar 0,7 cm. karena semua pereaksi habis dan tidak ada pereaksi pembatas. Maka, dinamakan reaksi stoikiometri.
Pada reaksi ketiga yaitu reaksi Na2CO3 0,5M dan CaCl2 0,05M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,0025 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,00025 mol. Serta, Didapatkan mol produk sebesar 0,00025 dan tinggi endapan sebesar 0,3 cm. karena CaCl2 habis terlebih dahulu dan menyisakan 0,00225 mol Na2CO3 maka CaCl2 merupakan reaksi pembatas dan reaksi ketiga adalah non stoikiometri
Pada reaksi keempat yaitu reaksi Na2CO3 1M dan CaCl2 0,5M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,005 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,0025 mol. Serta, Didapatkan mol produk sebesar 0,0025 dan tinggi endapan sebesar 1,1 cm. karena CaCl2 habis terlebih dahulu dan menyisakan 0,0025 mol Na2CO3 maka CaCl2 merupakan reaksi pembatas maka reaksi keempat adalah non stoikiometri
Pada reaksi kelima yaitu reaksi Na2CO3 0,5M dan CaCl2 0,1M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,0025 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,0005 mol. Serta, Didapatkan mol produk sebesar 0,0005 dan tinggi endapan sebesar 0,5 cm. karena CaCl2 habis terlebih dahulu dan menyisakan 0,002 mol Na2CO3 maka CaCl2 merupakan reaksi pembatas maka reaksi kelima adalah non stoikiometri
Pada reaksi keenam yaitu reaksi Na2CO3 0,5M dan CaCl2 1M menghasikan mol Na2CO3 sebesar 0,0025 mol dan mol CaCl2 sebesar 0,005 mol. Serta, Didapatkan mol produk sebesar 0,0025 dan tinggi endapan sebesar 0,8 cm. karena Na2CO3 habis terlebih dahulu dan menyisakan 0,0025 CaCl2 maka Na2CO3 merupakan reaksi pembatas maka reaksi keenam adalah non stoikiometri
*Secara teoretis percobaan 1 dan percobaan 2 harusnya berbeda tingginya. Namun, karena terjadi human error maka hal ini dapat terjadi. Faktor yang mempengaruhi adalah seharusnya setiap percobaan ukuran tabung reaksinya harus sama dan sebaiknya menggunakan bantuan vortex untuk pencampuran larutannya.
BAB V. KESIMPULAN
1. Reaktan (pereaksi) pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi mol setiap pereaksi masing-masing dengan koefisien reaksinya. Penentuan pereaksi pembatas dapat dilakukan hanya ketika reaksi kimia sudah berada dalam keadaan setara. Pereaksi pembatas adalah pereaksi yanng hasil bagi mol perkoefisiennya paling kecil atau dapat dikatakan pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habiss bereaksi terlebih dahulu.
2. Dalam reaksi pembatas semakin tinggi atau pekat konsentrasi larutan, maka akan semakin banyak pula produk (endapan) yang dihasilkan. Semakin banyak produk (endapan) yang dihasilkan, maka akan semakin tinggi pula endapan yang terbentuk.
3. Berdasarkan prinsip stoikiometri, endapan yang terbentuk dalam reaksi pembatas dapat dihitung dengan menyatakan persamaan reaksinya terlebih dahulu, kemudian menghitung jumlah mol setiap pereaksi dengan rumus n = M×V. Setelah itu, bagi mol setiap pereaksi dengan koefisien reaksinya. Untuk menentukan jumlah mol produk (endapan) yang terbentuk, mol pereaksi pembatas digunakan sebgai pembanding dalam menentukan jumlah mol endapan. Sedangkan, untuk menghitung massa endapan dapat menggunakan rumus berikut:
m = mol endapan × Mr endapan.
4. Untuk menentukan persen yield dari endapan yang terbentuk, dapat menggunakan rumus berikut:
%hasil = hasil sebenarnya/hasil teoretis ×100%
Di mana hasil teoretis adalah jumlah produk yang terbentuk jika seluruh pereaksi pembatas terpakai pada reaksi atau jumlah endapan yang diprediksi dari persamaan yang setara. Sedangkan, hasil sebenarnya adalah jumlah produk yang dihasilkan dari suatu reaksi (eksperiment).
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid I.
Jakarta: Erlangga.
Nurhasni, Yusraini, 2022. Pedoman Praktikum Kimia Dasar 1. Jakarta: UIN Jakarta
Sastroamidjojo, Hardjono. (2018). KIMIA DASAR. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Tersedia dari ipusnas database.
Budiawati.Rini.2019 kimiadasar. Bandung:Institut Teknologi Nasional(itenas).
LAMPIRAN
1. Tuliskan reaksi yang terjadi serta persamaan reaksi ionnya.
Jawaban:
Reaksi yang terjadi:
Na2Co3(aq) + CaCl2(aq) -----> CaCO3(s) + 2NaCl (aq)
Persamaan reaksi ion:
2Na^+ + CO3^2- + 2Cl^- -----> CaCO3(s) + 2Na^+ + 2Cl^-
CO3^2-(aq) + Ca^2+(aq) -----> CaCO3 (s)
2. Untuk menghasilkan 1 mol produk berapa mol Na2CO3 dan CaCl2 yang diperlukan.
Jawaban:
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
Dari persamaan reaksi kimianya dapat diketahui bahwa koefisien Na2CO3 dan CaCl2 setaara dengan koefisien CaCO3 sehingga jumlah mol nya adalah setara. Sehingga untuk membentuk 1 mol CaCO3 (produk) diperlukan 1 mol Na2CO3 dan 1 m CaCl2. Hal ini dapat dibuktikan dalam metode mrs, yaitu:
Na2CO3 + CaCl2 -----> CaCO3 + 2NaCl
m: 1 1 -- --
r: 1 1 1 2(1)
s: -- -- 1 2
Dari hasil metode mrs, jika mol Na2CO3 dan CaCl2 jumlahnha adalah 1, maka mol produk (CaCO3) juga akan berjumlah 1 mol.
3. Berapa massa endapan yang dihasilkan pada tabung ketiga baik secara teoritik maupun secara eksperimen.
Jawaban:
a. Secara teoritik
mol Na2CO3 0,5 M = M×V
= 0,5×5
= 2,5 mmol = 0,0025 mol
mol CaCl2 0,05 M = M×V
= 0,05×5
= 0,25 mmol = 0,00025 mol
=> Na2CO3 + CaCl2 -----> 2NaCl + CaCO3
m: 0,0025 0,00025 -- --
r: 0,00025 0,00025 2(0, 00025) 0,00025
s: 0,00225 -- 0,0005 0,00025
• mol endapan (CaCO3) = 0,00025
• Mr CaCO3 = 40+12+16(3) = 100
=> massa endapan:
m = mol × Mr
m = 0,00025 mol × 100g/mol
m = 0,025 gram
Jadi, secara teoritik massa endapan yanng dihasilkan pada tabung ketiga adalah sebanyak 0,025 gram.
b. Secara eksperimen
Secara eksperimen, massa endapan tidak dapat diketahui karena pada saat melakukan percobaan/eksperimen tidak dilakukan penimbangan massa endapan.
Jawaban:
• massa endapan pada tabung ketiga (hasil teoretis) = 0,025 gram
• massa endapan pada tabung ketiga secara eksperimen (hasil sebenarnya) = Tidak diketahui
=> rumus ℅ yield:
℅hasil = hasil sebenarnya/hasil teoretis×100℅
Berdasarkan rumus perhitungan persen yield di atas, persen yield dari endapan pada tabung ketiga tidak dapat dihitung karena hanya diketahui massa endapan secara teoretis (hasil teoretis) saja. Sedangkan, secara eksperimen (hasil sebenarnya) massa endapan tidak diketahui karena tidak dilakukan penimbangan massa endapan saat percobaan dilaksanakan.
Hasil percobaan Na2CO3 + CaCl2 dengan mol yang berbeda-beda
MSDS (Material Safety Data Sheets)
1. Nama Bahan Kimia : Kalsium karbonat (CaCl2)
Sifat Fisika : berbentuk padat, berwarna putih, tidak berbau, titik didih (1600°C), titik lebur (782°C), kelarutan (larut).
Sifat Kimia : tidak mudah terbakar, mudah larut dalam air, pH (8-10).
Bahaya :
• Mata : Kontak dengan mata dapat menyebabkan iritasi parah, dan
kemungkinan luka bakar pada mata
• Kulit : Kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan kemungkinan luka bakar, terutama jika kulit basah atau lembab.
• Tertelan : Dapat menyebabkan iritasi saluran pencernaan yang parah dengan mual, muntah dan kemungkinan luka bakar. Dapat menyebabkan gangguan jantung. Dalam kasus yang sangat parah, kejang,pernapasan cepat, detak jantung lambat, atau kematian dapat terjadi.
• Terhirup : Dapat menyebabkan iritasi parah pada saluran pernapasan bagian atas dengan rasa sakit, luka bakar, dan peradangan.
Penanganan :
• Mata : Segera basuh mata dengan banyak air selama minimal 15 menit, sesekali angkat kelopak mata atas dan bawah. Dapatkan bantuan medis.
• Kulit : Dapatkan bantuan medis. Segera basuh kulit dengan banyak air selama minimal 15 menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang terkontaminasi. Cuci pakaian sebelum digunakan kembali.
• Tertelan: Jangan memaksakan muntah. Jika korban sadar dan waspada, berikan 2-4 cangkir susu atau air. Jangan pernah memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadarkan diri. Dapatkan bantuan medis.
• Terhirup: Jauhkan dari paparan dan segera pindahkan ke udara segar. Jika tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. Jika sulit bernafas, berikan oksigen. Dapatkan bantuan medis.
2. Nama Bahan Kimia : Natrium Karbonat (Na2CO3)
Sifat Fisika : berbentuk bubuk, berwarna putih, tidak berbau, titik didih (1600°C), titik leleh (851°C), kelarutan (22g/100 ml), tekanan uap (tidak tersedia)
Sifat Kimia : pH (tidak tersedia), tidak mudah terbakar, larut dalam air tetapi tidak larut dalam eter dan alkohol.
Bahaya :
• Mata: Menyebabkan iritasi mata. Lachrymator (zat yang meningkatkan aliran air mata).
• Kulit: Menyebabkan iritasi kulit. Mungkin berbahaya jika diserap melalui kulit.
• Tertelan: Dapat menyebabkan iritasi pada saluran pencernaan. Mungkin berbahaya jika tertelan.
• Terhirup: Berbahaya jika terhirup. Dapat menyebabkan iritasi saluran pernapasan.
• Kronis: Efek reproduksi yang merugikan telah dilaporkan pada hewan.
Penanganan :
• Mata: Segera basuh mata dengan banyak air selama minimal 15 menit, sesekali angkat kelopak mata atas dan bawah. Dapatkan bantuan medis.
• Kulit: Dapatkan bantuan medis. Segera basuh kulit dengan banyak air selama minimal 15 menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang terkontaminasi.
• Tertelan: Jangan memaksakan muntah. Dapatkan bantuan medis.
• Terhirup: Jauhkan dari paparan dan segera pindahkan ke udara segar. Jika tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. Jika sulit bernafas, berikan oksigen. Dapatkan bantuan medis.
Komentar
Posting Komentar