Laporan Percobaan 2 - Kelas 3 - Kelompok 5 [PDF]

Citation preview

Laporan Percobaan 2 STOIKIOMETRI : HUKUM KEKEKALAN MASSA



Kelas 3 Kelompok 5 1. 2. 3. 4. 5.



Nabila Eka Agustin Mariavania Aurellia Rifki Dzaki Razzan H. Fenicha Dwi Angelina P. Jonathan Raphael I.



5004231090 5004231099 5004231108 5004231117 5004231144



Asisten Laboratorium : Lailyta Shafira Amalia & Hafizah Salsabila Tanggal Praktikum : 08 November 2023



INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER JL. TEKNIK KIMIA, KEPUTIH, KEC. SUKOLILO KOTA SURABAYA, JAWA TIMUR 2023



1. Hasil dan Pembahasan 1.1 Tabel Pengamatan (Mariavania 5004231099) Perubahan Fisik Perlakuan



Pengamatan



Masukkan es batu ke dalam Massa es batu di botol botol jar kemudian timbang jar sebelum mencair menggunakan neraca adalah 67,5535 gr. analitik.



Pembahasan Pertimbangan ini dilakukan untuk mengetahui massa sebelum terjadi reaksi atau perubahan.



Diamkan es batu yang berada Es batu mencair dan Es batu mengalami di dalam botol jar pada suhu botol jar berembun. perubahan dari padat ruang. menjadi cair ketika es batu mencair dan gas menjadi cair ketika berembun. Timbang botol jar yang berisi Massa es batu yang Massa es batu sebelum es batu yang sudah mencair. sudah mencair di botol dan sesudah mencair jar adalah 67,4562 gr. mengalami sedikit perubahan. Hal ini dapat terjadi karena faktor error saat penimbangan. Tetapi, tetap berlaku Hukum Kekekalan Massa karena hanya terjadi sedikit perubahan massa yaitu 0,0973 gr. Perubahan Kimia Pipet 20ml larutan CuSO4 menggunakan pipet ukur kemudian masukkan ke dalam botol jar.



Larutan CuSO4 berwarna biru dan mempunyai konsentrasi 0,1 M.



Pengambilan larutan menggunakan pipet ukur berukuran 10ml dan dilakukan 2 kali pengambilan.



Pipet 5ml larutan NaOH menggunakan pipet ukur kemudian masukkan ke dalam botol kecil.



Larutan NaOH tidak berwarna dan mempunyai konsentrasi 0,1 M.



Pengambilan larutan menggunakan pipet ukur berukuran 10ml dan hanya diambil setengahnya saja.



Ikat botol kecil yang berisi Massa larutan CuSO4 Benang wol diikatkan agar larutan NaOH ke dalam botol dan larutan NaOH kedua larutan tersebut



jar yang berisi larutan CuSO4 sebelum terjadi reaksi tidak tercampur dan menggunakan benang wol adalah 58,2098gr penimbangan dilakukan kemudian timbang dengan untuk mengetahui massa neraca analitik. sebelum terjadinya reaksi antara larutan CuSO4 dan NaOH. Campurkan larutan CuSO4 dan larutan NaOH di dalam botol jar tanpa membuka tutup botol dan diamkan 3-5 menit.



Larutan CuSO4 dan larutan NaOH bereaksi, larutan berwarna biru dan menghasikan endapan Cu(OH)2 yang berwarna putih.



Setelah dicampurkan terjadi reaksi antara kedua larutan tersebut yaitu, CuSO4 (aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2 (s) + Na2SO4 dan reaksi tersebut menghasilkan endapan Cu(OH)2 yang berwarna putih



Timbang botol jar yang berisi Massa larutan campuran larutan CuSO4 dan CuSO4dan larutan NaOH. NaOH setelah terjadi reaksi adalah 58,0557gr.



Massa larutan sebelum dan sesudah terjadi reaksi mengalami sedikit perubahan. Hal ini dapat terjadi karena faktor error saat penimbangan. Tetapi, tetap berlaku Hukum Kekekalan Massa karena hanya terjadi sedikit perubahan massa yaitu 0,1541 gr.



1.2 Perhitungan (Rifki 5004231108) Berikut merupakan perhitungan untuk mengetahui perbandingan massa antara sebelum dan sesudah reaksi a. perbandingan unsur pada persamaan reaksi 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) → Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(g) Larutan NaOH dengan volume 5 mL dan 0,1 M n =MxV = 0,1 M x 5 mL = 0,5 mmol = 0,0005 mol Larutan CuSO4 dengan volume 20 mL dan 0,1 M n =MxV = 0,1 M x 20 ml = 2 mmol = 0,002 mol Perhitungan dengan metode MRS



2NaOH(aq) + CuSO4(aq) → Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(g) Mula : 0,0005 mol 0,002 mol Reaksi : -0,0005 mol -0,00025 mol -0,00025 mol -0,00025 mol Sisa



:



0



0,00175 mol 0,00025 mol 0,00025 mol



Perbandingan massa unsur Cu dan Na pada reaktan 1. Massa CuSO4 = 0,00025 mol x 159,5 = 0,039 gr 2. Massa NaOH = 0,0005 mol x 40 = 0,02 gr Massa Cu dalam CuSO4 dapat ditulis sebagai berikut (Jumlah unsur Cu x Ar Cu) / (Mr CuSO4) x Massa CuSO4 ( 1 x 63,5 ) / 159,5 x 0,039 = 0,015 gr Massa Na dalam NaOH dapat ditulis sebagai berikut (Jumlah unsur Na x Ar Na) / (Mr NaOH) x Massa NaOH ( 1 x 23 ) / 40 x 0,02 = 0,012 gram Perbandingan massa unsur Cu dan Na pada reaktan: Cu : Na 0,015 : 0,012 5 : 4 Perbandingan massa unsur Cu dan Na pada produk 1. massa Na2SO4 = 0,00025 mol x 142 = 0,036 gr 2. massa Cu(OH)2 = 0,00025 mol x 97,5 = 0,024 gr Massa Cu dalam Cu(OH)2 dapat ditulis sebagai berikut (Jumlah unsur Cu x Ar Cu) / (Mr Cu(OH)2) x Massa Cu(OH)2 ( 1 x 63,5 ) / 97,5 x 0,024 = 0,015 gr Massa Na dalam Na2SO4 dapat ditulis sebagai berikut (Jumlah unsur Na x Ar Na) / (Mr Na2SO4) x Massa Na2SO4 ( 2 x 23 ) / 142 x 0,036 = 0,012 gr Perbandingan massa unsur Cu dan Na pada produk: Cu : Na 0,015 : 0,012



5



:



4



Menghitung massa unsur menggunakan Hukum Kekekalan Massa Perbandingan Massa Unsur Reaktan = Perbandingan Massa Unsur Produk b. Percobaan 1 massa es batu + botol selai (sebelum mencair) massa es batu + botol selai (setelah mencair) c. Percobaan 2 massa CuSO4 reaksi) massa CuSO4 reaksi)



= 67,5535 gr = 67,4562 gr



didalam botol selai + massa NaOH didalam botol vial (sebelum = 58,2098gr didalam botol selai + massa NaOH didalam botol vial (sesudah = 58,0557gr



1.3 Pembahasan (Jonathan 5004231144) A. Reaksi 1 H2O(s) → H2O(l) Reaksi 1 merupakan proses pencairan es batu H2O(s) menjadi air H2O(l). Air berfasa liquid bukan aqueous karena termasuk campuran homogen murni. Reaksi ini dilakukan dalam sistem botol selai. Hal ini dikarenakan botol selai murah, mudah didapat, dan tidak bereaksi dengan sistem. Sistem dikondisikan dalam kondisi sistem tertutup agar terjadi perubahan energi. Pada percobaan, embun yang terdapat di luar botol jar dibersihkan karena bukan merupakan bagian dari sistem. Reaksi 1 termasuk reaksi Endoterm seperti yang ditunjukkan Gambar 1. Berdasarkan perubahan materi, reaksi 1 terjadi perubahan Fisika Hal ini dikarenakan tidak terbentuk produk baru dan bersifat Reversibel. Didapatkan data bahwa massa es batu sebelum mencair sebesar 67,5535 gr dan massa es batu sesudah mencair sebesar 67,4562 gr atau terjadi perubahan sebesar 0,0973 gr. Adanya selisih massa dikarenakan adanya pengembunan yang terjadi pada botol selai.



Gambar 1. Postulat Hammond Reaksi 1 Reaksi Endoterm



B. Reaksi 2 CuSO4(aq) + NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) dan Na2SO4(aq) Reaksi 2 merupakan proses pencampuran CuSO4(aq) dan NaOH(aq) membentuk Cu(OH)2(s) dan Na2SO4(aq). CuSO4(aq) merupakan larutan Biru, sedangkan NaOH(aq) merupakan larutan tak berwarna. Kedua reaktan tersebut berfasa aqueous karena termasuk campuran homogen tak murni. Berdasarkan teori HSAB, CuSO4(aq) bersifat stabil karena ion Cu2+ termasuk borderline, sedangkan ion SO42- termasuk basa lunak. Di sisi lain, NaOH(aq) juga bersifat stabil karena ion Na+ termasuk asam keras sedangkan ion OH- termasuk basa keras. Pengambilan CuSO4(aq) sebanyak 20 mL menggunakan gelas ukur dengan mempertimbangkan meniskus atas. Hal ini dikarenakan gaya Adhesi lebih besar dari kohesi Sebaliknya, pengambilan NaOH(aq) sebanyak 5 mL menggunakan pipet ukur dan filler dengan mempertimbangkan meniskus bawah. Hal ini dikarenakan gaya Kohesi lebih besar dari adhesi. Larutan CuSO4(aq) diletakkan di botol jar, sedangkan NaOH(aq) diletakkan di botol vial. Hal ini dikarenakan botol jar yang termasuk polimer Polietilen tereftalat atau bergugus fungsi Ester akan bereaksi dengan NaOH(aq). Di sisi lain, nilon yang termasuk polimer kondensasi bertindak sebagai pengikat botol vial dalam botol selai agar kedua reaktan tidak bercampur terlebih dahulu. Reaksi 2 termasuk reaksi eksoterm seperti yang ditunjukkan Gambar 2. Berdasarkan perubahan materi, reaksi 2 terjadi perubahan kimia. Hal ini dikarenakan terbentuk produk baru dan Irreversibel. Didapatkan data bahwa massa sebelum reaksi sebesar 58,2098 gr dan massa setelah reaksi sebesar 58,0557 gr atau terjadi perubahan sebesar 0,1541 gr. Adanya selisih massa dikarenakan timbangan yang belum stabil dan pada saat dikocok ada larutan yang keluar dari sela-sela botol selai.



Gambar 2. Postulat Hammond Reaksi 2 Reaksi Eksoterm



1.4 Tugas Tambahan (Nabila 5004231090) 1) Apakah ada perubahan fisika atau terjadi perubahan massa? Dan bagaimana pada perubahan kimia? Jawab: Ada, dalam percobaan 2 "Stoikiometri: Hukum Kekekalan Massa" terjadi adanya perubahan fisika yakni perubahan yang terjadi hanya pada bentuk, warna, dan ukuran. Dalam kasus percobaan ini, perubahan fisika yang terjadi adalah perubahan massa. Dengan prosedur pertama menggunakan massa es batu sebelum mencair dan setelah mencair di dalam botol selai. Hal tersebut ditemukan bahwa massa es sebelum mencair sebesar 67, 5535 gram dan massa es setelah mencair sebesar 67,4562 gram, maka kasus ini terjadi mengalami perubahan massa yang sangat kecil dengan selisih 0,0973 gram. Pada teori hukum kekekalan massa yang ditemukan oleh Lavoisier menyatakan bahwa perubahan massa yang sangat kecil ini dapat diabaikan dan hukum kekekalan massa masih berlaku. Reaksi kimia akan terjadi ketika satu atau lebih zat diubah menjadi satu atau lebih zat dengan komposisi dan sifat berbeda (Silberberg dan Amateis, 2021). Sedangkan pada percobaan ini tidak perubahan kimia karena wujud es hanya mengalami perubahan fase, bukan pembentukan suatu zat baru. Dengan prosedur kedua menggunakan pencampuran larutan NaOH dan larutan CuSO4 yang terjadi sebelum reaksi dan sesudah reaksi didalam botol selai tertutup. Hal tersebut ditemukan bahwa massa sebelum reaksi sebesar 58,2098 gram dan massa sesudah reaksi sebesar 58,0557 gram, maka sesuai dengan data yang diperoleh, terjadi perubahan massa yang sangat kecil dengan selisih 0,1541 gram. Perubahan fisika yang terjadi adalah perubahan massa dan pembentukan warna baru akibat reaksi kimia, yaitu endapan yang berwarna biru kepucatan. Sedangkan perubahan kimia yang terjadi adalah : CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq). Pada persamaan reaksi kimia tersebut merupakan perubahan yang membentuk zat baru seperti penataan ulang atom masing-masing unsur. 2) Apakah pada reaksi ini terjadi perubahan massa? Seandainya terjadi perubahan massa, berapa besarnya? Jawab : Ya, terjadi perubahan massa. Pada awal praktikum, prosedur A (es batu) saat dilakukan penimbangan memiliki massa mula-mula sebesar 67, 5535 gram. Namun setelah bereaksi massa berubah menjadi 67,4562 gram. Sehingga perubahan massa yang terjadi sebesar 0,0973 gram. Sedangkan pada prosedur B (Larutan CuSO4 dan NaOH), massa mula-mula sebesar 58,2098 gram. Namun setelah bereaksi dan membentuk endapan, massa berubah menjadi sebesar 58,0557 gram. Sehingga perubahan massa yang terjadi sebesar 0,1541 gram. 3) Tuliskan rekasi antara CuSO4 dengan NaOH bila CuSO4 mula – mula 2 mol, berapa gram NaOH yang diperlukan dan berapa gram hasil reaksi produknya?. Jawab: CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Mula : 2 mol 4 mol Reaksi : -2 mol -4 mol 2 mol 2 mol



Sisa :



-



-



2 mol



2 mol



a. Massa NaOH = Mol NaOH x Mr NaOH = 4 mol x 40 g/mol = 160 gram b. Massa Cu(OH)2 = mol Cu(OH)2 x Mr Cu(OH)2 = 2 mol x 97,5 g/mol = 195 gram c. Massa Na2SO4 Massa Na2SO4 = mol Na2SO4 x Mr Na2SO4 = 2 mol x 142 g/mol = 284 gram d. Massa hasil reaksi produk Massa hasil reaksi produk = Massa Cu(OH)2 + Massa Na2SO4 = 195 gram + 284 gram = 479 gram Jadi Massa NaOH yang diperlukan adalah 160 gram dan massa total dari produk adalah 479 gram. Kesimpulan (Fenicha 5004231117) Berdasarkan percobaan yang berjudul “Stoikiometri: Hukum Kekekalan Massa”, dapat diperoleh kesimpulan dari pengamatan ini adalah, massa larutan sebelum direaksikan hasilnya tidak jauh beda bahkan perbedaan yang terlihat sangat kecil dari massa setelah reaksi, hal ini membuktikan konsep Hukum Kekekalan Massa yang dikemukakan oleh Antoine Lavoisier. Perubahan secara fisik dan fasa terjadi pada es batu yang dicairkan dalam botol plastik, es batu yang ditempatkan di tempat yang terkena sinar matahari mengalami perubahan fasa dari padatan menjadi cair, dan massa yang didapatkan setelah pencairan memiliki selisih sangat kecil dari massa sebelum pencairan, sedangkan perubahan kimia terjadi pada larutan CuSO4 yang dicampur dengan larutan NaOH, perubahan yang terjadi yaitu ada endapan yang berwarna biru terang. Massa yang didapatkan dari pencampuran dua larutan baik sebelum dan sesudah reaksi cenderung memiliki perubahan massa yang sangat kecil.



Lampiran (Fenicha 5004231117) A. Percobaan menggunakan es batu Kegiatan Proses memasukkan bongkahan es batu kedalam botol plastik



Setelah memasukkan bongkahan es batu kedalam botol plastik, timbang botol plastik yang berisi es batu untuk mengetahui massanya.



Es batu dicairkan dan setelah mencair, botol plastik yang berisi cairan es batu ditimbang kembali untuk mengetahui massa es batu setelah mencair



Dokumentasi



B. Percobaan menggunakan larutan CuSO4 dan NaOH Kegiatan Proses pengambilan larutan NaOH menggunakan pipet ukur kemudian ditempatkan pada botol kecil



Proses pengambilan larutan CuSO4 menggunakan pipet ukur kemudian ditempatkan pada botol plastik



Dokumentasi



Kemudian larutan NaOH yang diisi pada gelas kecil disusun seperti pada gambar dalam botol plastik yang berisi larutan CuSO4



Setelah disusun seperti pada gambar disamping, botol plastik tersebut ditimbang pada neraca ukur untuk mengetahui jumlah massa awal sebelum bercampur



Kemudian dua larutan dicampur dengan membolak-balik botol plastik agar kedua larutan tersebut bercampur



Setelah bercampur, botol plastik kembali ditimbang untuk mengetahui jumlah massa larutan setelah tercampur.



DAFTAR PUSTAKA Silberberg, Martin S; Amateis, Patricia. 2021. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change. New York: McGraw-Hill Education.