PERCOBAAN III KINETIKA KIMIA I. TUJUAN 1. Mengukur perubahan konsentrasi pereaksi menurut waktu. 2. Mengamati pengaruh konsentrasi, suhu dan katalis pada laju reaksi. 3. Menentukan hukum laju suatu reaksi dalam larutan berair II. TEORI Dalam kimia fisik, kinetika kimia atau kinetika reaksi mempelajari laju reaksi dalam suatu reaksi kimia. Analisis terhadap pengaruh berbagai kondisi reaksi terhadap laju reaksi memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi dan keadaan transisi dari suatu reaksi kimia. (Wikipedia) Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Meledaknya petasan, adalah contoh reaksi yang berlangsung dalam waktu singkat. Proses perkaratan besi, pematangan buah di pohon, dan fosilisasi sisa organisme merupakan peristiwa- peristiwa kimia yang berlangsung sangat lambat. Reaksi kimia selalu berkaitan dengan perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk).
PERCOBAAN III KINETIKA KIMIA I. TUJUAN 1. Mengukur perubahan konsentrasi pereaksi menurut waktu. 2. Mengamati pengaruh konsentrasi, suhu dan katalis pada laju reaksi. 3. Menentukan hukum laju suatu reaksi dalam larutan berair II. TEORI Dalam kimia fisik, kinetika kimia atau kinetika reaksi mempelajari laju reaksi dalam suatu reaksi kimia. Analisis terhadap pengaruh berbagai kondisi reaksi terhadap laju reaksi memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi dan keadaan transisi dari suatu reaksi kimia. (Wikipedia) Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Meledaknya petasan, adalah contoh reaksi yang berlangsung dalam waktu singkat. Proses perkaratan besi, pematangan buah di pohon, dan fosilisasi sisa organisme merupakan peristiwa- peristiwa kimia yang berlangsung sangat lambat. Reaksi kimia selalu berkaitan dengan perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk). Pereaksi (reaktan) → Hasil reaksi (produk) Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai berkurangnya jumlah (konsentrasi) pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya jumlah (konsentrasi) hasil reaksi per satuan waktu. (Ivan Permana, 2009) Laju reaksi menyatakan laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu. Satuan jumlah zat bermacam-macam, misalnya gram, mol atau konsentrasi. Sedangkan satuan waktu digunakan detik, menit, jam, hari atau pun tahun. Dalam reaksi kimia banyak digunakan zat kimia yang berupa larutan atau berupa gas dalam keadaan tertutup, sehingga dalam laju reaksi digunakan satuan konsentrasi (molaritas). (James E. Brady, 1990) Cepat lambatnya suatu reaksi kimia yang berlangsung disebut laju reaksi. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau produk per satuan waktu. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase gas, satuan konsentrasi dapat diganti dengan satuan tekanan seperti atmosfer, millimeter merkurium, atau pascal. Satuan waktu yang digunakan dapat berupa detik, menit, jam, hari, bulan, bahkan tahun bergantung pada reaksi tersebut berjalan cepat atau lambat. Konsentrasi reaktan memainkan peran penting dalam mempercepat atau memperlambat reaksi tertentu. Dalam reaksi kimia terdapat perbedaan laju reaksi antara reaksi yang satu dengan reaksi yang lain. Misalnya ketika kita membakar kertas, reaksi 35 berlangsung begitu cepat sedangkan reaksi pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang sangat lama. Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa reaksi kimia memiliki laju reaksi yang berbeda. (Yayan Sunarya, 2002) Pada awal reaksi, reaktan ada dalam keadaan maksimum sedangkan produk ada dalam keadaan minimal. Setelah reaksi berlangsung, maka produk akan mulai terbentuk. Semakin lama produk akan semakin banyak terbentuk, sedangkan reaktan semakin lama semakin berkurang. Bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang, sehingga laju reaksinya adalah berkurangnya konsentrasi R setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai: v=−Δ[?]Δ? dengan: Δ[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M) Δt = perubahan waktu (detik) v = laju reaksi (M detik-1) Tanda (–) artinya berkurang Bahwa produk semakin bertambah, sehingga laju reaksinya adalah bertambahnya konsentrasi P setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai: v=+Δ[?]Δ? dengan: Δ[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M) Δt = perubahan waktu (detik) v = laju reaksi (M detik–1) Tanda (+) artinya bertambah. Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, temperatur dan katalis. (James E. Brady, 1990) Umumnya reaksi kimia dapat berlangsung cepat jika konsentrasi zat-zat yang bereaksi (reaktan) diperbesar. (James E. Brady, 1990) Secara umum pada reaksi: xA + yB → pC+ qD 36 Persamaan laju reaksi dapat ditulis sebagai: v = k [A]x [B]y Persamaan seperti di atas, disebut persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi. Persamaan laju reaksi seperti itu menyatakan hubungan antara konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi. Bilangan pangkat pada persamaan di atas disebut sebagai orde reaksi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PERCOBAAN III
KINETIKA KIMIA
I. TUJUAN
1. Mengukur perubahan konsentrasi pereaksi menurut waktu.
2. Mengamati pengaruh konsentrasi, suhu dan katalis pada laju reaksi.
3. Menentukan hukum laju suatu reaksi dalam larutan berair
II. TEORI
Dalam kimia fisik, kinetika kimia atau kinetika reaksi mempelajari laju reaksi
dalam suatu reaksi kimia. Analisis terhadap pengaruh berbagai kondisi reaksi
terhadap laju reaksi memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi dan
keadaan transisi dari suatu reaksi kimia. (Wikipedia)
Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Meledaknya
petasan, adalah contoh reaksi yang berlangsung dalam waktu singkat. Proses
perkaratan besi, pematangan buah di pohon, dan fosilisasi sisa organisme
merupakan peristiwa- peristiwa kimia yang berlangsung sangat lambat. Reaksi
kimia selalu berkaitan dengan perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi
hasil reaksi (produk).
Pereaksi (reaktan) → Hasil reaksi (produk)
Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai berkurangnya jumlah (konsentrasi)
pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya jumlah (konsentrasi) hasil reaksi per
satuan waktu. (Ivan Permana, 2009)
Laju reaksi menyatakan laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju
bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu. Satuan jumlah zat bermacam-
macam, misalnya gram, mol atau konsentrasi. Sedangkan satuan waktu digunakan
detik, menit, jam, hari atau pun tahun. Dalam reaksi kimia banyak digunakan zat
kimia yang berupa larutan atau berupa gas dalam keadaan tertutup, sehingga
dalam laju reaksi digunakan satuan konsentrasi (molaritas). (James E. Brady,
1990)
Cepat lambatnya suatu reaksi kimia yang berlangsung disebut laju reaksi.
Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau produk
per satuan waktu. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi
untuk reaksi fase gas, satuan konsentrasi dapat diganti dengan satuan tekanan
seperti atmosfer, millimeter merkurium, atau pascal. Satuan waktu yang
digunakan dapat berupa detik, menit, jam, hari, bulan, bahkan tahun bergantung
pada reaksi tersebut berjalan cepat atau lambat. Konsentrasi reaktan memainkan
peran penting dalam mempercepat atau memperlambat reaksi tertentu. Dalam
reaksi kimia terdapat perbedaan laju reaksi antara reaksi yang satu dengan reaksi
yang lain. Misalnya ketika kita membakar kertas, reaksi
35
berlangsung begitu cepat sedangkan reaksi pembentukan minyak bumi
memerlukan waktu yang sangat lama. Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa reaksi
kimia memiliki laju reaksi yang berbeda. (Yayan Sunarya, 2002) Pada awal
reaksi, reaktan ada dalam keadaan maksimum sedangkan produk ada dalam
keadaan minimal. Setelah reaksi berlangsung, maka produk akan mulai terbentuk.
Semakin lama produk akan semakin banyak terbentuk, sedangkan reaktan
semakin lama semakin berkurang. Bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang,
sehingga laju reaksinya adalah berkurangnya konsentrasi R setiap satuan waktu,
dirumuskan sebagai:
v=−Δ[𝑅]Δ𝑡 dengan: Δ[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M) Δt = perubahan
waktu (detik) v = laju reaksi (M detik-1) Tanda (–) artinya berkurang Bahwa
produk semakin bertambah, sehingga laju reaksinya adalah bertambahnya
konsentrasi P setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai:
v=+Δ[𝑃]Δ𝑡 dengan: Δ[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M) Δt = perubahan
waktu (detik) v = laju reaksi (M detik–1) Tanda (+) artinya bertambah. Laju reaksi
dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, temperatur dan katalis. (James E.
Brady, 1990) Umumnya reaksi kimia dapat berlangsung cepat jika konsentrasi
zat-zat yang bereaksi (reaktan) diperbesar. (James E. Brady, 1990) Secara umum
pada reaksi: xA + yB → pC+ qD
36
Persamaan laju reaksi dapat ditulis sebagai: v = k [A]x [B]y Persamaan seperti di
atas, disebut persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi. Persamaan laju reaksi
seperti itu menyatakan hubungan antara konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi.
Bilangan pangkat pada persamaan di atas disebut sebagai orde reaksi atau tingkat
reaksi pada reaksi yang bersangkutan. Jumlah bilangan pangkat konsentrasi
pereaksi-pereaksi disebut sebagai orde reaksi total. Artinya, reaksi berorde x
terhadap pereaksi A dan reaksi berorde y terhadap pereaksi B, orde reaksi total
pada reaksi tersebut adalah (x + y). Faktor k yang terdapat pada persamaan
tersebut disebut tetapan reaksi. Harga k ini tetap untuk suatu reaksi dan hanya
dipengaruhi oleh suhu dan katalis. (Budi Utami, 2009) Tetapan laju reaksi
disimbolkan dengan k. Harga k bergantung pada jenis reaksi dan suhu. Setiap
jenis reaksi mempunyai harga k tertentu. Jika reaksi berlangsung cepat, maka
harga k besar. Begitu pula sebaliknya. Jika reaksi berlangsung lambat, maka harga
k kecil. (Crys Fajar Partana, 2009) Pada umumnya, harga orde reaksi merupakan
bilangan bulat sederhana, yaitu 1, 2, atau 3, tetapi kadang-kadang juga terdapat
pereaksi yang mempunyai orde reaksi 0, ½ atau bahkan negatif. Orde reaksi
menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. Beberapa
orde reaksi yang umum terdapat dalam persamaan reaksi kimia beserta maknanya
sebagai berikut: 1. Reaksi Orde Nol Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai
orde nol, jika besarnya laju reaksi tersebut tidak dipengaruhi oleh konsentrasi
pereaksi. Artinya, seberapa pun peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan
mempengaruhi besarnya laju reaksi. 2. Reaksi Orde Satu Suatu reaksi kimia
dikatakan mempunyai orde satu, apabila besarnya laju reaksi berbanding lurus
dengan besarnya konsentrasi pereaksi. Artinya, jika konsentrasi pereaksi
dinaikkan dua kali semula, maka laju reaksi juga akan meningkat besarnya
sebanyak (2)1 atau 2 kali semula juga. 3. Reaksi Orde Dua
Suatu reaksi dikatakan mempunyai orde dua, apabila besarnya laju reaksi
merupakan pangkat dua dari peningkatan konsentrasi pereaksinya. Artinya, jika
37
konsentrasi pereaksi dinaikkan 2 kali semula, maka laju reaksi akan meningkat
sebesar (2)2 atau 4 kali semula. Apabila konsentrasi pereaksi dinaikkan 3 kali
semula, maka laju reaksi akan menjadi (3)2 atau 9 kali semula. 4. Reaksi Orde
Negatif Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde negatif, apabila besarnya
laju reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi pereaksi. Artinya, apabila
konsentrasi pereaksi dinaikkan atau diperbesar, maka laju reaksi akan menjadi
lebih kecil. (Budi Utami, 2009)
38
III. Prosedur Kerja
3.1 Alat dan Bahan Alat:
1. Erlenmeyer 100 mL : 5 buah
2. Erlenmeyer 150 mL : 5 buah
3. Gelas piala 50 mL : 5 buah
4. Gelas piala 100 L : 5 buah
5. Batang pengaduk : 1 buah
6. Pipet tetes : 5 buah
7. Labu takar 100 mL : 1 buah
8. Stopwatch : 1 buah
9. Tabung reaksi : 10 buah
10. Rak tabung reaksi : 1 buah
11. Gelas ukur 50 mL : 1 buah
Bahan:
1. Na2S2O3
2. Aquades
3. HCl
4. Asam Asetat
5. Asam Sulfat
6. KMnO4
7. Asam Oksalat
8. Pita Mg
39
3.2 Skema Kerja
A. Orde reaksi dalam reaksi Natrium Tiosulfat dengan asam hidroklorida
Tabel: Komposisi campuran dalam penentuan orde reaksi untuk natrium tiosulfat
Na2S2O3 (ml)
[Na2S2O3] (M)
H2O (ml)
HCl (ml)
[HCl](M)
25
0,15
-
4
2
20
0,12
5
4
2
15
0,09
10
4
2
10
0,06
15
4
2
5
0,03
20
4
2
Tabel: Komposisi campuran dalam penentuan orde reaksi untuk asam hidroksida
Na2S2O3 (ml)
[Na2S2O3] (M)
H2O (ml)
HCl (ml)
[HCl] (M)
25
0.5
-
5
3,0
25
0.5
2
3
1,8
25
0.5
4
1
0,6
Erlenmeyer
Dicatat waktu saat asam ditambahkan sampai saat timbulnya kekeruhan
Dimasukkan campuran zat-zat pereaksi dengan konsentrasi dan volume seperti
pada tabel 10.1
Dibuat grafik [S2O32-] terhadap t dan [S2O32-] terhadap 1/t
Diulangi percobaan dengan kompisisi campuran seperti pada tabel 10.2
40
B. Orde reaksi dalam reaksi antara Mg dengan HCl
Tabel: Komposisi campuran Mg dengan HCl
[HCl] (M)
Volume HCl (Ml)
0,6
100
0,8
100
1,0
100
1,2
100
1,4
100
1,6
100
1,8
100
2,0
100
Erlenmeyer
Dimasukkan 100 mL larutan HCl yang telah diencerkan ke dalam masing-masing
Erlenmeyer dengan konsentrasi yang telah ditentukan
Dimasukkan 8 potong pita Mg ke dalam masing-masing Erlenmeyer
Disediakan 16 potong pita Mg yang telah dibersihkan
Disediakan 8 buah
Dibuat grafik l/t terhadap [HCl]2
Diulangi percobaan ini 1x lagi
Dicatat waktu larut pita Mg
41
C. Pengaruh campuran Mg dangan HCl
D. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi
Tabung reaksi
Disediakan 6 buah
Dimasukkan 8 mL Asam Oksalat 0.1 N dan 2 mL Asam Sulfat 6 N
Gelas piala pertama didihkan
Gelas piala
Disediakan 3 buah
Gelas piala kedua dipanaskan hingga 500C
Dimasukkan air setengah penuh
Gelas piala tidak dipanaskan
Ditambah 3 tetes KMnO4 0.1 N setelah 10 menit
Dimasukkan 2 tabung reaksi ke dalam piala
Diulangi percobaan ini 1x lagi
Diperhatikan perubahan warna dan catat waktu dan reaksi dalam setiap tabung
Tabung reaksi
Perhatikan perubahan warna dan catat waktu reaksi
Ditambahkan 2 mL H2SO4 1 M pada tabung 1 dan 2
Disediakan 6 buah
Ditambahkan 3 tetes KMnO4 pada setiap tabung
Ditambahkan 4 mL H2O pada tabung 5 dan 6
Diisi 6 mL larutan Asam Oksalat
Ditambahkan 1 mL H2SO4 1 M pada tabung 3 dan 4
42
IV. Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil pengamatan A. Orde reaksi dalam reaksi Natrium Tiosulfat dengan
Asam Hidroklorida Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi Natrium Tiosulfat
Na2S2O3 (ml)
Na2S2O3 (M)
H2O (ml)
HCl (M)
HCl (ml)
t (detik)
1/t (det-1)
25
0.15
-
2
4
17.71
0.056
20
0.12
5
2
4
21,51
0.046
15
0.09
10
2
4
39.29
0.025
10
0.06
25
2
4
95
0,011
a. Grafik hubungan antara [S2O32-] terhadap 1/t
b. Grafik hubungan antara [S2O32-] terhadap t
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
[S2O32-] terhadap 1/t
43
Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi Asam Hidroklorida
Na2S2O3 (ml)
Na2S2O3 (M)
H2O (ml)
HCl (ml)
[HCl] (M)
T (detik)
l/t (det-1)
25
0,5
-
5
3,0
4,75
0,21
25
0,5
2
3
1,8
3,52
0,28
25
0,5
4
1
0,6
7,57
0,13
Grafik hubungan antara konsentrasi [HCl] terhadap t
0
20
40
60
80
100
0
0.05
0.1
0.15
0.2
waktu
konsentrasi
[S2O32-] terhadap t
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
[HCl] terhadap t
44
Grafik hubungan antara konsentrasi [HCl] terhadap 1/t
B. Orde reaksi dalam reaksi Magnesium dengan Asam Hidroklorida
Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi Asam Hidroklorida :
Grafik hubungan [HCl] terhadap t
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
[HCl] terhadap 1/t
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0.5
1
1.5
2
2.5
[HCl] terhadap t
[HCl] (M)
HCl (ml)
t (detik)
l/t (det-1)
[HCl]2
Log [HCl]
Log (l/t)
0,8
50
67
0,014
0.64
-0.09
-1,85
1,2
50
32,95
0,03
1.44
0.07
-1,52
1,6
50
17,58
0,056
2.56
0.2
-1,25
2,0
50
12,35
0,08
4
0.3
-1,09
45
Grafikhubungan [HCl] terhadap 1/t
Grafik hubungan antara [HCl]2 terhadap 1/t
C. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi Waktu reaksi pada berbagai suhu (detik)
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0
0.5
1
1.5
2
2.5
[HCl] terhadap 1/t
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0
1
2
3
4
5
1/t
konsentrasi
[HCl]2terhadap 1/t
Ulangan
Suhu Reaksi
100 0C
50 0C
25 0C
1
25
46,72
92
2
12,18
20,39
136
Rata – rata
18,59
33,55
144
46
D. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi Waktu reaksi dari berbagai suhu (detik)
Ulangan
H2SO4
2 ml
1 ml
0 ml
1
6
139
308
2
4
37
455
Rata – rata
5
88
381,5
Perhitungan A. Orde reaksi natrium tiosulfat dengan asam hidroklorida
1. Pada tabel 10.1
a. Data 1 dan 2
0.150.12 𝑥 = 0.0560.046 (1.25)=1.217
X = log1.217log1.25 x = 0.88
b. Data 1 dan 3
0.150.09 𝑥= 0.0560.025 (1.67)=2.332
x = log2.332log1.67 x = 1.65
c. Data 1 dan 4
0.150.06 𝑥= 0.0560.011 (2.5)=5.09
x =log5.09log2.5
x = 1.78
d. Data 2 dan 3
0.120.09 𝑥= 0.0460.025 (1.33)=1.84
x = log1.84log1.33 x = 2.13
e. Data 2 dan 4
0.120.06 𝑥= 0.0460.011 (2)=4.18
x = log4.18log2 x = 2.06
f. Data 3 dan 4
0.090.06 𝑥= 0.0250.011 (1.5)=2.27
x = log2.27log1.5
x = 2.02
47
Orde reaksi Na2S2O3
=0.88+1.65+1.78+2.13+2.06+2.026 = 1.75
2. Pada tabel 10.2
a. Data 1 dan 2
31.8 𝑥= 0.210.28 (1.67)=0.75
x = log0.75log1.67 x = -0.56
b. Data 1 dan 3
30.6 𝑥= 0.210.13 (5)=1.615
x =log1.615log5
x = 0.297
c. Data 2 dan 3
1.80.6 𝑥= 0.280.13 (3)=2.15
x =log2.15log3 x = 0.696 Orde reaksi HCl terhadap 1/t