Modul Praktikum: Penentuan Konstanta Kecepatan Reaksi
Dosen Pembimbing: Dra. Ari Marlina, M.Si. Tanggal Praktikum: 20
November 2013 Tanggal Penyerahan: 27 November 2013
I. Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan mampu :
Memahami proses reaksi yang terjadi (reaksi antara H2O2 Melakukan
titrasi dengan baik dan benar Menentukan konstanta kecepatan reaksi
II. Dasar Teori
Pada suhu kamar cairan hidrogen peroksida mengalami reaksi
autoprotolitik. Reaksi :2H2O2 H3O2+ + HO2- (k= 1,55x10-12)Dari
harga tersebut dapat ditunjukkan bahwa H2O2 merupakan pelarut yang
protonik, di samping sebagai oksidator kuat, baik dalam suasana
asam maupun dalam suasana basa. Hidrogen peroksida dalam suhu kamar
juga akan terurai menjadi :2H2O2 2H2O + O2 (H= -23,6 kkal)Dengan
adanya katalisator (misalnya Cl2, Br2, Fe) maka penguraian akan
semakin cepat, demikian pula jika suhunya dinaikkan. Hidrogen
peroksida membebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang
telah diasamkan dengan asam sulfat. Kecepatan reaksi tersebut
sangat tergantung pada konsentrasi peroksida, kalium iodida, dan
asam sulfatnya. Jika reaksi ini bersifat irreversibel (karena
adanya natrium tiosulfat yang akan mengubah iodium menjadi asam
iodida kembali), maka kecepatan reaksi yang terjadi besarnya
seperti pada reaksi pembentukannya, sampai konsentrasi terakhir
tidak berubah. Reaksi yang terjadi dapat dilihat di bawah ini :
H2O2 + 2KI + H2SO4 K2SO4 + I2 +2H2O2S2O32- + I2 2I- + S4O62-Pada
percobaan ini, kecepatan reaksi hanya tergantung pada berkurangnya
konsentrasi hidrogen iodida saja sehingga reaksi mengikuti reaksi
orde/ tingkat I.
Pada larutan dengan konsentrasi iodida tinggi, akan diperoleh
kecepatan reaksi yang lebih besar. Kepekatan indikator kanji
terhadap iod sangat diperlukan dimana iod dan kanji akan bereaksi
membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru, karena adanya
adsorpsi iod oleh koloid kanji. Besarnya adsorpsi kanji terhadap
iod dipengaruhi oleh konsentrasi iodida yang tersedia. Warna biru
ditimbulkan dan ditentukan oleh konsentrasi iod dan adanya iodida.
Untuk menentukan kecepatan reaksi, perlu ditentukan terlebih dahulu
konstanta kecepatan reaksi yang dapat ditentukan dengan :-dC/dt =
kCn untuk reaksi tingkat I, maka n=1
-dC/C = k. dt
ln C = -kt
k = -1/t ln Ct/C0 atauk = 1/t ln C0/CtVolume tiosulfat yang
digunakan untuk titrasi sebanyak b pada saat t detik, merupakan
jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik. Konsentrasi setelah
t detik besarnya adalah (a-b). Jika a adalah banyaknya (volume)
tiosulfat yang dimasukkan pada t0 atau mula-mula maka persamaannya
menjadi:
k = 1/t ln a/(a-b)
kt = ln a/(a-b)
Dengan membuat kurva t larutan ln a/(a-b), akan diperoleh harga
k yang merupakan koefisien arah (gradien) dari garis lurus atau
persamaan (1) diubah menjadi :
kt = ln a ln (a-b)
ln (a-b) = -kt + ln aKemudian dibuat kurva antara ln (a-b) lawan
t, akan diperoleh konstanta kecepatan reaksinya yaitu harga k
sebagai koefisien oleh garis lurus.III. Alat-Alat dan
BahanAlat-AlatBahan
Buret 50 mlLarutan H2O2 3%
Labu Erlenmeyer 1L, 250 mlLarutan H2SO4 2N
Gelas ukur 100 mlLarutan KMnO4 0,1 N
Labu ukur 100 mlKristal Kalium Iodida (KI)
Gelas kimia 200 mlLarutan Na2S2O3 0,1 N
Labu takar 100 mlLarutan kanji 1%
Pengaduk magnet dan stopwatchLarutan H2SO4 pekat
Botol semprotAir suling
Pemanas dan hot plate
IV. Cara Kerja 1. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat
a. 10 mL H2O2 3% encerkan 100 mL H2O2 0,3 %
250 mL
b.
250 mL
2. Penentuan kecepatan reaksi
larutan a :
larutan b :
2 mL Na2S2O3
Larutan a 2 mL tiosulfat
V. Data Pengamatan Penentuan ekuivalen H2O2 dengan tiosulfata.
Titrasi 10 ml H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 19 ml (rata-rata)xb.
Titrasi 10 ml KMnO4 dengan Na2S2O3 0,1 N = 19,5 ml (rata-rata)
y
Penentuan Kecepatan Reaksi NONa2S2O3 (b) mLt (detik)
12140 s
24204 s
36273 s
48340 s
510413 s
612488 s
714563 s
816644 s
918723 s
1020807 s
VI. Pengolahan DataPerhitungan :a. Penentuan ekuivalen H2O2
dengan tiosulfat
10 ml H2O2 0,3 % x= 19 ml KMnO4
10 ml KMnO4 y= 19,5 ml tiosulfat
1 ml KMnO4 y/10= 1,95 ml tiosulfat
x ml KMnO4 xy/10= 37,05 ml tiosulfat
10 ml H2O2 0,3 % xy/10= 37,05 ml tiosulfat
10 ml H2O2 3% xy= 370,5 ml tiosulfatb. Penentuan Kecepatan
Reaksi
a = volume tiosulfat yang ditambahkan saat to (mula-mula)
a = 5/10 x y mL
a = x.y/2 mL
a = (19)(19,5) / 2
a = 370,5 / 2
a = 185,25 ml
b = 2 mL, 4 ml, 6 ml, 8 ml, 10 ml, 12 ml, 14 ml, 16 ml, 18 ml,
dan 20 ml
Sehingga :t (detik)Na2S2O3(b ml) (ml)))
1402183.251.01090.010850.000078
2044181.251.02210.021830.000107
2736179.251.03350.032920.000121
3408177.251.04510.044150.000130
41310175.251.05710.055490.000134
48812173.251.06930.066970.000137
56314171.251.08180.078580.000140
64416169.251.09450.090330.000140
72318167.251.10760.102220.000141
80720165.251.1210.114250.000142
) atau )
Percobaan 1
kt = ln (a/a-b)k(140 s) = 0,01085
k = 0,01085/140 s
k = 0.000078 s-1Percobaan 2
kt = ln (a/a-b)k(204 s) = 0.02183
k = 0.02183/204 s
k = 0.000107 s-1Percobaan 3
kt = ln (a/a-b)k( 273 s) = 0.03292
k = 0.03292/273 s
k = 0.000121 s-1Percobaan 4
kt = ln (a/a-b)k( 340 s) = 0.04415
k = 0.04415/340 s
k = 0.000130 s-1
Percobaan 5
kt = ln (a/a-b)k(413 s) = 0.05549
k = 0.05549/413 s
k = 0.000134 s-1Percobaan 6
kt = ln (a/a-b)k( 488 s) = 0.06697
k = 0.06697/488 s
k = 0.000137 s-1Percobaan 7
kt = ln (a/a-b)k(563 s) = 0.07858
k = 0.07858/563 s
k = 0.000140 s-1Percobaan 8
kt = ln (a/a-b)k(644 s) = 0.09033
k = 0.09033/644 s
k = 0.000140 s-1Percobaan 9
kt = ln (a/a-b)k(723 s) = 0.10222
k = 0.10222/723 s
k = 0.000141 s-1Percobaan 10
kt = ln (a/a-b)k(807 s) = 0.11425
k = 0.11425/807 s
k = 0.000142 s-1
= = 0.000127 s-1
PERTANYAAN
1. Apa yang dimaksud dengan kecepatan reaksi?
2. Apa satuan konstanta kecepatan reaksi untuk reaksi tingkat
-1?
3. Tuliskan reaksi yang terjadi secara lengkap.
4. Berapa konsentrasi H2O2 yang digunakan?
5. Apa kegunaan asam sulfat dalam percobaan ini?
JAWABAN :1. Kecepatan reaksi adalah suatu besaran yang
menyatakan bertambahnya jumlah konsentrasi produk per satuan waktu
dalam suatu reaksi kimia.2. Satuannya adalah 1/t atau detik-13.
Reaksi 1:
H2O2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O + 3O2Reaksi 2 :
10 KI + 8 H2SO4 + 2KMnO4 2MnSO4 + 8H2O + 5 I2 + 6 K2SO4Reaksi 3
:
H2O2 + H2SO4 + KI K2SO4 + I2 + 2H2O
2S2O32- + I2 2I- + S4O62-
4. M1V1 = M2V20,03 M . 10 ml = M2 . 100 ml
M2 = 0,03 M . 10 ml / 100 ml M2 = 0,003 M
5. Asam sulfat berfungsi sebagai pengasam karena KMnO4 bersifat
oksidator, dan Na2S2O3 bersifat sebagai reduktor, keduanya terjadi
hanya dalam suasana asam. Dan asam sulfat dipilih karena
garam-garam sulfat dari hasil reaksinya tidak memiliki warna (tidak
berwarna) sehingga tidak mengganggu pengamatan dari titik akhir
(TA) dalam reaksi tersebut.VII. PEMBAHASAN
PEMBAHASAN OLEH NURISYABAN AZIEZAH
Dalam percobaan pertama dilakukan pengenceran 10 ml H2O2 3% yang
digunakan untuk melakukan titrasi dengan KmnO4 0,1 N. Dalam
percobaan kali ini titrasi H2O2 yang telah diencerkan dengan KmnO4,
dan diperoleh titik ekivalen setelah larutan tersebut berubah warna
dari bening menjadi merah muda.
Dalam percobaan kedua dilakukan titrasi tiosulfat. Caranya
dengan mengencerkan 2 gram KI dan dilanjutkan dengan titrasi dengan
Na2S2O3 0,1 N. Dalam percobaan kedua didapatkan volume larutan
ketika titik ekivalen tercapai.
Dalam percobaan ketiga dilakukan penentuan kecepatan reaksi.
Larutan a yang mengandung 5 ml H2O2 yang telah diencerkan dengan
air suling dimasukkan ke dalam larutan b yang mengandung asam
sulfat, 3ml larutan kanji, dan 1,5 gram KI yang telah diencerkan.
Penuangan larutan a ke larutan b harus cepat dan stopwatch
dinyalakan ketika larutan a dimasukkan kedalam larutan b. Aduk
larutan tersebut menggunakan pengaduk magnet dan catat waktu yang
diperoleh ketika larutan berubah menjadi warna biru. Setelah itu
tambahkan 2ml larutan tiosulfat dari buret, catat waktu yang
diperoleh ketikan larutan berubah menjadi warna biru, demikian
seterusnya sampai diperoleh 10 data pengamatan.
Dalam percobaan ketiga ini, warna yang dihasilkan bukan biru
melainkan hijau. Hal ini dapat terjadi karena faktor kesalahan yang
terjadi seperti alat-alat yang kurang bersih dan pembuatan larutan
kanji yang kurang tepat menyebabkan perubahan warnanya menjadi
hijau. Dalam percobaan ketiga ini diperoleh data yang dapat
menentukan k. K dapat ditentukan melalui grafik dan melalui
perhitungan. Dari data grafik yang ada, dapat diketahui k yang
dihasilkan adalah 0,00016. Sedangkan dari hasil perhitungan k yang
dihasilkan adalah 0,00012.
Dalam percobaan ini terdapat beberapa faktor kesalahan yaitu
alat-alat yang kurang bersih, sehingga didapatkan hasil yang kurang
maksimal, begitu juga dalam menggunakan stopwatch yang kurang
tepat, sehingga hasilnya pun kurang maksimal. Pembuatan larutan
kanji yang kurang tepat sehingga menghasilkan perubahan warna yang
tidak sesuai.
PEMBAHASAN OLEH SAHARA TULAINI
Percobaan pertama bertujuan untuk standarisasi H2O2 dengan
KMnO4. Langkah pertama yaitu mengambil H2O2 3% kemudian
mengencerkannya menjadi 100 ml dalam labu takar. Ambil H2O2 dari
pengenceran tersebut lalu masukkan kedalam erlenmeyer 250 ml dan
tambahkan 10 ml asam sulfat 2 N. Kemudian titrasi larutan tersebut
dengan larutan KMnO4, titik ekivalen ditandai dengan terjadinya
perubahan warna bening menjadi merah muda pada volume dari
percobaan yaitu 19 ml.
Percobaan kedua yaitu standarisasi tiosulfat. Kalium permanganat
terlebih dahulu direaksikan dengan KI dalam suasana asam sehingga
akan membebaskan I2 yaitu dengan cara memasukkan 2 gram kristal KI
ke dalam erlenmeyer 250 ml. Larutkan dengan 20 ml air suling dan
tambahkan 2 ml asam sulfat pekat. Terakhir campurkan KMnO4 0,1 N.
Diamkan selama 10 menit kemudian titrasi dengan larutan tiosulfat
0,1 N. Setelah itu amati titik ekivalennya. Titik ekivalen tercapai
jika warna larutan berubah menjadi bening. Dari percobaan diperoleh
volume titrasinya yaitu 19,5 ml. Kecepatn reaksi sangat bergantung
pada konsentrasi peroksida, kalium iodida, dan asam sulfatnya.
Reaksi ini merupakan reaksi irreversibel, maka kecepatan reaksi
yang terjadi besarnya seperti pada reaksi pembentukkannya sampai
konsentrasi terakhir tidak berubah. Percobaan ketiga yaitu
penentuan kecepatan reaksi yaitu dengan cara mengambil buret dan
mengisinya dengan larutan standar tiosulfat 0,1 N, lalu buat dua
macam larutan yaitu larutan a dan larutan b. Larutan a: larutan 5
ml H2O2 3% yang dimasukkan kedalam labu takar 100 ml. Kemudian
diencerkan dengan air suling sampai tanda batas. Larutan b:
Masukkan 500 ml air suling dan 30 ml asam sulfat 2 N ke dalam labu
erlenmeyer 1 L. Lalu tambahkan ke dalam 3 ml larutan kanji dan 1,5
gram KI yang telah dilarutkan air suling. Setelah itu tambahkan 2
ml larutan tiosulfat. Campurkan larutan a menyentuh larutan b,
nyalakan stop watch. Catat waktu yang diperlukan ketika campuran
larutan berubah atau bereaksi dari warna bening menjadi warna biru,
kemudian tambahkan 2 ml larutan tiosulfat 0,1 N sehingga larutan
campuran berubah bening kembali dan catat lagi waktu ketika larutan
campuran berubah menjadi warna biru kembali. Terus diulang
percobaan tersebut sampai 10 data. Waktu jangan dihentikan hanya
dilihat berapa waktu saat berubah warna kemudian di catat.
Kepekatan indikator kanji terhadap iod sangat diperlukan dimana
kanji dengan iod akan bereaksi membentuk senyawa komplek yang
berwarna biru, karena adanya adsorpsi iod oleh koloid kanji.
Besarnya adsorpsi larutan kanji terhadap iod dipengaruhi oleh
konsentrasi iodida yang tesedia. Dengan demikian timbulnya warna
biru bukan hanya ditentukkan oleh konsentrasi iod saja melainkan
juga karena adanya iodida. VIII. KESIMPULAN
Semakin tinggi konsentrasi suatu zat atau larutan, maka akan
semakin cepat laju reakisnya.
H2SO4 sebagai katalis mempengaruhi kecepatan atau laju reaksi,
dimana laju reaksi akan semakin cepat apabila di dalam reaksi
tersebut ditambahkan katalis.
Laju reaksi dipengaruhi oleh :a. Konsentrasi pereaksib. Suhuc.
Luas permukaand. Katalise. Tekanan Konstanta kecepatan reaksi
berdasarkan hasil perhitungan adalah 0.000127 s-1 sedangkan
konstanta kecepatan reaksi berdasarkan grafik adalah 0.0001635 s-1.
Ketidaksesuaian hasil percobaan dengan dasar teori disebabkan oleh
faktor-faktor : kepekatan larutan kanji yang dibuat kurang tepat,
penambahan H2SO4 pada larutan B kurang tepat, penambahan tiosulfat
kurang tepat, dan alat yang digunakan kurang bersih sehingga masih
terdapat bahan kimia yang menempel pada alat.IX. DAFTAR PUSTAKA
1. Marlina, A. dan Ngatin, A. .2013. Petunjuk Praktikum Kimia
Fisika. Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan
Kebudayaan.
2. Bird Tony. 1987. Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk
Universitas. Jakarta : Gramedia. 3. Yahya Utoro dkk. 1979. Kimia
Fisika Teori dan Praktikum. Yogyakarta : Laboratorium Kimia Fisika
FMIPA-UGM.4.
http://yovayuvitasari.blogspot.com/2013/05/praktikum-penentuan-konstanta-kecepatan.html
10 mL H2SO4 2N
10 mL H2O2 0,3%
Titrasi dengan KMNO4 0,1N
Catat
1 mL H2SO4 pekat
2 gram KI + 20 mL H2O
10 mL KMNO4 0,1N
EMBED CorelDraw.Graphic.14
Titrasi dengan Na2S2O3 0,1 N
Catat
5 mL H2O2 3% aquades
aquades
500 mL aquades
30 mL H2SO4 2N pekat
3 mL lar. Kanji 10%
1,5 gram KI
EMBED CorelDraw.Graphic.14
EMBED CorelDraw.Graphic.14
EMBED CorelDraw.Graphic.14
Hingga 10 data lalu buat kurva
Tambah 2 mL tiosulfat
Hitung waktu. Catat waktu saat larutan menjadi biru.
_1446976741.unknown
_1446976742.unknown
_1446976743.unknown
_1446976740.unknown