Laporan Praktikum Laju Reaksi
-
Upload
fajar-nugraha -
Category
Documents
-
view
153 -
download
4
description
Transcript of Laporan Praktikum Laju Reaksi
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK
LAJU REAKSI
Dosen Pembimbing: Drs. Budi Santoso APT, MT
Kelompok/ Kelas : V/ 1B
Nama :
1. Muhammad Januar Ramadhan NIM. 151411049
2. Muhamad Adam Abraham NIM. 151411050
3. Muhamad Faizal NIM. 151411051
4. Muhammad Ikhsan NIM. 151411052
Tanggal Praktikum : 26 Oktober 2015
Tanggal Pengumpulan Laporan : 2 November 2015
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
TAHUN 2015
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu:
Memahami proses reaksi yang terjadi ( antara H202 dengan HI )
Melakukan titrasi dengan baik dan benar
Menentukan konstanta kecepatan reaksi
1. 2. Teori Dasar
Pada suhu kamar cairan hidrogen mengalami reaksi autoprotolitik. Reaksi:
2H2O2 ↔H3O2+ +HO2-
Dari harga tersebut di atas dapat dapat ditunjukkan bahwa H2O2 merupakan
pelarut yang protonik, disamping 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 mebebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang
telah diasamkan dengan asam sulfat.Kecepatan reaksi tersebut sangat bergantung
pada konsentrasi peroksida, kalium iodida dan asam sulfatnya. Jika reaksi ini
merupakan reaksi irreversible (karena adanya natrium tiosulfat yang akan mengubah
yodium bebsa menjadi asam yodida kembali), maka kecepatan reaksi yang terjadi
besarnya seperti pada reaksi pembentukkannya, sampai konsentrasi terakhir tidak
beubah. Reaksi yang terjadi dapat dilihat di bawah ini :
H2O3 + 2KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 +2 H2O
2S2O3 2- + I2 → 2I- + S4O6 2-
Pada percobaan ini, kecepatan reaksi hanya tergantung pada berkurangnya
konsentrasi hidrogen iodida saja, sehingga reaksi mengikuti reaksi orde / tingkat 1.
Pada larutan yang mempunyai keasaman yang tinggi atau konsentrasi iodida
yang tinggi, akan diperoleh kecepatan reaksi yang lebih besar. 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 tersedia.Dengan demikian timbulnya warna biru bukan hanya
ditentukan oleh konsentrasi iod saja melainkan juga karena adanya iodida.
Oleh Kolthof dijelaskan, bahwa semakin tinggi konsentrasi iodidanya,
kepekaannya akan naik perlahan, tetapi jika semakin rendah konsentrasi iodidanya
maka kepekaannya akan menurun dengan cepat. Untuk menentukan kecepatan reaksi,
perlu ditentukan terlebih dahulu kostanta kecepatan reaksi yang dapat ditentukan
dengan :
-dC / dt = k Cn
-dC / C = k dt
ln C = -kt
ln (Ct/C0) = - kt
k = - 1t
ln (Ct/C0) atau k = 1t
ln (C0/Ct)
dimana, C0 = konsentrasi awal (mula-mula)
Ct = konsentrasi setelah t detik
k = konstanta kecepatan reaksi
Volume tiosulfat yang digunakan untuk titrasi sebanyak b pada saat t detik,
merupakan jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik. Konsentrasi setelah t detik
In
tKurva In(a-b) terhadap t
t
In (a - b)
Kurva In(a-b) terhadap t
besarnya adalah (a-b) . Jika a adalah banyaknya (volume) tiosulfat yang dimasukkan
pada saat t0 atau mula-mula, maka persamaannya menjadi :
k = 1t
ln a
(a−b)
kt = ln a
(a−b) (1)
Dengan membuat kurva t lawan 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 a (2)
Kemudian dibuat kurva antara ln(a-b) lawan t, akan diperoleh konsanta
kecepatan reaksinya, yaitu harga k sebagai koefisien arah garis lurus.
BAB II
METODOLOGI PERCOBAAN
2.1 Alat dan Bahan
No ALAT JUMLAH BAHAN JUMLAH
1. Buret 50 mL 1Larutan H202 3
%15ml
2. Erlenmeyer 250 mL 2Larutan H2SO4
2N40ml
3. Erlemneyer 1000 mL 1Larutan KMnO4
0,1 N4,1ml
4. Gelas kimia 250 mL 1Kristal Kaliun
Iodidia ( KI )3,5 gram
5. Gelas kimia 100 mL 3Larutan
Na2S2O3 0,1 N10 ml
6. Labu takar 100 mL 2Larutan kanji 10
%3ml
7. Gelas ukur 100 mL 1Larutan H2SO4
pekat1ml
8. Hotplate/ Pemanas Air suling 500ml
9.Pengaduk magnet dan
Stopwatch1
10. Botol semprot 1
2.2 Skema kerja
A. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat
A.
B.
B. Penentuan Kecepatan Reaksi
Mengencerkan 10 mL H2O2 3 % menjadi 100 mL dalam labu takar
Mengambil 10 mL H2O2 dari pengenceran sebelumnya
Memasukan larutan H2O2 ke dalam erlenmeyer 250 mL
Menambahkan larutan H2O2 dengan 10 mL larutan Asam Sulfat 2N
Larutan H2O2 dititrasi dengan larutan KMnO4 0,1 N
Menimbang 2 gram kristal kI kemudian memasukkannya ke dalam erlenmeyer 250 ml
Melarutkan 2 gram KI dengan 20 mL air suling kemudian menambahkannya dengan 1 mL asam sulfat pekat
Menambahkan 10 mL larutan KMnO4 0,1 N ke dalam larutan KI dan dibiaran selama 10 menit
Larutan K yang telah dtambah larutan KMnO4 0,1 N dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N
Catatan :
Mengisi buret dengan larutan standar Na2S2O3 0,1 N
Membuat Larutan A : Mengambil 5 mL H2O2 3 % kemudian dimasukan ke dalam labu takar 100 mL
Lautan H2O2 diencerkan dengan air suling samapai tanda batas
Membuat larutan B : Mengambil 500 mL air suling dan 30 mL asam sulfat 2 N kemudian memasukkannya dalam labu erlenmeyer 1L
Menambahkan 3 mL larutan kanji dan 1,5 gram I yang telah dilarutkan dalam air suling
Larutan tiosulfat ( dari buret ) ditambahkan dalam larutan sebanyak 2 mL
Memasukkan larutan A dengan cepat ke dalam larutan B kemudian stopwatch dijalankan
Mengaduk campuran larutan A dan larutan B dengan pengaduk magnet ( Mencatat waktu saat larutan berubah warna menjadi warna biru )
Menambahkan 2 mL larutan tiosulfat dari buret kemudian mengaduknya
Mencatat waktu pada saat larutan berubah menjadi biru sampai memperoleh 10 data pengamatan
Selama reaksi berlangsung,pengadukan harus terus berlangsung dan stopwatch
jangan dimatikan dari awal hingga akhir percobaan. Jadi hanya dicatat waktunya
saja pada saat larutan berubah warna menjadi biru.
2.4. Keselamatan Bekerja
1. Sebelum bekerja lihatlah MSDS bahan yang akan digunakan
2. Gunakan jas lab dan alat perlindung lain yang diperlukan
BAB III
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
3.2. Perhitungan
1. Data pengamatan
Titrasi 10 mL H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 4,1 mL (rata-rata/x)
Titrasi 10 mL KMnO4 dengan Na2S2O3 = 10 mL (rata-rata/y)
2.Perhitungan
A. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat
10 mL H2O2 0,3% → x mL KMnO4
10 mL KMnO4 → y mL tiosulfat
1 mL KMnO4 → y/10 mL tiosulfat
x mL KMnO4 → xy/10 mL tiosulfat
10 mL H2O2 0,3% → xy/10 mL tiosulfat
10 mL H2O2 3% → xy mL tiosulfat
Sehingga:
10 mL H2O2 0,3% → 4,1 mL KMnO4
10 mL KMnO4 → 10 mL tiosulfat
1 mL KMnO4 → 1 mL tiosulfat
4,1 mL KMnO4 → 4,1 mL tiosulfat
10 mL H2O2 0,3% → 4,1 mL tiosulfat
10 L H2O2 3% → 41 mL tiosulfat
B. Penentuan kecepatan reaksi
No Na2S2O3 (b) , mL t (detik)
1. 2 250
2. 4 265
3. 6 285
4. 8 331
5. 10 437
6. 12 531
7. 14 883
8. 16 2080
a = volume tiosulfat yang ditambahkan saat t0 (mula-mula)
= 5
10xy
= 5
10(4,1)(10)
= 20,5
b = 2 mL
Sehingga;
t pertama = xy2
−2
t kedua = xy2
−4
t ketiga = xy2
−6 , dst
Berdasarkan grafik ln a
(a−b) terhadap t (s) didapatkan persamaan garis:
y = 6,937.10-4x +¿ 0,2326
No ln (a−b) ln a
(a−b) t’ (x− y
2¿−2
1. 2,917 0,102 18,5
2. 2,803 0,217 16,5
3. 2,674 0,346 14,5
4. 2,525 0,494 12,5
5. 2,351 0,669 10,5
6. 2,140 0,880 8,5
7. 1,871 1,148 6,5
8. 1,504 1,516 4,5
Sehingga kita dapat mengetahui nilai k= m(gradien) = 6,937.10-4
250 265 285 331 437 531 883 20800
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
Kurva ln a/(a-b) terhadap t (s)
Kurva ln a/(a-b) lawan t
t (s)
ln a
/(a-
b)
Gambar 4.1 Nilai ln a
(a−b) terhadap waktu (s)
250 265 285 331 437 531 883 20800
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
Kurva ln (a-b) terhadap t (s)
Kurva ln a/(a-b) lawan t
t (s)
ln (a
-b)
Gambar 4.2 Nilai ln (a-b) terhadap waktu (s)
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
Laju reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi juga menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.
2. Satuan konstanta pada orde 1
= S-1
3. Reaksi secara lengkap
a. Pengoksidasi MnO4- menjadi Mn2+ oleh H2O2.
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O
b. Pelarutan KI dengan aquadest kemudian ditambahkan H2SO4.
KI(s) + H2O(aq) KI(aq)
KI(aq) + H2SO4 HI(aq) + K2SO4(aq)
c. Pembentukan asam iodida.
KI(aq) + H2SO4(aq) HI(aq) + K2SO4(aq)
d. Reaksi asam iodida dengan asam peroksida
H2O2 + 2HI I2 + 2H2O
4. 3%
5. Kegunaan asam sulfat ialah untuk mengoksidasi MnO4- menjadi Mn2+ dan
mempercepat terjadinya laju reaksi. Konsentrasi asam sulfat yang digunakan
adalah 2N.
3.3. Pembahasan
Muhammad Januar Ramadhan (151411049)
Kecepatan reaksi adalah banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah luas permukaan, suhu, katalis, dan konsentrasi (molaritas).
Pada percobaan kali ini, kita membuat dua macam larutan, yaitu H2O2 3% 5mL diencerkan sampai tanda batas. Larutan kedua adalah campuran dari H2SO4 2N (30mL), Air suling 500mL, 3mL larutan kanji, 1.5gram KI, 2mL larutan Na2S2O3. Campurkan kedua larutan kedalam labu takar 1L. Pada saat awal pencampuran zat, nyalakan stopwatch dan aduk menggunakan magnet pengaduk . Pada waktu tertentu larutan akan berubah menja di biru, catat waktunya (stopwatch dan pengadukan jangan dihentikan). Lalu tambahkan 2mL Na2s2O3kemudian larutan akan berubah jernih kembali. Kemudiant unggu kembali sampai berubah kembali menjadi warna biru, dan saat itu terjadi , catat waktunya.Waktu yang kita ambil adalah selisih dari awal larutan jernih sampai menjadi warna biru. Kami melakukan percobaan ini berulang-ulang. Larutan jernih kembali karenaNa2S2O3 mengubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali, sehingga kanji tidak mengadsorbsi iod.
Dan didapatkan grafik seperti di bawah ini.
250 265 285 331 437 531 883 208005
101520
Volume (mL) terhadap waktu (t)
Series 1
t (s)
Vol
ume
Na2
S2O
3 (m
l)
Dari grafik di atas, saya menyimpulkan bahwa makin banyak volume Na2S2O3 yang ditambahkan, maka makin lambat laju reaksi campuran. Karena kanji semakin sulit mengadsorpsi iod yang terkandung dalam campuran.
Muhamad Adam Abraham (151411050)
Laju reaksi adalah berkurangnya jumlah peraksi untuk satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu. Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia pada umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas, dengan demikian maka laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu.
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi, diantaranya sebagai berikut.
1. SuhuKenaikkan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan
bertambahnya suhu, energi kinetik partikel meningkat sehingga memungkinkan semakin banyaknya tumbukan efektif.
2. KatalisKatalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada
suhu tertentu tanpa mengalami perubahan atau terpakaai oleh reaksi itu sendiri.Katallis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi lebih rendah sehingga memungkinkan laju reaksi meningkat.
3. KonsentrasiKonsentrasi mempercepat laju reaksi karena semakin banyaknya
pertikel memungkinkan lebih banyak tumbukan den menyebabkan lebih banyaknya tumbukan efektif.
Pada percobaan yang telah dilakukan, campuran dari beberapa zat (H2O2,H2O, H2SO4,KMnO4,KI, dan Na2S2O) diaduk menggunakan pengaduk magnet untuk didapatkan laju reaksinya.
Campuran dari beberapa zat akan berubah warna menjadi biru pada saat t tertentu. Hal ini disebabkan koloid dari kanji melakukan adsorpsi terhadap iod yang membentuk senyawa kompleks. Setelah terjadi perubahan warna, campuran diberikan tiosulfat sebanyak 2 mL untuk mengubah warna campuran dari biru ke warna bening kembali. Hal ini terjadi karena tiosulfat mengubah iodium bebas menjadi asam iodida, pada kondisi ini kanji tidak mengabsorpsi iod yang menyebabkan campuran kembali berwarna bening.
250 265 285 331 437 531 883 20800
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Volume Na2S2O3 terhadap t
Series 1
t (s)
Vol
ume
Na2
S2O
3 (m
l)
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa semakin banyaknya volume tiosulfat yang ditambahkan pada campuran, maka laju reaksi campuran semakin lambat. Hal ini disebabkan oleh koloid kanji yang semakin lama dalam mengadsorbsi iod yang terdapat pada campuran.
Muhamad Faizal (151411051)
Pada percobaan pertama yaitu penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat, larutan H2O2 yang telah ditambah H2SO4 ( suasana asam ) dititrasi dengan KMnO4 . Titik ekivalen tercapai setelah ditambahkan 4,1 mL KMnO4 dan ditandai saat larutan berubah warna menjadi merah muda.
Pada percobaan kedua yaitu mentitrasi larutan KMnO4 dengan larutan Na2S2O3. Penambahan ini dilakukan pada suasana asam (penambahan H2SO4) dan berfungsi untuk mengoksidasi MnO4
- menjadi Mn2+ dan mempercepat terjadinya reaksi. Titik ekivalen tercapai setelah ditambahkan 10 mL Na2S2O3 dan ditandai saat larutan mulai berubah warna dari coklat kemerahan menjadi bening.
Pada percobaan penentuan kecepatan reaksi diawali dengan pembuatan larutan a dan larutan b
Pada larutan b ditambahkan larutan kanji untuk mendeteksi apakah iodium habis bereaksi dengan tiosulfat
Larutan a ditambahkan pada larutan b dan setelah itu diaduk dengan pengaduk magnet, beberapa saat kemudian akan terjadi perubahan warna dari bening menjadi biru
Hal yang diamati dalam percobaan ini yaitu waktu yang dibutuhkan saat warna larutan berubah dari bening menjadi biru
Saat larutan telah berwarna biru tambahkan 2 mL larutan tiosulfat ke dalam larutan, maka warna larutan akan dengan cepat berubah dari biru menjadi bening
Reaksi ketika terjadi perubahan warna dari biru ke bening : S2O3
2- + I2 → 2I- + S4O62-
Namun, lama kelamaan larutan akan kembali berubah warna menjadi biru ketika tiosulfat habis bereaksi
Saat percobaan tidak disertai dengan penambahan suhu sehingga reaksi berlangsung lambat
Faktor yang mempengaruhi laju reaksi salah satunya adalah suhu
Semakin tinggi suhu yang diberikan maka reaksi akan berlangsung cepat
Semakin rendah suhu yang diberikan maka reaksi akan berlangsung lambat
Konstanta laju reaksi yang diperoleh dari percobaan yaitu 6, 937. 10-4 s-1
Muhammad Ikhsan ( 151411052)
Laju reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi juga menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.
Pada reaksi kimia seperti
aA+bB→pP+qQ
Dengan a,b,p,q adalah koefisien reaksi, dan A,B,P,Q adalah zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam sistem tertutup adalah
V=−1d [A ]=−1d [B ]=1d [P ]=1d [Q ]adt bdt pdt qdt
Diamana [A], [B], [P], [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut.
Pada praktikum laju reaksi ini di dapatkan dari campuran zat-zat, yaitu H2O2,Air suling, H2SO4,KMnO4,KI, dan Na2S2O, diaman zat-zat tersebut di aduk menggunakan pengaduk magnet.
Pada saat t tertentu campuran akan berubah menjadi warna biru yang di sebabkan oleh reaksi kanji dengan iod yang membentuk senyawa komplek dimana iod di absorbsi oleh kanji,tetapi besarnya absorbsi kanji terhadap iod juga di pengaruhi oleh konsentrasi iodida yang tersedia.
Setiap campuran menjadi biru campuran di tambahkan 2ml Na2S2O3 sehingga campuran menjadi bening kembali,karena Na2S2O3 mengubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali, sehingga kanji tidak mengadsorbsi iod.
Pada praktikum di dapatkan grafik Volume Na2S2O3 terhadap t
250 265 285 331 437 531 883 208002468
1012141618
Volume Na2S2O3 terhadap t
Series 1
t (s)
Volu
me
Na2
S2O
3 (m
l)
Pada grafik dapat di lihat, semakin bertambah volume Na2S2O3 yang berada pada campuran, maka laju reaksi campuran semakin lambat, karena kanji semakin lama dalam mengadsorbsi iod yang terkandung pada campuran.
BAB IV
KESIMPULAN
Pada percobaan pada tanggal 19-oktober-2015 diperoleh data
Titrasi 10 mL H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 4,1 mL (rata-rata/x)
Titrasi 10 mL KMnO4 dengan Na2S2O3 = 10 mL (rata-rata/y)
Dan berdasarkan tabel di peroleh grafik Volume Na2S2O3 terhadap waktu
250 265 285 331 437 531 883 20800
5
10
15
20
Volume Na2S2O3 terhadap t
Series 1
t (s)
Volu
me
Na2
S2O
3 (m
l)
Pada grafik dapat di lihat, bahwasanya semakin bertambah volume Na2S2O3 pada campuran, maka akan semakin lama terjadinya reaksi , dalam hal ini campuran berubah menjadi warna biru, itu di sebabkan karena kanji yang mengadsorbsi iod.Dan lamanya reaksi di sebabkan karena Tiosulfat yang menghambat kanji dalam mengadsorbsi iod.
No Na2S2O3 (b) , mL t (detik)
1. 2 250
2. 4 265
3. 6 285
4. 8 331
5. 10 437
6. 12 531
7. 14 883
8. 16 2080
Untuk menentukan konstanta laju reaksi di dapatkan dari grafik lna/(a-b)
250 265 285 331 437 531 883 20800
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
Kurva ln a/(a-b) terhadap t (s)
Kurva ln a/(a-b) lawan t
t (s)
ln a
/(a-
b)
Sehingga di dapatkan nilai k= m(gradien) = 6,937.10-4
BAB V
DAFTAR PUSTAKA
Mentik Hulupi, Cs (1996). Praktikum Kimia Fisika, puast pengembangan pendidikan Politeknik, Bandung
Tony bird, (1987), kimia fisika untuk universitas, PT.Gramedia, Jakarta
Wasilak, (1972) Praktikum Pengantar Kimia Organik
LAMPIRAN
Gambar Ket Gambar Ket
Erlenmeyer 1000ml
dan
Erlenmeyer 250ml
Corong
Dan
Gelas ukur 100ml
Buret
Percobaan Penentuan Kecepatan Reaksi sebelum berubah
warna
Labu takar 100ml
Percobaan Penentuan Kecepatan Reaksi pada saat berubah
warna
Gelas Kimia 250ml
Dan
Gelas kimia 100ml
Pengaduk magnet