57371692-4-Kinetika-Reaksi

Kinetika Reaksi/ Ari Widiyanti/ 2009430046

PTK II – V KINETIKA REAKSI

I. JUDUL

Kinetika Reaksi

II. PRINSIP PERCOBAAN

“Perubahan kecepatan suatu reaksi kimia sebanding dengan konsentrasi ion setiap reaksi dan produk pada waktu tertentu.”

III. MAKSUD DAN TUJUAN 1. Menentukan kecepatan reaksi spesifik antara K 2S2O8 dengan KI, dengan variasi

konsentrasi pada temperature kamar. 2. Menentukan energy aktifasi dari suatu reaksi kimia antara K 2S2O8 dengan KI, dengan

variasi temperature.

IV. REAKSI PERCOBAAN

-

V. TINJAUAN PUSTAKA Kinetika Reaksi

Ilmu kimia mempelajari suatu reaksi mulai dari bentuk, mekanisme, perubahan energi, dan laju pembentukan produk. Ini adalah hal yang sangat penting dan kinetika kimia kimia secara khusus mempelajarinya. Kinetika kimia adalah bagian dari kimia fisika yang mempelajari laju reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut. Yang pada akhirnya menghasilkan pemahaman tentang mekanisme reaksi, yaitu analisis tentang suatu reaksi menjadi rangkaian (tahap-tahap) reaksi dasar. Beberapa alasan pentingnya mempelajari kinetika kimia, yaitu:

Page 1


1. Untuk kimia fisika, sebagai jalan untuk memahami lebih dalam sifat dari sistem reaksi,

untuk memahami bagaimana pemutusan ikatan kimia dan terbentuknya ikatan kimia yang baru, dan untuk memperkirakan energi dan kestabilan suatu produk. 2. Untuk kimia organik, kinetika kimia sangat penting karena reaksi kimia akan

memberikan petunjuk pada struktur molekul. Suatu sifat yang penting dari setiap reaksi organik adalah bagaimana pemutusan satu atau lebih ikatan kimia (pada reaktan) dan pembentukan ikatan kimia yang baru (pada produk). Kemudian dengan membandingkan struktur pada reaktan dan produk, akan dapat ditentukan ikatan yang hilang dan ikatan yang terbentuk. Jadi kekuatan relatif ikatan kimia dan struktur molekul senyawa dapat ditelusuri dengan kinetika kimia. 3. Untuk teknik kimia, kinetika suatu reaksi harus diketahui jika kita ingin merancang

peralatan untuk menghasilkan reaksi yang baik pada skala keteknikan. 4. Disamping itu, merupakan teori dasar yang penting dalam proses pembakaran dan

pelarutan serta melengkapi proses perpindahan massa dan perpindahan panas, dan memberikan masukan pada metode pemecahan masalah penomena laju dalam studi yang lain.

Kinetika kimia merupakan salah satu cabang ilmu kimia fisika yang mempelajari laju reaksi. Laju reaksi berhubungan dengan pembahasan seberapa cepat atau lambar reaksi berlagsung. Sebagai contoh seberapa cepat reaksi pemusnahan ozon di atmosfer bumi, seberapa cepat reaksi suatu enzim dalam tubuh berlangsung dan sebagainya. Bila terdapat reaksi sebagai berikut: aA + bB

cC + dD

dimana a, b, c, dan d adalah koefisien reaksi dan A, B adalah reaktan dan C, D adalah produk reaksi. Laju reaksi dapat didefinikan sebagai pengurangan reaktan tiap satuan waktu dan derumuskan sebagai:

Page 2


atau didefinisikan sebagai penambahan jumlah produk tiap satuan waktu dan dirumuskan sebagai:

tanda minus (-) digunakan pada reaktan disebabkan jumlah reaktan setelah t detik akan lebih kecil dibandingan dengan jumlah reaktan pada to (waktu awal) sehingga untuk mendapatkan hasil v yag bernilai positif maka harus ditambahkan tanda minus. Nilai v yang dicarai dari keempat cara diatas yaitu dengan memakai [A], [B], [C], dan [D] akan memiliki nilai yang sama.

Persamaan Laju Reaksi

Laju menyatakan seberapa cepat atau seberapa lambat suatu proses berlangsung. Laju juga menyatakan besarnya perubahan yang terjadi dalam satu satua waktu. Satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari atau tahun. Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat peraksi semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk. Persamaan laju reaksi mendiskripsikan persamaan matematika yang dipergunakan dalam kinetika kimia yang menghubungkan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan. Untuk reaksi yang sama seperti diatas, aA + bB -> cC + dD

maka persamaan laju reaksinya secara umum dapat didefinisikan sebagai berikut: a

b

v = k[A] [B]

dimana k adalah konstanta laju reaksi, a disebut orde reaksi terhadap A dan b disebut orde reaksi terhadap B. Penjumlahan a+b meghasilkan orde reaksi total. Persamaan laju reaksi tidak dapat ditentukan secara teoritis akan tetapi bisa ditentukan melalui percobaan kimia/eksperimental. Ada kalanya reaksi hanya dipengaruhi oleh satu reaktan atupun semua reaktan, dan nilai order reaksi bisa sama dengan koefisien reaksi maupun tidak.

Page 3


Berdasarkan orde reaksi totalnya maka reaksi dibedakan atas reaksi orde 1, orde 2, orde 3 dan sebagainya. Ada kalanya reaksi berorder “nol” yang artinya reaksi tidak dipengaruhi oleh reaktan yang terlibat dalam reaksi, dan biasanya terjadi pada reaksi dekomposisi/ penguraian. Bila terdapat reaktan yang berbentuk padatan maka reaktan ini tidak dimasukkan dalam persamaan reaksi disebabkan reaksi yang terjadi pada padatan hanya terjadi pada permukaan padatan sehingga konsentrasinya dianggap constant. Penggabungan laju reaksi dengan persamaan laju reaksi diatas dapat dinyatakan sebagai:

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah sebagai be rikut: 1. Konsentrasi Pereaksi

Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.

2. Suhu

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil. 3. Tekanan

Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi. 4. Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam Page 4


reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. 5. Luas Permukaan Sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

Orde Reaksi

Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi. Dengan melakukan percobaan yang melibatkan reaksi antara A dan B, kita akan mendapatkan bahwa laju reaksi berhubugngan dengan konsentrasi A dan B dengan cara:

Page 5


Hubungan ini disebut dengan persamaan laju reaksi. Kita dapat melihat dari persamaan laju reaksi bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh pangkat dari konsentrasi dari A dan B. Pangkat pangkat ini disebut dengan orde reaksi terhadap A dan B. Jika orde reaksi terhadap A adalah 0 (nol), berarti konsentrasi dari A tidak mempengaruhi laju reaksi. Orde reaksi total (keseluruhan), didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap orde. Sebagai contoh, di dalam reaksi orde satu terhadap kedua A dan B (a = 1 dan b = 1), orde reaksi total adalah 2. Kita menyebutkan orde reaksi total dua.

a.

Reaksi Orde Nol

Apabila suatu reaksi tidak tergantung pada konse ntrasi pereaksi. dapat digambarkan dengan grafik:

b.

Reaksi Orde Satu

Apabila laju reaksi berbanding lurus dengan k onsentrasi. grafiknya cenderung linier.

c.

Reaksi Orde Dua

Apabila laju reaksi berbanding secara eksponensial (kuadrat) terhadap konsentrasi reaktan. grafik kecenderungan reaksinya.

Page 6


d.

Reaksi Orde Negatif

Apabila laju reaksi berbanding terbalik terhadap konsentrasi reaktan

VI. ALAT DAN BAHAN

1. Alat-alat yang dipakai 

Erlenmeyer



Termometer



Buret



Statif dan Klem



Pipet Volume



Stop Watch



Beaker Gelas

2. Bahan yang dipakai 



Kalium PerSulfat (K 2S2O8) Natrium TioSulfat (Na2S2O3)



Kalium Iodida (KI)



Amylum



Aquadest

VII. PROSEDUR

1.

Pasang empat pasang buah buret masing-masing berisi larutan KI 0.08 N, K 2S2O8 0.07 N, Na2S2O3 0.07 N dan Aquadest.

2.

Lakukan percobaan pada variasi konsentrasi dan temperature sebagai berikut: Page 7


Variasi Konsentrasi Botol

K 2S2O8 (ml)

Na2S2O3 (ml)

KI (ml)

H2O (ml)

1

20

10

20

-

2

16

8

20

6

3

12

6

20

12

4

8

4

20

8

Amylum

secukupnya

Variasi Temperature Botol

K 2S2O8 (ml)

Na2S2O3 (ml)

KI (ml)

Suhu (C)

1

20

10

20

40

2

20

10

20

50

3

20

10

20

60

4

20

10

20

70

Amylum

secukupnya

3. Kemudian ke dalam masing-masing Erlenmeyer ditambahkan amylum secukupnya, kocok menggunakan flash shaker. 4. Catat waktu yang dibutuhkan sehingga terjadi perubahan warna.

VIII. DATA PENGAMATAN a. Variasi Konsentrasi

Data pengamatan: Botol

Waktu Perubahan

1

24 menit 33 detik

2

28 menit 39 detik

3

29 menit 36 detik

4

30 menit 18 detik

Page 8


Perhitungan: Botol

K 2S2O8 (ml)

KI (ml)

Na2S2O3

H2O

(ml)

(ml)

Tf (s)

x

k -

1

20

20

10

-

1473

0.5

4.70653 x 10

2

1

20

8

6

1719

0.5

4.033 x 10

3

12

20

6

12

1776

0.5

3.90356 x 10

4

8

20

4

8

1818

0.5

3.81338 x 10

-

Botol 4:

b. Variasi Suhu

Data Pengamatan: Botol

Waktu Perubahan

1

9 menit 56 detik

2

7 menit 19 detik

3

6 menit 18 detik

4

2 menit 42 detik

Page 9


Perhitungan: Botol

T ᵒ

K 2S2O8 Na2S2O3

KI

Tf

Log Tf

1/T

Ea

( K)

(ml)

(ml)

(ml)

(s)

1

313

20

10

20

596

2.77524626

0.003195

8582.86

2

323

20

10

20

439

2.64246452

0.003096

8582.86

3

333

20

10

20

378

2.5774918

0.003003

8582.86

4

343

20

10

20

162

2.20951501

0.002915

8582.86

teoritis

m (gradient grafik) = 1875,6

Page 10


Ea grafik

= 2,303 x R x tan α = 2,303 x 1,987 x 1875,6 = 8582.86

Botol 1:

IX. PEMBAHASAN

Kecepatan reaksi kimia dasar dari sistem larutan dipengaruhi terutama oleh konsentrasi reaktan, suhu dan adanya zat-zat tertentu yang berperan sebagai katalisator. Pengaruh konsentrasi reaktan dinyatakan sebagai orde reaksi, sedangkan pengaruh suhu dinyatakan dalam besarnya harga tatapan laju. Hukum laju dari suatu reaksi hanya dapat ditentukan dengan eksperimen dan tidak dapat disimpulkan hanya dari persamaan reaksi. Perubahan konsentrasi S2O8² dapat dihitung berdasarkan persamaan reaksi berikut : S2O8² + 3I → 2SO4² + I3

Page 11


Kompleks triodida yang dihasilkan selanjutnya bereaksi denga ion tiosulfat yang ditambahkan pada awal reaksi, persamaan reaksinya adalah : S2O8² + I3 →2SO4² +3I Dengan adanya ion tiosulfat, tidak akan ada iodium bebas dalam larutan, apabila ada iodium bebas maka warna larutan akan berubah menjadi biru. Selang waktu antara saat pencampuran pereaksi dengan timbulnya warna biru merupakan ukuran waktu bagi laju reaksi. Karena jumlah ion tiosulfat pada setiap percobaan tetap, maka jumlah ion iodium yang dihasilkan sampai terbentuk warna biru, juga sama pada setiap percobaan. Artinya

∆[S2O8²

] juga sama pad setiap percobaan, hanya waktu yang

diperlukan yang berbeda sesuai dengan besarnya konsentrasi reaktan yang digunakan. Dalam menentukan orde reaksi dan tatapan laju kita harus melakukan suatu percobaan yang di tentukan oleh : Ukuran partikel, suhu, konsentrasi, katalis, pengadukan, dan luas permukaan. Dimana persamaan suatu reaksi akan menggambarkan zat yang bereaksi dengan zat hasil reaksi. Zat yang bereaksi sama dengan pereaktan atau sama dengan reaktan, sedangkan hasil reaksi sama dengan produk. Reaksi yang dipelajari pada percobaan ini adalah reaksi antara ion persulfat dan ionida. Persamaan reaksinya ad alah : S2O8² + 3I → 2SO4² + I3

Persamaan untuk laju reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai b erikut : V = K [S2O8² ] [I ]

X. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum Kinetika Reaksi dapat disimpulkan bahwa laju suatu reaksi dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu konsentrasi, suhu dan luas permukaan. Pada konsentrsi rendah laju reaksi akan semakin lambat karena kekuatan reagent berjalan lambat, apabila konsentrasi reagent ditambah maka laju reaksi akan semakin cepat. Pada temperature tinggi, laju reaksi cenderung cepat karena partikel-partikel yang ada dalam reaksi akan semakin cepat bergerak sehingga saling bertumbukan. Pada suhu yang rendah gerak partikel-partikel melambat, oleh karena itu laju reaksi pun menjadi lambat. Reaksi dalam suatu larutan akan lebih cepat bereaksi dbandingkan dalam bentuk padatan, karena molekulPage 12


molekul pada larutan bergerak ke segala arah sehingga lebih mudah untuk bertumbukan dibandingkan dalam bentuk padatan. XI. TUGAS

1. Apa yang dimaksud dengan: a. Stoikiometri : ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia. b. Tingkat reaksi terhadap suatu zat yang bereaksi: jumlah molekul pereaksi yang konsentrasinya menentukan kecepatan reaksi. c. Molekurlaritet reaksi: jumlah molekul pereaksi yang ikut dalam reaksi. 2. Apakah kesimpulan saudara dari harga tf yang diperoleh pada temperature yang sama? Konsentrasi merupakan salah satu factor yang mempengaruhi laju reaksi, semakin pekat konsentrasi reagent maka semakin cepat laju reaksinya. 3. Apakah sebabnya pada percobaan 1 larutan KI lebih pekat daripada larutan

K2S2O3

dan N2S2O3 dan apapula sebabnya diperlukan untuk membuat tetap konsentrasi Iod pada tiap-tiap penentuan tf ? Karena larutan K 2S2O3 dan Na2S2O3 berperan sebagai zat pereaksi dan dikarenakan kedua zat ini merupakan larutan yang stabil (larutan baku sekunder) dan kita ingin melihat pengaruh dari konsentrasi zat pereaksi dalam penentuan kecepatan laju reaksi. Sebabnya untuk membuat tetap konsentrasi Iod karena KI ditambahkan secara berlebih agar pembentukan Iod yang dihasilkan sempurna (teori Redoks pada titrasi Iodometri). 4. Turunkan rumus (4), (7) dan (8) ! Hukum laju orde reaksi kesatu, untuk reaksi dengan konsumsi reaktan A A Produk adalah

persamaan ini ditata ulang menjadi : Yang dapat diintegralkan secara langsung karena pada awalnya, pada t = 0, konsentrasinya reaktan A adalah [A]o, dan padat = t, konsentrasinya A adalah [A], dapat dituliskan :

Page 13


Dan diperoleh:

Jika ln k2 dikurang dengan ln k1, maka diperoleh :

atau

XII.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus. http://wikipedia.org/wiki/lajureaksi . 01 Februari 2011, pukul 20.00 WIB. Cikarang. Hera. http://hera-kimia.blogspot.com/ . 23 januari 2011, pukul 20.59 WIB. Cikarang. Anonimus. http://google.com . 01 Februari 2011, pukul 20.00 WIB. Cikarang. Anonimus. 2009. Penuntun Praktikum Teknik Kimia II. Laboratorium Teknik Kimia FT, Universitas Muhammadiyah. Jakarta. Departeman Pendidikan Nasional. 2003. kurikulum 2004 Mata Pelajaran Kimia SMA/MA. Jakarta : Depdiknas RI. Parning, Horale, Tiopan, 2006, Kimia SMA Kelas XI Semester I, Jakarta: Yudistira Sunarya, yayan. 1998. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar 2. Bandung : Kimia IKIP Bandung.

Page 14

57371692-4-Kinetika-Reaksi

Recommend Documents