Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
I.
Judul Percobaan Percobaan
:Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
II.
Hari dan Tanggal Percobaan
: Selasa, 15 April 2014 pukul 13.00 WIB
III.
Selesai Percobaan
: Selasa, 15 April 2014 pukul 15.00 WIB
IV.
Tujuan Percobaan:
1. Untuk memberikan gambaran bahwa reaksi penyabunan pen yabunan hidroksida adalah reaksi orde dua. 2. Menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut.
V.
Dasar Teori:
Kinetika kimia merupakan bagian dari ilmu Kimia Fisika yang mempelajari tentang
kecepatan
reaksi-reaksi
kimia
dan
mekanisme
reaksi-reaksi
yang
bersangkutan. Tidak semua reaksi kimia dapat dipelajari secara kinetik. Reaksi-reaksi yang berjalan sangat cepat seperti reaksi-reaksi ion atau pembakaran dan reaksi-reaksi yang sangat lambat seperti pengkaratan, tidak dapat dipelajari secara kinetik. Diantara kedua jenis ini, banyak reaksi-reaksi yang kecepatannya dapat diukur. Ditinjau dari fase zat yang bereaksi, dikenal dua macam reaksi, yaitu : a. Reaksi homogen, yaitu reaksi dimana tidak terjadi perubahan fase. b. Reaksi heterogen, yaitu reaksi dimana terjadi perubahan fase. Kecepatan reaksi adalah kecepatan perubahan konsentrasi terhadap waktu, jadi
, tanda negatif menunjukkan bahwa konsentrasi berkurang bila waktu
bertambah. Laju reaksi merupakan laju berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya hasil reaksi persatuan waktu. Bila laju reaksi dengan persamaan: aA + bB
cC + dD
Semakin besar konsentrasi zat-zat pereaksi cenderung akan mempercepat laju reaksi, tetapi seberapa cepat menemukan orde reaksi merupakan salah satu cara memperkirakan sejauh mana konsentrasi zat pereaksi mempengaruhi laju reaksi tertentu. Orde reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam hukum laju
Laporan resmi kimia fisika III
1
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat bentuk diferensial. Orde reaksi adalah ukuran konstribusi setiap konsentrasi pereaksi atau zat yang berperan dalam laju reaksi. Pada umunya orde reaksi merupakan bilangan bulat dan kecil namun dalam beberapa hal pecahan atau nol. Penentuan orde reaksi adalah hal yang essensial daripada penelitian-penelitian terhadap proses kimia yang menyangkut analisis hubungan konsentrasi dan waktu. Menurut Hukum Kegiatan Massa, kecepatan reaksi pada temperatur tetap, berbanding lurus dengan konsentrasi konsentrasi pengikut-pengikutnya dan masing-masing berpangkat sebanyak molekul dalam persamaan reaksi. Orde reaksi 1 :
A
hasil
Rate = k1.CA. Orde reaksi 2 :
2A
hasil
Rate = k2. C2A. A+B
hasil
Rate = k2.CA.CB Orde reaksi 3 :
A + 2B hasil Rate = k3.CA.C2B. 2A + B hasil Rate = k3.C2A.CB. Untuk memberikan gambaran bahwa reaksi penyabunan etilasetat oleh ion hidroksi adalah orde dua yaitu reaksi dibawah ini : CH3COOC2H5 + OH- CH3COO- + C2H5OH t=0
t=t
A
b
-
-
X
x
X
X
(b-x)
X
X
(a-x)
Reaksi bimolekuler tingkat dua dapat dinyatakan sebagai berikut : A
+
B
Hasil
t=0
A
b
-
t=t
a-x
b-x
X
Laporan resmi kimia fisika III
2
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat bentuk diferensial. Orde reaksi adalah ukuran konstribusi setiap konsentrasi pereaksi atau zat yang berperan dalam laju reaksi. Pada umunya orde reaksi merupakan bilangan bulat dan kecil namun dalam beberapa hal pecahan atau nol. Penentuan orde reaksi adalah hal yang essensial daripada penelitian-penelitian terhadap proses kimia yang menyangkut analisis hubungan konsentrasi dan waktu. Menurut Hukum Kegiatan Massa, kecepatan reaksi pada temperatur tetap, berbanding lurus dengan konsentrasi konsentrasi pengikut-pengikutnya dan masing-masing berpangkat sebanyak molekul dalam persamaan reaksi. Orde reaksi 1 :
A
hasil
Rate = k1.CA. Orde reaksi 2 :
2A
hasil
Rate = k2. C2A. A+B
hasil
Rate = k2.CA.CB Orde reaksi 3 :
A + 2B hasil Rate = k3.CA.C2B. 2A + B hasil Rate = k3.C2A.CB. Untuk memberikan gambaran bahwa reaksi penyabunan etilasetat oleh ion hidroksi adalah orde dua yaitu reaksi dibawah ini : CH3COOC2H5 + OH- CH3COO- + C2H5OH t=0
t=t
A
b
-
-
X
x
X
X
(b-x)
X
X
(a-x)
Reaksi bimolekuler tingkat dua dapat dinyatakan sebagai berikut : A
+
B
Hasil
t=0
A
b
-
t=t
a-x
b-x
X
Laporan resmi kimia fisika III
2
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
x)(b – x) x) = k (a – x)(b Dimana : a = konsentrasi awal ester (mol/L) b = konsentrasi awal ion OH- (mol/L) x = jumlah mol/L ester atau basa yang telah bereaksi k2 = tetapan laju reaksi (mmol -1.menit-1)
integrasi:
( ) ( ) ( ) () () () Untuk dapat menentukan apakah suatu reaksi orde dua atau bukan dapat diselidiki seperti pada reaksi tingkat satu yaitu : 1. Dengan memasukkan harga a, b, t dan x pada persamaan :
() () () Bila harga-harga k2 tetap maka reaksi orde dua. 2. Secara grafik Bila harga-harga k2 tetap maka reaksi orde dua.
() () () ()
Bila reaksi orde dua maka grafik t terhadap log
merupakan garis lurus tangen
atau slope :
() () Untk konsentrasi sama
() () Jadi grafik 3.
() harus lurus bila orde reaksi adalah orde dua.
Half life period tidak dapat dipakai untuk menyelidiki tingkat reaksi, dimana
Laporan resmi kimia fisika III
3
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat konsentrasi A dan B berbeda, karena A dan B akan mempunyai waktu berbeda untuk bereaksinya setengah jumlah zat tersebut. Reaksi-reaksi
orde
I
adalah
reaksi-reaksi
yang
lajunya
berbanding
langsungdengan konsentrasi reaktan, yaitu:
Yang pada integrasi memberikan
[C]= [C]
ln [C]= ln [C]o atau
o
atau
[C]0 adalah konsentrasi reaktan pada t = 0. Untuk reaksi-reaksi orde I, plot ln [C] (atau log [C]) terhadap t merupakan suatu baris lurus. Intersep memberikan konsentrasi pada t = 0 dan k dapat dihitung dari kemiripan tersebut. Dalam reaksi orde II, laju reaksi berbanding langsung dengan kuadrat konsentrasi dari satu reaktan atau dengan hasil kali konsentrasi yang meningkat sampai pangkat satu atau dua Saponifikasi adalah suatu reaksi yang menghasilkan sabun dan gliserol, dengan menghidrolisa dengan basa, suatu lemak atau minyak. Sabun merupakan garam logam alkali dengan rantai asam monocarboxylic yang panjang. Larutan Alkali yang digunakan dalam pembuatan sabun bergantung pada jenis sabun tersebut. Larutan alkali yang biasanya digunakan pada sabun keras adalah natrium hidroksida dan alkali yang biasanya digunakan pada sabun lunak adalah kalium hidroksida. Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran – kotoran berupa minyak ataupun zat pengotor lainnya. Sabun dibuat melalui proses saponifikasi lemak minyak dengan larutan alkali membebaskan gliserol. Lemak minyak yang digunakan dapat berupa lemak hewani, minyak nabati, lilin, ataupun minyak ikan laut.
Laporan resmi kimia fisika III
4
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
VI.
Alat dan Bahan
Alat
-
Corong kaca
1 buah
-
Stopwatch
1 buah
-
Gelas kimia
1 buah
-
Erlenmeyer
6 buah
-
Buret
1 buah
-
Statif dan klem
1,1 buah
-
Gelas ukur 10 mL
1 buah
-
Gelas ukur 50 mL
1 buah
-
Termometer
1 buah
Bahan
-
Etil asetat 0,02N
-
Indikator PP
-
Larutan NaOH 0,02N
-
Aquades
-
Larutan HCl 0,02 N
Laporan resmi kimia fisika III
secukupnya
5
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
VII.
Alur Percobaan
125 mL etil asetat 0,02 N
100 mL NaOH 0,02 N
- Dimasukkan ke dalam labu - Diletakkan dalam thermostat untuk mencapai suhu yang sama Etil asetat dan NaOH mencapai suhu thermostat (suhu yang sama)
- Kedua larutan dicampurkan dengan cepat - Dikocok dengan baik - Dijalankan stopwatch saat kedua larutan telah bercampur Hasil percobaan (campuran larutan etil asetat+ NaOH)
10 mL HCl 0,02 N
- Dimasukkan ke dalam 7 buah labu erlemeyer Hasil percobaan (7 buah erlenmeyer berisi 10 mL HCl 0,02 N)
Laporan resmi kimia fisika III
6
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
5 mL campuran larutan etil asetat + NaOH
- Diambil setelah didiamkan selama 3 menit - Dimasukkan ke dalam salah satu labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N - Percobaan diulangi dengan pengambilan campuran larutan pada menit ke 8, 15, 25, 40 dan 65 Hasil percobaan (v larutan NaOH 0,02 N)
Sisa larutan campuran etil asetat + NaOH
-
Dibiarkan selama ± 2 hari Dilakukan pemanasan agar reaksi sempurna Didinginkan Dimasukkan ke dalam labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N
Hasil percobaan (v larutan NaOH 0,02 N)
Laporan resmi kimia fisika III
7
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat VIII. Hasil Pengamatan No. Perc. 1.
Prosedur Percobaan
125 mL etil asetat 0 02 N
100 mL NaOH 0,02 N
Hasil Pengamatan Sebelum:
Dugaan / Reaksi
CH3COOC2H5(aq) +
Etil asetat 0,02 N= larutan tidak
NaOH(aq)
berwarna
CH3COONa(aq) +
NaOH 0,02 N= larutan tidak - Dimasukkan ke dalam labu berwarna - Diletakkan dalam thermostat untuk HCl 0,02 N= larutan tidak mencapai suhu yang sama
Kesimpulan
C2H5OH(aq)
NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) +H2O(l )
berwarna Etil asetat dan NaOH mencapai suhu thermostat (suhu yang sama) Sesudah:
- Kedua larutan dicampurkan dengan cepat - Dikocok dengan baik - Dijalankan stopwatch saat kedua larutan telah bercampur Hasil percobaan (campuran larutan etil
NaOH + etil asetat= larutan tidak berwarna Larutan campuran + HCl + indikator PP= larutan tidak berwarna Setelah dititrasi dengan NaOH= larutan berwarna merah muda
Laporan resmi kimia fisika III
8
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
10 mL HCl 0,02 N - Dimasukkan ke dalam 7 buah labu erlemeyer
Volume NaOH saat dititrasi: t = 3 menit →V1 =
9,1 mL
t = 8 menit →V2 =
9,2 mL
Hasil percobaan
t = 15 menit →V3 =
9,4 mL
(7 buah erlenmeyer berisi 10 mL
t = 25 menit →V4 =
9,6 mL
t = 40 menit →V5 =
9,7 mL
t = 65 menit →V6 =
9,8 mL
5 mL campuran larutan etil asetat + NaOH
t = 2 hari →V7 =
9,9 mL
- Diambil setelah didiamkan selama 3 menit - Dimasukkan ke dalam salah satu labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N - Percobaan diulangi dengan pengambilan campuran larutan pada menit ke 8, 15, 25, 40 dan 65 Hasil percobaan v larutan NaOH 0 02 N
Laporan resmi kimia fisika III
9
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
10 mL HCl 0,02 N - Dimasukkan ke dalam 7 buah labu erlemeyer
Volume NaOH saat dititrasi: t = 3 menit →V1 =
9,1 mL
t = 8 menit →V2 =
9,2 mL
Hasil percobaan
t = 15 menit →V3 =
9,4 mL
(7 buah erlenmeyer berisi 10 mL
t = 25 menit →V4 =
9,6 mL
t = 40 menit →V5 =
9,7 mL
t = 65 menit →V6 =
9,8 mL
5 mL campuran larutan etil asetat + NaOH
t = 2 hari →V7 =
9,9 mL
- Diambil setelah didiamkan selama 3 menit - Dimasukkan ke dalam salah satu labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N - Percobaan diulangi dengan pengambilan campuran larutan pada menit ke 8, 15, 25, 40 dan 65 Hasil percobaan v larutan NaOH 0 02 N
Laporan resmi kimia fisika III
9
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Sisa larutan campuran etil asetat + NaOH - Dibiarkan selama ± 2 hari - Dilakukan pemanasan agar reaksi sempurna - Didinginkan - Dimasukkan ke dalam labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N Hasil percobaan v larutan NaOH 0 02 N
Laporan resmi kimia fisika III
10
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Sisa larutan campuran etil asetat + NaOH - Dibiarkan selama ± 2 hari - Dilakukan pemanasan agar reaksi sempurna - Didinginkan - Dimasukkan ke dalam labu yang berisi 10 mL larutan HCl 0,02 N - Diaduk dengan baik - Segera dititrasi dengan larutan standar NaOH 0,02 N Hasil percobaan v larutan NaOH 0 02 N
Laporan resmi kimia fisika III
10
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat IX.
Analisis dan Pembahasan
Percobaan kinetika reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH ini bertujuan untuk memberikan gambarana bahwa reaksi penyabunan hidroksida adalah reaksi orde dua dan untuk menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut. Pada percobaan ini prosedur yang dilakukan adalah 125 ml etil asetat 0,02 N yang merupakan larutan yang tidak berwarna dimasukkan ke dalam erlenmeyer 1. Pada erlenmeyer 2 dimasukkan 100 ml larutan NaOH 0,02 N yang merupakan larutan tidak berwarna. Kemudian diukur suhu pada masing-masing erlenmeyer dan disamakan suhunya dengan cara meletakkan dalam thermostat. Dalam percobaan ini, sebelum dicampurkan, kedua larutan harus mempunyai suhu yang sama, karena suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Jika suhu dinaikkan maka laju reaksi semakin besar karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, sehingga jumlah dari energi tumbukan bertambah besar, begitu pun sebaliknya. Dalam percobaan yang telah dilakukan, setelah larutan etil asetat dan larutan NaOH dimasukkan ke dalam erlenmeyer, telah mencapai suhu yang sama yaitu 29 oC, sehingga larutan tersebut tidak diletakkan dalam thermostat. Setelah suhu kedua larutan mencapai suhu yang sama, maka kedua larutan
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat IX.
Analisis dan Pembahasan
Percobaan kinetika reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH ini bertujuan untuk memberikan gambarana bahwa reaksi penyabunan hidroksida adalah reaksi orde dua dan untuk menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut. Pada percobaan ini prosedur yang dilakukan adalah 125 ml etil asetat 0,02 N yang merupakan larutan yang tidak berwarna dimasukkan ke dalam erlenmeyer 1. Pada erlenmeyer 2 dimasukkan 100 ml larutan NaOH 0,02 N yang merupakan larutan tidak berwarna. Kemudian diukur suhu pada masing-masing erlenmeyer dan disamakan suhunya dengan cara meletakkan dalam thermostat. Dalam percobaan ini, sebelum dicampurkan, kedua larutan harus mempunyai suhu yang sama, karena suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Jika suhu dinaikkan maka laju reaksi semakin besar karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, sehingga jumlah dari energi tumbukan bertambah besar, begitu pun sebaliknya. Dalam percobaan yang telah dilakukan, setelah larutan etil asetat dan larutan NaOH dimasukkan ke dalam erlenmeyer, telah mencapai suhu yang sama yaitu 29 oC, sehingga larutan tersebut tidak diletakkan dalam thermostat. Setelah suhu kedua larutan mencapai suhu yang sama, maka kedua larutan dicampur sambil dinyalakan stopwatch. Pencampuran pada suhu yang sama agar laju reaksi yang dihasilkan tidak mengalami perubahan besar. Dalam hal ini, terjadi reaksi penyabunan atau hidrolisis etil asetat yang bertindak sebagai asam lemak dengan basa kuat NaOH yang akan menghasilkan etil asetat dan gliserol. Selain itu, disiapkan 7 buah erenmeyer yang masing-masing diisi 10 ml HCl 0,02 N. Pada tiga menit pertama setelah larutan dicampurkan, larutan tersebut dipipet 5 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang telah berisi HCl. Kemudian ditambahkan 3 tetes indikator PP. Larutan HCl ini berfungsi untuk mengetahui banyaknya NaOH yang tersisa dalam proses saponifikasi tersebut. Selain itu penambahan HCl juga untuk memberikan suasana asam, karena hasil mula-mula dari reaksi saponifikasi adalah berupa karboksilat. Oleh karena itu, dengan adanya penambahan HCl, karboksilat diubah menjadi asam karboksilat. Setelah penambahan HCl dilanjutkan dengan menitrasi campuran larutan tersebut dengan NaOH 0,02 N untuk mengetahui banyaknya HCl yang masih tersis a, sehingga dengan diketahuinya HCl sisa juga dapat diketahui banyaknya NaOH yang tersisa dalam reaksi saponifikasi tersebut. Penambahan indikator PP bertujuan untuk mengetahui titik akhir titrasi yaitu titik dimana mol NaOH sama dengan mol HCl yang ditandai dengan perubahan warna larutan dari
Laporan resmi kimia fisika III
11
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat tidak berwarna menjadi merah muda. Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa semakin lama waktu pencampuran, maka semakin banyak larutan NaOH yang digunakan. Hal tersebut berarti semakin banyak NaOH yang bereaksi dengan etil asetat. Pada percobaan ini, pengambilan sampel diulangi pada menit ke 8, 15, 25, 40, dan 65 dan dititrasi dengan NaOH. Sisa larutan dibiarkan selama 2 hari kemudian dilakukan pengambilan sampel dan titrasi seperti langkah sebelumnya Persamaan reaksi yang terjadi:
() () ()() ()() () ()() NaOH HCl
sisa + 2 HCl NaCl + H2O + HCl sisa
sisa + NaOH titrasi NaCl + H2O
Dari percobaan yang dilakukan didapatkan data berupa volume titrasi sebagai berikut:
No
t (menit)
1.
3 8 15
2. 3. 4. 5. 6. 7.
Volume titrasi (mL) 9,1
25 40 65 2 hari
9,2 9.4 9.6 9,7 9,8 9,9
Berdasarkan data diatas dapat dilihat bahwa semakin lama waktu pencampuran larutan maka semakin banyak volume NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi. Hal tersebut terjadi karena semakin lama waktu pembentukan produk etil asetat, maka volume NaOH yang bereaksi semakin banyak sehingga saat ditambahkan HCl, maka hanya sedikit HCl yang digunakan untuk menetralkan NaOH bereaksi. Sehingga HCl sisa dan HCl yang bereaksi dapat dicari menggunakan rumus laju reaksi metode integral. Untuk mencari orde reaksi metode integral perlu dicari konsentrasi zat mula-mula dan yang bereaksi dengan rumus sebagai berikut:
()
Laporan resmi kimia fisika III
12
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
() ()
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
(( )) Berdasarkan persamaan diatas diperoleh hasil sebagai berikut : t (s)
x
(a-x)
(b-x)
Orde 1
Orde 2
180
V NaOH (mL) 9,1
0,00042
0,0135033
480
9,2
0,184
2,316
1,816
0,00016
0,0050556
900
9.4
0,188
2,312
1,812
0,0000869
0,0026876
1500
9.6
0,192
2,308
1,808
0,0000533
0,0016073
2400
9,7
0,194
2,306
1,806
0,0000337
0,0010029
3900
9,8
0,196
2,304
1,804
0,0000209
0,0006162
172800
9,9
0,198
2,302
1,802
0,0000005
0,0000139
Berdasarkan data tersebut, dapat dilihat bahwa harga k dari orde 2 cenderung mendekati konstan, harga k pada orde 2 mempunyai selisih yang relatif kecil dibandingkan dengan orde 1. Sehingga dapat disimpulkan, pada metode non grafik diperoleh orde 2 untuk kinetika reaksi saponifikasi etil asetat. Hal tersebut telah sesuai dengan teori, bahwa reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2. Sehingga, diperoleh nilai konstanta kecepatan rata-rata reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH sebesar 0,0067544
Laporan resmi kimia fisika III
13
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat Metode grafik
Sedangkan dengan menggunakan metode grafik, diperoleh grafik orde 1 dan orde 2 sebagai berikut :
GRAFIK ORDE 1 0.842 0.841 0.840 0.839 ) x a ( n l
0.838
y = -0.0000016x + 0.8400501 R² = 0.8561
0.837 0.836
Series1
0.835
Linear (Series1)
0.834 0.833 0
1000
2000
3000
4000
5000
t (s)
Pada grafik orde 1 didapakan persamaan regresi = -0.0000016x + 0.8400501 dan nilai regresi linier sebesar 0, 8561.
GRAFIK ORDE 2 0.245 0.245 ) x b ( / ) x a ( n l
y = 0.0000004x + 0.2431475 R² = 0.85672
0.244
Series1
0.244
Linear (Series1) 0.243 0.243 0
1000
2000
3000
4000
5000
t (s)
Pada grafik orde 2 didapakan persamaan regresi = 0.0000004x + 0.2431475 dan nilai regresi linier sebesar 0.85672.
Laporan resmi kimia fisika III
14
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai regresi grafik orde 2 lebih besar dari pada grafik orde 1 dimana nilai regresi grafik orde 1 sebesar 0.85612 sedangkan nilai regresi orde 2 sebesar 0.85672 (nilai regresi orde 2 lebih mendekati 1), sehingga dapat disimpulkan bahwa kinetika reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2. Hal tersebut telah sesuai dengan teori, bahwa reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2.
X.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa 1. Kinetika reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berdasarkan metode grafik dan non grafik merupakan reaksi berorde 2. 2. Nilai konstanta kecepatan rata-rata reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH 0,0067544.
Laporan resmi kimia fisika III
15
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat XI.
Jawaban Pertanyaan
1) Kenyataan apakah yang membuktikan bahwa reaksi penyabunan etil asetat ini adalah reaksi orde dua? Jawaban:
Reaksi penyabunan etil asetat adalah reaksi orde dua yang dapat dibuktikan dengan metode grafik dan non grafik. Dengan menggunkan metode grafik diperoleh grafik di bawah ini
GRAFIK ORDE 1 0.842 0.841 0.840 0.839 ) x a ( n l
0.838
y = -0.0000016x + 0.8400501 R² = 0.8561
0.837 0.836
Series1
0.835
Linear (Series1)
0.834 0.833 0
1000
2000
3000
4000
5000
t (s)
Pada grafik orde 1 didapakan persamaan regresi = -0.0000016x + 0.8400501 dan nilai regresi linier sebesar 0, 8561.
GRAFIK ORDE 2 0.245 0.245 ) x b ( / ) x a ( n l
y = 0.0000004x + 0.2431475 R² = 0.85672
0.244
Series1
0.244
Linear (Series1) 0.243 0.243 0
1000
2000
3000
4000
5000
t (s)
Laporan resmi kimia fisika III
16
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat Pada grafik orde 2 didapakan persamaan regresi = 0.0000004x + 0.2431475 dan nilai regresi linier sebesar 0.85672. Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai regresi grafik orde 2 lebih besar dari pada grafik orde 1 dimana nilai regresi grafik orde 1 sebesar 0.85612 sedangkan nilai regresi orde 2 sebesar 0.85672 (nilai regresi orde 2 lebih mendekati 1), sehingga dapat disimpulkan bahwa kinetika reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2. Hal tersebut telah sesuai dengan teori, bahwa reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2. Grafik di atas dibuat berdasarkan data sebagai berikut: t (s)
(a-x)
(b-x)
In (a-x)
ln( a-x)/(b-x)
180
2,318
1,818
0,841
0,243
480
2,316
1,816
0,840
0,243
900
2,312
1,812
0,838
0,244
1500
2,308
1,808
0,836
0,244
2400
2,306
1,806
0,836
0,244
3900
2,304
1,804
0,835
0,245
432000
2,302
1,802
0,834
0,245
Laporan resmi kimia fisika III
17
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat Metode Non grafik
180
V NaOH (mL) 9,1
480
9,2
0,184
2,316
1,816
0,00016
0,0050556
900
9.4
0,188
2,312
1,812
0,0000869
0,0026876
1500
9.6
0,192
2,308
1,808
0,0000533
0,0016073
2400
9,7
0,194
2,306
1,806
0,0000337
0,0010029
3900
9,8
0,196
2,304
1,804
0,0000209
0,0006162
432000
9,9
0,198
2,302
1,802
0,0000002
0,0000056
t (s)
x
(a-x)
(b-x)
Orde 1
Orde 2
0,00042
0,0135033
Berdasarkan data tersebut, dapat dilihat bahwa harga k dari orde 2 cenderung mendekati konstan, harga k pada orde 2 mempunyai selisih yang relatif
kecil
dibandingkan dengan orde 1. Sehingga dapat disimpulkan, pada metode non grafik diperoleh orde 2 untuk kinetika reaksi saponifikasi etil asetat. Hal tersebut telah sesuai dengan teori, bahwa reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH berorde 2. Sehingga, diperoleh nilai konstanta kecepatan rata-rata reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH sebesar 0,0067544
2) Apakah perbedaan antara orde reaksi dengan kemolekulan reaksi? Jawaban:
a. Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi. b. Kemolekulan reaksi merupakan banyaknya molekul zat pereaksi (reaktan) dalam sebuah persamaan stoikiometri reaksi yang sederhana. Kemolekulan reaksi selalu berupa bilangan bulat positif. Contoh: Reaksi: a A + b B c C + d D
Kemolekulan reaksinya = a + b Reaksi: 2 A + B 3 C + 2 D
Kemolekulan reaksinya = 2 + 1 = 3
Laporan resmi kimia fisika III
18
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat 3) Apakah yang mempengaruhi laju reaksi? Jelaskan! Jawaban:
Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: a. Luas permukaan sentuh
Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam 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. b. 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.
c. 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 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. Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat.Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru.Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas. Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi
Laporan resmi kimia fisika III
19
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:
Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :
Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium. d. Molaritas
Molaritas
adalah
banyaknya
mol
zat
terlarut
tiap
satuan
volum
zat
pelarut.Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat dari pada molaritas yang tinggi. e. Konsentrasi
Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrasi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatanreaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekulreaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akansemakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.
4) Apakah yang dimaksud dengan tetapan laju reaksi? Jawaban:
Tetapan laju reaksi (k) adalah perbandingan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan. Nilai k akan semakin besar jika reaksi berlangsung cepat, walaupun dengan konsentrasi reaktan dalam jumlah kecil. Nilai k hanya dapat diperoleh melalui analisis data eksperimen, tidak berdasarkan stoikiometri maupun koefisien reaksi.
Laporan resmi kimia fisika III
20
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat XII.
Daftar Pustaka
Anonim. 2011. Saponifikasi. (http://id.wikipedia.org/wiki/Saponifikasi (diakses pada 18 April 2014 pukul 16.45 WIB) Azizah, Utiyah. 2004. LAJU REAKSI . Jakarta : Direktur Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah. Endah, Soepi dan Suyono. 1990. Kinetika Kimia.Surabaya. Surabaya: University Press IKIP. Sahrun.2010. Laporan Tetap Praktikum Kimia Fisika II . Mataram: Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Mataram. Suyono dan Bertha Yonata. 2014. Panduan Praktikum Kimia Fisika III . Surabaya: Kimia FMIPA UNESA.
Laporan resmi kimia fisika III
21
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat LAMPIRAN
A. Gambar percobaan
t = 3 menit
t = 8 menit
t = 15 menit
Hasil titrasi yang menghasilkan larutan berwarna merah muda pada variabel waktu t=3 menit, t=8 menit dan t=15 menit
t = 25 menit
t = 40 menit
t = 65 menit
Hasil titrasi yang menghasilkan larutan berwarna merah muda pada variabel waktu t=25 menit, t=40 menit dan t=65 menit
Laporan resmi kimia fisika III
22
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Hasil titrasi yang menghasilkan larutan berwarna merah muda pada variabel waktu t=2 hari
Laporan resmi kimia fisika III
23
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat B. Lampiran perhitungan
PERHITUNGAN KINETIKA REAKSI SAPONIFIKASI ETIL ASETAT DENGAN NaOH Dari percobaandiperoleh data sebagaiberikut: t (menit)
Volume titrasi (mL)
3
9,1
8
9,2
15
9.4
25
9.6
40
9,7
65
9,8
2 hari
9,9
Metode Integral secaraGrafik
() ( ) () ( ) Untuk t = 180 sekon
( ) ( ) () ( ) () ( ) ( )
Laporan resmi kimia fisika III
24
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
(( )) ( ) ()
Untuk t = 480 sekon
( ) ( ) () ( ) () ( ) ( )
Menentukan orde 1
Laporan resmi kimia fisika III
25
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Menentukan orde 2
(( )) ( ) ( )
Untuk t = 900 sekon
( ) ( ) ( ) ()
Laporan resmi kimia fisika III
26
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
( ) ( )
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
( ) ( ) () ()
Untuk t = 1500 sekon
( ) ( ) () ( ) ()
Laporan resmi kimia fisika III
27
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
( ) ( )
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
( ) ( ) () ()
Untuk t = 2400 sekon
( ) ( ) ( ) ()
Laporan resmi kimia fisika III
28
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
( ) ( )
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
841284 (( )) () ()
Untuk t = 3900 sekon
( ) ( ) ( ) ()
Laporan resmi kimia fisika III
29
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
( ) ( )
Menentukan orde 1
Menentukan orde 2
( ) ( ) () ()
Untuk t = 172800 sekon
( ) ( ) ( ) () ( ) ( ) Menentukan orde 1
Laporan resmi kimia fisika III
30
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat
Menentukan orde 2
(( )) () ()
Berdasarkan perhitungan diperoleh hasil sebagai berikut: t (s) 180
V NaOH (mL) 9,1
x
Orde 1 0,00042
0,0135033
480
9,2
0,184
2,316
1,816
0,00016
0,0050556
900
9.4
0,188
2,312
1,812
0,0000869
0,0026876
1500
9.6
0,192
2,308
1,808
0,0000533
0,0016073
2400
9,7
0,194
2,306
1,806
0,0000337
0,0010029
3900
9,8
0,196
2,304
1,804
0,0000209
0,0006162
172800
9,9
0,198
2,302
1,802
0,0000005
0,0000139
Laporan resmi kimia fisika III
(a-x)
(b-x)
Orde 2
31
Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat Dari data di atas, dapat dilihat bahwa harga k dari orde 2 cenderung mendekati konstan, harga k dari orde 2 mempunyai selisih yang relative kecil dibandingkan dengan orde 1, sehingga dapat disimpulkan, pada metode non grafik diperoleh orde 2 untuk kinetika reaksi saponifikasi etil asetat . Metode Grafik t (s)
(a-x)
(b-x)
In (a-x)
ln( a-x)/(b-x)
180
2,318
1,818
0,841
0,243
480
2,316
1,816
0,840
0,243
900
2,312
1,812
0,838
0,244
1500
2,308
1,808
0,836
0,244
2400
2,306
1,806
0,836
0,244
3900
2,304
1,804
0,835
0,245
172800
2,302
1,802
0,834
0,245
GRAFIK ORDE 1 0.842 0.841 0.840 0.839 ) x a ( n l
0.838
y = -0.0000016x + 0.8400501 R² = 0.8561
0.837 0.836
Series1
0.835
Linear (Series1)
0.834 0.833 0
1000
2000
3000
4000
5000
t (s)
Laporan resmi kimia fisika III
32
