Fisik - percobaan M1

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KI-3141

PERCOBAAN M-1

KINETIKA HALOGENASI ASETON DENGAN KATALISATOR ASAM

Nama : Astri Yulmarliani Sudarman

NIM : 10511054

Kelompok : 4

Asisten : Winda

Abdul

Tanggal Praktikum : 4 Oktober 2013

Tanggal Pengumpulan : 11 Oktober 2013

LABORATORIUM KIMIA FISIK

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

Kinetika Halogenasi Aseton dengan Katalisator Asam

I. Tujuan PercobaanMenentukan hukum laju reaksi iodinasi aseton dalam suasan asam.

II. Teori DasarKinetika kimia adalah salah satu ilmu yang membahas tentang laju atau kecepatan dan

mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitian yang mula-mula dilakukan oleh Wiilhelmy terhadap kecepatan inversi glukosa, ternyata reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi atau tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu. Secara kuantitatif kecepatan reaksi kimia ditentukan oleh orde reaksi, yaitu jumlah dari eksponen konsentrasi pada persamaan laju reaksi.

Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi. Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi hanya dapat ditentukan berdasarkan percobaan. Suatu reaksi yang diturunkan secara eksperimen dinyatakan dengan rumus kecepatan reaksi : v=k [A ] [B ]

Laju reaksi (Reaction Rate) atau kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi-konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam satuan waktu. Laju suatu reaksi dapat di nyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi, atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase gas, suatu tekanan atmosfer, milimeter merkurium, dapat digunakan sebagai ganti konsentrasi. ( Muchtaridi, 2006;103-107 )

III. Data Pengamatan[I2] = 0,01 M [HCl] = 1 M[aseton] = 3 M [KI] = 0,01 M

o Data variasi volume

Run ke - V aseton (mL) V HCl (mL) V I2 (mL) V KI (mL)1 5 5 2 82 5 5 4 63 5 5 6 44 5 5 8 25 5 2 5 86 5 4 5 67 5 6 5 48 5 8 5 29 2 5 5 810 4 5 5 611 6 5 5 412 8 5 5 2

2

o Data absorbansi setiap larutan

Run ke -A

60 90 120 150 1801 0,028 0,018 0,005 0,003 0,0032 0,074 0,064 0,055 0,045 0,0333 0,121 0,111 0,102 0,094 0,0854 0,146 0,140 0,133 0,126 0,1185 0,110 0,107 0,103 0,100 0,0966 0,093 0,087 0,080 0,071 0,0637 0,087 0,079 0,069 0,059 0,0508 0,085 0,073 0,057 0,042 0,0259 0,105 0,102 0,100 0,096 0,094

10 0,097 0,092 0,087 0,081 0,07511 0,095 0,086 0,077 0,067 0,05712 0,083 0,076 0,062 0,050 0,034

IV. Pengolahan Data1. Persamaan grafik dan nilai r

Untuk mencari nilai r pada masing-masing larutan variasi, digunakan grafik dengan mengalurkan nilai absorbansi terhadap waktu.

y=mx+cr=−mA0=c

Sehingga diperoleh tabel data nilai r,

Run ke - y=mx+c r A0

1 y = -0,000215x + 0,037217 0,000215 0,0372172 y = -0,000334x + 0,094267 0,000334 0,0942673 y = -0,000301x + 0,138898 0,000301 0,1388984 y = -0,000236x + 0,161036 0,000236 0,1610365 y = -0,000117x + 0,117378 0,000117 0,1173786 y = -0,000250x + 0,108704 0,000250 0,1087047 y = -0,000315x + 0,106578 0,000315 0,2065788 y = -0,000503x + 0,116806 0,000503 0,1168089 y = -0,000095x + 0,110673 0,000095 0,11067310 y = -0,000183x + 0,108271 0,000183 0,10827111 y = -0,000321x + 0,114601 0,000321 0,11460112 y = -0,000412x + 0,110425 0,000412 0,110425

2. Penentuan nilai orde reaksiDari data nilai r dan A0, kita alurkan untuk masing-masing senyawa nilai ln r terhadap ln A0 untuk memperoleh orde reaksinya.Dari persamaan grafik untuk masing-masing variasi akan diperoleh,

y=mx+corde reaksi=m

3

Sehingga diperoleh data sebagai berikut.

Run ke - Senyawa y=mx+c orde reaksi9-12 Aseton y = 9,472x + 12,39 9,472 95-8 HCl y = 0,399x – 7,444 0,399 01-4 I2 y = 0,139x – 7,897 0,139 0

Karena orde reaksi yang diperoleh tidak sesuai dengan teoritis maka, nilai A0 yang digunakan merupakan nilai konsentrasi awal pada larutan. Untuk mendapatkan nilai konsentrasinya, digunakan rumus:

M 1×V 1=M 2×V 2

M 1=konsentrasi larutanawal (aseton , HCl , I 2)

V 1=Variasi volume yangdigunakan (2mL, 4mL, 6mL, 8mL)

M 2=A0=konsentrasi larutan yangdigunakan

V 2=Volume total tiap run¿)

Sehingga diperoleh tabel data,

Run ke -

Senyawa

r (M/s) ln rVariasi volume

(mL)M1 A0 ln A0

1

I2

0,000215-8,44487

2 0,01 0,001 -6,90776

2 0,000334-8,00437

4 0,01 0,002 -6,21461

3 0,000301-8,10840

6 0,01 0,003 -5,80914

4 0,000236-8,35168

8 0,01 0,004 -5,52146

5

HCl

0,000117 -9,05334 2 1 0,1 -2,302596 0,000250 -8,29405 4 1 0,2 -1,609447 0,000315 -8,06294 6 1 0,3 -1,203978 0,000503 -7,59492 8 1 0,4 -0,916299

Aseton

0,000095 -9,26163 2 3 0,3 -1,2039710 0,000183 -8,60602 4 3 0,6 -0,5108311 0,000321 -8,04407 6 3 0,9 -0,1053612 0,000412 -7,79449 8 3 1,2 0,18232

Dari data pada tabel di atas, dialurkan kembali ln r terhadap nilai ln A0. Sehingga diperoleh data sebagai berikut,

Run ke - Senyawa y=mx+c orde reaksi9-12 Aseton y = 1,081x – 7,983 1,081 15-8 HCl y = 1,002x – 6,739 1,002 11-4 I2 y = 0,104x – 7,591 0,104 0

4

3. Penentuan nilai kUntuk memperoleh nilai k maka ditentukan dahulu nilai k untuk masing-masing run kemudian dirata-ratakan. Mencari nilai k digunakan rumus,

k=[Aseton ]1 [HCl ]1

rDengan cara tersebut maka diperoleh nilai k,

Run ke-

V aseton (mL)

[Aseton] (M)

V HCl (mL)

[HCl] (M)

r (M/s)k

(M-1 s-1)1 5 0,75 5 0,25 0,000215 872,0932 5 0,75 5 0,25 0,000334 561,3773 5 0,75 5 0,25 0,000301 622,9244 5 0,75 5 0,25 0,000236 794,4925 5 0,75 2 0,1 0,000117 641,0266 5 0,75 4 0,2 0,000250 600,0007 5 0,75 6 0,3 0,000315 714,2868 5 0,75 8 0,4 0,000503 596,4219 2 0,3 5 0,25 0,000095 789,47410 4 0,6 5 0,25 0,000183 819,67211 6 0,9 5 0,25 0,000321 700,93512 8 1,2 5 0,25 0,000412 728,155

Jadi nilai k adalah k=

∑n=1

n=9

kn

9=8440,854

9=703,404

.

V. PembahasanPada percobaan kali ini dilakukan penentuan persamaan laju reaksi iodinasi aseton

dalam suasan asam. Pereaksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah aseton, HCl, I2 dan KI. Masing-masing pereaksi ini memeiliki fungsinya masing-masing. Larutan HCL berfungsi sebagai katalis asam atau sebagai katalis homogen karena wujudnya yang sama dengan pereaksi. Larutan I2 berfungsi sebagai larutan yang menghalogenasikan aseton serta memberikan warna untuk pengukuran absorbansi. Larutan I2 juga ditambahkan atau dimasukkan sebagai pereaksi terakhir karena strukturnya yang tidak stabil dan mudah menguap. Sedangkan larutan KI hanya berfungsi sebagai pelarut.

Untuk menentukan rumus laju reaksi diperlukan variasi volume agar masing-masing pereaksi memiliki orde reaksinya masing-masing dalam iodinasi aseton ini. Variasi volume ini dilakukan agar dapat membandingkan volume larutan pereaksi yang memilikii variasi volume dengan nilai laju reaksinya.

Pada percobaan ini dilakukan pengukuran pada λ=536nm, hal ini disebabkan karena pada panjang gelombang tersebut larutan akan menyerap warna komplementernya. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa nilai absorbansi akan berkurang seiring bertambhanya

5

waktu. karena semakim memudarnya warna maka nilai absorbansinya pun akan turun dengan tidak menyerap panjang gelombangnya lagi.

Reaksi yang terjadi pada reaksi iodinasi aseton dalam suasana asam,

Orde reaksi hanya dapat ditentukan melalui percobaan atau eksperimen. Pada literatur diketahui bahwa orde reaksi untuk pereaksi aseton dan HCl adalah satu, sedangkan untuk larutan I2 adalah nol (0). Dari perhitungan diperoleh orde masing-masing pereaksi sama dengan orde reaksi pada literatur, untuk larutan aseton reaksi orde satu (1), larutan HCl reaksi orde satu (1) dan larutan I2 adalah reaksi orde nol (0).

Ada faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, diantaranya adalah konsentrasi, katalis, suhu, luas permukaan, dan energi aktivasi. Semakin besar konsentrasi pereaksi yang digunakan makan laju reaksinya akan semakin cepat. Katalis berfungsi untuk mempercepat jalannya reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi, karena semakin kecil energi aktivasi maka semakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk terbentuknya produk. Semakin luas permukaan zat, maka semakin banyak atau besar bidang sentuh zat yang dapat bereaksi, sehingga laju reaksi meningkat.

VI. Kesimpulan

Jadi dari percobaan ini diperoleh hukum laju iodinasi aseton, yaitu

r=k [Aseton ]1 [HCl ]1

r=703,404 [Aseton ]1 [HCl ]1

VII. Daftar PustakaMuchtaridi. 2006. “Kimia 2”. Jakarta : Yudhistira.Z Daniels cs. “Eksperimental Physical Chemistry” International Student Edition, edisi 7.

Hal 152-155http://www.utc.edu/Faculty/Tom-Rybolt/372LAB/Ex08KI-order.pdf (diakses pada tanggal

10 Oktober 2013; 21.00)http://www.kwantlen.ca/science/chemistry/faculty/pduffy/2310/labs/iodination.pdf (diakses

pada tanggal 10 Oktober 2013; 21.15)http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-1/orde-reaksi/ (diakses pada

tanggal 10 Oktober 2013; 21.20)

6

LAMPIRAN1. Persamaan grafik dan nilai r

40 60 80 100 120 140 160 180 2000.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

f(x) = − 0.00021535843717036 x + 0.0372171979488927R² = 0.857780933176356

run ke 1

Grafik untuk run ke-1.

40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.080

f(x) = − 0.000334121172765959 x + 0.0942673763707024R² = 0.998518818613825

run ke 2


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0200.0400.0600.0800.1000.1200.140

f(x) = − 0.000300980417332948 x + 0.138898308716017R² = 0.998713271146839

run ke 3


7

40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0200.0400.0600.0800.1000.1200.1400.160

f(x) = − 0.00023558850264722 x + 0.16103638801469R² = 0.997658562453519

run ke 4


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.085

0.090

0.095

0.100

0.105

0.110

0.115

f(x) = − 0.000117463478063997 x + 0.11737770486391R² = 0.996644185154347

run ke 5


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.100

f(x) = − 0.00024956795150528 x + 0.10870402239467R² = 0.992691975986838

run ke 6


8

40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.100

f(x) = − 0.000315245119014762 x + 0.10657770142042R² = 0.999232444659664

run ke 7


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.090

f(x) = − 0.000503052796660329 x + 0.116805509685978R² = 0.997204099963287

run ke 8


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0880.0900.0920.0940.0960.0980.1000.1020.1040.106

f(x) = − 9.4574228416959E-05 x + 0.110672997440795R² = 0.983010448224717

run ke 9


9

40 60 80 100 120 140 160 180 2000.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

f(x) = − 0.00018345760837612 x + 0.108271214321606R² = 0.995041745108393

run ke 10


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.100

f(x) = − 0.000320501232600971 x + 0.114601003208666R² = 0.998788865392089

run ke 11


40 60 80 100 120 140 160 180 2000.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.090

f(x) = − 0.000411564720378968 x + 0.110424956246308R² = 0.987145321312817

run ke 12


10

2. Penentuan nilai orde reaksi

-2.23 -2.22 -2.21 -2.2 -2.19 -2.18 -2.17 -2.16

-9.5

-9

-8.5

-8

-7.5

-7

f(x) = 9.47244857025981 x + 12.3986500246582R² = 0.117794558479538

aseton

Grafik untuk orde reaksi aseton, dengan menggunakan konsentrasi hasil regresi.

-3.4 -3.2 -3 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6

-8.5-8.4-8.3-8.2-8.1

-8-7.9-7.8-7.7

f(x) = 0.139682689747854 x − 7.89723367205308R² = 0.200393548964144

I2

Grafik untuk orde reaksi I2, dengan menggunakan konsentrasi hasil regresi.

-2.3 -2.2 -2.1 -2 -1.9 -1.8 -1.7 -1.6 -1.5

-9.5

-9

-8.5

-8

-7.5

-7

-6.5

f(x) = 0.399164578937052 x − 7.44442156086976R² = 0.038274652629439

HCl

Grafik untuk orde reaksi HCl, dengan menggunakan konsentrasi hasil regresi.

11

-1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4

-9.5

-9

-8.5

-8

-7.5

-7

f(x) = 1.08099904306939 x − 7.98392733799938R² = 0.993414769779882

aseton

Grafik untuk orde reaksi aseton, dengan menggunakan konsentrasi awal.

-2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8

-9.5

-9

-8.5

-8

-7.5

-7

-6.5

f(x) = 1.00283220131955 x − 6.73896970211717R² = 0.981057988345896

HCl

Grafik untuk orde reaksi HCl, dengan menggunakan konsentrasi awal.

-7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6 -5.4

-8.5-8.4-8.3-8.2-8.1

-8-7.9-7.8-7.7

f(x) = 0.104054207119393 x − 7.59122146934561R² = 0.0926944338281428

I2

Grafik untuk orde reaksi I2, dengan menggunakan konsentrasi awal.

12

Fisik - percobaan M1

Documents

Transcript of Fisik - percobaan M1