Kinetika Reaksi Kimia 2

of 21/21
LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA I PERCOBAAN IV KINETIKA REAKSI KIMIA O L E H : NAMA : NURRAMADHANI.A.SIDA STAMBUK : F1F1 11 114 KELOMPOK : 5 ASISTEN : HARDIN AGUSMAN, S.Si LABORATORIUM FARMASI PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN UMUM UNIVERSITAS HALUOLEO KENDARI 2012
  • date post

    26-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    96
  • download

    7

Embed Size (px)

Transcript of Kinetika Reaksi Kimia 2

  • LAPORAN

    PRAKTIKUM FARMASI FISIKA I

    PERCOBAAN IV

    KINETIKA REAKSI KIMIA

    O L E H :

    NAMA : NURRAMADHANI.A.SIDA

    STAMBUK : F1F1 11 114

    KELOMPOK : 5

    ASISTEN : HARDIN AGUSMAN, S.Si

    LABORATORIUM FARMASI

    PROGRAM STUDI FARMASI

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN UMUM

    UNIVERSITAS HALUOLEO

    KENDARI

    2012

  • PERCOBAAN IV

    KINETIKA REAKSI KIMIA

    A. TUJUAN

    Mempelajari kinetika suatu reaksi kimia, dan menentukan waktu kadaluwarsa obat.

    B. LANDASAN TEORI

    Kinetika kimia merupakan bagian ilmu kimia fisika yang mempelajari laju

    reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya serta penjelasan hubungannya

    terhadap mekanisme reaksi. Kinetika kimia disebut juga dinamika kimia, karena

    adanya gerakan molekul, elemen atau ion dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi

    sebagai fungsi waktu. Mekanisme reaksi adalah serangkaian tahap reaksi yang terjadi

    secara berurutan selama proses perubahan reaktan menjadi produk. Mekanisme reaksi

    dapat diramalkan dengan bantuan pengamatan dan pengukuran besaran

    termodinamika suatu reaksi, dengan mengamati arah jalannya reaktan maupun

    produk suatu system. Syarat untuk terjadinya suatu reaksi kimia bila terjadi

    penurunan energy bebas (t G < 0) (Crys, 2003).

    Ada beberapa reaksi yang laju reaksinya tidak bergantung pada konsentrasi

    pereaksinya, misalnya reaksi fotosintesis dan reaksi- reaksi permukaan. Reaksi

    semacam ini dikatakan berorde reaksi nol. Contoh reaksi yang berorde nol misalnya

    penguraian amoniak pada permukaan katalis wolfram (Endang, 2007).

  • Beberapa prinsip dan proses laju dalam bidang kefarmasian antara lain ; (1)

    kestabilan dan tak tercampurkan proses laju umumnya adalah sesuatu yang yang

    menyebabkan ketidakaktifan obat karena perubahan bentuk fisik dan kimia yang

    kurang diinginkan dari obat tersebut; (2) Disolusi, disini diperhatikan terutama

    kecepatan berubahnya obat dalam bentuk sediaan padat menjadi bentuk larutan

    molekular; (3) proses absorbsi, distribusi, eliminasi beberapa proses ini berkaitan

    dengan laju absorbsi obat kedalam tubuh, laju distribusi obat dalam tubuh dan laju

    pengeluaran obat setelah proses distribusi dengan berbagai factor, seperti

    metabolisme, penyimpanan dalam organ tubuh lemak, dan melalui jalur-jalur

    pelepasan; (4) kerja obat pada tingkat molecular obat dapat dibuat dalam bentuk yang

    tepat dengan menganggap timbulnya respons dari obat merupakan suatu proses laju

    (Martin, 1993).

    Para pembuat obat harus tahu waktu paruh obat. Waktu paruh suatu obat dapat

    memberikan gambaran stabilitas obat, yaitu gambaran kecepatan terurainya obat atau

    kecepatan degregasi kimiawinya. Panas, asam-asam, alkali-alkali, oksigen. Cahaya,

    dan faktor-faktor lain dapat menyebabkan rusaknya obat. Mekanisme degradasi dapat

    disebabkan oleh pecahnya suatu ikatan, pergantian spesies atau perpindahan atom-

    atom dna ion-ion jika dua molekul bertabrakan dalam tabung reaksi. Keceptan

    dekomposisi obat ditujukan oleh kecepatan perubahan konsentrasi mula-mula satu

    atau lebih reakyan dan ini dinyatakan dengan tetapan kecepatan reaksi K, yang

    untuk oede satu dinyatakan sebagai harga resiprok dari detik, menit, atau jam. Dalam

  • suatu reaksi kecepatan terurainya suatu zat padat mengikuti reaksi orde nol, orde I

    ataupun orde II.

    Untuk menentukan kecepatan dekomposisi suatu zat/obat, digunakan metode

    elevated, yaitu terurainya zat/obat tersebut dipercepat dengan memanaskannya pada

    temperature yang lebih tinggi. Log K versus 1/T dinyatakan dalam grafik dengan

    menentukan persamaan garis regresi linear akan didapatkan harga k pada temperature

    kamar untuk menentukan waktu kadaluarsa obat. Metode ini dikenal sebgaai studi

    stabilitas dipercepat (Anonim, 2012).

    Prinsip yang mendasari semua ilmu kinetika adalah hukum aksi. Hukum ini

    menyatakan bahwa reaksi kimia yaitu kecepatan reaksi sebanding dengan masa aktif

    senyawa yang bereaksi. Dalam praktiknya, laju suatu reaksi kimia hanya bergantung

    pada beberapa konsentrasi dan jumlah perpangkatan konsentrasi ini diistilahkan

    dengan orde reaksi. Hal ini dikarenakan reaksi kimia terjadi dalam beberapa tahap

    dan laju keseluruhan reaksi sering ditentukan oleh laju tahap yang paling lambat

    (Donald, 2003).

    Orde reaksi dapat ditentukan dengan beberapa metode, yaitu :

    a. Metode Subtitusi. Data yang terkumpul dari hasil pengamatan jalannya

    suatu reaksi disubstitusikan ke dalam bentuk integral dari persamaan

    berbagai orde reaksi. Jika persamaan itu menghasilkan harga k yang tetap

    konstan dalam batas-batas variasi percobaan, maka reaksi dianggap

    berjalan sesuai dengan orde tesebut.

  • b. Metode Grafik. Plot data dalam bentuk grafik dapat digunakan untuk

    mengetahui orde reaksi tersebut. Jika konsentrasi diplot terhadap t dan

    didapatkan garis lurus, reaksi adalah reaksi nol. Reaksi dikatakan orde

    pertama bila log (a-x) terhadap t menghasilkan garis lurus.

    c. Metode waktu paruh. Dalam reaksi orde nol, waktu paruh sebanding

    dengan konsentrasi awal. Waktu paruh reaksi orde-pertama tidka

    bergantung pada konsentrasi awal, waktu paruh untuk reaksi orde kedua,

    dimana a=b=c, sebanding dengan 1/a2. Umumnya hubungan antara hasil

    di atas memperlihatkan bahwa waktu paruh suaut reaksi dengan

    konsentrasi seluruh reaktan sama (Martin, et all., 1993).

    Pengaruh Suhu Terhadap Harga k, semakin tinggi suhu maka semakin tinggi

    harga k yang diperoleh, hal ini sesuai dengan persamaan Arrchenius :

    k = A e(-Ea/RT)

    dimana :

    T = Suhu absolut ( C)

    R = Konstanta gas umum (cal/gmol K)

    E = Tenaga aktivasi (cal/gmol)

    A = Faktor tumbukan

    k = konstanta kinetika reaksi

    Dari persamaan diatas di dapat k ( konstanta kinetika reaksi ) berbanding lurus

    dengan suhu ( T ). Semakin lama waktu reaksi maka harga k semakin berkurang, hal

    ini menunjukkan reaksi dalam kondisi mendekati kesetimbangan. Pengaruh

  • Penambahan Katalis Terhadap Harga k Dari tabel diatas menunjukkan semakin

    banyak katalis yang digunakan maka harga k yang diperoleh semakin besar, hal ini

    menunjukkan bahwa jumlah katalis mempengaruhi terbentuknya metal ester. Sesuai

    dengan mekanisme reaksi esterifikasi dengan katalis asam. Semakin banyak H+ (

    katalis ) semakin cepat reaksi dapat di arahkan ke produk (Sari, 2010).

    Dengan naiknya suhu pereaksi, maka suplai enenrgi untuk mengaktifkan

    pereaksi dan tumbukan antar pereaksi untuk menghasilkan reaksi juga akan

    bertambah, sehingga prosuk yang dihasillkan menjadi lebih banyak. Nilai konstanta

    kecepatan reaksi (K) naik dengan kenaikan suhu reaksi. Hal ini sesuai dengan teori

    Arrhenius dan pernyataan Westerterp (1984), bahwa kenaikan suhu akan menaikan

    nilai konstanta kecepatan reaksi (Khairat, 2003).

    Peningkatan suhu reaksi, mempercepat kenaikan konsentrasi ALB(CD),

    memperbesar penurunan konsentrasi A(CA), atau dengan kata lain menaikan

    konversi (XA). Hal ini disebabkan karena dengan naiknya suhu reaksi, maka suplai

    energi untuk mengaktifkan pereaksi dan tumbukan antar pereaksi untuk menghasilkan

    reaksi juga akan bertambah, sehingga produk yang dihasilkan menjadi lebih banyak.

    Nilai konstanta kecepatan reaksi (k) naik dengan kenaikan suhu reaksi (rata-rata

    kenaikannya 2 kali dari nilai awal), hal ini sesuai dengan teori Arrhenius dan

    pernyataan Westerterp (1984), bahwa kenaikan suhu akan menaikan nilai konstanta

    kecepatan reaksi, di mana kenaikan 10C suhu reaksi menaikan konstanta kecepatan

    reaksi sebanyak 2 kali dari nilai awal (Khairat, 2003).

  • C. ALAT DAN BAHAN

    1. ALAT

    Adapun alat yang digunakan :

    a. Gelas kimia 500 ml 2 buah

    b. Thermometer 1 buah

    c. Statis dan klem 1 buah

    d. Hotplate 1 buah

    e. Spektrofotometer 1 buah

    f. Kuvet 2 buah

    g. Tabung reaksi 6 buah

    h. Gegep

    i. stopwatch

    2. BAHAN

    Adapun bahan yang digunakan yaitu :

    a. Larutan asetosal

    b. Air

    c. Es batu

    d. FeCl3

  • D. PROSEDUR KERJA

    - Dimasukan masing-masing 5 ml

    kedalam tabung

    - Dipanaskan dalam gelas kimia

    yang terlah dipanaskan pada suhu

    40oC pada variasi 5, 10, 15, 20, 25

    menit.

    - Didinginkan dalam es selama 1

    menit

    - Ditambahkan FeCl3 2 tetes

    - Diukur absorbansinya

    - Dihitung waktu kadaluarsanya.

    Asetosal

    Tabung I Tabung II Tabung III Tabung IV Tabung V

    A= 3,697 A= 3,702 A= 3,657 A= 3,655 A= 3, 567

    Hasil ??

  • E. HASIL PENGAMATAN

    1. Tabel

    Sampel Waktu (Menit) Serapan (A) K (menit-1

    ) Log c (y) = log A

    Tabung I 5 3,697 -4,09.10-3

    0,5678

    Tabung II 10 3,702 -2,22.10-3

    0,5684

    Tabung III 15 3,657 -6,678.10-4

    0,5631

    Tabung IV 20 3,655 -5,01.10-4

    0,5628

    Tabung V 25 3,567 5,94.10-4

    0,5523

    Sampel tabung VI (Co) serapannya, A= 3, 622

    2. Perhitungan.

    Menghitung nilai konstanta laju (K) masing-masing sampel :

    i. Tabung I

  • ii. Tabung II

    iii. Tabung III

    iv. Tabung IV

    v. Tabung V

  • Menentukan waktu paruh dan kadaluarsa obat

    Dari kurva hubungan waktu (t) terhadap log C diperoleh persamaan :

    y = -0.000x + 0,573

    Dari persamaan tersebut diperoleh :

    Untuk waktu paruh :

    Untuk waktu kadaluarsa,

  • 3. Kurva

    3.56

    3.58

    3.6

    3.62

    3.64

    3.66

    3.68

    3.7

    3.72

    0 5 10 15 20 25 30

    Ab

    sorb

    ansi

    waktu (t)

    Kurva hubungan absorbansi terhadap waktu

    absorbansi

    y = -0.0007x + 0.5739 R = 0.8037

    0.55

    0.555

    0.56

    0.565

    0.57

    0.575

    0 5 10 15 20 25 30

    Log

    C

    Waktu (menit)

    KURVA HUBUNGAN WAKTU TERHADAP LOG C

    Log C

    Linear (Log C)

  • F. PEMBAHASAN

    Pada praktikum ini dilakukan pengukuran laju reaksi suatu bahan obat dengan

    menggunakan prinsip elevated. Prinsip elevated menjelaskan tentang pengaruh

    pemanasan terhadap kelarutan atau laju reaksi, dimana bila panas diberikan lebih,

    maka laju reaksi meningkat dan kelarutan juga bertambah, begitupun sebaliknya.

    Pada ilmu farmasi, laju reaksi sangatlah penting dalam menentukan waktu kadaluarsa

    dari suatu obat. Selain itu seorang calon apoteker dan apoteker harus mengetahui

    waktu paruh suatu obat, karena waktu paruh suatu obat dapat memberikan gambaran

    stabilitas obat yaitu terurainya obat. Saat farmasist mengetahui stabilitas obat, maka

    farmasist akan mengetahui waktu larut obat dalam tubuh.

    Dalam praktikum kali ini bahan obat yang digunakan yaitu asetosal yang

    merupakan ester dari asam karboksilat atau derivate dari asam salisilat. Percobaan

    diawali dengan memasukan 5 ml asetosal kedalam 5 tabung reaksi, yang selanjutnya

    tabung-tabung tersebut dimasukan secara bersama-sama kedalam gelas kimia 500 ml

    yang sebelumnya telah dipanaskan diatas hotplate dengan suhu 40oC. Ketika

    termometer telah menunjukan suhu 400C, tabung dimasukan dan hotplate dimatikan,

    tujuannya agar suhu tidak bertambah sehingga prosedur kerja sesuai dengan

    penuntun, dan diharapkan hasil yang diperoleh tidak jauh beda dari teori. Pemanasan

    yang diberikan untuk percobaan ini yaitu pada suhu yang tidak terlalu panas dan tidak

    dibawah suhu kamar pada saat itu yaitu dibawah 32oC. Panas yang diberikan hanya

  • untuk mempercepat laju reaksi sehingga solute lebih larut dalam solven. Tabung

    pertama dipanaskan selama 5 menit, lalu disimpan kedalam es dan begitu seterusnya

    hingga tabung ke V. Pembeda setiap tabung adalah waktu pemanasan, bila tabung

    pertama 5 menit, maka tabung kedua 10 menit, selisih setiap tabung adalah 5 menit,

    maka tabung ke V dipanaskan selama 25 menit. Waktu pemanasan ini

    mempengaruhi dekomposisi atau terurainya obat, dimana semakin lama dipanaskan

    maka obat akan makin mengurai atau terdekomposisi, begitupun sebaliknya. Hal ini

    dikarenakan lama pemanasan meningkatkan laju reaksi larutan sehingga kecepatan

    terurai juga meningkat seperti yang terlihat pada hubungan konstanta kinetika reaksi

    dengan suhu pada persamaan arrchenius. Dimana hubungan konstanta kinetika reaksi

    berbanding lurus dengan waktu bila tenaga aktivasi, konstanta gas umum dianggap

    kosntan. Dengan kata lain, semakin lama dipanaskan, maka konstanta kinetika reaksi

    juga bertambah.

    Adapun tujuan dilakukan pemanasan ini adalah untuk mempercepat terurainya

    zat/obat pada temperatur yang lebih tinggi dari suhu kamar. Setelah dipanaskan,

    asetosal didinginkan dalam es, penurunan suhu yang drastis dari panas ke dingin

    membuat proses penguraian zat dalam obat terhenti atau proses kinetika reaksinya

    terhenti. Setelah larutan dingin, ditambahkan FeCl3 sebagai zat kompleks kedalam

    tabung reaksi, dan reaksi yang terjadi :

  • Ketika bereaksi, FeCl3 memutuskan ikatan gugus OH pada senyawa asetosal

    dan mengikat 3 senyawa asetosal yang memberikan perubahan warna ungu pada

    larutan.

    Lalu larutan secara bergantian dimasukan kedalam spektrofotometer untuk

    diketahui absorbansi masing-masing larutan. Hasil pengukuran absorbansi yang

    diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan pemberian FeCl3 yang berlebih, sehingga

    larutan berwarna ungu pekat dan spektro tidak dapat membaca dengan jelas

    absorbansinya. Bila berpatokan pada rumus kinetika reaksi, maka yang diperlukan

    untuk mengetahui tetapan kecepatan reaksi yaitu konsentrasi mula-mula zat dan

    konsentrasi pada waktu t. Tetapi bila ditinjau pada hukum Lamber-beer, hubungan

    absorbansi dengan konsentrasi adalah berbanding lurus bila absorbtivitas dan panjang

    kuvet dianggap konstan. Berdasar pada teori ini, maka untuk konsentrasi awal dan

    akhir digunakan hasil pengukuran absorbansi pada variasi waktu, dan hasil

    pengukuran absorbansi larutan standar.

  • Dari hasil yang diperoleh, hubungan absorbansi dengan lama pemanasan

    bahan obat berbanding terbalik, dimana semakin lama dipanaskan maka

    absorbansinya semakin kecil, Secara teori hal ini benar. Lamanya pemanasan

    membuat penguraian zat aktif dan zat pelengkap dalam obat semakin besar sehingga

    absorbansi yang dihasilkan kecil. Hal ini dikarenakan molekul-molekul obat yang

    semula berupa granul berubah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil lagi

    sehingga cahaya lebih mudah diserap oleh larutan ketimbangan larutan dengan

    bentuk molekul yang lebih besar. Bila absorbansi kecil maka kinetika reaksi atau

    laju reaksinya juga kecil, dimana absorbansi berbanding lurus dengan laju reaksi.

    Dengan kata lain lama pemanasan mempengaruhi absorbansi dan laju reaksi obat dan

    berbanding terbalik dengan lama pemanasan itu sendiri. Bila dilihat pada kurva

    hubungan Log C terhadap lama pemanasan, hubungan keduanya adalah berbanding

    terbalik. Log C merupakan logaritma dari nilai absorbansi dan absorbansi berbanding

    lurus dengan laju reaksi.

    Dari kurva hubungan log C dengan lama pemanasan, diperoleh persamaan

    garis lurus yang digunakan untuk menentukan nilai koefisien reaksi yang nantinya

    juga ikut dalam penentuan waktu paruh dan waktu kadaluarsa obat. Namun,

    persamaan reaksi yang dihasilkan pada percobaan ini bila dimasukan kedalam rumus

    penentuan waktu paruh dan waktu kadaluarsa, maka hasil akhirnya adalah nol.

    Berdasarkan hasil yang diperoleh, menunjukan bahwa obat yang digunakan tidak

    layak uji, karena obat tersebut telah mencapai masa kadaluarsanya sebelum dilakukan

  • percobaan terhadap waktu paruh dan waktu kadaluarsanya. Namun, nilai hasil

    perhitungan waktu paruh dan waktu kadaluarsa yang diperoleh tidak akurat karena

    dampak pemberian FeCl3 berlebih yang mempengaruhi hasil pembacaan

    spektrofotometer sehingga menghasilkan nilai absorbansi yang tidak akurat dan

    secara otomatis nilai Log C juga tidak akurat, sehingga persamaan yang diperoleh

    juga salah.

  • G. KESIMPULAN

    Adapun kesimpulan dari praktikum ini yaitu :

    Kinetika reaksi berhubungan dengan laju reaksi, dimana laju reaksi

    berhubungan dengan waktu paruh obat yang penting untuk mengetahui waktu

    larut obat dalam tubuh. Untuk menguji laju reaksi digunakan prinsip alevated.

    Waktu paruh dan waktu kadaluarsa obat yang diperoleh yaitu 0 menit.

  • DAFTAR PUSTAKA

    Anonym. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Farmasi Fisika. Unhalu, Kendari

    Crys Fajar P, Heru P, dkk, 2003, Kimia dasar 2, Yogyakarta : IMSTEP UNY

    Endang.2007. Kinetika Kimia. Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA UNY

    Khairat, 2003. Kinetika Reaksi Hidrolisis Minyak Sawit dengan Katalisator Asam

    Klorida. FT, Universitas Riau. Pekanbaru

    Martin, Alfred, et all. 1993. Dasar-dasar kimia fisik dlm ilmu farmasetiik fisik. UI

    Press. Jakarta

    Sari, Annas Puspita. 2010. Kinetika Reaksi Esterifikasi Pada Pembuatan Biodiesel

    Dari Minyak Dedak Padi. Jurusan Teknik Kimia. Diponegoro