LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

“KINETIKA REAKSI”

DISUSUN

OLEH

KELOMPOK 3

KELAS C

1. Lia Yuningsih (1107114174)

2. Mimin Lestari (1107136627)

3. Muhammad Iqbal (1107121224)

4. Tarsensius Wabady HL (1107120098)

5. Wasti Rusjaya (1107111936)

PROGRAM SARJANA TEKNIK KIMIA

PEKANBARU

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Tujuan

- Mempelajari pengaruh penambahan konsentrasi terhadap laju reaksi

- Mempelajari pengaruh temperature terhadap laju reaksi

1.2. Latar Belakang Teori

Kinetika reaksi adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari

berlangsungnya suatu reaksi. Kinetika reaksi menerangkan dua hal yaitu

mekanisme reaksi dan laju reaksi. Dalam kehidupan konsep laju reaksi sudah

banyak diterapkan dalam kegiatan sehari-hari, dan yang menjadi prinsipnya

adalah semakin luas bidang sentuh maka akan semakin cepat laju reaksinya,

seperti contoh penduduk pedesaan membelah kayu gelondongan menjadi

beberapa bagian sebelum dimasukkan ke tungku perapian. Sedangkan dalam

bidang industri konsep pengaruh luas permukaan bidang sentuh terhadap laju

reaksi diterapkan pada beberapa industri seperti industri alumunium, logam

alumunium diperoleh dari mineral bauksit melalui proses peleburan dan

elektrolisis. Pada industri semen konsep laju reaksi konsep laju reaksi diterapkan

saat batu kapur dihancurkan menggunakan mesin penghancur sampai halus.

Penghancuran ini bertujuan mempercepat reaksi pada proses selanjutnya.

Dalam ilmu kimia persamaan laju reaksi hanya dapat dinyatakan

berdasarkan data hasil percobaan. Dari data tersebut akan didapat cara untuk

menentukan orde reaksi dan konstata laju reaksi. Persamaan laju reaksi ditentukan

berdasarkan konsentrasi awal setiap zat dipangkatkan orde reaksinya. Nilai orde

reaksi tak selalu sama dengan koefisien reaksi zat yang bersangkutan, karena orde

reaksi merupakan penjumlahan dari orde reaksi setiap zat pereaksi. Mekanisme

reaksi dipakai untuk menerangkan bagian langkah suatu reaktan berubah menjadi

suatu produk.

Dalam ilmu kimia, laju reaksi menunjukan perubahan konsentrasi zat yang

terlibat dalam reaksi setiap satuan waktu. Konsentrasi pereaksi dalam suatu reaksi

kimia semakin lama semakin berkurang, sedangkan hasil reaksi semakin lama

semakin bertambah (Anderton, 1997).

Untuk mempercepat laju rekaksi ada 2 cara yang dapat dilakukan yaitu

memperbesar energi kinetik suatu molekul atau menurunkan harga Ea. Kedua cara

itu bertujuan agar molekul-molekul semakin banyak memiliki energi yang sama

atau lebih dari energi aktivasi sehingga tumbukan yang terjadi semakin banyak

(Ryan, 2001).

Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi

ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan

berjalannya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki banyak

kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia.

Lajureaksi secara mendasar tergantung pada (Hiskia Achmad,1992) :

Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berjalan dengan lebih

cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena

peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,

Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama

reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang besar akan

meningkatkan laju reaksi.

Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar

molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.

Energi aktivasi, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan

untuk membuat reaksi bermulai dan berjalan secara spontan. Energi aktivasi

yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih banyak

energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih

rendah.

Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah

lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan

menurunkan energi aktivasi yang diperlukan agar reaksi dapat berjalan. Katalis

tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga ia dapat digunakan

kembali.

Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya

ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan agar reaksi

dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini

dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga

meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.

Jika suatu zat dipanaskan, pertikel-partikel zat tersebut menyerap energi

kalor. Pada suhu yang ebih tinggi molekul bergerak lebih cepat sehingga energi

kinetiknya bertambah. Peningkatan energi kinetik menyebabkan kompleks

teraktivasi lebih cepat terbentuk, karena energi aktivasi mudah terlampaui, dengan

dewnikian reaksi berlangsung lebih cepat (Suroso, 2002).

Penyelidikan tentang reaksi yang bertujuan untuk menentukan hukum laju

dan konstanta laju, seringkali dilakukan pada beberapa temperature. Idealnya

langkah pertama untuk mengenali semua produknya, dan untuk menyelidiki ada

tidaknya antar hasil sementara dan reaksi samping (Atkins, 1999).

Daya (laju) suatau reaksi kimia sama dengan hasil kali massa aktif

(konsentrasi) pereaksi dan koefisien afinitas (tetapan kecepatan) dengan setiap

massa aktif meningkat sampai daya tertentu. Daya tertentu tersebut tidak harus

angka-angka bulat dan tidak disimpulkan dari persamaan reaksinya. Hukum

Gulberd dan Waage tersebut dikenal sebagai hukum aksi massa (Anonim, 2010).

Laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam

reaksi. Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu

diperhatikan bahwa beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada

konsentrasi reaksi. Hal ini disebut sebagai reaksi orde nol.

Kinetika reaksi adalah cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju

reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Laju atau kecepatan reaksi

adalah perubahan konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam suatu satuan waktu.

Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu

pereaksi, atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk. Konsentrasi biasanya

dinyatakan dalam mol per liter. Laju reaksi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan

dengan persamaan laju reaksi. Untuk reaksi berikut :

A + B → AB

Persamaan laju reaksi secara umum ditulis sebagai berikut :

r=k [A]m[B]n

k sebagai konstanta laju reaksi, m dan n adalah orde parsial masing – masing

pereaksi.

Besarnya laju reaksi dipengaruhi oleh faktor – faktor sebagai berikut :

1. Sifat dan ukuran pereaksi

2. Konsentrasi pereaksi

3. Suhu reaksi

4. Katalis

1. Sifat dan Ukuran Pereaksi

Sifat pereaksi dan ukuran pereaksi menentukan laju reaksi. Semakin relatif

dari sifat pereaksi laju reaksi akan semakin bertambah atau reaksi berlangsung

semakin cepat. Semakin luas permukaan zat pereaksi laju reaksi akan semakin

bertambah, hal ini dijelaskan dengan semakin luas permukaan zat yang bereaksi

maka daerah interaksi zat pereaksi semakin luas juga. Permukaan zat pereaksi

dapat diperluas dengan memperkecil ukuran pereaksi. Jadi untuk meningkatkan

laju reaksi, pada zat pereaksi dalam bentuk serbuk lebih baik bila dibandingkan

dalam bentuk bongkahan.

Sifat dasar pereaksi. Zat-zat berbeda secara nyata dalam lajunya mereka

mengalami perubahan kimia. Molekul hidrogen dan flour bereaksi secara

meledak, bahkan pada temperatur kamar, dengan menghasilkan molekul hidrogen

fluorida.

H2 + F2 → 2HF (sangat cepat pada temperatur kamar)

Pada kondisi serupa, molekul hidrogen dan oksigen bereaksi begitu lambat

sehingga tak Nampak perubahan kimia :

2H2 + O2 → H2O

2. Konsentrasi

Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi

suatu pereaksi, atau sebagai laju bertambahnya konsentrasi suatu produk.

Besarnya laju reaksi sebanding dengan konsentrasi pereaksi. Jika natrium tiosulfat

dicampur dengan asam kuat encer maka akan timbul endapan putih

3. Temperatur atau Suhu Reaksi

Laju suatu reaksi kimia bertambah dengan naiknya temperatur. Biasanya

kenaikan sebesar 10ºC akan melipatkan dua atau tiga laju suatu reaksi antara

molekul-molekul. Kenaikan laju reaksi ini dapat diterangkan sebagian sebagai

lebih cepatnya molekul-molekul bergerak kian kemari pada temperatur yang lebih

tinggi dan karenanya bertabrakan satu sama lain lebih sering. Tetapi, ini belum

menjelaskan seluruhnya, ke molekul-molekul lebih sering bertabrakan, tetapi

mereka juga bertabrakan dengan dampak (benturan) yang lebih besar, karena

mereka bergerak lebih cepat. Pada temperatur besar, karena makin banyak

molekul yang memiliki kecepatan lebih besar dan karenanya memiliki energi

cukup untuk bereaksi.

Hampir semua reaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan karena kalor

yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Akibatnya

jumlah dan energi tumbukan bertambah besar.

4. Katalis

Katalis adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi untuk

mempercepat jalannya reaksi. Katalis biasanya ikut bereaksi sementara dan

kemudian terbentuk kembali sebagai zat bebas. Suatu reaksi menggunakan katalis

disebut dengan reaksi katalis atau prosesnya disebut katalisme (Keenan,1980).

BAB II

PERCOBAAN

2.1 Alat-alat :

1. Gelas ukur 100 ml

2. Stopwatch

3. Water bath

4. Gelas piala 600 ml

5. Tabung reaksi

6. Pipet ukur

7. Batang pengaduk

8. Thermometer

2.2 Bahan-bahan :

1. Na2S2O3 0,25 M

2. HCl 1,0 M

3. Aquadest

2.3 Prosedur pengerjaan :

A. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

1. 50 ml Na2S2O3 0,25 M ditempatkan dalam gelas ukur 100 ml yang

mempunyai alas rata. Seperti yang terlihat pada gambar :

Mata

Gelas Ukur

Larutan

Na2S2O3 Tanda silang dengan

tinta hitam pada kertas

putih

Mata

Gelas Ukur

Larutan

Na2S2O3

Tanda silang dengan tinta

hitam pada kertas putih.

2. Kemudian gelas ukur tadi ditempatkan diatas sehelai kertas putih tepat

diatas tanda silang hitam yang dibuat pada kertas putih tersebut, sehingga

ketika dilihat dari atas melalui larutan tiosulfat, tanda silang tadi terlihat

jelas.

3. Ditambahkan 2 ml HCl 0,1 M dan tepat ketika penambahan dilakukan,

stopwatch dinyalakan. Larutan diaduk agar pencampuran merata,

sementara pengamatan dari atas tetap dilakukan.

4. Waktu yang diperlukan sampai tanda sialng hitam tidak dapat lagi diamati

dari atas dicatat.

5. Suhu larutan diukur dan dicatat.

B. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

1. 10 ml larutan tiosulfat dimasukkan kedalam gelas ukur, lalu diencerkan

hingga volumenya mencapai 50 ml.

2. Kemudian 2 ml HCl 1 M dimasukkan dalam tabung reaksi. Gelas ukur dan

tabung reaksi ditempatkan dalam penangas air sampai suhunya 35oC.

Setelah suhu mencapai kesetimbangan, suhu kedua larutan diukur dan

dicatat.

3. Kedalam larutan tiosulfat ditambahkan asam, dan pada saat yang

bersamaan stopwatch dinyalakan. Larutan diaduk, kemudian ditempatkan

diatas tanda silang hitam. Waktu yang dibutuhkan sampai tanda silang tak

lagi terlihat dari atas dicatat.

4. Langkah diatas diulangi untuk berbagai suhu sampai 65oC (dilakukan

untuk empat suhu yang berbeda)

BAB III

HASIL DAN DISKUSI

3.1 Hasil percobaan

A. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

Tabel 1. Perbandingan volume Na2S2O3 dan volume air untuk menguji pengaruh

konsentrasi terhadap laju reaksi.

Sistem

Volume S2O3-2

(ml)

Volume air

(ml)

Volume HCl

(ml)

1 50 0 2

2 40 10 2

3 30 20 2

4 20 30 2

5 10 40 2

6 5 45 2

Tabel 2. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

Sistem Konsentrasi

relatif tiosulfat

Waktu

(detik)

1/waktu

(det-1)

1 0.25 M 16.59 0.060277

2 0.2 M 19.35 0.051679

3 0.15 M 21.35 0.046838

4 0.1 M 29.66 0.033715

5 0.05 M 81 0.012345

6 0.025 M 160 0.00625

Suhu : 25oC

B. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Tabel 3. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Suhu

(oC)

Suhu

(oK)

1/suhu

(K-1)

Waktu

(detik)

1/waktu

(det-1)

Log 1/waktu

35 308 0.003246753 48.06 0.0208073 -1.6817842

45 318 0.003144654 38.78 0.0257864 -1.5886092

50 323 0.003095975 37.16 0.0269106 -1.5700766

55 328 0.00304878 26.01 0.0384467 -1.4151409

65 338 0.00295858 12.92 0.0773993 -1.1112625

3.2 Diskusi

Laju reaksi dipengaruhi oleh jenis zat peraksi, konsentrasi zat pereaksi dan

suhu reaksi. Semakin tinggi konsentrasi zat pereaksi, semakin cepat pula laju

reaksi. Jadi, konsentrasi zat pereaksi berbanding lurus dengan laju reaksi. Dari

percobaan yang telah dilakukan, hal ini dapat dibuktikan bahwa dengan semakin

tingginya konsentrasi zat pereaksi (konsentrasi Na2S2O3) tanda silang pada kertas

semakin cepat tidak terlihat atau warna campuran Na2S2O3 dan HCl semakin cepat

keruh. Seperti terlihat pada Tabel 2.

Selain konsentrasi, suhu juga mempengaruhi laju reaksi. Semakin tinggi suhu

maka laju reaksi semakin cepat. Dari Tabel 3, dapat dilihat bahwa pada suhu yang

lebih tinggi, tanda silang pada kertas semakin cepat tidak terlihat atau warna

campuran Na2S2O3 dan HCl semakin cepat keruh dengan meningkatnya suhu.

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

1. Konsentrasi zat pereaksi berbanding lurus dengan laju reaksi, semakin tinggi

konsentrasi zat pereaksi, semakin cepat pula laju reaksi.

2. Semakin tinggi suhu maka laju reaksi semakin cepat.

4.2 Saran

1. Pada saat melakukan pengenceran, harus dilakukan dengan hati-hati agar

tidak terjadi kesalahan yang akan mempengaruhi konsentrasi zat tersebut.

2. Pada saat melakukan pemanasan pada Na2S2O3 dan HCl, suhu harus benar-

benar dijaga konstan, agar tidak terjadi kesalahan dalam mengukur kecepatan

reaksinya.

VI. Tugas

A. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

1. Lengkapi table hasil pengamatan saudara

Sistem

Volume S2O3-2

(ml)

Volume air

(ml)

Volume HCl

(ml)

1 50 0 2

2 40 10 2

3 30 20 2

4 20 30 2

5 10 40 2

6 5 45 2

2. Dalam percobaan ini 1/waktu digunakan untuk mengukur laju reaksi.

Buatlah kurva laju reaksi sebagai fungsi konsentrasi tiosulfat.

3. Hitung ordo reaksi terhadap tiosulfat.

Orde reaksi dapat dihitung pada konsentrasi HCl tetap 2M)

𝑣1

𝑣2=

[𝐴1]𝑎 𝑥 [𝐵1]𝑏

[𝐴2]𝑎𝑥 [𝐵2]𝑏

Maka berdasarkan percobaan diambil percobaan 1 & 2

0.060277

0.051679=

[0.25]𝑎 𝑥 [2]𝑏

[0.20]𝑎𝑥 [2]𝑏

a=ln 1.166/ln1.25 maka a=1

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0 0.02 0.04 0.06 0.08

konsentrasi

konsentrasi

B. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

1. Lengkapi hasil pengamatan saudara

Suhu

(oC)

Suhu

(oK)

1/suhu

(K-1)

Waktu

(detik)

1/waktu

(det-1)

Log 1/waktu

35 308 0.003246753 48.06 0.0208073 -1.6817842

45 318 0.003144654 38.78 0.0257864 -1.5886092

50 323 0.003095975 37.16 0.0269106 -1.5700766

55 328 0.00304878 26.01 0.0384467 -1.4151409

65 338 0.00295858 12.92 0.0773993 -1.1112625

2. Laju reaksi dinyatakan sebagai 1/waktu, Buat kurva laju reaksi sebagai

fungsi suhu (0C). buat kurva log laju reaksi sebagai fungsi suhu 1/suhu(K -

1). Beri komentar mengenai bentuk kurva yang saudara peroleh.Jawab:

VII. Pertanyaan

1. Bagaimana cara menentukan ordo reaksi secara keseluruhan.

Pada umumnya hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi zat-zat pereaksi

hanya diturunkan dari data eksperimen. Bilangan pangkat yang menyatakan

hubungan konsentrasi zat pereaksi dengan laju reaksi disebut orde reaksi.

r = laju reaksi

k = tetapan laju reaksi

[A] = konsentrasi zat A dalam mol per liter

[B] = konsentrasi zat B dalam mol per liter

m = orde reaksi terhadap zat A

n = orde reaksi terhadap zat B

2. Peningkatan suhu tidak selalu berarti peningkatan laju reaksi. Beri

komentar anda mengenai ini.

karena tidak semua zat akan dipengaruhi oleh suhu.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia.1992. Penuntun Belajar Kimia Dasar Elektrokimia dan Kinetika

Kimia. Bandung : PT. Citra Aditia Bakti

Anderton, J. D. 1997. Foundations of Chemistry Edisi kedua. Melbourne:

Longman

Anonim, 2013. www.strompages.com/aboutchemistry. Di unduh tanggal 23 April

2013 pada pukul 23.15 WIB

Atkins, P. W. 1999. Kimia Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Keenan, dkk.1980.Kimia untuk Universitas. Jakarta : Penerbit Erlangga

Suroso, A. Y. 2002. Ensiklopedia Sains dan Kehidupan. Jakarta: Tarity Samudra

Berlian

Ryan, Lawrie. 2001. Chemistry For You. London: Nelson Thornes