Laporan Kinetika Reaksi

Click here to load reader

  • date post

    11-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    288
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Bidang Farmasi

Transcript of Laporan Kinetika Reaksi

BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangKinetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang proses yang berhubungan dengan kecepatan atau laju suatu reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Kecepatan reaksi ditentukan oleh kecepatan terbentuknya zat hasil dan kecepatan pengurangan reaktan. Suatu reaksi kimia dapat berlangsung dengan laju reaksi yang berbeda-beda. Reaksi dapat berlangsung dengan cepat maupun berlangsung dengan lambat.Dalam industri, suatu reaksi perlu dikondisikan sedemikian rupa sehingga produknya dapat diperoleh dalam waktu yang sesingkat mungkin. Oleh karena itu, dengan mempelajari kinetika reaksi seluruh faktor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi dapat dikendalikan sehingga lebih hemat dan efisien. Berkaitan dengan hal itu, dalam materi kinetika reaksi ini akan dipelajari tentang laju reaksi, orde reaksi, tetapan kecepatan reaksi, dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju pada suatu rekasi kimia.Mempelajari kinetika reaksi berhubungan juga dengan proses-proses yang dilakukan oleh seorang farmasis. Peranan reaksi kimia dalam bidang farmasi sangat besar. Dengan mempelajari reaksi kimia maka seorang farmasi dapat memperkirakan kapan suatu obat kadaluarsa, mengetahui kecepatan suatu obat berekasi dalam tubuh, serta berperan dalam proses suatu pembuatan obat. Oleh karena itu, percobaan kali ini dilakukan percobaan kinetika reaksi.B. Maksud PercobaanAdapun maksud percobaan adalah mengetahui cara menentukan orde reaksi, tetapan kecepatan reaksi, dan waktu paruh suatu reaksi serta mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan suatu reaksi.C. Tujuan PercobaanAdapun tujuan percobaan adalah untuk menentukan orde reaksi, tetapan kecepatan reaksi, dan waktu paruh suatu reaksi serta untuk menentukan faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi.D. Prinsip Percobaan Membuat larutan Na2S2O3 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dan HCl 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N kemudian mencampurkan larutan Na2S2O3 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dengan larutan HCl 0,1 N dan HCl 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dengan larutan Na2S2O3 0,1 N masing-masing sebanyak 5 mL. Mencampurkan larutan Na2S2O3 0,1 N dengan HCl 0,1 N sebanyak 5 mL pada suhu kamar, suhu 40 , suhu 50 , dan suhu 100 . Setelah itu, Menambahkan larutan asam formiat 0,1 M sebanyak 4 mL ke dalam kalium permanganat 0,01 N sebanyak 0,5 mL kemudian dicukupkan volumenya dengan aquadest hingga 50 mL dan catat kadar yang didapatkan kalium permanganat pada waktu-waktu tertentu.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAA. Teori UmumPrinsip yang mendasari semua ilmu kinetika adalah hukum aksi. Hukum ini menyatakan bahwa reaksi kimia yaitu kecepatan reaksi sebanding dengan massa aktif senyawa yang bereaksi. Dalam pratiknya, 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 (Cairns , 2004).Kinetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Laju (kecepatan) reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap satuan waktu. Laju rekasi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan dengan persamaan laju reaksi (Petrucci , 1987).Tujuan utama kinetika ialah menjelaskan bagaimana laju bergantung pada konsentrasi reaktan dan mengetahui mekanisme suatu reaksi berdasarkan pengetahuan tentang laju reaksi yang diperoleh dari eksperimen (Oxtoby, 2003).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 sistem (Crys , 2003).Persamaan laju reaksi secara umum ditulis sebagai berikut (Petrucci , 1987) :R = k [A]m[B]nK sebagai konstanta laju reaksi, m dan n orde parsial masing-masing pereaksi.Orde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hukum laju reaksi, reaksi yang berlangsung dengan konstan, tidak bergantung pada konsentrasi pereaksi disebut orde reaksi nol. Reaksi orde pertama lebih sering menampakkan konsentrasi tunggal dalam hukum laju, dan konsentrasi tersebut berpangkat satu. Rumusan yang paling umum dari hukum laju reaksi orde dua adalah konsentrasi tunggal berpangkat dua atau dua konsentrasi masing-masing berpangkat satu (Hiskia, 1992).Orde reaksi menggambarkan bentuk matematik di mana hasil percobaan dapat dtunjukkan. Orde reaksi hanya dapat dihitung secara eksperimen, dan hanya dapat diramalkan jika suatu mekanisme reaksi diketahui ke seluruh orde reaksi yang dapat ditentukan sebagai jumlah dari eksponen untuk masing-masing reaktan, sedangkan harga eksponen untuk masing-masing reaktan dikenal sebagai orde reaksi untuk komponen itu (Dogra, 1984)Orde reaksi dapat ditentukan dengan beberapa metode, yakni (Martin , 1993) :1. Metode SubsitusiData yang terkumpul dari hasil pengamatan jalannya suatu reaksi disubtitusikan ke dalam bentuk integral dari persamaan berbagai orde reaksi. Jika persamaan itu menghasilkan harga K yang konstan dalam batas-batas variasi percobaan, maka reaksi dianggap berjalan sesuai dengan orde tersebut.2. Metode GrafikPlot data dalam bentuk grafik dapat digunakan untuk mengetahui orde reaksi tersebut. Jika konsentrasi diplot terhadap t dan didapatkan garis lurus, reaksi adalah orde nol. Reaksi dikatakan orde pertama bila log (a-x) terhadap t menghasilkan garis lurus. Suatu reaksi orde-kedua akan memberikan garis lurus bila 1/(a-x) diplot terhadap t (jika konsentrasi mula-mula sama). Jika plot 1/(a-x)2terhadap t menghasilkan garis lurus dengan seluruh reaktan sama konsentrasi mula-mulanya.3. Metode Waktu Paruh.Dalam reaksi orde, waktu paruh sebanding dengan konsentrasi awal a, waktu paruh reaksi orde pertama tidak bergantung pada a, waktu paruh untuk reaksi orde kedua, dimana a=b sebanding dengan 1/a.Waktu paruh (t1/2) suatu zat radioaktif merupakan waktu yang diperlukan oleh separuh dari bobot awal tertentu dari zat itu untuk berubah menjadi zat lain.Waktu paruh didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan bila separuh konsentrasi dari suatu reaktan digunakan. Waktu paruh dapat ditentukan dengan tepat hanya jika satu jenis reaktan terlibat, tetapi jika suatu reaksi berlangsung antara jenis reaktan yang berbeda, waktu paruh harus ditentukan terhadap reaktan tertentu saja (Dogra, 1984)Proses laju merupakan hal dasar yang perlu diperhatikan bagi setiap orang yang berkaitan kefarmasiaan, mulai dari pengusaha obat sampai ke pasien. Pengusaha obat harus dengan jelas menunjukkan bahwa bentuk obat atau sediaan yang dihasilkannya cukup stabil sehingga dapat disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama, dimana obat tidak berubah menjadi zat tidak berkhasiat atau racun, ahli farmasi harus mengetahui kestabilan potensial dari obat yang dibuatnya. Dokter dan pasien harus diyakinkan bahwa obat yang ditulis atau digunakannya akan sampai pada tempat pengobatan dalam konsentrasi yang cukup untuk mencapai efek pengobatan yang diinginkan. Ada beberapa prinsip dan proses laju yang berkaitan dimasukkan dalam rantai peristiwa ini yaitu : kestabilan dan tak tercampurkan, disolusi, proses absorbi, distribusi, dan eliminasi, dan kerja obat pada tingkat molekuler obat (Martin, 1993).Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi (Oxtoby , 2001) :1. KonsentrasiKecepatan reaksi bergantung pada banyak faktor konsentrasi mempengaruhi laju reaksi karena banyaknya partikel yang lebih banyak tumbukan dan membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan.2. SuhuKenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehinga semakin banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan. Berdasarkan teori tumbukan, reaksi terjadi bila molekul bertumbukan dengan energi yang cukup besar disebut energi aktivasi.3. Luas PermukaanLuas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan.4. KatalisKatalis ialah zat yang mengambil bagian dalam reaksi kimia dan mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak mengalami perubahan kimia yang permanen. Jadi, katalis tidak muncul dalam laju persamaan kimia secara keseluruhan, tetapi kehadirannya sangat mempengaruhi hukum laju, memodifikasi dan mempercepat lintasan yang ada.Katalis menimbulkan efek yang nyata pada laju reaksi meskipun dengan jumlah yang sangat sedikit. Dalam kimia industri, banyak upaya untuk menemukan katalis yang akan mempercepat reaksi tertentu tanpa meningkatkan timbulnya produk yang tidak diinginkan.Pengetahuan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi berguna dalam mengontrol kecepatan reaksi berlangsung cepat, seperti pembuatan amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan zat tertentu. Akan tetapi kadangkala kita ingin memperlambat laju reaksi, seperti mengatasi berkaratnya besi, memperlambat pembusukan makanan oleh bakteri, dan sebagainya (Syukri, 1999)Contoh lain yang berlangsung dengan cepat adalah reaksi antara larutan natrium tiosulfat dengan asam klorida encer yang akan membentuk, yaitu endapan belerang beberapa saat kemudian (Anonim , 2008).B. Uraian Bahan1. Aquadest(Dirjen POM, 1979 : 96)Nama resmi: AQUA DESTILLATANama lain: Air sulingRM / BM: H2O / 18,02 gram/molRumus Struktur: H-O-HPemerian: Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa.Penyimpanan: Dalam wadah tertutup rapatKegunaan: Zat pelarut2. Asam Formiat(Dirjen POM , 1979 : 648)Nama resmi: ACIDUM FORMICNama lain: Asam SemutRM/BM: HCOOH / 46,03 gram/molRumus Struktur: O CHHPemerian:Cairan, tidak berwarna, bau sangat tajam, sangat korosifKelarutan: Dapat bercampur dengan air dan etanol (95%) PPenyimpanan: Dalam wadah tertutup baikKegunaan: Sebagai sampel3. Asam Klorida (Dirjen POM, 1979 : 53)Nama resmi: ACIDUM HYDROCHLORIDUMNama lain: Asam kloridaRM / BM: HCl / 36,46 gram/molRumus Struktur: H - ClPemerian:Cairan tidak berwarna, berasap, bau merangsang. Jika diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau hilang.Penyimpanan: Dalam wadah tertutup rapatKegunaan: Zat tambahan.4. Natrium Tiosulfat(Dirjen POM , 1979 : 428)Nama resmi: NATRII THIOSULFASNama lain: Natrium TiosulfatRM / BM: Na2S2O3 / 248,17 gram/molPemerian :Hablur besar tidak berwarna atau serbuk hablur kasarPenyimpanan: Dalam wadah tertutup rapatKegunaan: Antidotum sianida5. Kalium Permanganat (Dirjen POM , 1979 : 330)Nama resmi: KALII PERMANGANASNama lain: Kalium permanganateRM/BM: KMnO4/158,03 gram/mol ORumus Struktu: K+ Mn - O O OPemerian :Hablur mengkilap, ungu tua atau hampir hitam, tidak berbau, sepat.Kelarutan:Larut dalam 16 bagian air, mudah larut dalamair mendidih.Kegunaan: Sebagai katalisator

BAB IIIMETODE KERJAA. AlatAdapun alat yang digunakan adalah aluminium foil, batang pengaduk, corong, erlenmeyer 100 mL 3 buah, gelas ukur 100 mL 1 buah, gelas kimia 250 mL 4 buah, gelas kimia 500 mL 3 buah, kompor gas 1 buah, labu takar 100 mL 1 buah, penanganas air 1 buah, pipet volume 5 mL 2 buah, stopwatch, termometer 3 buah, dan vial sebanyak 8 buah. B. BahanAdapun bahan yang digunakan adalah aquadest, larutan asam formiat,0,1 M larutan HCl 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N, larutan kalium permanganate 0,01 N, dan larutan Na2S2O3 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 NC. Cara Kerjaa. Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi Dibuat larutan Na2S2O3 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dan larutan HCl 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N Dicampur larutan HCl 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dengan larutan larutan Na2S2O3 0,1 N ke dalam vial masing-masing sebanyak 5 mL. Kemudian dicampur lagi larutan Na2S2O3 0,01 N; 0,1 N; dan 0,5 N dengan larutan HCl 0,1 N ke dalam vial sebanyak 5 mL. Dicatat waktu yang diperlukan hingga larutan menjadi mulai keruhb. Pengaruh Suhu Terhadap Laju Reaksi Diisi vial (1) dengan larutan Na2S2O3 0,1 N sebanyak 5 mL Diisi vial (2) dengan larutan HCl 0,1 N sebanyak 5 mL Diukur kedua larutan suhu hingga suhu kamar, suhu 40 , suhu 50 , dan suhu 100 Ditambahkan larutan HCl 0,1 N ke dalam larutan Na2S2O3 0,1 N dengan keadaan suhu tersebut Dicatat waktu yang diperlukanc. Menentukan Orde Reaksi, Tetapan Laju Reaksi, dan Waktu Paruh Ditambahkan larutan asam formiat 0,1 M sebanyak 4 mL ke dalam larutan kalium permanganat 0,01 N sebanyak 0,5 mL Dicukupkan volumenya dengan aquadest hingga 50 mL Dicatat kadar KMnO4 pada waktu-waktu tertentu

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil Percobaana. Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju ReaksiT )t (detik)

Suhu Kamar79

Suhu 4035

Suhu 5032

Suhu 1008

b. Pengaruh Suhu Terhadap Laju ReaksiC (M)t (detik)

HCl 0,01116

HCl 0,165

HCl 0,543

Na2S2O3 0,01692

Na2S2O3 0,151

Na2S2O3 0,511

c. Menentukan Orde Reaksi dan Laju Reaksit (menit)C (ppm)Log C1/C

30,081-1,09112,345

60.076-1,11913,157

90,07-1,15514,285

120,069-1,16114,492

150,068-1,16714,705

B. PembahasanKinetika reaksi merupakan suatu cabang ilmu yang mempelajari tentang proses laju reaksi yang dipengaruhi oleh beberapa dari faktor laju reaksi. Laju reaksi itu sendiri merupakan hasil dari perubahan kadar terhadap waktu oleh suatu reaksi kimia. Laju reaksi ini ditentukan oleh kecepatan terbentuknya zat hasil dan kecepatan pengurangan yang pada reaktan. Selain itu, laju reaksi juga merupakan hasil kali dari konsentrasi-konsentrasi yang dipangkatkan dengan nilai orde reaksi dan konstanta reaksi.Tujuan dari percobaan kali ini adalah untuk menentukan orde reaksi, tetapan kecepatan reaksi, dan waktu paruh reaksi, serta menentukan faktor yang mempengaruhi suatu proses reaksi. Pengetahuan mengenai faktor yang mempengaruhi suatu reaksi ini sangat berpengaruh dalam pembuatan obat yang berkaitan dengan waktu paruh maupun kecepatan reaksi dalam dunia farmasi.Pada penetuan orde reaksi, tetapan kecepatan reaksi, dan waktu paruh reaksi ini dilakukan dengan pencatatan kadar yang digunakan pada waktu-waktu yang tertentu yang nantinya dapat berfungsi untuk penentuan orde suatu reaksi sehingga mendapatkan nilai konstanta dengan menggunakan bantuan rumus y = a + bx dengan rumus orde yang telah ditentukan. Kemudian dari hal tersebutlah waktu paruh dari suatu reaksi didapatkan.Selain itu, larutan KMnO4 (kalium permanganat) juga digunakan pada percobaan ini karena larutan tersebut merupakan katalisator yang berguna untuk mempercepat reaksi pada suasana asam pada HCOOH (asam formiat).Adapun hasil yang didapatkan adalah orde reaksi larutan merupakan orde reaksi 2 dengan konstanta reaksi 0,2018 dan waktu paruh 0,4136 menit.Kemudian pada percobaan pengaruh konsentrasi dengan laju reaksi dilakukan pencampuran larutan natrium tiosulfat dan asam klorida sehingga menimbukan endapan belerang dengan cepat. Hal ini terjadi karena reaksi terjadi dengan natrium tiosulfat. Pencampuran larutan dilakukan dengan konsentrasi yang berbeda nantinya berguna untuk mengetahui pengaruh konsentrasi.Kemudian untuk percobaan pengaruh suhu untuk laju reaksi dilakukan pencampuran larutan natrium tiosulfat dengan larutan asam klorida dibutuhkan termometer untuk mengetahui pengaruh suhu.Adapun hasil yang didapat adalah suhu dan konsentrasi merupakan faktor yang mempengaruhi laju reaksi dimana semakin tinggi suhu maka semakin cepat terjadi laju reaksi dan semakin banyak konsentrasi maka semakin cepat terjadi laju reaksi.

BAB VPENUTUPA. KesimpulanAdapun kesimpulan yang didapat adalah :a. Campuran larutan asam formiat 0,1 M dengan larutan kalium permanganat 0,01 N merupakan orde reaksi 2 dengan tetapan kecepatan reaksi 0,2018 dan waktu paruh reaksi 0,4136 menitb. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi, yakni :1. SuhuSemakin tinggi suhu maka laju reaksi semakin cepat2. KonsentrasiSemakin besar konsentrasi maka laju reaksi semakin cepat3. KatalisSuatu zat yang mempercepat laju reaksiB. SaranAdapun saran yang dapat diberikan adalah agar percobaan dilakukan dengan teliti, praktikan memahami percobaan yang dilakukan, serta bahan-bahan maupun alat yang digunakan diperlengkap agar percobaan dapat dilakukan dengan baik.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2008. Kimia Dasar. Makassar : Universitas Hasanuddin.Cairns , Donald. 2004. Intisari Kimia Farmasi. Diterjemahkan Oleh : Rini Maya Puspita. Jakarta : EGC.

Crys , Fajar P , dkk. 2003. Kimia Dasar 2. Yogyakarta : IMSTEP UNY.

Dirjen POM. 1979.Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.

Dogra , S. K. 1984. Kimia Fisika dan Soal-Soal. Jakarta : Universitas Indonesia Press.

Hiskia , Achmad. 1992. Wujud Zat dan Kesetimbangan Kimia. Bandung : Citra Aditya Bakti.

Martin , Alfred , dkk. 1993. Farmasi Fisika. Jakarta : Universitas Indonesia Press.

Oxtoby , dkk. 2003. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Diterjemahkan Oleh : Suminar Setiati. Jakarta : Erlangga.

Petrucci , Ralph H. 1987. Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2. Diterjemahkan Oleh : Suminar Achmadi. Jakarta : Erlangga.

Syukri , S. 1999. Kimia Dasar Jilid 2. Bandung : ITB.

LAMPIRANPerhitungan PengenceranNa2S2O3 0,01 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,01 100 V1 = 1 mLNa2S2O3 0,1 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,1 100 V1 = 10 mLNa2S2O3 0,5 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,5 100 V1 = 50 mLHCl 0,01 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,01 100 V1 = 1 mLHCl 0,1 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,1 100 V1 = 10 mLHCl 0,5 NM1 V1 = M2 V2 1 V1 = 0,5 100 V1 = 50 mL Orde ReaksiOrde Nol :a = 0,0827b = - 0,0011r = - 0,9417Orde Satu :a = - 1,0804b = - 0,0646r = - 0,9435Orde Dua :a = 11,9803b = 0,2018r = 0,9498Orde pada data ini adalah ode 2 karena nilai r (korelasi) mendekati + 1 Tetapan Laju Reaksi

y = a + b xK = bK = 0,2018 Waktu Paruht = = = = 0,4136 menit