Laporan Laju Reaksi

29

Transcript of Laporan Laju Reaksi

LEMBAR PENGESAHAN

PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

PERCOBAAN KE-5

LAJU REAKSI

DISUSUN OLEH

KELOMPOK 6

FAKULTAS TEKNIK, JURUSAN S.1 TEKNIK SIPIL

ABDUL SALAM NIM. 08090150

HASBYULLAH AS NIM. 0809015030

JERRY FEBRIAN NIM. 08090150

LISA MOLIDA NIM. 0809015046

MIRSA BAYU NIM. 08090150

MISNAWATI MEGASARI NIM. 08090150

Samarinda, 13 Desember 2008

Dosen Pembimbing

WinniNIP. 132 283 227

Asisten Praktikum

Setiawan AryoNIM. 04.44952.01381.08

Mengetahui,Kepala Laboratorium Kimia Analitik-Fisik

Drs. Teguh Wirawan, M.SiNIP. 132 090 591

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan……………………………………………………... i

Daftar isi………………………………………………………………… ii

BAB. 1 Pendahuluan............................................................................... 1

1.1 Latar belakang............................................................................ 1

1.2 Tujuan percobaan...................................................................... 2

BAB. 2 Tinjauan Pustaka....................................................................... 3

BAB. 3 Metodologi Percobaan............................................................... 9

3.1 Alat dan bahan........................................................................... 9

3.2 Prosedur percobaan................................................................... 9

BAB. 4 Hasil dan Pembahasan.............................................................. 11

4.1 Hasil pengamatan....................................................................... 11

4.2 Reaksi dan Perhitungan............................................................... 11

4.3 Pembahasan................................................................................. 12

BAB. 5 Penutup....................................................................................... 15

5.1 Kesimpulan................................................................................. 15

5.2 Saran............................................................................................ 15

Daftar Pustaka........................................................................................... 16

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses industri yang melibatkan adanya reaksi kimia memerlukan

peranan ilmu kimia yang memberi dasar untuk mengatur agar suatu proses

industri dapat menghasilkan bahan industri sebanyak-banyaknya dalam waktu

sesingkat-singkatnya. Disisi lain, terdapat reaksi kimia yang dikehendaki berjalan

lambat, misalnya bagaimana agar buah tidak cepat membusuk, memperlambat

proses pembusukan makanan dan bagaimana memperlambat perkaratan logam.

Masalah diatas adalah permasalahan bagaimana mempercepat suatu

reaksi berlangsung dalam waktu yang sesingkat-singkatnya. Dalam ilmu kimia

dikenal dengan nama laju reaksi yaitu cepat lambatnya suatu reaksi itu

berlangsung atau perubahan konsentrasi pereaksi persatuan waktu. Untuk

mempercepat laju reaksi, dalam ilmu kimia dikenal dengan adanya teori

tumbukan yaitu mengenai percepatan tumbukan antar molekul, konsentrasi yaitu

banyaknya kandungan zat. Luas permukaan yaitu berupa serbuk dengan

penampang luas yang dapat mempercepat berlangsungnya reaksi, suhu yaitu

semakin tinggi suhu maka semakin cepat pula reaksi berlangsung dan yang

terakhir adalah katalisator yaitu zat yang dapat mempercepat suatu reaksi tanpa

mengalami perubahan yang berarti dan tidak kekal.

Percobaan kali ini dilakukan untuk mengetahui faktor-faktor yang

mempengaruhi laju reaksi dalam perubahan laju reaksi. Sebagai contoh perubahan

suhu dalam laju reaksi. Pada percobaan ini diselidiki apakah dengan

bertambahnya suhu laju reaksi suatu campuran akan ikut meningkat atau

sebaliknya begitu pula dengan bertambahnya konsentrasi.

1.2 Tujuan Percobaan

Mengetahui seberapa besar pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

Mengetahui seberapa besar pengaruh suhu terhadap laju suatu reaksi

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Cepat lambatnya suatui reaksi berlangsung disebut laju reaksi. Laju reaksi

dapat dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi persatuan

waktu. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol perliter, tetapi untuk reaksi fase

gas satuan konsentrasi dapat diganti dengan satuan tekanan, seperti Atmosfer (atm),

millimeter merkorium (mmHg) atau pascal (Pa). satuan waktu dapat detik, menit,

jam, hari, bulan bahkan tahun bergantung pada reaksi itu berjalan cepat atau lambat.

Dapat dirumuskan sebagai berikut.

Untuk mengukur laju reaksi, perlu menganalisis secara langsung maupun tak

langsung banyaknya produk yang terbentuk atau banyaknya pereaksi yang tersisa

setelah penggal-penggal waktu tertentu.

Reaksi kimia menyangkut perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi

hasil reaksi (produk), yang dinyatakan dalam persamaan reaksi:

Seperi halnya contoh diatas, maka laju reaksi dapat dinyatakan sebagai berkurangnya

jumlah pereksi untuk setiap satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi

untuk setiap satuan waktu.

Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai

konsentrasi molar atau molaritas (M). Dengan demikian maka laju reaksi menyatakan

berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi

setiap satuan waktu. Satuan laju reaksi umumnya dinyatakan dalam satuan mol.dm -

3.det-1 atau mol/Liter detik. Satuan mol dm-3 atau molaritas, merupakan satuan

konsentrasi larutan.

Penentuan laju reaksi dapat dilakukan dengan cara fisika atau kimia.

Dengan cara fisika, penentuan konsentrasinya dilakukan secara tidak langsung yaitu

berdasarkan sifat-sifat fisis campuran yang dipengaruhi oleh konsentrasi campuran,

misalnya daya hantar listrik, tekanan (untuk reaksi gas). Adsorpsi cahaya dan lainnya.

Penentuan secara kimia dilakukan dengan menghentikan reaksi secara tiba-tiba

(reaksi dibekukan). Setelah selang waktu tertentu, kemudian konsentrasinya

ditentukan dngan metode analisis kimia.

Dalam laju reaksi dikenal juga laju reaksi sesat, yaitu laju reaksi rata-rata

yang dihitung dalam selang waktu yang berbeda-beda dan diperlukan perhitungan

laju reaksi yang berlaku dalam setiap saat. Lajureaksi juga dapat ditentukan melalui

cara grafik. Laju reaksi sesaat merupkan gradient dari kurva antara waktu dengan

perubahan konsentrasi pada selang waktu tertentu. Oleh karena itu, terdapat suatu

bilangan tetap yang merupakan angka faktor perkalian terhadap konsentrasi yang

disebut sebagai tetapan laju reaksi (K). dengan demikian, laju reaksi sesaat secara

umum dapat dinyatakan sebagai :

Laju reaksi ≈ K [Konsentrasi Zat]

FAKTOR –FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

1. Teori Tumbukan

Suatu zat dapat bereaksi denganz at lain apabila partikel-partikelnya

saling bertumbukan. Tumbukan yang terjadi tersebut akan menghasilkan energi

untuk memulai terjadinya reaksi. Terjadinya tumbukan antar partikel disebabkan

oleh karena partikel-partikel (molekul-molekul) zat selalu bergerak dengan arah

yang tidak teratur. Tumbukan antar partikel yang bereaksi tidak selalu

menghasilkan energi yang cukup dapat menghasilkan reaksi.

Energi yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rreaksi disebut energi

pengaktifan. Energi pengaktifan merupakan energi minimum agar suatu reaksi

dapat berlangsung.

2. Konsentrasi

Secara umum konsentrasi pereaksi akan mempengaruhi laju reaksi.

Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi adalah khas untuk setiap reaksi.

Semakin tinggi konsentrasi berarti makin banyak molekul-molekul dalam setiap

satuan luas ruangan, dengan demikian tumbukan antar molekul makin sering

terjadi. Semakin banyak tumbukan yang terjadi berarti kemungkinan untuk

menghasilkan tumbukan efektif semakin besar dan reaksi berlangsung lebih

cepat. Untuk beberapa reaksi, laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan

matematik yang dikenal dengan hukum laju reaksi atau persamaan laju reaksi.

Pangkat-pangkat dalam persamaan laju reaksi dinamakan orde reaksi.

Menentukan orde reaksi dari suatu reaksi kimia pda prinsipnya menentukan

seberapa besar pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksinya.

3. Luas Permukaan

Reaksi yang berlangsung dalam system homogen sangat berbeda dengan

reaksi yang berlangsung dalam system heterogen. Pada reaksi yang homogen,

campuran zatnya bercampur seluruhnya. Hal ini dapat mempercepat

berlangsungnya reaksi kimia karena molekul-molekul ini dapat bersentuhan satu

sama lainnya. Dalam system heterogen, reaksi hanya berlangsung pada bidang-

bidang perbatasan dan pada bidang-bidang yang bersentuhan dari kedua fase.

Reaksi kimia dapat berlangsung jika molekul-molekul, atom-atom atau

ion-ion dari zat-zat yang bereaksi terlebih dahulu bertumbukan. Makin halus

suatu zat maka makin luas permukaannya sehingga makin besar kemungkinan

bereaksi dan makin cepat reaksi itu berlangsung. Sebagai contoh reaksi heterogen

adalah logam zink dengan larutan asam klorida. Laju reaksi selain dipengaruhi

oleh konsentrasi asam klorida juga dipengaruhi oleh kondisi logam zink. Dalam

jumlah (massa) yang sama butiran logam zink akan bereaksi lebih lambat dari

pada serbuk zink. Reaksi terjadi antara molekul-molekul asam klorida dalam

larutan dengan atom-atom zink yang bersentuhan langsung dengan asam klorida.

Pada butiran zink, atom-atom zink yang bersentuhan langsung dengan asam

klorida lebih sedikit dari pada serbuk zink, sebab atom-atom zink yang

bersentuhan hanya atom zink yang berada dipermukaan butiran. Akan tetapi bila

butiran zink dipisah menjadi butiran-butiran yang lebih kecil atau menjadi serbuk,

maka atom-atom zink yang semula didalam akan berada dipermukaan dan

terdapat lebih banyak atom zink yang secara bersamaan bereaksi dengan larutan

asam klorida. Dengan menggunakan teori tumbukan dapat dijelaskan bahwa

semakin luas permukaan zat padat semakin banyak tempat terjadinya tumbukan

antar partikel zat yang bereaksi.

4. Temperatur

Harga tetapan laju reaksi (K) akan berubah bila suhunya berubah. Laju

reaksi meningkat dengan naiknya suhu. Biasanya kenaikkan suhu sebesar 100C

akan menyebabkan kenaikan laju reaksi dua atau tiga kali. Kenaikkan laju reaksi

ini disebabkan dengan kenaikkan suhu akan menyebabkan makin cepatnya

molekul-molekul pereaksi bergerak, sehingga memperbesar kemungkinan

terjadinya tabrakan antar molekul. Energi yang diperlukan untuk menghasilkan

tabrakan yang efektif atau untuk menghasilkan suatu reaksi disebut energi

pengaktifan kinetik.

5. Katalisator

Beberapa reaksi kimia yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan

menambahkan suatu zat kedalamnya, tetapi zat tersebut setelah reaksi selesai

ternyata tidak berubah. Misalnya pada peruraian kalium klorat untuk

menghasilkan gas oksigen.

Reaksi berlangsung pada suhu tinggi dan berjalan lambat, tetapi dengan

penambahan kristal MnO2 kedalamnya ternyata reaksi akan dapat berlangsung

dengan lebih cepat pada suhu yang lebih rendah. Setelah semua KClO3 terurai

ternyata MnO2 masih tetap ada (tidak berubah). Dalam reaksi tersebut MnO2

disebut sebagai katalisator.

Katalisator adalah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa

dirinya mengalami perubahan yang kekal. Suatu katalisator mungkin akan terlibat

dalam proses reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi berlangsung, tetapi

setelah reaksi itu selesai maka katalisator akan diperoleh kembali dalam jumlah

yang sama. Katalisator mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya

reaksi. Jalur reaksi yang ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi yang lebih

rendah dari pada jalur reaksi yang biasa ditempuh. Jadi dapat dikatakan bahwa

katalisator berperan dalam menurunkan energi aktivasi. Ada dua cara yang

dilakukan katalisator dalam mempercepat reaksi kimia :

A. Pembentukan senyawa antara

Umumnya reaksi berjalan lambat bila energi aktivasi suatu reaksi

terlalu tinggi. Agar reaksi dapat berlangsung cepat, maka dapat dilakukan

dengan cara menurunkan energi aktivasi. Utnuk menurunkan energi aktivasi

dapat dilakukan dengan cara mencari senyawa antara lain yang berenergi

lebih rendah. Fungsi katalis dalam hal ini mengubah jalannya reaksi sehingga

diperoleh senyawa antara yang energinya relative rendah. Katalisator

homogen adalah katalisator yang mempunyai fase yang sama dengan zat

pereaksi yang dikatalis.

B. Adsorpsi

Proses katalisasi dengan cara adsorpsi umumnya dilakukan oleh

katalisator homogen, yaitu katalisator yang fasenya tidak sama dengan fase

zat yang dikatalis. Pada proses adsorpsi, molekul-molekul pereaksi akan

teradsorpsi pada permukaan katalisator, dengan terserapnya pereaksi di

permukaan katalisator mengakibatkan zat-zat pereaksi terkonsentrasi

dipermukaan katalisator dan ini akan mempercepat reaksi. Kemungkinan yang

lain, karena pereaksi-pereaksi teradsorpsi di permukaan katalisator akan dapat

menimbulkan gaya tarik antar molekul yang bereaksi, dan ini menyebabkan

molekul-molekul tersebut menjadi reaktif.

Agar katalisator tersebut berlangsung efektif, katalisator tidak boleh

mengadsorpsi zat hasil reaksi dan dengan demikian permukaan logam akan

segera ditempati oleh molekul baru. Bila zat pereaksi atau pengotor

teradsorpsi dengan kuat oleh katalisator menyebabkan permukaan katalis

menjadi ridak aktif. Dalam keadaan demikian, katalisator dikatakan teracuni

dan ini akan menghambat reaksi. Contoh katali adsorpsi adalah nikel pada

pembuatan margarin.

HUKUM LAJU REAKSI

Dari percobaan penentuan laju reaksi menunjukkan bahwa laju reaksi akan

menurun dengan bertambahnya waktu. Hal itu berari ada hubungan antara konsentrasi

zat yang tersisa saat itu dengan laju reaksi. Umumnya laju reaksi tergantung pada

konsentrasi awal dari zat-zat pereaksi. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum laju

reaksi atau persamaan laju reaksi .

Secara umum untuk reaksi pA + qB rC

V = K[A]m[B]n

dengan, V = Laju reaksi (mol dm-3 det-1)

K = tetapan laju reaksi

m = tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap A

n = tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap B

[A]= Konsentrasi awal A (mol dm-3)

[B] = Konsentrasi awal B (mol dm-3)

Tingkat reaksi total adalah jumlah total dari tingkat reaksi semua pereaksi. Tingkat

reaksi nol (0) berarti laju reaksi tersebut tidak terpengaruh oleh konsentrasi pereaksi,

tetapi hanya tergantung pada harga tetapan laju reaksi (K). harga K tergantung pada

suhu, jika suhunya tetap harga K juag tetap. Satuan harga K dapat berubah tergantung

pada tingkat (orde) reaksi totalnya.

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Gelas kimia

Gelas ukur

Stopwatch

Hot Plate

Termometer

Pipet

Tisu

3.1.2 Bahan

Larutan Na2S2O3 0,25 M

Larutan HCl 0,5 M

Larutan HCl 1 M

Larutan HCl 1,5 M

3.2 Prosedur Percobaan

1.Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi

- Disiapkan 3 gelas kimia dan diisi masing-masing 100 ml larutan Na2S2O3 0,25

M.

- Diambil 1 gelas kimia dan diletakkan diatas kertas putih yang telah diberi

tanda silang.

- Dimasukkan 10 ml larutan HCl 0,5 M kedalam gelas kimia tersebut dan

dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan HCl hingga tanda silang

tidak terlihat lagi dari atas gelas.

- Diulangi langkah yang sama untuk konsentrasi larutan HCl 1 M dan 1,5 M.

2. Pengaruh suhu pada laju reaksi

- Disiapkan 1 gelas kimia dan diisi dengan 100 ml larutan Na2S2O3 0,25 M.

- Dipanaskan larutan tersebut pada penangas air hingga suhunya 400C

kemudian letakkan diatas karats putih yang telah diberi tanda silang.

- Dimasukkan 10ml larutan HCl 1,5 M kedalam gelas kimia tersebut dan dicatat

waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan HCl hingga tanda silang

tidak terlihat lagi dari atas gelas.

- Dibandingkan data ini dengn hasil jika tanpa pemanasan.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

1. Pengaruh konsentrasi

No Kosentrasi larutan HCl Waktu (sekon)

1.

2.

3.

0,5M

1 M

1,5 M

21

20,27

19,53

2. Pengaruh suhu

No Suhu Waktu

1.

2.

400C

290C

10,43

19,65

4.2 Perhitungan

1. Pengaruh konsentrasi

Na2S2O3 + 2HcL

Jadi nilai K = 2,67 mol-1 dm-3 det-3

V = 0,008

2. Pengaruh suhu

NO Na2S2O3 HCl t(s) V

1.

2.

3.

0,003

0,003

0,003

0,005

0,010

0,015

34

25

20

0,03

0,04

0,05

3/4 = (1/2)n 4/5 = (1)m

Log ¾ = n. Log ½ m = 0

(Log 3 – Log 4) = n (log 1 – log 2) V = K [HCl]n

-0,13 = -0,30n 0,03 = K [0,005]0,4

n = 0,4 K = 0,08

a. Orde reaksinya n = 0,4 ; m = 0

b. nilai K = 0,08

4.3 Pembahasan

Pada prinsipnya laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi

pereaksi atau hasil reaksi persatuan waktu.

Dari hasil percobaan dapat kita lihat bahwa semakin besar konsentrasi

suatu zat, maka semakin cepat pula reaksi kimia yang berlangsung. Hal ini dapat

dilihat pada saat konsentrasi 0,5 M maka waktu yang diperlukan adalah 21 detik.

Sedangkan pada konsentrasi 1 M dan 1,5 M waktu yang diperlukan adalah 20,27

detik dan 19,53 detik.

Dari hasil percobaan dapat kita lihat bahwa semakin besar suhu suatu zat

maka semakin cepat pula reaksi kimia berlangsung. Hal ini dapat dilihat pada suhu

400C , maka waktu yang diperlukan adalah 10,53 detik. Sedangkan pada suhu 290C

waktu yang diperlukan adalah 19,65 detik. Kenaikan suhu akan menyebabkan makin

cepatnya molekul-molekul pereaksi bergerak sehingga memperbesar kemungkinan

terjadi tumbukan sehingga mengakibatkan reaksi kimia dapat berlangsung.

Faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi :

1. Luas Permukaan sentuh.

Dalam reaksi

Laju reaksi merupakan cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung atau

sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi persatuan waktu.

Konsentrasinya biasa dinyatakan dalam mol perliter. Orde reaksi adalah pangkat-

pangkat dalam persamaan laju reaksi. Menentukan orde reaksi dari suatu rekais

kimia pada prinsipnya menentukan sebarapa besar pengaruh perubahan

konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksinya. Katalisator adalah suatu zat yang

dapat mempercepat suatu reaksi, tanpa dirinya mengalami perubahan yang kekal.

Indicator adalah suatu zat atau bahan yang digunakan untuk mendeteksi keadaan

zat lain. Contoh katalisator adalan HCl dan MnO2, sedangkan contoh indicator

adalah kertas lakmus dan Fenolftalein (pp).

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi seperti teori tumbukan,

konsentrasi, luas permukaan sentuhan, suhu/temperatur dan katalisator.

Pemanasan sebesar 400C dirasa cukup untuk mempercepat laju reaksinya sebab

bila lebih akan terjadi penggelembungan yang berbahaya.

Pada percobaan laju reaksi, semakin besar konsentrasi larutan maka

semakin cepat laju reaksinya dan waktu untuk mencapai laju reaksi pun semakin

kecil. Jika dibuat grafik maka akan bergerak dari kanan bwah kekiri atas,

menandakan waktu yang diperlukan semakin sedikti. Jika suhu larutan diperbesar,

maka laju reaksi pun akan berjalan sangat cepat, jika dalam grafik akan terlihat

bagaimana arahnya. Dengan suhu yang tinggi dan konsentrasi yang besar akan

mengarahkan titik pertemuannya semakin mendekati nol. Gambar grafiknya

adalah sebagai berikut :

1. Grafik Pengaruh suhu

2. Grafik Pengaruh konsentrasi

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Laju reaksi dapat ditentukan dengan membandingkan antara laju reaksi

suatu percobaan. Nilai laju reaksi pada percobaan ini adalah :

A. Pengaruh konsentrasi

Konsentrasi V

1M

2M

3M

0,008

0,0086

0,0106

B. Pengaruh suhu (400C)

Konsentrasi V

1M

2M

3M

0,003

0,04

0,05

2. Semakin besar konsentrasi suatu zat maka laju reaksinya semakin besar

pula dan begitu pula sebaliknya, semakin kecil konsentrasi suatu zat maka

laju reaksinya semakin kecil.

3. Semakin besar suhu yang diberiklan pada larutan tertentu maka laju

rekasinya semakin besar. Hal ini disebabkan makin cepatnya molekul-

molekul pereaksi bergerak sehingga memperbesar kemungkinan

terjadinya tabrakan antar molekul.

5.2 Saran

Dalam praktikum laju reaksi selanjutnya diharapkan para praktikan

memperkecil kesalahan penggunaan alat seperti penggunaan termometer dan

stopwatch. Serta gunakan katalisator yang paling cepat mereaksikan.

DAFTAR PUSTAKA

Keenan, Kleinfeller, Wood. 1984. Kimia Untuk Universitas. Erlangga : Jakarta.

Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. PT. Bineka Cipta : Jakarta.

Wood Charles. 1996. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Erlangga : Jakarta.