LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II

PERCOBAAN I

KECEPATAN REAKSI ANTARA DISULFIT DENGAN ION YOD

OLEH :

NAMA: NONONG ISDAYANTI

STAMBUK: F1C1 13 025

KELOMPOK: I (SATU)

ASISTEN: HIKMAYANI

LABORATORIUM KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

I. PENDAHULUANA. Latar BelakangSalah satu kajian utama dalam ilmu kimia adalah mempelajari proses perubahan materi atau mekanisme reaksi. Tahap-tahap reaksi yang diajukan harus mengacu pada hukum laju yang ditentukan melalui percobaan di laboratorium. Hubungan antara hukum laju dan mekanisme reaksi diungkapkan melalui orde reaksi.Kecepatan suatu reaksi kimia bergantung pada konsentrasi pereaksi-pereaksinya. Sifat tersebut dapat ditentukan dengan cara mengukur perubahan kecepatan reaksi berdasarkan perubahan konsentrasi salah satu pereaksi, sedangkan konsentrasi pereaksi-pereaksi yang lain dibuat tetap.Laju reaksi berhubungan dengan waktu reaksi. Banyaknya reaksi-reaksi kimia yang berlangsung dalam hitungan hari bahkan mingguan, seperti perkaratan besi. Sebaliknya ada reaksi kimia yang berlangsung sangat cepat, misalnya reaksi netralisasi asam-basa. Berdasarkan uraian diatas sehingga dilakukan percobaan kecepatan reaksi antara peroksidisulfat dengan ion yod.

B. Rumusan MasalahRumusan masalah pada percobaan ini, yaitu :1. Bagaimana menunjukan kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi pereaksi ?2. Bagaimana menunjukan asumsi-asumsi yang digunakan dalam metode diferensial ?3. Bagaimana menentukan orde reaksi dan tetapan kecepatan reaksi pada suhu tertentu.C. TujuanTujuan pada percobaan ini, yaitu : 1. Untuk menunjukan kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi pereaksi.2. Untuk menunjukan asumsi-asumsi yang di gunakan dalam metode diferensial.3. Untuk menentukan orde reaksi dan tetapan kecepatan reaksi pada suhu tertentu.D. ManfaatManfaat pada percobaan ini, yaitu :1. Dapat menunjukan kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi pereaksi.2. Dapat menunjukan asumsi-asumsi yang di gunakan dalam metode diferensial.3. Dapatkan menentukan orde reaksi dan tetapan kecepatan reaksi pada suhu tertentu.II. TINJAUAN PUSTAKA

Kinetika reaksi mempelajari laju reaksi kimia secara kuantitatif dan mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut. Laju reaksi kimia adalah jumlah mol reaktan per satuan volume yang bereaksi dalam satuan waktu tertentu. Bila dibuat sebuah kurva penurunan konsentrasi reaktan sebagai fungsi waktu, maka akan diperoleh kurva bahwa slope kurvanya pada setiap titik selalu negatif, karena konsentrasi reaktan selalu menurun. Jadi laju reaksi pada setiap titik sepanjang kurva = - dC/dt. Tetapi apabila laju reaksi dituliskan sebagai laju pembentukan produk, maka laju reaksi akan bernilai positif. Jika konsentrasi produk setelah reaksi berlangsung t detik adalah x mol dm-3, maka laju reaksinya + dx/dt. Pengukuran kinetika reaksi pertama kali dilakukan oleh Wichelny menyimpulkan bahwa laju reaksi pada setiap waktu sebanding dengan konsentrasi (C) yang tersisa pada setiap waktu, secara matematik dapat dituliskan dC/dt = k.C, dan dC/dt = sering kali disebut sebagai differential rate expression dan k = konstante laju reaksi Laju atau kecepatan reaksi didefinisikan sebagai banyaknya mol/liter suatu zat yang dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu (Pratiyono, 2011).Laju reaksi berbanding terbalik dengan waktu dan berbanding lurus dengan konsentrasi, semakin tinggi konsentrasi reaktan maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat (Keenan, 1986).Suatu permasalahan yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari dapat dimodelkan dengan menggunakan persamaan matematika. Salah satu bentuk persamaan matematika yang digunakan adalah persamaan diferensial. Tidak semua persamaan diferensial dapat diselesaikan secara analitis, alternatif yang dapat digunakan adalah dengan mensimulasikan model melalui pendekatan numerik. Metode beda hingga akan digunakan untuk menentukan solusi dari persamaan diferensial, dan secara khusus diterapkan untuk menyelesaikan model yang menggunakan persamaan diferensial biasa apabila diketahui nilai batasnya (Rainarly, 2012). Perubahan pada reaksi kimia adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan makin sedikit, sedangkan produk makin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju bertambahnya produk. Satuan konsentrasi yang digunakan adalah molaritas (M) atau mol per liter (mol. L-1). Satuan waktu yang digunakan biasanya detik (dt). Sehingga laju reaksi mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. dt-1 atau M.dt-1). (Azizah, 2012).Suatu reaksi dapat dikelompokkan berdasarkan ordenya. Orde reaksi suatu pereaksi sama dengan pangkat konsentrasi pereaksi tersebut dalam hokum laju, yang hanya dapat ditentukan secara percobaan (Sunarya, 2012).

III. METODOLOGI PRAKTIKUMA. Waktu dan TempatPraktikum ini dilaksanakan pada hari Jumat, tanggal 13 Maret 2015 pada pukul 07.30-10.00 Bertempat di Laboratorium Kimia Fisika, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari.B. Alat dan Bahan1. AlatAlat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah rak tabung 2 buah, tabung reaksi 10 buah, pipet (mL dan 10 mL), dan stopwatch.2. BahanBahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah S2O52- , S4O52-, I, larutan kanji 3 %.

C. Prosedur KerjaA. Siapkan system sampai dengan 10 seperti ditunjukan pada Tabel 1. Dengan menggunakan metode berikut :1. Istilah kedalam 10 buah tabung reaksi yang bersih dan kering masing-masing 10,9,8,7,6,5,4,3,2, dan 1 mL larutan S2O82- dengan menggunakan pipet mohr. Tambahkan akuades kedalam masing-masing tabung (kecuali tabung yang berisi S2O82- sebanyak 10 mL) sampai volumenya tepat 10 mL (larutan ini disebut larutan A).2. Kedalam 10 buah tabung reaksi lainnya dimasukkan masing-masing 10 mL 1,1 mL S2O32- dari mikroburet dan 1 mL larutan kanji (larutan ini disebut larutan B).3. Campurkan isi tabung pertama dari larutan A dengan salah satu tabung dari larutn B dengan cara sebagai berikut : maukkan isi tabung larutan A kedalam tabung B dan tuangkan kembali kedalam tabung A secepat mungkin. Pengukuran waktu dimulai pada saat menuangkan isi tabung A ke tabung B dan berakhir pada saat terjadi perubahan warna (perubahan warna terjadi sedikit demi sedikit).4. Untuk tabung 2 sampai dengan 10, perlakuanny sama dengan perlakuan tabung 1.B. Kemudian siapkan system 11 sampai dengan 20 sebagai berikut :1. Istilah kedalam 10 buah tabung reaksi yang bersih dan kering masing-masing 10 mL larutan S2O82- dengan menggunakan pipet Mohr (larutan ini disebut larutan C).2. Kedalam 10 buah tabung reaksi lainnya dimasukkan masing-masing 10,9,8,7,6,5,4,3,2, dan 1 mL larutan I- dengan menggunakan pipet Mohr dan tambahkan akuades kedalam masing-masing tabung (kecuali tabung yang berisi I- sebanyak 1 mL S2O32 dari mikroburet dan 1 mL larutan kanji (Larutan ini disebut larutan D)3. Campurkan isi tabung pertama dari larutan C dengan salah satu tabung dari larutan D dengan cara yang sama seperti yang dilakukan pada langkah A.3 diatas.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil Pengamatan1. Data PengamatanSistemTabung 1Tabung IIWaktu (s)S4O52-I-1/detik (s-1)

Vol.S2O52-Vol.H2OVol.I-Vol.H2O

15050200,030,05

24150130,020,076

332504,20,0140,238

423504,650,0090,215

514503,990,0050,25

650502,930,0280,34

750412,310,0270,43

850314,210,020,23

950233,560,0130,28

1050141,580,0060,58

2. Reaksi yang terjadiNa2S2O5 + 2H2O 2NaOH + H2S2O5H2S2O5 S2O52- + 2H+I2 + S2O52- S4O102- +2I-

3. Analisis Data

Penentuan Sistem I, Tabung 1 dan 6:

=

= = 0,03 M Tabung 2 dan 7:

=

= = 0,02 M Tabung 3 dan 8:

=

= = 0,014 M

Tabung 4 dan 9:

=

= = 0,009 M Tabung 5 dan 10:

=

= = 0,005 M

Penentuan Sistem II, Tabung 1 dan 6:

=

= = 0,07 M

Tabung 2 dan 7:

=

= = 0,068 M Tabung 3 dan 8:

=

= = 0,05 M Tabung 4 dan 9:

=

= = 0,03 M Tabung 5 dan 10:

=

= = 0,015 M

Penentuan Sistem I, Tabung 1 dan 6:t = 20 s

= = 0,05 s-1Tabung 2 dan 7:t = 13 s

= = 0,076 s-1 Tabung 3 dan 8:t = 4,2 s

= = 0,238 s-1 Tabung 4 dan 9:t = 4,65 s

= = 0,215 s-1 Tabung 5 dan 10:t = 3,99 s

= = 0,25 s-1

Sistem II, Tabung 1 dan 6:t = 2,93s

= 0,34 s-1 Tabung 2 dan 7:t = 2,31s

= 0,43 s-1 Tabung 3 dan 8:t = 4,21s

= 0,23 s-1 Tabung 4 dan 9:t = 3,56s

= 0,28 s-1 Tabung 5 dan 10:t = 1,98s

= 0,50 s-1

Tabel Hasil PerhitunganSistemTabung ITabung IIWaktu (detik)[S2O52-][I-]1/t (detik-1)

Volume S2O52-Volume H2OVolume I-Volume H2O

I5432101234555550000020134,24,653,990,030,020,0140,0090,0050,10,10,10,10,10,050,0760,2380,2150,25

II555550000054321012342,932,314,213,561,980,040,040,040,040,040,070,0680,050,030,0150,340,430,230,280,50

4. GrafikSistem I

Sistem II

5. PenentuantetapanLaju (k) danOrdeReaksiPenentuanTetapanLaju (k) Sistem I

y = -0,0938x + 0,0312karena, y =

maka, = -10,660 L/mol s Sistem II

y = -0,0521x + 0,0652karena, y =

maka, = -19,193 L/mol s

Orde reaksi total = x+y = -10,660 L/mol s + -19,193 L/mol s = -29,853 L/mol s

B. PembahasanLaju atau kecepatan reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu. Pada suatu reaksi kimia, perubahan yang dimaksud adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan makin sedikit, sedangkan produk makin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju bertambahnya produk. Laju reaksi berhubungan dengan waktu reaksi. Banyaknya reaksi-reaksi kimia yang berlangsung sangat cepat, maupun lambat. Laju reaksi atau kecepatan reaksi ditentukan melalui pengukuran peningkatan konsentrasi molar gas oksigen yang dihasilkan setiap selang waktu tertentu.Persamaan laju reaksi adalah suatu persamaan yang menghubungkan laju reaksi dengan konsentrasi pereaksi-pereaksi. Pada persamaan laju reaksi k dinamakan tetapan laju, yaitu tetapan keproporsionalan atau kesetaraan antara laju dan konsentrasi. Tetapan laju mempunyai nilai tertentu pada suhu tertentu, dan pada suhu berbeda dengan nilai k juga berbeda.Ada beberapa faktor yang mempengaruhi laju reaksi, yaitu: (1) Sifat alami suatu reaksi. Beberapa reaksi memang secara alami lambat atau lebih cepat dibandingkan yang lain. (2) Konsentrasi reaktan, semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. (3) Tekanan, reaksi yang melibatkan gas, kecepatan reaksinya berbanding lurus dengan kenaikan tekanan dimana factor tekanan ini ekuivalen dengan konsentrasi gas. (4) Orde reaksi, menentukan seberapa besar konsentrasi reaktan berpengaruh pada kecepatan reaksi. (5) Temperatur, kenaikan suhu umumnya menyediakan energi yang cukup bagi molekul reaktan untuk meningkatkan tumbukan antar molekul. Akan tetapi tidak semua reaksi dipengaruhi oleh temperatur, terdapat reaksi yang independent terhadap temperature yaitu reaksi akan berjalan melambat saat temperature di naikkan seperti reaksi yang melibatkan radikal bebas. (6) Katalis, adanya katalis dalam suatu sitem reaksi akan meningkatkan kecepatan reaksi disebabkan katalis menurunkan energi aktifasi. Dengan penurunan energi aktifasi ini maka energi minimum yang dibutuhkan untuk terjadinya tumbukkan semakin berkurang sehingga mempercepat terjadinya reaksi. (7) Pengadukan, proses pengadukan mempengaruhi kecepatan reaksi yang melibatkan sistem heterogen. Seperti reaksi yang melibatkan dua fasa yaitu fasa padatan dan fasa cair seperti melarutkan serbuk besi dalam larutan HCl, dengan pengadukan maka reaksi akan cepat berjalan.Kecepatan reaksi yang terjadi antara S2O52- dengan I- didasarkan pada perbedaan konsentrasi konsentrasi. Hal ini dilakukan dengan cara membuat dua sistem reaksi. Sistem pertama yaitu dengan mencampurkan ion I- yang konsentrasinya dibuat tetap 0,1 M (larutan B) dan S2O52- yang konsentrasinya divariasikan (A1-A5). Sedangkan sistem kedua, konsentrasi S2O52- dibuat tetap 0,04 M (larutan D) dan konsentrasi ion I- divariasikan (larutan C1-C5). Kemudiankomponentiapsistemdicampurkan (A dan B) dan (C dan D).

Sebelum direaksikan dengan ion disulfit S2O52-, terlebih dahulu ion Iditambahkan dengan larutan kanji.Penambahan larutan tersebut berfungsi untuk memperlambat terjadinya perubahan warna sehingga laju reaksi antara kedua larutan dapat dihitung. Sejumlah ion S2O52-ditambahkan kedalam sistem konsentrasi Iyang tetap.Reaksi yang terjadi antara kedua larutan tersebut akan membentuk (I2) sebagai hasil reaksinya, sehingga konsentrasi Iselalu tetap. Yod akan terbentuk pada saat S2O52-habis bereaksi dapat dideteksi dari perubahan warna larutan menjadi keruh dengan adanya larutan kanji di dalam sistem. Waktu yang diperlukan untuk tiap sistem bereaksi tergantung pada konsentrasi larutan, dimana semakin encer suatu larutan maka waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi semakin lama. Sebaliknya, semakin pekat larutan maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi. Hal ini disebabkan larutan dengan konsentrasi yang besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat, jika dibandingkan dengan larutan yang berkonsentrasi kecil (encer), sehingga lebih mudah dan tumbukanlebih sering terjadi. Telah diketahui bahwa suatu reaksi dapat berlangsung bila partikel-partikel dari suatu zat yang bereaksi harus bertumbukan satu dengan yang lain. Inilah sebabnya, makin besar konsentrasi (pekat) pada suatu larutan, makin besar pula laju reaksinya. Namun pada data pengamatan perubahan warna biru pada larutan yang telah dicampurkan terjadi kesalahan (larutan berwarna keruh), kemungkinan hal ini pada saat menghomogenkan larutan tidak sepenuhnya homogen sehingga mempengaruhi kecepatan reaksi yang terjadi.

Berdasarkan teori yang ada,bahwa semakin rendah konsentrasi S2O52- yang direaksikandengan ion I, maka laju reaksinya semakin lambat. Akan tetapi hasil yang didapatkan pada percobaan yang dilakukan belum sesuai dengan teori yang ada dimana hasil dari percobaan adalah pada konsentrasi yang pekat (0,04) rekasi berlangsung lama (20 detik), sedangkan pada konsentrasi yang encer (0,005), reaksi berlangsung cepat (3,09 detik). Prinsip untuk sistem II pada dasarnya sama dengan sistem I. Hanya saja pada sistem II, pereaksi yang divariasikan konsentrasinya adalah ion I, sedangkankonsentrasi ion S2O52-dibuattetap. Ion Idengankensentrasi0,28 M, 0,27 M, 0,2 M, 0,013 M, dan0,006 M direaksikandengan ion S2O52- 0,04 M melalui mekanisme yang sama dengan percobaan pada sistem I. Hasil yang diperoleh dari reaksi system II ini adalah tetapan laju(k) untuk Iadalah-19,193L/mol s.

Hasil yang diperoleh dari reaksi pada sistem I dan II selanjutnya dibuat grafik yang menyatakan hubungan antara konsentarsi S2O52- dan Iterhadapsehinnga dari grafik diperoleh nilai x dan nilai y yang dapat digunakan untuk menentukan orde reaksi masing-masing sistem danordereaksitotalnya.Orde reaksi total dari sistem tersebut adalah -29,853 L/mol s, yang diperoleh dengan menjumlahkan orde reaksi dari sistem I dan orde reaksi dari sistem II.V. KESIMPULANBerdasakan tujuan dan hasil pengamatn pada percobaan ini, adalah sebagai berikut :1. Kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi.2. Kecepatan reaksi dapat ditentukan dengan metode diferensial. Orde reaksi untuk reaksi S2O52- dan I- merupakan orde reaksi Dua3. Tetapan laju reaksi untuk sistem 1 adalah-10,660 L/mol s dan untuk sistem 2 sebesar-19,193 L/mol s.

DAFTAR PUSTAKAAziyah, U., 2012, Pengaruh Laju reaksi Pipa Kapiler Terhadap Kinerja Mesin Pendingin, Jurnal Mekanikal. Vol. 1 (1).

Keenan, 1986, Kimia Untuk Universitas, Jakarta: Erlangga.Pratiyono, 2010, Kajian Kinetika Model Matematika Reduksi Kadmium Melalui Laju Reaksi, Konstante, dan Orde Reaksi dalam Proses Elektrokimia, Jurnal Ganendra. 10 (1).

Rainarli, E., 2012, Simulasi Perancangan Bejana Tekan dengan Menggunakan Metode Beda Hingga. Jurnal Ilmiah Komputer dan Informatika.1 (2).

Sunarya, Y., 2012, Kimia Dasar 2, Yama Farma: Bandung.