BAB V KINETIKA REAKSI SAPONIFIKASI ETILASETAT5.1. Tujuan Percobaan

1. Untuk memberikan gambaran bahwa reaksi penyabunan etilasetat oleh ion hidroksi adalah reaksi orde dua. 2. Menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut. 5.2. Tinjauan Pustaka Kinetika kimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering, makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan, kulit bule lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas daripada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi. Laju reaksi adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan waktu. Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri.(www.chem-is-try.org/10/11/2011)

Kecepatan reaksi bergantung dari: - jenis zat pereaksi - temperatur reaksi - kosentrasi zat pereaksi Reaksi yang berjalan dalam satu fase disebut reaksi homogen, misalnya reaksi antara gas-gas atau reaksi dalam bentuk larutan. Reaksi yang berjalan dua fase, seperti reaksi gas pada permukaan zat padat disebut reaksi heterogen. Kecepatan reaksi adalah kecepatan perubahan konsentrasi terhadap waktu. Menurut Hukum Kegiatan Massa, kecepatan reaksi pada temperatur tetap, berbanding lurus dengan dengan kosentrasi pengikut-pengikutnya dan masingmasing berpangkat sebanyak molekul dalam persamaan reaksi.

Jumlah molekul pereaksi yang ikut dalam reaksi disebut molekularitas, sedangkan jumlah molekul pereaksi yang kosentrasinya menentukan kecepatan reaksi disebut tingkat reaksi. Molekularitas dan tingkat reaksi tidak selalu sama, sebab tingkat reaksi tergantung daripada mekanisme reaksinya. Macam-macam tingkat reaksi: - reaksi tingkat satu - reaksi tingkat dua dalam larutan: reaksi ini antara lain penyabunan ester-ester dengan basa, konversi nitroparafin menjadi asi-nitroparafin, reaksi alkil halida dengan amina, hidrolisis ester, amida dan asetal, esterifikasi asam-asam organik, reaksi NH4+ dan CNO- membentuk urea, reaksi brom asetat dengan tiosulfat atau sianida.(Sukardjo, 1985)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi: - 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 sesuatu perubahan kimia : 2H2 + O2 - Temperatur Laju suatu reaksi kimia bertambah dengan naiknya temperatur. Kenaikan laju reaksi ini dapat diterangkan sezbagian sebagai lebih cepatnya atom-atom bertabrakan satu sama lain. - Katalis Suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia tanpa dirinya mengalami perubahan yang permanen. Suatu katalis diduga mempengaruhi kecepatan reaksi dengan salah satu jalan: - Pembentukan senyawa antara (katalis homogen) - Adsorpsi (katalis heterogen) 2H2O (sangat lambat pada temperatur kamar)

- Konsentrasi Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi, atau sebagai laju bertambahnya konsentrasi suatu produk. Saponifikasi merupakan proses hidrolisis basa terhadap lemak dan minyak. Produknya, sabun yang terdiri dari garam asam-asam lemak. Fungsi sabun dalam keanekaragaman cara adalah sebagai bahan pembersih. Sabun menurunkan tegangan permukaan air, sehingga memungkinkan air untuk membasahi bahan yang dicuci dengan lebih efektif. Sabun bertindak sebagai suatu zat pengemulsi untuk mendispersikan minyak dan sabun teradsorpsi pada butiran kotoran.(Keenan, 1980)

Sabun adalah salah satu senyawa kimia tertua yang pernah dikenal. Sabun sendiri tidak pernah secara aktual ditemukan, namun berasal dari pengembangan campuran antara senyawa alkali dan lemak/minyak. Bahan pembuatan sabun terdiri dari dua jenis, yaitu bahan baku dan bahan pendukung. Reaksi pembuatan sabun atau saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin sebagai produk samping. Gliserin sebagai produk samping juga memiliki nilai jual. Sabun merupakan garam yang terbentuk dari asam lemak dan alkali. Sabun dengan berat molekul rendah akan lebih mudah larut dan memiliki struktur sabun yang lebih keras. Sabun memiliki kelarutan yang tinggi dalam air, tetapi sabun tidak larut menjadi partikel yang lebih kecil, melainkan larut dalam bentuk ion. Sabun pada umumnya dikenal dalam dua wujud, sabun cair dan sabun padat. Perbedaan utama dari kedua wujud sabun ini adalah alkali yang digunakan dalam reaksi pembuatan sabun. Sabun padat menggunakan natrium hidroksida/soda kaustik (NaOH), sedangkan sabun cair menggunakan kalium hidroksida (KOH) sebagai alkali. Selain itu, jenis minyak yang digunakan juga mempengaruhi wujud sabun yang dihasilkan. Minyak kelapa akan menghasilkan sabun yang lebih keras daripada minyak kedelai, minyak kacang, dan minyak biji katun.(kimiadahsyat.blogspot.com/10/11/2011)

Alat dan BahanA. Alat-alat yang digunakan:

- batang pengaduk - beakerglass - botol aquadest - buret - corong kaca - Erlenmeyer - gelas arloji - karet penghisap - labu ukur - pipet tetes - pipet volume - statif dan klem - timbangan B. Bahan-bahan yang digunakan :- aquadest (H2O)

- asamklorida (HCl)- asamoksalat (H2C2O4.2H2O) - etilsetat (CH3COOC2H5)

- natriumhidroksida (NaOH)- phenolphtalein (C20H14O4)

5.3. Prosedur Percobaan- Menyediakan 250 mL larutan etilasetat dengan konsentrasi 0,04 N. - Menyediakan 250 mL larutan HCl dengan konsentrasi 0,04 N. - Menyediakan 250 mL larutan NaOH 0,04 N dan 100 mL larutan

asamoksalat 0,04 N kemudian menstandardisasi dengan larutan NaOH tersebut.

- Menyiapkan 40 mL larutan NaOH 0,04 N dan 40 mL larutan etilasetat

0,04 N, masing-masing ke dalam sebuah Erlenmeyer. Memasukkan 20 mL larutan HCl 0,04 N ke dalam 6 buah Erlenmeyer.- Mencampurkan larutan etilasetat pada larutan NaOH dan mengocok

dengan baik, mencatat waktu pada saat kedua larutan bercampur.- Setelah 4 menit, memipet 10 mL dari campuran NaOH dan etilasetat

tersebut, kemudian memasukkan ke dalam salah satu Erlenmeyer yang berisi 20 mL larutan HCl.- Mengaduknya dengan baik, memasukkan 2 tetes indikator phenolphthalein

dan mentitrasinya dengan NaOH.- Mengulangi pengambilan larutan seperti langkah di atas pada menit ke 4,

10, 17, 20, 25 dan 30.

5.4. Data Pengamatan Tabel 5.5.1. Data standarisasi larutan NaOH dengan asamoksalat No. 1. 2. 3. Volume asamoksalat (mL) 10 10 10 Volume NaOH (mL) 9,45 9,75 9,60

Tabel 5.5.2. Data volume titrasi NaOH terhadap HCl sisa dalam berbagai waktu No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 5.5. Perhitungan A. Membuat 250 mL larutan etilasetat 0,04 N Diketahui : Konsentrasi CH3COOC2H5 = 99,5% CH3COOHC2H5N=N=

Waktu (menit) 4 10 17 20 25 30

Volume NaOH (mL) 16,50 15,45 16,60 16,65 16,80 16,90

= 0,9 g/mL

% 1000 BE0,995 0,9 1000 88

= 10,176 N V1 N1 V1 10,176 V2 = V2 N2 = 250 0,04 = 0,982 mL

Jadi untuk membuat larutan etilasetat 0,04 N sebanyak 250 mL dengan memipet 0,982 mL etilasetat 100% kemudian mengencerkannya dengan aquadest dalam labu ukur 250 mL sampai tanda batas. B. Membuat 250 mL larutan HCl 0,04 N Diketahui: Konsentrasi HCl = 37% HClN= % 1000 BE0,37 1,19 1000 36,5

= 1,19 g/mL

N=

N = 12,063 N V1 N1 V1 12,063 V2 = V2 N2 = 250 0,04 = 0,8289 mL

Jadi untuk membuat larutan HCl 0,04 N sebanyak 250 mL dengan memipet 0,8289 mL HCl 37 % kemudian mengencerkannya dengan aquadest dalam labu ukur 250 mL sampai tanda batas. C. Membuat 250 mL larutan NaOH 0,04 NN= W 1000 BE V

W=W=

N BE V 10000,04 40 250 1000

W = 0,4 g Jadi untuk membuat larutan NaOH sebanyak 250 mL dengan menimbang 0,4 gram kristal NaOH kemudian melarutkannya dengan aquadest sampai volume 250 mL smpai tanda batas.

D. Membuat 100 mL larutan asamoksalat 0,04 NN=W=

W 1000 BE VN BE V 1000

W=

0,04 63 250 1000

W = 0,252 g Jadi untuk membuat larutan asamoksalat 0,04 N sebanyak 100 mL dengan menimbang 0,252 gram asamoksalat kemudian melarutkannya dengan aquadest sampai volume 100 mL hingga tanda batas. Standardisasi NaOH dengan asamoksalat Volume titrasi I Volume titrasi II = 9,45 mL = 9,75 mL9,45 + 9,75 + 9,6 mL 3

Volume titrasi III = 9,60 mL Volume rata-rata =

= 9,6 mL (V N) C H O .2H O = (V N) NaOH2 2 4 2

10 mL NNaOH

0,04 N = 9,6 mL

NNaOH

= 0,0416 N

Jadi normalitas NaOH hasil standardisasi adalah 0,0416 N. E. Menentukan jumlah mmol HCl awal mmol HCl awal = (N

V)HCl awal = 0,04 N 20 mL= 0,8 mmol

Jadi jumlah mol HCl awal adalah 0,8 mmol

F.

Mencari jumlah mmol HCl titrasi (mmol HClsisa) Misal untuk t = 4 menit mmol HCl titrasi = (N

V)NaOH penitrasi = 0,04 N 16,5 mL= 0,66 mmol

Jadi jumlah mol HCl sisa adalah 0,66 mmol G. Menentukan jumlah HCl yang bereaksi mmol HCl yang bereaksi = mmol HCl awal mmol HCl sisa = 0,8 mmol 0,66 mmol = 0,14 mmol mmol HCl bereaksi = mmol NaOH sisa (dari etilasetat)H. Dengan cara yang sama diperoleh seperti pada table 5.6.1 berikut:

Tabel 5.6.1. Data perhitungan mmol HCl yang bereaksi (mmol NaOHsisa) Waktu (menit) 4 10 17 20 25 30 I. HClsisa (mmol) 0,660 0,618 0,664 0,666 0,672 0,676 HClbereaksi (mmol) 0,140 0,182 0,136 0,134 0,128 0,124

Mencari jumlah NaOH bereaksi Misal : untuk mmol NaOH bereaksi = x untuk t = 4 menit mmol NaOH awal = mmol NaOH sisa + mmol NaOH bereaksi

N)NaOH awal 40 mL 0,04 N(V

= mmol NaOH sisa + x = 0,14 mmol + x x = 11,428 mmol

Jadi jumlah mol NaOH yang bereaksi adalah 11,428 mmol.

Dengan cara yang sama diperoleh seperti pada table 5.6.2 berikut : Tabel 5.6.2. Data hasil perhitungan NaOH yang bereaksi Waktu (menit) 4 10 17 20 25 30 J. NaOHsisa (mmol) 0,140 0,182 0,136 0,134 0,128 0,124 NaOHbereaksi (mmol) 11,428 8,791 11,764 11,940 12,50 12,903

Menghitung konstanta kecepatan reaksik= 1 1 1 t a a x

dimana : k = konstanta kecepatan reaksi (L/mmol.menit) a = mmol NaOH campuran x = mmol NaOH yang bereaksi t = waktu (menit) Misal untuk t = 4 menitk= 1 1 4 11,568 11,428 1 11,568

=

1 ( 7,142 0,086 ) 4

= 1,764 mmol-1.menit-1

Dengan cara yang sama diperoleh seperti pada table 5.6.3 berikut : Tabel 5.6.3. Hasil perhitungan harga konstanta laju reaksi (k) pada berbagai waktu Waktu (menit) 4 10 17 20 25 301 (mmol) a x 1 (mmol) a

k (mmol-1.menit-1) 1,764 1,345 1,817 1,845 1,933 1,997

7,142 5,494 7,352 7,462 7,812 8,064

0,086 0,111 0,084 0,082 0,079 0,076

Dari hasil perhitungan didapat harga krata-ratak rata rata = 1,764 +1,345 +1,817 +1,845 +1,933 +1,997 6

= 1,7835 mmol-1.menit-1 Menghitung persamaan garis linier Tabel 5.6.4. Data perhitungan persamaan garis linier x = t (menit) 4 10 17 20 25 30 x = 106 y =1 a x

x

y

x2 16 100 289 400 635 900 x = 23302

(mmol) 7,142 5,494 7,352 7,462 7,812 8,064 y = 43,326

28,568 54,940 124,984 149,240 195,30 241,920 y = 794,952 x

Persamaan garis lurus : y = a + bx Dimana : n = 6 dan ( x) 2 = 2330 Rumus :a=a=

( y)(x ) ( x )(xy ) n ( x ) ( x )2 2 2

( 43 ,326

) (106 794 ,952 ) 6 ( 2330 ) (106 ) 2 2330

a = 6,0804b=b=

n (xy) (x)( y) n ( x 2 ) (x )2

6 ( 794,952

) (106 43,326 ) 6 ( 2330 ) (106 ) 2

b = 0,0645 Jadi persamaan garisnya adalah y = 6,0804+ 0,0645x Tabel 5.6.5. Data grafik hubungan antara t (menit) dengan x = t (menit) 4 10 17 20 25 30y=

1 (mmol) a x

1 ( mmol (a x)

)

7,142 5,494 7,352 7,462 7,812 8,064

5.6. Grafik

Gambar 5.8.1. Grafik hubungan antara menit (t) dengan 5.7. Pembahasan

1 ( mmol (a x)

)

- Dari grafik didapat bahwa reaksi saponifikasi etilasetat oleh ion hidroksi adalah orde dua yang memiliki grafik linier. - Dari hasil percobaan harga k adalah 0,14 mmol-1.menit-1, sedangkan dari hasil perhitungan didapat harga k adalah 1,764 mmol-1. menit-1. 5.8. Kesimpulan 1.Reaksi saponifikasi etisetat oleh ion hidroksi merupakan reaksi orde dua.2. Dari hasil percobaan diperoleh harga konstanta kecepatan reaksi sebesar

1,7835 mmol-1.menit-1.

DATA PENGAMATAN Data standarisasi larutan NaOH dengan asamoksalat No. 1. 2. 3. Data volume titrasi NaOH terhadap HCl sisa dalam berbagai waktu No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Waktu (menit) Volume NaOH (mL) Volume asamoksalat (mL) Volume NaOH (mL)

LEMBAR ASISTENSI PRAKTIKUM KIMIA FISIKA Kelompok Nama : 9 : 1. NOVI AYU R. 2. BAGAS ARYA J 3. HARUN PAMPANG Percobaan No Tanggal Keterangan Tanggal : 14 November 2011 NIM : 1014009 NIM : 1014012 NIM : 1014017 Paraf 1 2 3

: KINETIKA REAKSI SAPONIFIKASI ETILASETAT

Asistensi I Asistensi Terakhir

: : Menyetujui,

(Christyfani Sindhuwati)