Download - kinetika halogensi

Transcript

A. Tujuan Percobaan Menentukan persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasan asam. B. Dasar Teori Laju suatu reaksi aA + bB cC dapat dinyatakan sebagai d[A]/dt, -d[B]/dt ataupun +d[C]/dt. Laju reaksi tergantung pada konsentrasi pereaksi maupun hasil reaksi yang dinyakan dalam suatu hukum atau persamaan laju. Persamaan laju reaksi secara sederhana dapat dituliskan: -d[A]/dt = k[A]x[B]y . (1) Dimana x dan y berturut-turut adalah orde reaksi terhadap A dan B. Secara pendekatan, laju reaksi dapat dinyatakan -[A]/t. Penentuan makin teliti jika t makin kecil.Persamaan atau hukum laju reaksi dari suatu reaksi tak dapat diramalkan dari persamaan stoikiometrinya, tetapi harus ditentukan melalui eksperimen. Dari bentuk hukum ini seringkali dapat diperoleh informasi tentang mekanisme reaksi. Stoikiometri reaksi halogenasi aseton, misalnya bromisasi dapat dituliskan sebagai berikut: CH3-CO-CH3 + Br2 CH3-CO-CH3Br + Br- + H+ Dari percobaan diperoleh fakta-fakta sebagai berikut: 1. Kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi H+ (dalam suasana asam) atau dalam suasana basa laju reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi OH-. 2. Dalam suasana asam sebagai hasil reaksi diperoleh juga H+ sehingga dalam larutan yang tidak di buffer kecepatan awal reaksi (pada saat kurang dari 10% pereaksi telah bereaksi) akan terus bertambah selama reaksi berlangsung. 3. Kecepatan halogenasi aseton juga bergantung pada konsentrasi aseton, tetapi tidak tergantung pada konsentrasi halogen kecuali saat konsentrasi halogen yang sangat tinggi. 4. Kecepatan raksi halogenasi aseton ini tidak tergantung pada jenis halogen. Berdasarkan fakta-fakta di atas melalui pendekatan penentuan persamaan laju reaksi, diperoleh persamaan: d[P]/dt = k [A][H+] .. (2)

Hasil pendekatan ini sesuai dengan hasil pengamatan bahwa reaksi keseluruhan masing-masing berorde satu terhadap aseton dan asam tetapi tidak tergantung pada konsentrasi halogen. Penentuan persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasana asam ini digunakan metode spektrofotometri, dimana laju reaksi diikuti dengan mengukur laju perubahan konsentrasi iodin dengan spektrofotometer. Absorbansi larutan diusahakan antara 0,7 hingga 0,2 dengan memilih panjang gelombang yang sesuai. Dalam mereaksikan reaktan, larutan aseton dicampur terlebih dahulu dengan HCl, dan kemudian ke dalam campuran ini ditambahkan larutan iodin sesuai dengan skema berikut. No. Vol. aseton Vol. HCl Vol. I2 A tiap t tertentu

1. 2. Dst. C. Peralatan yang Digunakan

Spectronic 20 Tabung reaksi Pipet 5 ml Pipet ukur 2 ml Gelas kimia Labu takar Stop watch

D. Bahan yang Digunakan: Larutan aseton 3 M

Larutan HCl 0,3 M

Larutan I2 0,015 M Larutan KI 0,01 M (untuk pengenceran larutan I2)

E. Rangkaian Alat

Keterangan Gambar: 1. tempat kuvet 2. display digital 3. mode indikator 4. mode pilihan 5. tombol pengurangan 6. tombol menaikkan 7. tombol untuk mencetak 8. pengatur panjang gelombang 9. pengatur transmitan/absorbans (100%T / 0 A) 10. tombol power/pengatur nol 11. pengatur filter

F. Langkah Kerja.1.

Tentukan dulu maksimum (sekitar 530 nm), dengan mengukur absorbansi larutan I2 sebagai fungsi . Tentukan dulu jumlah masing-masing pereaksi pada percobaan ini sehingga untuk satu kelompok run percobaan hanya ada satu pereaksi yang konsentrasinya dalam campuran bervariasi. Dengan demikian maksimum ada dua belas run. Volume total pereaksi 25 40 mL dan diambil tetap. Misal untuk run 1 s/d 4 diambil volume aseton bervariasi, run 5 s/d 8 diambil volume HCl bervariasi dan untuk run 9 s/d 12 diambil volume I2 bervariasi.

2.

3.

Sesuai dengan tabel yang dibuat, campurkan aseton, asam dan akuadest di dalam gelas kimia 50 ml. Isikan larutan iodium dalam tabung reaksi dan tuangkan ke dalam gelas kimia yang berisi aseton dan HCl tadi. Pada saat dituangkan jalankan stop watch. Segera aduk dan tuangkan campuran ke dalam sel untuk diukur absorbansinya secepat mungkin (kurang dari 1 menit) pada panjang gelombang yang sesuai. Catat absorban dan waktu yang tercatat pada stopwatch (A1 dan t1), (biarkan kuvet tetap dalam spektrofotometer dan stopwatch tetap berjalan). Pengamatan absorban dan waktu berikutnya dapat dilakukan, setelah absorban berkurang 0,1; pada saat itu hentikan stop watch. Catat absorban dan waktu yang tercatat pada stopwatch (A2 dan t2). Ulangi langkah 3 s/d 7 untuk variasi konsentrasi aseton, asam, dan iodium sesuai dengan tabel yang saudara susun.

4.

5.

6.

7.

8.

G. Data Pengamatan No. Vol. Aseton A2 Vol. HCl t1 Vol H2O t2 Vol. I2 absorban waktu

A1 1. 2. 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 H. Analisis Data. Sesuai dengan hukum Lambert-Beer, A = a.b.c., nilai perubahan absorbansi berbanding lurus dengan perubahan konsentrasi, sehingga laju reaksi r = A/t . Untuk konsentrasi asam dan I2 tetap, diperoleh persamaan: r = k [A]x ln r = ln k + x ln [A] Dengan cara mengalurkan grafik ln r versus [A] harga k dan x dapat ditentukan. I. Pertanyaan.

1.

Turunkan persamaan dan cara yang digunakan untuk membuktikan bahwa suatu reaksi secara keseluruhan berorde dua. Selain dengan spektrofotometer, laju reaksi dapat ditentukan dengan cara titrasi volumetri. Terangkan cara tersebut.

2.

Daftar Pustaka Atkins, P.W. 1986. Physical Chemistry. 3rd edition. Oxford: Oxford University Press. Castelan, G.W. 1983. Physical Chemistry. 3rd edition. Amsterdam: Addison Wesley Publishing Company

Day, R.A. Jr and Underwood,A.L. , 1986, Kimia Analisis Quantitatif, Jakarta:Erlangga. Laidler, Keith, J., dan Meisler, John H. 1982. Physical Chemistry. California: The Benjamin/Cuming Publishing Company, Inchttp://wanibesak.wordpress.com/2011/06/26/kinetika-halogenasi-aseton-dengan-katalisator-asam/Merubah konsentrasi dari suatu zat di dalam suatu reaksi biasanya merubah juga laju reaksi. Persamaan laju menggambarkan perubahaan ini secara matematis. Order reaksi adalah bagian dari persamaan laju. Halaman ini memperkenalkan dan menjelaskan berbagai istilah yang perlu Anda tahu. Persamaan Laju Mengukur laju reaksi Ada beberapa cara untuk mengukur laju dari suatu reaksi. Sebagai contoh, jika gas dilepaskan dalam suatu reaksi, kita dapat mengukurnya dengan menghitung volume gas yang dilepaskan per menit pada waktu tertentu selama reaksi berlangsung. Definisi Laju ini dapat diukur dengan satuan cm3s-1 Bagaimanapun, untuk lebih formal dan matematis dalam menentukan laju suatu reaksi, laju biasanya diukur dengan melihat berapa cepat konsentrasi suatu reaktan berkurang pada waktu tertentu. Sebagai contoh, andaikan kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas.

Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang per detik. Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm-3 s-1. Hal ini berarti tiap detik konsentrasi A berkurang 0.0040 mol per desimeter kubik. Laju ini akan meningkat seiring reaksi dari Aberlangsung.

Kesimpulan Untuk persamaan laju dan order reaksi, laju reaksi diukur dengan cara berapa cepat konsentrasi dari suatu reaktan berkurang. Satuannya adalah mol dm-3 s-1 Order reaksi Halaman ini tidak akan mendefinisikan apa arti order reaksi secara langsung, tetapi mengajak kita untuk mengerti apa itu order reaksi.

Order reaksi selalu ditemukan melalui percobaan. Kita tidak dapat menentukan apapun tentang order reaksi dengan hanya mengamati persamaan dari suatu reaksi. Jadi andaikan kita telah melakukan beberapa percobaan untuk menyelidiki apa yang terjadi dengan laju reaksi dimana konsentrasi dari satu reaktan, A, berubah, Beberapa hal-hal sederhana yang akan kita temui adalah ; Kemungkinan pertama : laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi A Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi A, laju reaksi akan berlipat ganda pula. JIka kita meningkatkan konsentrasi A dengan faktor 4, laju reaksi pun akan menjadi 4 kali lipat. Kita dapat mengekspresikan persamaan ini dengan simbol :

Adalah cara yang umum menulis rumus dengan tanda kurung persegi untuk menunjukkan konsentrasi yang diukur dalam mol per desimeter kubik (liter). Kita juga dapat menulis tanda berbanding lurus dengan menuliskan konstanta (tetapan), k.

Kemungkinan lainnya : Laju reaksi berbanding terbalik dengan kuadrat konsentrasi A Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi dari A, laju reaksi akan bertambah 4 kali lipat (22). Jika konsentras dari Ai ditingkatkan tiga kali lipat, laju reaksi akan bertambah menjadi 9 kali lipat (32). Dengan simbol dapat dilambangkan dengan:

Secara umum, Dengan melakukan percobaan yang melibatkan reaksi antara A dan B, kita akan mendapatkan bahwa laju reaksi berhubugngan dengan konsentrasi A dan B dengan cara :

Hubungan ini disebut dengan persamaan laju reaksi : Kita dapat melihat dari persamaan laju reaksi bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh pangkat dari konsentrasi dari A dan B. Pangkat-pangkat ini disebut dengan order reaksi terhadap A dan B Jika order reaksi terhadap A adalah 0 (no), berarti konsentrasi dari A tidak mempengaruhi laju reaksi. Order reaksi total (keseluruhan), didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order. Sebagai contoh, di dalam reaksi order satu terhadap kedua A dan B (a = 1 dan b = 1), order reaksi total adalah 2. Kita menyebutkan order reaksi total dua. Beberapa contoh Tiap contoh yang melibatkan reaksi antara A dan B, dan tiap persamaan laju didapat dari ekperimen untuk menentukan bagaimana konsentrasi dari A dan B mempengaruhi laju reaksi. Contoh 1:

Dalam kasus ini, order reaksi terhadap A dan B adalah 1. Order reaksi total adalah 2, didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order. Contoh 2:

Pada reaksi ini, A berorder nol karena konsentrasi A tidak mempengaruhi laju dari reaksi. Bberorder 2 , sehingga order reaksi total adalah dua.

Contoh 3:

Pada reaksi ini, A berorder satu dan B beroder nol, karena konsentrasi B tidak mempengaruhi laju reaksi. Order reaksi total adalah satu. Bagaimana bila kita memiliki reaktan-reaktan lebih dari dua lainnya? Tidak menjadi masalah berapa banyak reaktan yang ada. Konsentasi dari tiap reaktan akan berlangsung pada laju reaksi dengan kenaikan beberapa pangkat. Pangkat-pangkat ini merupakan order tersendiri dari setiap reaksi. Order total (keseluruhan) dari reaksi didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order tersebut.

Ketetapan laju Hal yang cukup mengejutkan, Ketetapan laju sebenarnya tidak benar-benar konstan. Konstanta ini berubah, sebagai contoh, jika kita mengubah temperatur dari reaksi, menambahkan katalis atau merubah katalis. Tetapan laju akan konstan untuk reaksi yang diberikan hanya apabila kita mengganti konsentrasi dari reaksi tersebut. Anda akan mendapatkan efek dari perubahaan suhu dan katalis pada laju konstanta pada halaman lainnya. Kalkulasi yang melibatkan order reaksi Anda akan dapat menghitung order dari reaksi dan tetapan laju dari data yang diberikan maupun dari hasil percobaan yang Anda lakukan.

Untuk reaksi kimia

dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah

dimana [A], [B], [P], dan [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut

hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah

http://id.wikipedia.org/wiki/Laju_reaksi http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_fisika1/laju_reaksi1/order_reaksi_dan_persamaan_laju_reaksi/ titrasi volumetriTitrasi atau disebut juga volumetri merupakan metode analisis kimia yang cepat, akurat dan sering digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan. Titrasi didasarkan pada suatu reaksi yang digambarkan sebagai :

Volumetri (titrasi) dilakukan dengan cara menambahkan (mereaksikan) sejumlah volume tertentu (biasanya dari buret) larutan standar (yang sudah diketahui konsentrasinya dengan pasti) yang diperlukan untuk bereaksi secara sempurna dengan larutan yang belum diketahui konsentrasinya.Untuk mengetahui bahwareaksi berlangsung sempurna, maka digunakan larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi.

Larutan standar disebut dengan titran. Jika volume larutan standar sudah diketahui dari percobaan maka konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Dimana : NB = konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya VB = volume larutan yang belum diketahui konsentrasinya NA = konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) VA = volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) Dalam melakukan titrasi diperlukan beberapa persyaratan yang harus diperhatikan, seperti ;

Reaksi harus berlangsung secara stoikiometri dan tidak terjadi reaksi samping. Reaksi harus berlangsung secara cepat. Reaksi harus kuantitatif Pada titik ekivalen, reaksi harus dapat diketahui titik akhirnya dengan tajam (jelas perubahannya).

Harus ada indikator, baik langsung atau tidak langsung. Berdasarkan jenis reaksinya, maka titrasi dikelompokkan menjadi empat macam titrasi yaitu :

Titrasi asam basa Titrasi pengendapan Titrasi kompleksometri Titrasi oksidasi reduksi Tahap pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan titrasi adalah pembuatan larutan standar. Suatu larutan dapat digunakan sebagai larutan standar bila memenuhi persyaratan sebagai berikut :

mempunyai kemurnian yang tinggi mempunyai rumus molekul yang pasti tidak bersifat higroskopis dan mudah ditimbang larutannya harus bersifat stabil mempunyai berat ekivalen (BE) yang tinggi

Suatu larutan yang memenuhi persyaratan tersebut diatas disebut larutan standard primer. Sedang larutan standard sekunder adalah larutan standard yang bila akan digunakan untuk standardisasi harus distandardisasi lebih dahulu dengan larutan standard primer.

Katalisis Asam Umum dan Basa Umum Katalisis asam umum, seperti halnya katalisis spesifik, berhubungan dengan proton diintroduksikan kepada bagian molekul yang direaksikan dan serangan elektron terhadap molekul air. Perbedaannya adalah bahwa katalisator asam spesifik menggunakan ion hidronium sedangkan reaksi katalisis asam umum menggunakan sembarang asam bronsted sebagai donor proton. Untuk katalisis asam umum, pembentukan kation SH+ merupakan tahap lambat. Reaksi kondensasi aidol adalah merupakan contoh reaksi yang bergantung kepada mekanisme.

Laju = kas [H3O]+[S] Dimana [S] : kosentrasi ester kas : tetapan laju reaksi hidrolisis spesifik asam

http://robbaniryo.com/ilmu-kimia/katalis-asam-basa/d. Reaksi orde dua Reaksi orde dua dinyatakan sebagai : D + E produk Jika laju reaksi tergantung pada kadar D dan E yang masing-masing dipangkatkan (K), maka laju penguraian D = laju penguraian E dan keduanya sebanding dengan hasil kadar reaktan. -d(D)/dt = -d(E)/dt = k2 (D)(E) Jika D = E maka persamaan menjadi : -d(D)/dt = k2 (Do) Pengintegralan persamaan akan diperoleh persamaan yaitu : 1/(D) = 1/(Do) + k2 .t Dengan demikian plot (K)/(D) terhadap waktu (t) akan memberikan garis lurus dengan slope sebesar k2, denagn D adalah kadar reaktan setelah waktu (t), Do adalah kadar reaktan mula-mula, k2 adalah laju reaksi dengan satuan k2 adalah M-1, waktu-1, waktu paro. Untuk reaksi dengan kinetika orde dua diperoleh dengan mensubstitusikan D = Do/2 ke dalam persamaan, sehingga t1/2 memiliki persamaan sebagai berikut :

t1/2 = 1/{k2(Do)} Waktu kadaluwarsa (t90) diperoleh dengan mensubstitusikan D = 0,9 Do kedalam persamaan 1/(D) = 1/(Do) + k2 .t dan t90 yang diperoleh adalah : t90 = (K)/{9(Do)k

Laju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detikreaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat. Laju reaksi dipelajari oleh cabang ilmu kimia yang disebut kinetika kimia.

absorban (absorben): zat yang menyerap absorbsi: proses penyerapan mungkin maksud anda absorbansi? absorbansi: jumlah cahaya yang terserap transmitans: jumlah cahaya yang lewat (tidak terserap) transmitan: zat yang meneruskan cahaya, dalam spektrofotometri, transmitan=absorban. A=abC Dengan : A = absorbansi a = absorbsivitas (Lg-1cm-1) b = tebal kuvet (cm) C = konsentrasi (ppm, ppb) atom-atom logam yang dianalisCH3COCH3