Kumpulan Makalah: LAPORAN PRAKTIKUM KINETIKA KIMIA

PERCOBAAN KIMIA DASAR

KINETIKA KIMIA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seperti yang kita ketahui reaksi kimia memiliki kecepatan yang berbeda – beda. Ada reaksi yang berlangsung nya secara cepat seperti mercon yang meledak, ada pula reaksi yang berlangsungnya sangat lambat seperting pengkaratan besi.

Kinetika kimia menggambarkan “studi” secara kuantitatif tentang perubahan – perubahan kadar waktu terhadap waktu oleh reaksi kimia. Kecepatan reaksi ditentukan oleh kecepatan terbentuknya zat hasil dan kecepatan pengurangan reaktan. Tetapan kecepatan atau laju (k) adalah faktor pembanding yang menunjukan hubungan antara kecepatan reaksi dengan konsentrasi reaktan.

Pada percobaan kinetika kimia ini kita akan mengamati orde reaksi dalam reaksi Na₂S₂O₃ + Asam hidroksida, orde reaksi dalam reaksi antara Mg + HCl, serta pengaruh suhu terhadap laju reaksi. Informasi yang di dapat dari kinetika kimia digunakan untuk meramalkan secara rinci mekanisme suatu reaksi yang ditempuh pereaksi untuk menentukan hasil reaksi tertentu. Kinetika kimia juga memberikan informasi untuk mengendalikan laju reaksi. Untuk itu kita akan melakuakn percobaan ini untuk mendapat informasi tertentu.

1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan diadakan praktikum ini :

1. Dapat mengukur perubahan konsentrasi preaksi menurut waktu.

2. Dapat mengamati pengaruh konsentrasi, suhu, dan katalis pada laju reaksi.

3. Dapat menentukan hukum laju reaksi dalam larutan berair.

1.3 Pertanyaan Prapraktek

1. Apa definisi ringkas dari a) hukum laju, b) tetapan laju, c) orde reaksi, d) energi aktifasi ?

Jawab :

a. Hukum laju : kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi berpangkatan bilangan orde reaskinya. Persamaan yang memenuhi hukum laju adalah V = k [A]^x [B]^y [C]^z

b. Tetapan laju : tetapan perbandingan antara laju reaksi dan hasil kali konsentrasi spesi yang mempengaruhi laju reaksi.

c. Orde reaksi : bilangan pangkat eksponen yang menyatakan bertambahnya laju reaksi akibat naiknya konsentrasi.

d. Energi aktifitas laju : energi minimal yang diperlukan agar suatu reaksi berlangsung.

2. Apakah satuan tetapan reaksi untuk a) reaksi orde nol, b) reaksi orde satu, c) reaksi orde dua ?

Jawab

a. Reaksi orde nol : MS^-1 = mol liter^-1 sekon^-1 = mol l^-1 S^-1

b. Reaksi orde satu : S^-1

c. Reaksi orde dua : M^-1 S^-1 = mol^-1 l S^-1

3. Belerang dioksida mereduksi HIO₃ dalam larutan asam dengan reaksi

3SO_{2 (g)} + 3H₂O_(l) + HIO_{3 (aq)} → 3H₂SO_{4 (aq)} + HI_(aq)

Pada akhir reaksi jika terdapat HIO₃ berlebih zat ini dapat diambil dengan larutan kanji. Senyawa HI dan HIO₃ segera bereaksi membentuk I₂ yang diserap oleh kanji dan menimbulkan warna biru.

Dari percobaan diperoleh data :

[SO₂] (M)	[HIO₂] (M)	t (detik)
14,6 x 10^-4	3,60 x 10^-3	25,8
7,31 x 10^-3	3,60 x 10^-3	52,8
14,6 x 10^-4	7,21 x 10^-3	12,6

Jawab:

- Orde reaksi terhadap [SO₂]

, m = 1

- Orde reaksi terhadap [HIO₃]

, n = 1

Jadi orde reaksi keseluruhan : m + n = 1+1 = 2

BAB II

LANDASAN TEORI

Bidang kimia yang mengkaji kecepatan atau laju terjadinya reaksi kimia dinamakan kinetika kimia ( chemical kinetics) kinetika merujuk pada laj reaksi (reaction rate) yaitu perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu (M/s). Setiap reaksi dapat dinyatakan dengan persamaan umum reaktan à produk. Persamaan reaksi memberitahukan bahwa,selama berlangsung suatu reaksi, molekul reaktan bereaksi dengan cara memantau menurunnya konsentrasi :

Misalkan A à B

Secaara umum, akan lebih mudah apabila kita menyatakan laju dalam perubahan konsentrasi terhadap waktu, untuk reaksi diatas:

Laju =

atau laju=

(Chang.2005:30)

Menurut (Brady.2008:247) Kinetika kimia adalah nama yang diberikan untuk mempelajari kecepatan reaksi kimia. Salah satu tujuannya adaah mempelajari factor – factor yang menguasai beberapa cepatnya suatu perubahan terjadi,ini dibagi dalam empat golongan besar:

1. Sifat pereaksi dan hasil reaksi.

Apabila semua factor sama, beberapa reaksi secara alamiah memang cepat dan lainnya lambat, tergantung dari penampilan kimia molekul – molekul atau ion – ion yang terlibat.

2. Konsentrasi zat – zat yang bereaksi.

Untuk dua molekul yang saling, haruslah dapat bersentuhan dan kemungkinan hal ini terjadi dalam suatu campuran yang homogeny akan lebih besar jika konsentrasi naik.

3. Pengaruh suhu.

Hampir semua reaksi kimia akan berjalan lebih cepat apa bila suhu dinaikkan.

4. Pengaruh penambahan zat luar yang disebut katalis.

Kecepatan reaksi akan dipengaruhu zat-zat yang disebut katalis yang tak mengalami perubahan zat selama terjadinya reaksi

Hukum Laju. Untuk memperoleh laju reaksi, konsentrasi pereaksi atau produk reaksi selama reaksi berlangsungperlu ditentukan. Salah satu cara menentukannya adalah dengan mengukur cuplikan dari reactor pada berbagai waktu dan menganalisisnya.

a. Ketergantungan laju terhdap konsentrasi

Sebagai gambaran umum, tinjau model untuk reaksi hipotetik antara zat A dan B menghasilkan C dan D. Menurut persamaan :

aA + bB à cC + dD

Hukum laju dapat ditulis dalam bentuk : Laju = k [A]^m[B]ⁿ. Pangkat m dan n dapat berupa bilangan bulat positif, negative, atau nol. Pangkat tersebu ditentukan oleh percobaan

b. Orde reaksi

Suatu reaksi dapat dikelompokkan berdasarkan ordanya. Orde reaksi suatu pereaksi sama dengan pangkat konsentrasi pereaksi tersebut dalam hukum laju yang hanya dapat ditentukan secara percobaan (Sunarya.2012.192-195).

Menurut (Oxtoby.2001:418) Hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi disebut rumus laju atau hukum laju, dan tetapan kesebandingan k dinamakan tetapan laju tetapan laju tidak bergantung pada konsentrasi teteapi pada suhu. Hukum laju untuk umumnya Laju=k[A]ⁿ

Pangkat yang diberikan pada konsentrasi disebut orde reaksi untuk reaktan yang bersangkutan.

· Orde nol

[A⁰]=1

Laju=k

Menurut (Chang.2005:36-38) Reaksi orde pertama ialah reaksi yang lajunya bergantung pada konsentrasi reaktan dipangkatkan dengan satu

A à Produk

Laju =

Laju = k [A]

Reaksi orde kedua ialah reaksi yang lajunya bergantung pada konsentrasi salah satu reaktan dipangkatkan dua pada konsentrasi dua reaktan berbeda yang masing masing dipangkatkan 1 .

Laju = k [A]²

Satuan: K=

Faktor – Faktor yang memepengaruhi laju reaksi:

a. Konsentrasi

Makin besar konsentrasi, makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan, dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.

b. Luas permukaan zat

Reaksi hanya berlangsung pada bidang batas campuran inilah yang disebut bidang sentuh. Dengan memeperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat.

c. Suhu

Pada suhu tinggi, energy molekul – molekun bertambah sehingga laj molekul bertambah dengan demikian laju molekul juga bertambah.

d. Katalis

Katalis Homogen : yaitu katalis yang satu fase dengan zat yang dikatalis

Katalis Heterogen: yaitu katalis yang tidak satu fase dengan zat – zat yang bereaksi(Tamrin.2007:76-77)

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

Alat :

· Erlenmeyer

· Stopwatch

· Ampelas baja

· Labu takar

· Tabung reaksi

· Gelas piala

· Bunsen

· Kaki tiga + kawat kasa

· Gelas ukur

· Termometer

· Pipet tetes

Bahan :

· Larutan Tiosulfat

· Air

· Asam Hidroklorida

· Pita Mg

· HCl 2M

· Asam Oksalat 0,1 M

· Asam Sulfat 6 M

· KMnO₄

3.2 Prosedur Kerja

a. Orde reaksi dalam reaksi natrium tiosulfat dengan asam hidroklorida

Tabel 10.1 komposisi campuran dalam penentukan orde reaksi untuk natrium tiosulfat.

Na₂S₂O₃(ml)	[Na₂S₂O₃] (M)	H₂O (ml)	HCl (ml)
23	0,15	-	4
20	0,12	5	4
15	0,09	10	4
10	0,06	15	4
5	0,03	20	4

Tabel 10.2 komposisi campuran dalam penetuan orde reaksi untuk asam hidroklorida.

Na₂S₂O₃(ml)	H₂O (ml)	HCl (ml)	HCl (M)
25	-	5	3,0
25	2	3	1,8
25	4	1	0,6

Dicampur sampai larutan menjadi homgen

Hasil Pengamatan

b. Orde reaksi dalam reaksi antara magnesium dengan asam hidroklorida

Tabel komposisi campuran Mg dengan HCl

HCl (M)	Volume HCl (ml)
0,8	100
0,8	100
1,0	100
1,2	100
1,4	100
1,6	100
1,8	100
2,0	100

6 Tabung Reaksi

Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Hasil pengamatan

d. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

A. Orde reaksi dalam reaksi natriun tiosulfat dengan asam hidroklorida

Na₂S₂O₃ (ml)	Na₂S₂O₃ (M)	H₂O (ml)	HCl (ml)	t (detik)	1/t (det^-1)
25	1	-	4	10	0,1
20	1	5	4	8	0,125
15	1	10	4	4	0,25
10	1	15	4	5	0,2
5	1	20	4	13	0,076

Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi asam hidroklorida

Na₂S₂O₃ (ml)	H₂O (ml)	HCl (ml)	HCl (M)	t (detik)	1/t (det^-1)
12	-	3	1	6	0,16
12	2	1	0,1	7	0,142
12	4	2	0,6	13	0,076

B. Orde reaksi dalam reaksi magnesium dengan asam hidroklorida

Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi asam hidroklorida

HCl (M)	HCl (ml)	T (detik)	1/t (detik)^-1	[HCl]²	Log [HCl]	Log [1/t]
0,6	100	219	0,0046	0,36	-0,22	-2,34
0,8	100	75	0,01	0,64	-0,09	-2
1,0	100	49	0,02	1	0	-1,7
1,2	100	35	0,03	1,44	0,08	-1,5
1,4	100	25	0,04	1,96	0,15	-1,4
1,6	100	22	0,05	2,56	0,20	-1,3
1,8	100	17	0,06	3,24	0,26	-1,2
2,0	100	19,47	0,05	4	0,30	-1,3

4.2 Pembahasan

Pada Praktikum kali ini bertujuan agar praktikan dapat mengukur perubahan konsentrasi pereaksi menurut waktu, agar praktikan dapat mengukur perubahan konsnetrasi, suhu, dan katalis pada laju reaksi, agar praktikan dapat menentukan hukum laju reaksi dalam larutan air. Percobaan yang kami lakukan ada 2 yaitu: menentukan orde reaksi natrium tiosulfat dengan azam hidroklorida dan orde reaksi dalam reaksi magnesium dengan asam hidroklorida.

Menurut ( Anonim : 2013) Kinetika kimia adalah suatu ilmu yang membahas tentang laju (kecepatan) dan mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitianyang mula – mula dilakukan oleh Wilhelmy terhadap kecepatan inversi sukrosa, ternyata kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi / tekanan zat – zat yang bereaksi. Laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu.

1. Orde reaksi dalam reaksi natrium tiosulfat dengan asam Hidroklorida

Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi Na-Tiosulfat

Percobaan ini dilakukan untuk mengamati pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi suatu larutan. Tetapi percobaan ini gagal, dikarenakan kesalahan dalam pemberian konsentrasi Na-Tiosulfat. Seharusnya yang digunakan adalah Na-Tiosulfat dalam berbagai konsentrasi, tetapi praktikan melalukan dengan konsentrasi yang sama yaitu 1 M, sehingga tidak dapat menentukan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi dan tidak dapat membuat grafiknya. Jadi untuk pembahasan percobaan pengamatan konsentrasi ini kami mengambilnya dari literature laporan M.Adhitya N Kimia Reg 2013.

Na-Tiosulfat dengan volume berbeda dan konsentrasi yang berbeda di campurkan dengan H₂O yang volumenya berbeda juga, lalu setelah larutan menjadi homogen ditambahakan HCl sebanyak 4 ml pada setiap larutan. Data yang kami dapatkan pada laporan kakak tingkat adalah ketika volume Na-tiosulfat 25 ml, konsentrasinya 0,15 M, tidak ditambahkan air dan volume HCl nya 4 ml, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah 24’. Selanjutnya tabung kedua volume Na-tiosulfat 20 ml, konsentrasinya 0,12 M, H₂0 Sebanyak 5 ml dan volume HCl nya 4 ml, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah 30’.Pada tabung ketiga volume Na-tiosulfat 15 ml, konsentrasinya 0,09 M, H₂0 Sebanyak 10 ml dan volume HCl nya 4 ml, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah 82’. Tabung keempat volume Na-tiosulfat 10 ml, konsentrasinya 0,06 M, H₂0 Sebanyak 15 ml dan volume HCl nya 4 ml, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah 343’. Yang terakhir pada tabung kelima volume Na-tiosulfat 5 ml, konsentrasinya 0,03 M, H₂0 Sebanyak 20 ml dan volume HCl nya 4 ml, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah 900’.

Dapat dilihat dari waktu yang dibutuhkan sampai terjadinya endapan membuktikaan bahwa konsentrasi natrium tiosulfat mempengaruhi reaksi. Menurut teori (Tamrin.2007:76) mengatakan “Makin besar konsentrasi, makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan, dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi”. Yang terjadi pada percobaan sudah seperti teori, semakin besar konsentrasi semakin cepat larutan tersebut bereaksi.

Pengamatan terhadap kosentrasi asam hidroklorida

Langkah kerja yang dilakukan pada percobaan ini sama seperti pecobaan sebelumnya, tetepi volume Na-tiosulfat di buat sama yaitu 12 ml, dan di buat konsentrasi yang berbeda yaitu 0.1 M, 0.6 M, dan 1 M. Ketika dilakukan percobaan didapatkan hasil, waktu yang dibutuhkan sampai adanya endapan adalah sebagai berikut: pada konsentrasi 0.1 M waktu yang diperlukan 7’, pada konsentrasi 0.6 M waktu yang dibutuhkan 13’, dan pada konsentrasi 1 M waktu yang dibutuhkan 6’. Dari data tersebut disimpulkan bahwa pada percobaan hasil yang dididapatkan tidak sesai teori yang mana seharusnya saat konsentrasi besar maka laju reaksi semakin cepat. Kesalahan tersebut dapat disebabkan oleh kurang ketelitian praktikan melihat perubahan yang terjadi pada reaksi, atau pun kesalahan pada saat melihat waktu.

2. Orde reaksi dalam reaksi magnesium dengan asam hidroklorida

Pada Percobaan ini membutuhkan larutan HCl dengan berbagai konsentrasi. Untuk membuat HCl dalam berbagai konsentrasi ini dilakukan pengenceran. Setelah pengenceran selesai tahap selanjutnya adalah memasukan pita Mg yang telah dipotong kedalam Erlenmeyer dan kemudian menambahakan HCl sesuai konsentrasi seperti yang tertera pada table 10.3 di prosedur kerja.

Pita Mg akan bereaksi dengan HCl perssamaanya:

Mg_(s) + 2HCl_(aq)→ MgCl_2(aq)+ H_2(g)

Pita Mg dan larutan HCl yang dicampur tadi mengalami reaksi kimia yaitu mengeluarkan gelembung – gelembung gas dan udara, dan pita Mg akan semakin menghilang. Hal ini membuktikan bahwa Mg + HCl bereaksi.

Dilihat dari hasil yang didapatkan pada percobaan adalah semakin besar konsentrasi yang digunakan maka semakin cepat pula terdapatnya gelembung gas (terjadinya reaksi). Semakin tinggi konsentrasi berarti molekul-molekul konsentrat semakin banyak dan rapat yang menyebabkan meningkatnya kemungkinan hantaman molekul-molekul untuk terjadinya reaksi. Pada data terlihat jelas ketika HCL 0.6 M waktu yang dibutuhkan 219’, sedangkan ketika HCl 2.0 M waktu yang dibutuhkan adalah 19,47’.

BAB V

PENUTUP

Kesimpulan:

· Laju reaksi bergantung pada konsentarsi pereaksi yang digunakan. Semakin besar konsentrasi yang digunakan maka semakin besar laju reaksi dan semakin kecil konsentrasi semakin kecil pula laju reaksi.

· Pengaruh suhu konsentrasi, dan katalis terhadap laju reaksi, semakin besar suhu dalam reaksi, maka laju reaksi akan semakin cepat. Demikian halnya dengan konsentrasi, semakin besar konsentrasi maka laju reaksi akan semakin cepat dan semakin banyak katalis yang dimasukkan kedalam suatu reaksi, maka konstanta akan semakin besar, sehingga laju reaksi semakin cepat.

· Hukum laju dalam larutan berair yaitu dengan menentukan orde reaksi masing – masing reaktan. Hukum laju dinyatakan dalam bentuk:

V = k[A]^m[B]ⁿ[C]^o