Laporan Praktikum Penentuan Konstanta Laju Reaksi

Modul Praktikum: Penentuan Konstanta Kecepatan Reaksi

Dosen Pembimbing: Dra. Ari Marlina, M.Si. Tanggal Praktikum: 20 November 2013 Tanggal Penyerahan: 27 November 2013

I. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan mampu : Memahami proses reaksi yang terjadi (reaksi antara H2O2 Melakukan titrasi dengan baik dan benar Menentukan konstanta kecepatan reaksi II. Dasar Teori

Pada suhu kamar cairan hidrogen peroksida mengalami reaksi autoprotolitik. Reaksi :2H2O2 H3O2+ + HO2- (k= 1,55x10-12)Dari harga tersebut dapat ditunjukkan bahwa H2O2 merupakan pelarut yang protonik, di samping sebagai oksidator kuat, baik dalam suasana asam maupun dalam suasana basa. Hidrogen peroksida dalam suhu kamar juga akan terurai menjadi :2H2O2 2H2O + O2 (H= -23,6 kkal)Dengan adanya katalisator (misalnya Cl2, Br2, Fe) maka penguraian akan semakin cepat, demikian pula jika suhunya dinaikkan. Hidrogen peroksida membebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang telah diasamkan dengan asam sulfat. Kecepatan reaksi tersebut sangat tergantung pada konsentrasi peroksida, kalium iodida, dan asam sulfatnya. Jika reaksi ini bersifat irreversibel (karena adanya natrium tiosulfat yang akan mengubah iodium menjadi asam iodida kembali), maka kecepatan reaksi yang terjadi besarnya seperti pada reaksi pembentukannya, sampai konsentrasi terakhir tidak berubah. Reaksi yang terjadi dapat dilihat di bawah ini :

H2O2 + 2KI + H2SO4 K2SO4 + I2 +2H2O2S2O32- + I2 2I- + S4O62-Pada percobaan ini, kecepatan reaksi hanya tergantung pada berkurangnya konsentrasi hidrogen iodida saja sehingga reaksi mengikuti reaksi orde/ tingkat I.

Pada larutan dengan konsentrasi iodida tinggi, akan diperoleh kecepatan reaksi yang lebih besar. Kepekatan indikator kanji terhadap iod sangat diperlukan dimana iod dan kanji akan bereaksi membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru, karena adanya adsorpsi iod oleh koloid kanji. Besarnya adsorpsi kanji terhadap iod dipengaruhi oleh konsentrasi iodida yang tersedia. Warna biru ditimbulkan dan ditentukan oleh konsentrasi iod dan adanya iodida. Untuk menentukan kecepatan reaksi, perlu ditentukan terlebih dahulu konstanta kecepatan reaksi yang dapat ditentukan dengan :-dC/dt = kCn untuk reaksi tingkat I, maka n=1

-dC/C = k. dt

ln C = -kt

k = -1/t ln Ct/C0 atauk = 1/t ln C0/CtVolume tiosulfat yang digunakan untuk titrasi sebanyak b pada saat t detik, merupakan jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik. Konsentrasi setelah t detik besarnya adalah (a-b). Jika a adalah banyaknya (volume) tiosulfat yang dimasukkan pada t0 atau mula-mula maka persamaannya menjadi:

k = 1/t ln a/(a-b)

kt = ln a/(a-b)

Dengan membuat kurva t larutan ln a/(a-b), akan diperoleh harga k yang merupakan koefisien arah (gradien) dari garis lurus atau persamaan (1) diubah menjadi :

kt = ln a ln (a-b)

ln (a-b) = -kt + ln aKemudian dibuat kurva antara ln (a-b) lawan t, akan diperoleh konstanta kecepatan reaksinya yaitu harga k sebagai koefisien oleh garis lurus.III. Alat-Alat dan BahanAlat-AlatBahan

Buret 50 mlLarutan H2O2 3%

Labu Erlenmeyer 1L, 250 mlLarutan H2SO4 2N

Gelas ukur 100 mlLarutan KMnO4 0,1 N

Labu ukur 100 mlKristal Kalium Iodida (KI)

Gelas kimia 200 mlLarutan Na2S2O3 0,1 N

Labu takar 100 mlLarutan kanji 1%

Pengaduk magnet dan stopwatchLarutan H2SO4 pekat

Botol semprotAir suling

Pemanas dan hot plate

IV. Cara Kerja 1. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat

a. 10 mL H2O2 3% encerkan 100 mL H2O2 0,3 %

250 mL

b.

250 mL

2. Penentuan kecepatan reaksi

larutan a :

larutan b :

2 mL Na2S2O3

Larutan a 2 mL tiosulfat

V. Data Pengamatan Penentuan ekuivalen H2O2 dengan tiosulfata. Titrasi 10 ml H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 19 ml (rata-rata)xb. Titrasi 10 ml KMnO4 dengan Na2S2O3 0,1 N = 19,5 ml (rata-rata) y

Penentuan Kecepatan Reaksi NONa2S2O3 (b) mLt (detik)

12140 s

24204 s

36273 s

48340 s

510413 s

612488 s

714563 s

816644 s

918723 s

1020807 s

VI. Pengolahan DataPerhitungan :a. Penentuan ekuivalen H2O2 dengan tiosulfat

10 ml H2O2 0,3 % x= 19 ml KMnO4

10 ml KMnO4 y= 19,5 ml tiosulfat

1 ml KMnO4 y/10= 1,95 ml tiosulfat

x ml KMnO4 xy/10= 37,05 ml tiosulfat

10 ml H2O2 0,3 % xy/10= 37,05 ml tiosulfat

10 ml H2O2 3% xy= 370,5 ml tiosulfatb. Penentuan Kecepatan Reaksi

a = volume tiosulfat yang ditambahkan saat to (mula-mula)

a = 5/10 x y mL

a = x.y/2 mL

a = (19)(19,5) / 2

a = 370,5 / 2

a = 185,25 ml

b = 2 mL, 4 ml, 6 ml, 8 ml, 10 ml, 12 ml, 14 ml, 16 ml, 18 ml, dan 20 ml

Sehingga :t (detik)Na2S2O3(b ml) (ml)))

1402183.251.01090.010850.000078

2044181.251.02210.021830.000107

2736179.251.03350.032920.000121

3408177.251.04510.044150.000130

41310175.251.05710.055490.000134

48812173.251.06930.066970.000137

56314171.251.08180.078580.000140

64416169.251.09450.090330.000140

72318167.251.10760.102220.000141

80720165.251.1210.114250.000142

) atau )

Percobaan 1

kt = ln (a/a-b)k(140 s) = 0,01085

k = 0,01085/140 s

k = 0.000078 s-1Percobaan 2

kt = ln (a/a-b)k(204 s) = 0.02183

k = 0.02183/204 s


kt = ln (a/a-b)k( 273 s) = 0.03292

k = 0.03292/273 s


kt = ln (a/a-b)k( 340 s) = 0.04415

k = 0.04415/340 s

k = 0.000130 s-1

Percobaan 5

kt = ln (a/a-b)k(413 s) = 0.05549

k = 0.05549/413 s


kt = ln (a/a-b)k( 488 s) = 0.06697

k = 0.06697/488 s


kt = ln (a/a-b)k(563 s) = 0.07858

k = 0.07858/563 s


kt = ln (a/a-b)k(644 s) = 0.09033

k = 0.09033/644 s


kt = ln (a/a-b)k(723 s) = 0.10222

k = 0.10222/723 s

k = 0.000141 s-1Percobaan 10

kt = ln (a/a-b)k(807 s) = 0.11425

k = 0.11425/807 s

k = 0.000142 s-1

= = 0.000127 s-1

PERTANYAAN

1. Apa yang dimaksud dengan kecepatan reaksi?

2. Apa satuan konstanta kecepatan reaksi untuk reaksi tingkat -1?

3. Tuliskan reaksi yang terjadi secara lengkap.

4. Berapa konsentrasi H2O2 yang digunakan?

5. Apa kegunaan asam sulfat dalam percobaan ini?

JAWABAN :1. Kecepatan reaksi adalah suatu besaran yang menyatakan bertambahnya jumlah konsentrasi produk per satuan waktu dalam suatu reaksi kimia.2. Satuannya adalah 1/t atau detik-13. Reaksi 1:

H2O2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O + 3O2Reaksi 2 :

10 KI + 8 H2SO4 + 2KMnO4 2MnSO4 + 8H2O + 5 I2 + 6 K2SO4Reaksi 3 :

H2O2 + H2SO4 + KI K2SO4 + I2 + 2H2O

2S2O32- + I2 2I- + S4O62-

4. M1V1 = M2V20,03 M . 10 ml = M2 . 100 ml

M2 = 0,03 M . 10 ml / 100 ml M2 = 0,003 M

5. Asam sulfat berfungsi sebagai pengasam karena KMnO4 bersifat oksidator, dan Na2S2O3 bersifat sebagai reduktor, keduanya terjadi hanya dalam suasana asam. Dan asam sulfat dipilih karena garam-garam sulfat dari hasil reaksinya tidak memiliki warna (tidak berwarna) sehingga tidak mengganggu pengamatan dari titik akhir (TA) dalam reaksi tersebut.VII. PEMBAHASAN

PEMBAHASAN OLEH NURISYABAN AZIEZAH

Dalam percobaan pertama dilakukan pengenceran 10 ml H2O2 3% yang digunakan untuk melakukan titrasi dengan KmnO4 0,1 N. Dalam percobaan kali ini titrasi H2O2 yang telah diencerkan dengan KmnO4, dan diperoleh titik ekivalen setelah larutan tersebut berubah warna dari bening menjadi merah muda.

Dalam percobaan kedua dilakukan titrasi tiosulfat. Caranya dengan mengencerkan 2 gram KI dan dilanjutkan dengan titrasi dengan Na2S2O3 0,1 N. Dalam percobaan kedua didapatkan volume larutan ketika titik ekivalen tercapai.

Dalam percobaan ketiga dilakukan penentuan kecepatan reaksi. Larutan a yang mengandung 5 ml H2O2 yang telah diencerkan dengan air suling dimasukkan ke dalam larutan b yang mengandung asam sulfat, 3ml larutan kanji, dan 1,5 gram KI yang telah diencerkan. Penuangan larutan a ke larutan b harus cepat dan stopwatch dinyalakan ketika larutan a dimasukkan kedalam larutan b. Aduk larutan tersebut menggunakan pengaduk magnet dan catat waktu yang diperoleh ketika larutan berubah menjadi warna biru. Setelah itu tambahkan 2ml larutan tiosulfat dari buret, catat waktu yang diperoleh ketikan larutan berubah menjadi warna biru, demikian seterusnya sampai diperoleh 10 data pengamatan.

Dalam percobaan ketiga ini, warna yang dihasilkan bukan biru melainkan hijau. Hal ini dapat terjadi karena faktor kesalahan yang terjadi seperti alat-alat yang kurang bersih dan pembuatan larutan kanji yang kurang tepat menyebabkan perubahan warnanya menjadi hijau. Dalam percobaan ketiga ini diperoleh data yang dapat menentukan k. K dapat ditentukan melalui grafik dan melalui perhitungan. Dari data grafik yang ada, dapat diketahui k yang dihasilkan adalah 0,00016. Sedangkan dari hasil perhitungan k yang dihasilkan adalah 0,00012.

Dalam percobaan ini terdapat beberapa faktor kesalahan yaitu alat-alat yang kurang bersih, sehingga didapatkan hasil yang kurang maksimal, begitu juga dalam menggunakan stopwatch yang kurang tepat, sehingga hasilnya pun kurang maksimal. Pembuatan larutan kanji yang kurang tepat sehingga menghasilkan perubahan warna yang tidak sesuai.

PEMBAHASAN OLEH SAHARA TULAINI

Percobaan pertama bertujuan untuk standarisasi H2O2 dengan KMnO4. Langkah pertama yaitu mengambil H2O2 3% kemudian mengencerkannya menjadi 100 ml dalam labu takar. Ambil H2O2 dari pengenceran tersebut lalu masukkan kedalam erlenmeyer 250 ml dan tambahkan 10 ml asam sulfat 2 N. Kemudian titrasi larutan tersebut dengan larutan KMnO4, titik ekivalen ditandai dengan terjadinya perubahan warna bening menjadi merah muda pada volume dari percobaan yaitu 19 ml.

Percobaan kedua yaitu standarisasi tiosulfat. Kalium permanganat terlebih dahulu direaksikan dengan KI dalam suasana asam sehingga akan membebaskan I2 yaitu dengan cara memasukkan 2 gram kristal KI ke dalam erlenmeyer 250 ml. Larutkan dengan 20 ml air suling dan tambahkan 2 ml asam sulfat pekat. Terakhir campurkan KMnO4 0,1 N. Diamkan selama 10 menit kemudian titrasi dengan larutan tiosulfat 0,1 N. Setelah itu amati titik ekivalennya. Titik ekivalen tercapai jika warna larutan berubah menjadi bening. Dari percobaan diperoleh volume titrasinya yaitu 19,5 ml. Kecepatn reaksi sangat bergantung pada konsentrasi peroksida, kalium iodida, dan asam sulfatnya. Reaksi ini merupakan reaksi irreversibel, maka kecepatan reaksi yang terjadi besarnya seperti pada reaksi pembentukkannya sampai konsentrasi terakhir tidak berubah. Percobaan ketiga yaitu penentuan kecepatan reaksi yaitu dengan cara mengambil buret dan mengisinya dengan larutan standar tiosulfat 0,1 N, lalu buat dua macam larutan yaitu larutan a dan larutan b. Larutan a: larutan 5 ml H2O2 3% yang dimasukkan kedalam labu takar 100 ml. Kemudian diencerkan dengan air suling sampai tanda batas. Larutan b: Masukkan 500 ml air suling dan 30 ml asam sulfat 2 N ke dalam labu erlenmeyer 1 L. Lalu tambahkan ke dalam 3 ml larutan kanji dan 1,5 gram KI yang telah dilarutkan air suling. Setelah itu tambahkan 2 ml larutan tiosulfat. Campurkan larutan a menyentuh larutan b, nyalakan stop watch. Catat waktu yang diperlukan ketika campuran larutan berubah atau bereaksi dari warna bening menjadi warna biru, kemudian tambahkan 2 ml larutan tiosulfat 0,1 N sehingga larutan campuran berubah bening kembali dan catat lagi waktu ketika larutan campuran berubah menjadi warna biru kembali. Terus diulang percobaan tersebut sampai 10 data. Waktu jangan dihentikan hanya dilihat berapa waktu saat berubah warna kemudian di catat.

Kepekatan indikator kanji terhadap iod sangat diperlukan dimana kanji dengan iod akan bereaksi membentuk senyawa komplek yang berwarna biru, karena adanya adsorpsi iod oleh koloid kanji. Besarnya adsorpsi larutan kanji terhadap iod dipengaruhi oleh konsentrasi iodida yang tesedia. Dengan demikian timbulnya warna biru bukan hanya ditentukkan oleh konsentrasi iod saja melainkan juga karena adanya iodida. VIII. KESIMPULAN

Semakin tinggi konsentrasi suatu zat atau larutan, maka akan semakin cepat laju reakisnya.

H2SO4 sebagai katalis mempengaruhi kecepatan atau laju reaksi, dimana laju reaksi akan semakin cepat apabila di dalam reaksi tersebut ditambahkan katalis.

Laju reaksi dipengaruhi oleh :a. Konsentrasi pereaksib. Suhuc. Luas permukaand. Katalise. Tekanan Konstanta kecepatan reaksi berdasarkan hasil perhitungan adalah 0.000127 s-1 sedangkan konstanta kecepatan reaksi berdasarkan grafik adalah 0.0001635 s-1. Ketidaksesuaian hasil percobaan dengan dasar teori disebabkan oleh faktor-faktor : kepekatan larutan kanji yang dibuat kurang tepat, penambahan H2SO4 pada larutan B kurang tepat, penambahan tiosulfat kurang tepat, dan alat yang digunakan kurang bersih sehingga masih terdapat bahan kimia yang menempel pada alat.IX. DAFTAR PUSTAKA

1. Marlina, A. dan Ngatin, A. .2013. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

2. Bird Tony. 1987. Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta : Gramedia. 3. Yahya Utoro dkk. 1979. Kimia Fisika Teori dan Praktikum. Yogyakarta : Laboratorium Kimia Fisika FMIPA-UGM.4. http://yovayuvitasari.blogspot.com/2013/05/praktikum-penentuan-konstanta-kecepatan.html 10 mL H2SO4 2N

10 mL H2O2 0,3%

Titrasi dengan KMNO4 0,1N

Catat

1 mL H2SO4 pekat

2 gram KI + 20 mL H2O

10 mL KMNO4 0,1N

EMBED CorelDraw.Graphic.14

Titrasi dengan Na2S2O3 0,1 N

Catat

5 mL H2O2 3% aquades

aquades

500 mL aquades

30 mL H2SO4 2N pekat

3 mL lar. Kanji 10%

1,5 gram KI




Hingga 10 data lalu buat kurva

Tambah 2 mL tiosulfat

Hitung waktu. Catat waktu saat larutan menjadi biru.

_1446976741.unknown

_1446976742.unknown

_1446976743.unknown

_1446976740.unknown

Documents

Laporan Praktikum Penentuan Konstanta Laju Reaksi