LAPORAN PRAKTIKUM DINAMIKA KIMIA JUDUL PERCOBAAN : PENENTUAN LAJU REAKSI IODINASI ASETON DALAM SUASANA ASAM. Nama : SantiNurAini NRP :

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM DINAMIKA KIMIA JUDUL PERCOBAAN : PENENTUAN LAJU REAKSI IODINASI ASETON DALAM SUASANA ASAM Nama : SantiNurAini NRP : Tanggal Praktikum : 28 April 2015 Nama Asisten : Mas Mattius Tanggal Pengumpulan : 12 Mei 2015 Kelompok : 9B LABORATORIUM FUNDAMENTAL KIMIA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2015

2 I. TUJUAN PRAKTIKUM aseton Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk menentukan laju reaksi iodinasi II.TEORI DASAR 2.1 Laju Reaksi Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi persatuan waktu. Laju rekasi kimia terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau konsentrasi molekul produk terhadap waktu. Laju rekasi tidak tetap, melainkan berubah terus menerus seiring dengan perubahan konsentrasi (Chang,2006) Gambar 2.1 Grafik Laju Reaksi antara Waktu dengan Konsentrasi Produk dan Reaktan (Atkins, 2010) 2.2 Pengaruh Katalis terhadap Laju Reaksi Katalis adalah zat yang mengambil bagian dalam reaksi kimia, tetapi pada akhir reaksi tidak mempengaruhi produk yang terbentuk. Katalis tidak muncul dalam persamaan kimia. Sifat dari katalis adalah katalis tidak bereaksi secara permanen, katalis tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi, katalis bekerja pada suhu optimum. Katalis memumngkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicu oleh atalis terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi(chang, 2006). Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama, yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbeda dengan rektan yang akan dikatalisnya. Katalis homogen adalah katalis yang memiliki fase yang sama dengan reaktan yang akan dikatalisnya.

3 Berikut ini adalah skema umum reaksi katalitik : A + C AC.(1) B + AC AB + C (2) C adalah katalis, meskipun katalis C termakan pada tahap reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhan menjadi : A + B + C AB + C (3) Katalis homogen terdiri dari katalis asam dan basa, contohnya HCl, H 2 SO 4, NaOH, KOH. Katalis ini umumnya digunakan pada skala laboratorium, karena sulit diakukan secara komersil, operasi pada fase cair dibatasi pada kondisi suh dan tekanan, sehingga peralatan lebih kompleks dan diperlukan pemisahan antara produk dan katalis (Engel, Dkk,2013). 2.3 Hukum Laju Hukum Laju adalah hubungan antara laju reaksi dan konsentrasi yang dapat diperoleh dari data eksperimen. Hukum laju diperoleh secara eksperimen dan tidak bergantung pada stokiometri. Hukum laju dapat dinyatakan sebagai : Dalam suatu reaksi A B, laju reaksinya adalah : V =k[ A ] X... (4) Dalam suatu reaksi A + B C, laju reaksinya adalah : V =k[ A ] X [B] Y (5) dimana : k = tetapan Laju Reaksi x, y = orde reaksi (Petrucci, 1987) 2.4 Orde Reaksi Orde reaksi terhadap suatu komponen merupakan pangkat dari konsentrasi komponen itu dalam hokum laju.orde reaksi tidak dapat dituliskan dari persamaan reaksi, melainkan harus data eksperimen. Beberapa orde reaksi yang umum terdapat dalam persamaan reaksi kimia yaitu:

4 Reaksi Orde nol Reaksi dikatakan berorde nol terhadap salah satu satu pereaksinya apabila perubahan konsentrasi pereaksi tersebut tidak mempengaruhi lau reaksi. Persamaan laju reaksi yang berorde 0 yaitu v = k [A] 0 (Syukri,1999). [A] V Gambar 2.2 Grafik laju reaksi Orde 0 V = k [A] 0 (Petrucci, 1987) Reaksi Orde satu Suatu reaksi dikatakan berorde satu terhadapsalah satu pereaksinya jika laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi tersebut. Jika konsentrasi pereaksi tersebut dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 3 1 atau tiga kalinya. Persamaan laju reaksi yaitu v = k [A] (Syukri,1999). V [A] Gambar 2.3 Grafik laju reaksi orde 1V = k [A] 1 (Petrucci,1987) Reaksi Orde dua Suatu reaksi dikatakan berorde dua terhadap salah satu pereaksi jika laju reaksi merupakan pangkat dua dari konsentrasi pereaksi itu. Apabila konsentasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 3 2 atau 9 kali lebih besar (Syukri,1999). V [A] Gambar 2.4 Grafik laju reaksi Orde 2V = k [A] 2 (Petrucci, 1987) III. PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 Peralatan dan Bahan

5 Peralatan yang digunakan meliputi tabung reaksi, pipet ukur, pipet tetes, kuvet, gelas beker dan stop watch. Sedangkan bahan yang digunakan meliputi larutan aseton 3 M, larutan HCl baku 1 M, larutan I 2 dalam KI 0,1 M. 3.2 Prosedur Percobaan Aseton 3 M HCl 1 M KI 0,1 M dicampurkan dengan variasi tertentu Campuran di dalam kuvet - dicampurkan dengan volume tertentu dan dimulai stopwatch pertama - diaduk - dimasukkan kuvet ke dalam Spektrofotometer UV-Vis (waktu pencampuran larutan hingga dimasukkan ke spektrofotometer 1 menit Campuran di dalam spektrofotometer Uv-Vis - diukur absorbansi pertama dan dimulai stopwatch kedua - dicatat absorbansinya tiap detik ke 0, 60, 90, dan dilakukan percobaan yang sama untuk setiap variasi volume masing-masing reaktan yang diberikan Data Absorbansi IV. PEMBAHASAN Percobaan ini berjudul laju reaksi iodinasi aseton dalam suasana asam. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan persamaan laju reaksi iodinasi aseton. Prinsip dari percobaan adalah kinetika kimia, laju reaksi dan spektrofotometer UV-Vis. Reaksi ini dilakukan dengan

6 menambahkan iodin pada aseton. Reaksi iodinasi aseton ini berjalan sangat lambat, oleh karena itu diperlukan penambahan katalis asam untuk mempercepat terjadinya reaksi. Ketika larutan iodin direaksikan dengan aseton, dengan adanya asam, maka warna kuning dari iodin perlahan-lahan memudar seiring dengan dikonsumsinya iodin tersebut untuk bereaksi dengan aseton. Laju reaksi pada percobaan ini diikuti dengan mengamati penurunan intensitas warna kuning dari iodin dalam larutan pada waktu tertentu Pada percobaan ini dikaji reaksi iodinasi aseton yang dikatalisa oleh HCl. Laju reaksi diukur dengan mengamati laju perubahan konsentrasi iodin dengan spektrofotometer. Absorbansi larutan diusahakan antara 0,7-0,2 pada panjang gelombang yang sesuai. Oleh karena itu perlu dilakukan variasi konsentrasi awal setiap pereaksi. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan variasi volume untuk masing-masing zat, yaitu Aseton (2,5 ml,5 ml, 7,5 ml,dan 10 ml) untuk run 1-4, HCl (2,5 ml,5 ml, 7,5 ml, dan 10 ml) untuk run 5-8,dan Iodin (2,5 ml,5 ml, 7,5 ml,dan 10 ml) untuk run Data percobaan yang didapat berupa absorbansi tiap 0, 60, 90 dan 120. Data yang didapat kemudian diplot ke dalam grafik hubungan absorbansi terhadap waktu, dimana sumbu x sebagai fungsi waktu dan sumbu y sebagai fungsi absorbansi. Sehingga akan didapatkan 12 grafik. Dari grafik tersebut akan didapat persamaan garisnya y = mx + c, dimana m (slope) merupakan laju reaksi. Kemudian untuk mencari orde reaksi tiap zat terlebih dahulu mencari konsentrasi terkoreksi [M ] dengan menggunakan rumus [ [M ' M ]mula x Volume ambil ]= Volume total. Setelah didapatkan hasil konsentrasi terkoreksi kemudian diplot kedalam grafik hubungan antara In V (laju reaksi) sebagai sumbu x dengan In [M ] sebagai sumbu y. Didapat persamaan garisnya y = mx + c, dimana m (slope) merupakan orde reaksi. Dari hasil perhitungan dan grafik yg didapat tiap zatnya, orde reaksi untuk Aseton adalah 2, HCl 1, dan Iodin 0. Orde reaksi yang didapat digunakan untuk menghitung konstanta laju reaksi tiap runnya dengan menggunakan rumus V K= [ Aseton ' ] x x[ HCl ' ] y x[i ' ] z, K yg didapat tiap runnya kemudian dirata-rata sehingga dari hasil perhitungan nilai K diperoleh sebesar 0,0009. Sehingga persamaan laju reaksinya menjadi : V = 0,0009 x [Aseton] 2 x [HCl] 1 Penambahan Aseton dan Iodin berfungsi sebagai reaktan yang akan mengalami reaksi membentuk sebuah produk. Larutan HCl berfungsi sebagai katalis yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi. TUGAS 1. Selain dengan spektrofotometer, laju reaksi iodinasi aseton dapat diikuti dengan cara titrasi volumetri. Terangkan cara tersebut! 2. Terangkan sistem reaksi katalisa asam atau basa secara umum.

7 3. Reaksi iodinasi aseton termasuk reaksi substitusi nukleofilik atau elektrofilik. Terangkan mekanismenya! JAWAB : 1. Analisa titrasi asam basa atau volumetri adalah analisa kuantitatif dimana kadar komponen dari zat uji ditetapkan berdasarkan volume pereaksi (konsentrasi diketahui) yang ditambahkan kedalam larutan zat uji hingga komponen yang akan di tetapkan bereaksi secara kuantitatif dengan pereaksi tersebut V. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain: 1. Orde reaksi untuk Aseton adalah 2, sedangkan orde reaksi untuk HCl adalah 1, dan orde reaksi untuk I adalah 0 2. Konstanta laju percobaan ini adalah 0, Persamaan laju pada percobaan ini adalah : V= 0,0009 x [Aseton] 2 x [HCl] 1 DAFTAR PUSTAKA Atkins, P. W F., Julio de Paula. (2010). Physical Chemistry ninth edition. New York :W. H Freeman and Company Chang,Raymond.(2006). Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti Jilid 2. Jakarta : Erlangga Petrucci, Ralph. (1987). Kimia Dasar, Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta : Erlangga Syukri Kimia Dasar 2.Bandung : ITB Press Thomas Engel. Dkk.(2013). Physical chemistry. Kanada : Pearson education inc. ( george woodbury physical chemistry 1997 cole publishing company usa)

8 LAMPIRAN A. Analisa Data Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Percobaan Iodinasi Aseton Run Volume (ml) Absorbansi pada t (s) Aseton HCl I B. Grafik Dari data hasil pengamatan yang diperoleh pada tabel 1, diplotkan ke dalam grafik untuk tiap run sehingga diperoleh 12 grafik hubungan absorbansi terhadap waktu, adapun grafiknya sebagai berikut : f(x) = - 0x R² = Grafik 1. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 1

9 f(x) = - 0x R² = Grafik 2. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² = Grafik 3. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 3 f(x) = - 0x R² = 1 Grafik 4. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 4

10 f(x) = - 0x R² = Grafik 5. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² =

11 Grafik 6. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² = Grafik 7. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² = Grafik 8. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 8

12 f(x) = - 0x R² = Grafik 9. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² = Grafik 10. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run f(x) = - 0x R² = 1 0 Grafik 11. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 11

13 f(x) = - 0x R² = Grafik 12. Grafik hubungan Absorbansi terhadap waktu Run 12 Dari persamaan grafik yang diperoleh pada grafik diatas didapatkan laju reaksi untuk masing-masing run sebagai berikut : Tabel 2. Tabel hasil laju reaksi tiap run Run Volume (ml) Aseton HCl I V C. Perhitungan 1. Perhitungan untuk mencari konsentrasi terkoreksi [M ]: Diketahui : [Aseton] = 3 M [HCl] = 1 M [I 2 ] = 0,1 M Ditanya : [Aseton ], [HCl ], [I 2 ] =.? Jawab : Untuk mencari konsentrasi terkoreksi menggunakan rumus dibawah ini:

14 [M ] : [M ] mula x Volume ambil Volume total Konsentrasi terkoreksi Aseton [Aseton ] tiap run : Run 1: Run 2: [Aseton ] = 3 M x2,5ml 22,5 ml [Aseton ] = 3 M x5ml 25ml = 0,3333 M = 0,6000 M Run 3: Run 4: [Aseton ] = 3 M x7,5ml 27,5 ml [Aseton ] = 3 M x10ml 30ml = 0,8182 M = 1,0000 M Run 5 dan 9 (volume sama): [Aseton ] = Run 6 dan 10 (volume sama): 3 M x10ml 22,5 ml [Aseton ] = = 1,3333 M = 1,2000 M Run 7 dan 11(volume sama): [Aseton ] = 3 M x10ml 27,5 ml [Aseton ] = 3 M x10ml 25ml Run 8 dan 12 (volume sama): 3 M x10ml 30ml = 1,0909 M = 1,0000 M Tabel 2. Tabel hasil perhitungan [Aseton ] Run [Aseton'] In [Aseton'] V In V

15 Dari data tabel 2 diplotkan kedalam grafik hubungan antara In [Aseton ] dengan In V untuk mencari orde reaksi [Aseton ], sehingga didapatkan grafik dibawah ini : f(x) = 1.55x R² = 0.91 Grafik 13. Grafik hubungan antara In [Aseton ] dengan In V Dari slope grafik di atas didapatkan orde reaksi untuk [Aseton ] adalah 1,54 atau dibulatkan menjadi 2. Konsentrasi terkoreksi HCl [HCl ] tiap run : Run 1 dan 9 (volume sama): Run 2 dan 10 (volume sama): [HCl ] = 1 M x 10ml 22,5 ml [HCl ] = 1 M x 10ml 25ml = 0,4444 M = 0,4000 M Run 3 dan 11 (volume sama): sama) : [HCl ] = 1 M x 10ml 27,5 ml [HCl ] = Run 4, 8 dan 12 (volume 1 M x 10ml 30ml = 0,3636 M = M Run 5: Run 6: [HCl ] = 1 M x 2,5ml 22,5 ml [HCl ] = 1 M x 5ml 25ml = 0,1111 M = 0,2000 M

16 Run 7: [HCl ] = 1 M x 7,5ml 27,5 ml = 0,2727 M Tabel 3. Tabel hasil perhitungan [HCl ] Run [HCl'] In [HCl'] V In V Dari data tabel 3 diplotkan kedalam grafik hubungan antara In [HCl ] dengan In V untuk mencari orde reaksi [HCl ], sehingga didapatkan grafik dibawah ini : f(x) = 0.73x R² = Grafik 14. Grafik hubungan antara In [HCl ] dengan In V Dari slope grafik di atas didapatkan orde reaksi untuk [HCl ] adalah 0,72 atau dibulatkan menjadi 1.

17 Konsentrasi terkoreksi KI [Kl ] tiap run : Run 1 dan 5 (volume sama): Run 2 dan 6 (volume sama): [Kl ] = 0,1M x10ml 22,5 ml [Kl ] = 0,1M x10ml 25ml = 0,0444 M = 0,0400 M Run 3 dan 7 (volume sama): sama): [Kl ] = 0,1M x10ml 27,5 ml [Kl ] = Run 4,8, dan 12 (volume 0,1M x10ml 30ml = 0,0364 M = M Run 9: Run 10: [Kl ] = 0,1 M x2,5ml 22,5 ml = 0,0111 M [Kl ] = 0,1M x5ml 25 ml = 0,0200 M Run 11 : [Kl ] = 0,1M x7,5ml 27,5 ml = 0,0200 M Tabel 4. Tabel hasil perhitungan [KI ] Run [I'] In [I'] V In V Dari data tabel 4 diplotkan kedalam grafik hubungan antara In [Kl ] dengan In V untuk mencari orde reaksi [Kl ], sehingga didapatkan grafik dibawah ini :

18 f(x) = 0.31x R² = Grafik 15. Grafik hubungan antara In [Kl ] dengan In V Dari slope grafik di atas didapatkan orde reaksi untuk [Kl ] adalah 0,30 atau dibulatkan menjadi Perhitungan untuk mencari nilai K Diketahui : orde reaksi [Aseton ] = 2 orde reaksi [HCl ] =1 orde reaksi [I ] = 0 Ditanya : K=? Jawab : Unruk mencari nilai K digunakan rumus dibawah ini : V K= [ Aseton ' ] x x[ HCl ' ] y x[i ' ] z Run 1 : Run 9 : K= [0.3333] 2 x[0.4444] 1 x[ ] K = [ ] 2 x[0.4444] 1 x[0.0111] 0 = = Run 2 : Run 10 : K= [0.6000] 2 x[0.4000] 1 x[0.0400] K= [1.2000] 2 x[0.4000] 1 x[0.0200] 0 = = Run 3 : Run 11 : K= [0.8182] 2 x[ ] 1 x[0.0364] K= [1.0909] 2 x[ ] 1 x[0.0273] 0 = = Run 4 : Run 12 :

19 K= [1.0000] 2 x[0.3333] 1 x[0.0333] K = [1.0000] 2 x[0.3333] 1 x[0.0333] 0 = = Run 5 : K= [1.3333] 2 x[ ] 1 x[0.0444] 0 = Run 6 : K= [1.2000] 2 x[0.2000] 1 x[0.0400] 0 = Run K= [1.0909] 2 x[ ] 1 x[0.0364] 0 = Run 8 : K= [1.0000] 2 x[0.3333] 1 x[0.0333] = Tabel 6. Tabel hasil perhitungan Konstanta Laju (K) Run V (m/s) [Aseton'] 2 [HCl'] 1 [I'] 0 K K rata-rata Dari hasil perhitungan, didapat konstanta laju reaksinya adalah 0,0009. Sehingga persamaan laju reaksi untuk percobaan ini adalah :

20 V = 0,0009 x [Aseton] 2 x [HCl] 1 NILAI PERCOBAAN : Tes Pendahulua n Kerja Laporan Praktikum Nilai Akhir (0-100) (0-100) (0-100) Mengetahui Praktikan, Asisten, Matius SantiNurAini