LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KI3141 PERCOBAAN M-2 PENENTUAN ORDE REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI Nama : Ricky Iqbal Syahrudin Nim : 10513013 Kelompok : 2 Hari/tanggal Praktikum : Kamis, 05 Oktober 2015 Hari/tanggal Pengumpulan : Kamis, 12 Oktober 2015 Assisten : Wiji / LABORATORIUM KIMIA FISIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2015
PENENTUAN ORDE REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI I. TUJUAN 1. Menentukan orde reaksi dan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat oleh NaOH dengan metode titrasi dan konduktometri II. TEORI DASAR Saponifikasi adalah suatu reaksi yang menghasilkan sabun dan gliserol melalui penghidrolisaan dengan basa, lemak atau minyak (Keenan,dkk,1990). Reaksi penyabunan (saponifikasi) antara etil asetat dengan NaOH berdasarkan reaksi berikut: CH 3 COOC 2 H 5 (aq) + 2NaOH (aq) CH 3 COONa (aq) + C 2 H 5 OH (aq) + NaOH sisa atau CH 3 COOC 2 H 5 (aq) + OH - (aq) CH 3 COO - (aq) + C 2 H 5 OH (aq) Dalam titrasi NaOH sisa (kelebihan NaOH) akan bereaksi dengan HCl dengan reaksi sebagai berikut: NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) Kinetika kimia menunjukkan kecepatan dan mekanisme perubahan kimia suatu atribut mutu terhadap waktu pada suhu tertentu. Kecepatan reaksi kimiawi ditentukan oleh massa produk yang dihasilkan atau reaktan yang digunakan setiap unit waktu (Man 2000). Laju reaksi merupakan penambahan konsentrasi produk atau pengurangan konsentrasi reaktan per satuan waktu. Laju reaksi hampir selalu sebanding dengan konsentrasi pereaksi. Mengubah konsentrasi suatu zat dalam suatu reaksi dapat mengubah laju reaksinya juga. Laju reaksi dapat ditentukan dari konsentrasi reaktan maupun konsentrasi produk suatu reaksi. Secara matematis laju reaksi dinyatakan sebagai (Labuza,1982): - da/dt= k[a] n dimana: da/dt = laju perubahan konsentrasi A pada waktu tertentu k = konstanta laju reaksi [A] = konsentrasi pereaksi n = ordo reaksi Laju reaksi dapat dipergunakan untuk memprediksi kebutuhan bahan pereaksi dan produk reaksi tiap satuan waktu, dan dapat juga dipergunakan untuk menghitung kebutuhan energi untuk produksi hidrogen (Agus,2010). Konstanta laju reaksi bersifat konstan terhadap konsentrasi pereaksi namun akan berubah jika terjadi perubahan kondisi lingkungan seperti suhu (Labuza,1982). Ordo reaksi merupakan bagian dari persamaan laju reaksi. Penentuan ordo reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi hanya dapat ditentukan berdasarkan eksperimen dengan menggunakan sederet konsentrasi pereaksi. Pada reaksi ordo nol dimana n = 0, laju reaksi tidak tergantung pada konsentrasi pereaksi dan bersifat konstan pada suhu tetap. Jadi laju reaksi ordo nol hanya tergantung pada konstanta laju reaksi yang dinyatakan sebagai k. Laju reaksi menurut ordo satu dimana n = 1, dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi dimana laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi.
III. Hal ini berarti peningkatan konsentrasi akan meningkatkan pula laju reaksi (Labuza, 1982). Pengaruh suhu terhadap kecepatan rekasi kimia pertama kali diungkapkan oleh Van t Hoff pada 1884, dan diperluas oleh Hood dan Arrhenius 1885 dan 1889, selanjutnya pengaplikasian terhadap kemunduran bahan makanan oleh Labuza pada 1980 (Suyitno,1997; Wisnu,2006).. DATA PENGAMATAN [Etil Asetat] [HCl] [NaOH] [KCl] = 0.02 M = 0.0208 M = 0.0216 M = 0.1 M V NaOH awal V etil asetat awal V HCl = 50 ml = 100 ml = 10 ml
Menit ke- V titran 1 (ml) V titran 2 (ml) V rata-rata (ml) 15 8.30 8.25 8.275 25 8.50 8.50 8.50 35 8.60 8.76 8.68 45 8.75 8.90 8.825 55 8.95 9.00 8.975 65 9.00 9.05 9.025 Tabel 1. Pengukuran Volume Titrasi Pada Tiap Waktu Menit ke- L 0 (μs/cm) L t (μs/cm) L c (μs/cm) 15 6.09 25 5.34 35 4.99 9.24 45 4.77 4.23 55 4.64 65 4.56 Tabel 2. Pengukuran Hantaran Pada Tiap Waktu IV. PENGOLAHAN DATA A. Metode Titrasi 1. Menghitung V x (V NaOH yang bereaksi) V x =V NaOH [( V. [ HCl ] HCl V [ NaOH ] titrasi). V ] campuran V diambil untuk t=15 menit=900 detik : V x =50mL [( 10mL 0.0208 M 0.0216 8.275 ml ) 150 ml. =29.6806 ml 10mL ] Dengan cara yang sama, untuk tiap waktu reaksi didapatkan nilai V x sebagai berikut : Menit ke- V rata-rata (ml) V x (ml) 15 8.275 29.6806 25 8.50 33.0556 35 8.68 35.7556 45 8.825 37.9306 55 8.975 40.1806 65 9.025 40.9306 Tabel 3. Pengukuran V x untuk tiap waktu reaksi 2. Menghitung nilai x ([NaOH] yang bereaksi) x= [NaOH ] V x V campuran
untuk t=15 menit=900 detik : x= 0.0216 M 29.6806 ml =0.0043 M 150 ml Dengan cara yang sama maka didapatkan nilai x untuk tiap waktu reaksi sebagai berikut : Menit ke- V rata-rata (ml) V x (ml) x (M) 15 8.275 29.6806 0.0043 25 8.50 33.0556 0.0048 35 8.68 35.7556 0.0051 45 8.825 37.9306 0.0055 55 8.975 40.1806 0.0058 65 9.025 40.9306 0.0059 Tabel 4. Penentuan Konsentrasi NaOH yang bereaksi 3. Menghitung nilai a dan b a=konsentrasi awalch 3 COO CH 2 CH 5 a= [ CH 3 COO CH 2 CH 5 ] V CH3 COOCH 2 CH 5 0.02 M 100 ml = =0.0133 M V Campuran 150 ml b=konsentrasi awal NaOH b= [ NaOH ] V NaOH 0.0216 M 50mL = =0.0072 M V Campuran 150 ml Meni t ke- V rata-rata (ml) a (M) b (M) V x (ml) x (M) ln (a x) (b x) 15 8.275 29.6806 0.0043 1.1265 25 8.50 33.0556 0.0048 1.2528 35 8.68 35.7556 0.0051 1.3797 45 8.825 37.9306 0.0055 1.5062 55 8.975 40.1806 0.0058 1.6703 65 9.025 40.9306 0.0059 1.7353 Tabel 5. Penentuan a dan b serta ln (a-x)/(b-x) 4. Menentukan nilai k
2.0000 1.5000 f(x) = 0.01x + 0.94 R² = 0.99 ln (a-x)/(b-x) 1.0000 0.5000 0.0000 10 20 30 40 50 60 70 t (menit) y=mx +c Gambar 1. Penentuan Nilai k dengan Metode Titrasi ln (a x) (b x) =k ( a b )t +ln a b k= m a b = 0.0126 0.0133 0.0072 =2.0656 M 1.menit 1 atau, k= 2.0656 60 M 1.s 1 =0.0344 M 1. s 1 B. Metode Konduktometri 1. Kalibrasi Konduktometer 1.1000 Cl = 84 μs.cm -1, T = 25 0 C 2. Menghitung nilai a dan b a=konsentrasi awalch 3 COO CH 2 CH 5 a= [ CH 3 COO CH 2 CH 5 ] V CH 3 COOCH 2 CH 5 0.02 M 100 ml = =0.0133 M V Campuran 150 ml b=konsentrasi awal NaOH b= [ NaOH ] V NaOH 0.0216 M 50mL = =0.0072 M V Campuran 150 ml 3. Menghitung nilai x ([NaOH] yang bereaksi) x= ( L 0 L t ) (L 0 L c ) b untuk t=15menit=900 detik :
x= 9.24 μs. cm 1 6.09 μs. cm 1 (0.0072)=0.0045 M 9.24 μs. cm 1 1 4.23 μs. cm Dengan cara yang sama, maka didapatkan nilai x untuk tiap waktu adalah sebagai berikut : Meni t ke- L 0 (μs.cm -1 ) L t (μs.cm - 1 ) L c (μs.cm -1 ) x (M) ln (a x) (b x) 15 9.24 6.09 4.23 0.00452 7 1.1885 25 9.24 5.34 4.23 0.00560 4 1.5736 35 9.24 4.99 4.23 0.00610 8 1.8848 45 9.24 4.77 4.23 0.00642 4 2.1816 55 9.24 4.64 4.23 0.006611 2.4295 65 9.24 4.56 4.23 0.00672 6 2.6292 Tabel 6. Penentuan Konsentrasi NaOH yang Bereaksi 4. Menentukan nilai k 3 2.5 2 f(x) = 0.03x + 0.83 R² = 0.99 ln (a-x)/(b-x) 1.5 1 0.5 0 10 20 30 40 50 60 70 t (menit) Gambar 2. Penentuan nilai k dengan Metode Konduktometri
y=mx +c ln (a x) (b x) =k ( a b )t +ln a b k= m a b = 0.0288 0.0133 0.0072 =4.7213 M 1.menit 1 atau, k= 4.7213 60 M 1.s 1 =0.07869 M 1.s 1 V. PEMBAHASAN
VI. VII. KESIMPULAN Nilai tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat dengan NaOH melalui metode titrasi adalah 0.0344 M -1.s -1 dan dengan metode konduktometri adalah 0.07869 M -1.s -1 DAFTAR PUSTAKA Atkins, P.W.1994. Kimia Fisika Jilid 1 edisi kelima. Erlangga. Jakarta. Bird, T. 1993. Kimia Fisika untuk Universitas. Cetakan ke-2. Jakarta : Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. S.Glasstone, Textbook of Chemistry, 2 nd ed, 1946, hal.1243-1245 Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta.