Hidrolisis Etil Asetat [PDF]

Citation preview

A. JUDUL PRAKTIKUM



:



-HIDROLISIS



ETIL



ASETAT



DALAM SUASANA ASAM LEMAH -HIDROLISIS



ETIL



ASETAT



DALAM SUASANA ASAM KUAT



B. TANGGAL PRAKTIKUM Mulai :



Rabu, 04 Apil 2018, 09.00 WIB



Selesai :



Rabu, 04 Apil 2018, 11.30 WIB



C. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Menentukan orde reaksi dan hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah 2. Menentukan orde reaksi dan hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat



D. KAJIAN TEORI a) Hidrolisis Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH-) melalui suatu proses kimia. Hidrolisis juga dapat didefinisikan sebagai terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa. Selain itu hidrolisis juga dapat diartikan sebagai reaksi antara senyawa dan air



yang membentuk reaksi kesetimbangan. Senyawa yang digunakan dapat berupa senyawa organik maupun anorganik. Persamaan reaksi untuk hidrolisis etil asetat :



b) Etil asetat Etil



asetat merupakan senyawa



organik dengan



rumus



CH3CH2OC(O)CH3. Senyawa ini merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tak berwarna, memiliki aroma khas. Etil asetat adalah pelarut polar menengah yang volatil (mudah menguap), tidak beracun, dan tidak higroskopis. Etil asetat merupakan penerima ikatan hidrogen yang lemah, dan bukan suatu donor ikatan hidrogen karena tidak adanya proton yang bersifat asam (yaitu hidrogen yang



terikat



pada



atom



elektronegatif).



Etil



asetat



dapat



melarutkan air hingga 3%, dan larut dalam air hingga kelarutan 8% pada suhu kamar. Kelarutannya meningkat pada suhu yang lebih tinggi, namun demikian, senyawa ini tidak stabil dalam air yang mengandung basa atau asam. Etil asetat dapat dihidrolisis pada keadaan asam atau basa menghasilkan asam asetat dan etanol kembali. Katalis asam seperti asam sulfat dapat menghambat hidrolisis karena berlangsungnya reaksi kebalikan hidrolisis yaitu esterifikasi Fischer. Dalam reaksi ini terjadi



perbedaan



volume



NaOH



pada



proses



titrasi.



Ketika



menghidrolisis dengan menggunakan asam asetat volume NaOH yang dibutuhkan lebih sedikit jika dibandingkan dengan asam klorida, karena



dalam hidrolisis etil asetat katalis yang digunakan adalah asam asetat, dan asam asetat merupakan asam lemah yang memiliki ion H + lebih sedikit daripada asam klorida, sementara pada hidrolisis menggunakan HCl dibutuhkan volume NaOH yang lebih banyak karena asam klorida merupakan asam kuat yang memiliki ion H+ lebih banyak daripada asam asetat. HCl dan asam astetat bertindak sebagai katalis. Untuk memperoleh rasio hasil yang tinggi, dapat digunakan basa kuat dengan proporsi stoikiometris, misalnya natrium hidroksida 



Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah CH 3 COOH ( aq ) + H 2 O ( l ) →CH 3 COOH (aq )



o



+¿



H CH 3 COOH ( aq ) +C 2 H 5 OH ( aq)



o



→



CH 3 COO C 2 H 5 ( aq ) + H 2 O (l ) ¿ CH 3 COOH ( aq ) + NaOH ( aq ) → CH 3 COONa ( aq )+ H 2 O(l)



o







Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat HCl ( aq ) +H 2 O ( l ) → HCl(aq)



o



H +¿ CH 3 COOH ( aq ) +C 2 H 5 OH ( aq)



o



→



CH 3 COO C 2 H 5 ( aq ) + H 2 O (l ) ¿ HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) → NaCl ( aq ) + H 2 O(l)



o



c)



Laju reaksi dan orde reaksi Kinetika



kimia



mempelajari



laju



berlangsungnya



reaksi kimia, dan energi yang berlangsung pada proses itu, serta mekanisme berlangsungnya proses tersebut. Kinetika merupakan dasar untuk mengetahui berbagai perubahan termasuk laju dan kecepatan berbagai proses yang



terjadi



selama



pengolahan



dan



penyimpanan.Kecepatan reaksi kimiawi ditentukan oleh massa



produk



yang



dihasilkan



atau



reaktan



yang



digunakan setiap unit waktu (Partana, 2003). Laju reaksi merupakan perubahan konsentrasi produk persatuan waktu. Laju reaksi hampir selalu sebanding dengan konsentrasi pereaksi. Untuk menentukan laju reaksi harus ditentukan dulu seberapa cepat perubahan konsentrasi yang terjadi pada reakstan atau produknya. Secara umum, apabila terjadi reaksi A → B, maka mulamula zat A dan zat B belum ada. Setelah beberapa waktu konsentrasi B akan meningkat sementara konsentrasi A akan menurun (Partana, 2003). Hukum laju dapat ditentukan dengan melakukan serngkaian eksperimen secara sistematik pada reaksi A + B → C, untuk menetukan orde reaksi terhadap A, maka konsentrasi A dibuat tetap, sementara konsentrasi B divariasi. Untuk menentukan orde reaksi terhadap B, maka konsentrasi B dibuat tetap, sementara konsentrasi A divariasi (Partana, 2003). Orde dari suatu reaksi menggambarkan bentuk matematika dimana hasil perubahan dapat ditunjukkan. Orede reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam hukum laju differensial. Orde reaksi hanya dapat dihitung secara eksperimen dan hanya dapat diramalkan jika suatu mekanisme reaksi diketahui seluruh orde reaksi yang dapat ditentukan sebagai jumlah dari masingmasing



eksponen



untuk



reaktan,



sedangkan



hanya



eksponen maasing-masing reaktan dikenal dengan orde reaksi untuk komponen itu (Hiskia, 2001). Terdapat tiga metode yang dapat dikembangan untuk menetukan orde reaksi suatu komponen, yaitu dengan metode integral, metode diferensial, dan waktu fraksi.



Metode diferensial berguna untuk menentukan tingkat reaksi,



sedangkan



metode



integral



berguna



untuk



mengevaluasi tingkat reaksi. 1.



Bentuk Differensial



Metode differensial disebut juga metode laju awal atau metode laju rata-rata. Metode ini didasarkan pada perubahan konsentrasi pereaksi dalam selang waktu tertentu.



Hukum



laju



differensial



adalah



hubungan



konsentrasi awaldengan laju awal. Metode differensial ditentukan dengan dua cara yaitu metode grafik dan nongrafik (Wilkinson, 1936). a.



Metode variasi atau metode differensial non



grafik A + B  hasil/produk Dengan persamaan : r = k[A]x[B]y dimana



x



=



orde



reaksi



untuk



reaktan



A,



y



merupakan orde reaksi untuk reaktan B dan [A] dan [B] merupakan konsentrasi reaktan A dan B. Orde reaksi dapat ditentukan dengan metode isolasi, dimana dengan mencari konsentrasi yang sama. Misalnya untuk mencari orde



reaksi



B



dapat



ditentukan



dengan



mencari



konsentrasi A yang sama (Wilkinson, 1936). Berikut ini persamaan laju reaksi bentuk differensial: Orde 0 dx dt



=k



Orde 1 dx dt



= k(a-x)



Orde 2



Satu pereaksi



dx dt



= k(a-x)2



Dua pereaksi



dx dt



= k(a-x)(b-x)



Orde 3 dx dt



= k(a-x)3



Orde n dx dt b.



= k(a-x)n Metode differensial grafik



Persamaan dx/dt



= r = k (a-x)n



diubah ke dalam bentuk ln r = ln k + n ln (a-x)t Untuk mendapatkan orde reaksi, maka perlu analisis dari nilai regresi pada setiap garis linier yang didapat. Orde reaksi ditentukan dari nilai R2 yang paling mendekati 1. 2.



Bentuk Integral



Metode



integral



didasarkan



pada



pengukuran



konsentrasi setiap saat. Hukum laju integral adalah hubungan antara konsentrasi setiap saat dengan waktu. Data yang terkumpul selanjutnya dievaluasi dengan persamaan integral yang dimodifikasi ke dalam bentuk grafik. Kemudian ditentukan apakah reaksi tersebut tingkat satu, dua, atau tingkat tertentu (Wilkinson, 1936). a.



Metode Intergal non grafik



Merupakan suatu metode trial and error, yakni perubahan konsentrasi dengan waktu yang diukur, dan harga k dihitung dengan menggunakan orde reaksi akan diperoleh persamaan yang memberikan harga k yang



konsisten.Untuk dapat menggunakan metode ini maka diperlukan mengubah persamaan differensial laju reaksi menjadi persamaan integral (Wilkinson, 1936). Persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut: Orde 0



Rumus Laju Reaksi kt = x a kt=ln (a−x ) x kt= a(a−x ) 1 1 kt= − 2 2 2(a−x) 2 a ( a−x )−n+1−(a)−n+1 kt= n−1



1 2 3 N



Untuk



penentuan



orde



reaksi



dapat



dengan



enghitung nilai k. Apabila nilai k sama atau selisihnya sangat kecil maka reaksi tersebut memiliki orde dari rumus yang digunakan untuk menghitung nilai k. b. Untuk



Metode integral grafik dapat



menggunakan



metode



ini



perlu



diperhatikan data yang akan diplotkan pada grafik.Untuk mendapatkan orde reaksi, maka perlu analisis dari nilai regresi pada setiap garis linier yang didapat. Orde reaksi ditentukan dari nilai R2 yang paling mendekati 1.



E. RANCANGAN PERCOBAAN



a)



Alat dan Bahan 



Alat-alat 1. 2. 3. 4. 5. 6.







Erlenmeyer Stopwatch Gelas ukur 50 mL Gelas ukur 10 mL Gelas kimia 100 mL Buret dan statif



5 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah



Bahan : 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Larutan Asam asetat 0,5M Larutan NaOH 0,2M Aquades dingin Indikator pp Larutan HCl 0,5M Larutan Etil asetat 0,2M



secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya secukupnya



b) Alur Percobaan 1. Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah Erlenmeyer A 50 mL asam asetat 0,5 M + 45 mL aquades  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer A  Diletakkan pada suhu kamar ± 15 menit



Larutan asam asetat



Erlenmeyer C



Erlenmeyer B 5 mL etil asetat



 Dimasukkan kedalam Erlenmeyer B  Diletakkan pada suhu kamar ± 15 menit 



Larutan etil asetat



50 mL aquades  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer C  Diletakkan kedalam lemari es



Larutan aquades dingin Erlenmeyer hidrolisis 5 mL larutan etil asetat dalam Erlenmeyer B  Dituangkan kedalam Erlenmeyer A  Diaduk hingga homogen



Larutan campuran asam asetat + etil asetat      



Dibiarkan selama 5 menit Diambil 10 mL Dimasukkan ke Erlenmeyer C Diberi indicator PP Dititrasi dengan NaOH Diulangi dengan selang waktu 10, 20, 30, 50 dan 65 menit



Perubahan warna larutan + V NaOH



2. Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat Erlenmeyer A F. HASIL PENGAMATAN



No. 1.



Erlenmeyer B



50 mL asam klorida 0,5 M + 45 mL aquades Prosedur Percobaan  Dimasukkan kedalam Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah Erlenmeyer A  Diletakkan pada suhu Erlenmeyer A kamar ± 15 menit



50 mL asam asetat 0,5 Larutan asam M + 45 mL aquades klorida  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer A Erlenmeyer C  Diletakkan pada suhu kamar ± 15 menit 50 mL aquades



Larutan asam asetat



5 mL etil asetat Hasil Percobaan sesudah Sebelum Dimasukkan kedalam Erlenmeyer B Asam Asam  Diletakkan pada suhuasetat + asetat = kamar ± 15 menit aquades = larutan larutan tak  tak berwarna berwarna Larutan etil asetat



Dibiarkan dalam suhu kamar = Aquades = larutan tak larutan tak berwarna berwarna



 Dimasukkan kedalam Erlenmeyer C  Diletakkan kedalam lemari es



Larutan aquades dingin



Erlenmeyer B 5 mL etil asetat



Erlenmeyer hidrolisis



Etil asetat = larutan tak 5 mL larutan etil asetat dalam Erlenmeyer B berwarna  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer B  Dituangkan kedalam Erlenmeyer A  Diletakkan pada suhu  Diaduk hingga homogen kamar ± 15 menit  Larutan campuran asam asetat + etil asetat



Larutan etil asetat Erlenmeyer C 50 mL aquades



     



Dibiarkan dalam suhu kamar = larutan tak berwarna



Dibiarkan selama 5 menit Diambil 10 mL Dimasukkan ke Erlenmeyer C Diberi indicator PP Dititrasi dengan NaOH Diulangi dengan selang waktu 10, 20, 30, 50 dan 65 menit



Perubahan warna larutan + V NaOH



Dugaa



CH 3 COO



 Dimasukkan kedalam Erlenmeyer C  Diletakkan kedalam lemari es



Aquades = larutan tak berwarna



Larutan aquades dingin



Erlenmeyer hidrolisis 5 mL larutan etil asetat dalam Erlenmeyer B  Dituangkan kedalam Erlenmeyer A  Diaduk hingga homogen



Larutan campuran asam asetat + etil asetat      



Dibiarkan selama 5 menit Diambil 10 mL Dimasukkan ke Erlenmeyer C Diberi indicator PP Dititrasi dengan NaOH Diulangi dengan selang waktu 10, 20, 30, 50 dan 65 menit



Perubahan warna larutan + V NaOH



Dimasukan kedalam lemari es Etil asetat = = larutan dingin tak berwarna larutan tak berwarna Asam asetat = larutan tak berwarna NaOH = larutan tak berwarna Indicator PP = larutan tak berwarna etil asetat + asam asetat = larutan tak berwarna etil asetat + asam asetat + aquades + indicator PP = larutan tak



H +¿ CH 3 C →



CH 3 C



CH 3 COO



berwarna etil asetat + asam asetat + aquades + indicator PP + NaOH = larutan berwarna pink pudar Volume NaOH untuk titrasi: V t NaO (menit H ) (mL) 5 12,9 10 13,0 20 13,1 30 13,3 50 13,5 65 13,7 2.



Hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat Erlenmeyer A 50 mL asam klorida 0,5 M + 45 mL aquades  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer A  Diletakkan pada suhu kamar ± 15 menit



Asam Asam klorida + klorida = aquades = larutan larutan tak tak berwarna berwarna Dibiarkan dalam suhu kamar = Aquades = larutan tak larutan tak berwarna berwarna



Larutan asam klorida Erlenmeyer B 5 mL etil asetat  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer B  Diletakkan pada suhu kamar ± 15 menit 



Dibiarkan dalam suhu kamar = larutan tak berwarna



HCl ( aq )



Etil asetat = larutan tak berwarna Larutan etil asetat



Erlenmeyer C 50 mL aquades  Dimasukkan kedalam Erlenmeyer C  Diletakkan kedalam lemari es



Larutan aquades dingin



Aquades = larutan tak berwarna Dimasukan kedalam lemari es = larutan dingin tak berwarna



Erlenmeyer hidrolisis 5 mL larutan etil asetat dalam Erlenmeyer B







H +¿ CH 3 CO →



CH 3 CO



 Dituangkan kedalam Erlenmeyer A  Diaduk hingga homogen







HCl ( aq ) + N



Larutan campuran asam asetat + etil asetat      



Dibiarkan selama 5 menit Diambil 10 mL Dimasukkan ke Erlenmeyer C Diberi indicator PP Dititrasi dengan NaOH Diulangi dengan selang waktu 10, 20, 30, 50 dan 65 menit



Perubahan warna larutan + V NaOH



Etil asetat = larutan tak etil asetat + berwarna asam klorida Asam klorida = larutan tak = larutan berwarna tak berwarna etil asetat + asam klorida NaOH = + aquades + larutan tak indicator PP = berwarna larutan tak Indicator PP berwarna = larutan



tak berwarna



etil asetat + asam klorida + aquades + indicator PP + NaOH = larutan berwarna pink pudar



Volume NaOH untuk titrasi: V t NaO (menit H ) (mL) 5 12,7 10 12,8 20 12,9 30 13,0 50 13,2 65 13,5



G. Analisis Data dan Pembahasan. Pada percobaan ini yang dilakukan adalah percobaan hidrolisis etil asetat dalam suasan asam lemah dan suasana asam kuat. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui orde reaksi pada hidrolisis eti asetat dalam suasana asam lemah, dan hidrolisis etil asetat pada suasana asam kuat. 1. Hidrolisis Etil Asetat dalam Suasana Asam Lemah Percobaan ini diawali dengan memasukkan 50 mL CH3COOH 0,5 M yang berupa larutan tak berwarna ke dalam Erlenmeyer A. Langkah selanjutnya yaitu menambahkan 45 mL aquades berupa larutan yang tak berwarna ke dalam Erlenmeyer A. Kemudian larutan didiamkan pada suhu ruang selama 15 menit. Dihasilkan suatu larutan campuran yang tak berwarna pada erlenmeyer A. Hal ini sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini : CH 3 COOH (aq) + H 2 O(l) →CH 3 COOH (aq) Langkah selanjutnya yaitu 20 mL larutan etil asetat yang tak berwarna dimasukkan ke dalam erlenmeyer B, didiamkan pada suhu ruang selama 15 menit. Setelah 15 menit, larutan pada erlenmeyer B diambil sebanyak 5 mL dan dituangkan ke dalam erlenmeyer A. Kemudian larutan diaduk agar homogen selama 5 menit. Pengadukan larutan dilakukan selama 5 menit bertujuan agar campuran larutan di dalam erlenmeyer tercampur secara sempurna. Dari perlakuan ini, dihasilkan larutan campuran yang tetap tidak berwarna. Fungsi penambahan CH3COOH sebagai katalis yang mempercepat laju reaksi untuk reaksi hidrolisis etil asetat, dengan cara memilih tahap reaksi yang memiliki energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk dan reaksi menjadi lebih cepat. Proton H+ dari asam asetat disumbangkan dalam reaksi hidrolisis tersebut sehingga membantu H+dari H2O untuk menghidrolisis etil asetat. Asam asetat juga akan memberikan suasana asam lemah dalam hidrolisis etil asetat sedangkan etil asetat jika direaksikan dengan air akan terjadi proses hidrolisis, kemudian garam akan terurai oleh air menghasilkan larutan yang bersifat asam atau basa.



Langkah selanjutnya yaitu larutan campuran pada erlenmeyer A didiamkan selama 10 menit, kemudian diambil sebanyak 10 mL larutan pada erlenmeyer A. Dimasukkan kedalam erlenmeyer C yang sebelumnya diisi dengan 50 mL air aquades dingin yang berupa larutan tak berwarna. Dari pencampuran ini, dihasilkan suatu larutan campuran yang tak berwarna. Hal ini sesuai dengan persamaan reaksi berikut : H +¿ CH 3 COOH ( aq ) +C 2 H 5 OH (aq) →



CH 3 COO C 2 H 5 ( aq ) + H 2 O (l ) ¿ Penambahan aquades dingin ke dengan larutan pada erlenmeyer A bertujuan memperlambat reaksi hidrolisis antara campuran larutan etil asetat, asam asetat dan NaOH. Kemudian, larutan pada erlenmeyer C ditambah dengan 5 tetes larutan indikator PP. Penambahan indikator PP ini berfungsi sebagai penentu telah tercapainya titik akhir dari proses titrasi yang dapat ditandai dengan berubahnya warna larutan yang mulanya tak berwarna menjadi berwarna merah muda. Kemudian, larutan pada erenmeyer C dititrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0,2 M. Langkah titrasi tersebut bertujuan untuk mengetahui seberapa besar asam asetat yang akan dihasilkan, dan yang akan menunjukkan terurainya etil asetat sehingga kita dapat menghitung orde dari reaksi tersebut. Setelah proses titrasi dilakukan, larutan yang dihasilkan berupa larutan yang berwarna merah muda. Perubahan warna pada larutan menunjukkan bahwa H+ telah habis bereaksi dengan larutan NaOH. Persamaan reaksi sebagai berikut : CH 3 COOH ( aq ) + NaOH ( aq ) → CH 3 COONa ( aq )+ H 2 O(l) Percobaan ini dilanjutkan dengan memanipulasi waktu pengambilan larutan etil asetat dengan asam asetat yaitu dengan rentang waktu 5, 10, 20, 30, 50 dan 65 menit. Sehingga diperoleh data sebagai berikut : t (menit) 5 10 20 30 50 65



V NaOH (mL) 12,9 13 13,1 13,3 13,5 13,7



Berdasarkan volume yang dihasilkan, menjelaskan bahwa semakin bertambahnya waktu, semakin banyak volume NaOH, sehingga dapat mempengaruhi suhu antara asam asetat dengan etil asetat. Hal ini dikarenakan pada saat proses pencampuran suhunya semakin menurun karena terjadi penambahan aquades dingin,



sehingga reaksi hidrolisis



berjalan dengan lambat dan volume NaOH semakin banyak. Untuk penentuan orde dengan metode non grafik (trial and error). Dimana nilai a (mmol CH3COOC2H5) dan x (mmol H+produk) yang didapat dari percobaan dimasukkan satu per satu kedalam persamaan orde 1 sampai orde 2. Jika mendapatkan harga k yang konstan dari t = 0 sampai t = tak hingga maka itulah ordenya. Dalam perhitungan ini digunakan tabel sebagai berikut. Berdasarkan hasil perhitungan orde 1 dengan metode integral non grafik menggunakan persamaan : k t=ln a−ln( a−x )



Untuk Penentuan orde 2 dengan menggunakan metode integral non grafik menggunkan persamaan: 1 1 k= − (a−x) a t (s) 300 600 1200 1800 3000 3900



K orde 1 K orde 2 2,7794x10-4 2,89857 x 10-4 -4 1,756x10 1,85185 x 10-4 1,06528x10-4 1,13637 x 10-4 0,96861x10-4 1,0582 x 10-4 -4 0,7438x10 0,83333 x 10-4 0,70369x10-4 0,80971 x 10-4 Diperoleh data harga k untuk hidrolisis etil asetat dalam suasana asam



lemah adalah : Berdasarkan data yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah, mempunyai orde 2, karena nilai k yang diperoleh mempunyai rentang yang tidak jauh berbeda atau hampir konstan.



t (s)



ln a



ln (a-x)



1/a



1/(a-x)



300 600 1200 1800 3000 3900



0 0 0 0 0 0



-0.08338 -0.10536 -0.12783 -0.17435 -0.22314 -0.27444



1 1 1 1 1 1



1.086957 1.111111 1.136364 1.190476 1.25 1.315789



Object 57



Object 59



Berdasarkan hasil perhitungan grafik dan non-grafik dapat ditentukan bahwa orde reaksi hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah adalah orde 2. Hal ini sesuai dengan teori berdasarkan nilai R2 dari orde 1 menunjukkan nilai 0.994029, sedangkan untuk nilai R2 dari orde 2 menunjukkan nilai 0.994536. 2. Hidrolisis Etil Asetat dalam Suasana Asam Kuat Percobaan ini diawali dengan memasukkan 50 mL asam HCl 0,5 M yang berupa larutan tak berwarna ke dalam erlenmeyer A. Langkah selanjutnya yaitu menambahkan 45 mL aquades berupa larutan yang tak berwarna ke dalam erlenmeyer A. Kemudian larutan didiamkan pada suhu ruang selama 15 menit. Dari perlakuan ini, dihasilkan suatu larutan campuran yang tak berwarna pada erlenmeyer A. Hal ini sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini : HCl ( aq ) + H 2 O ( l ) → HCl(aq)



Langkah selanjutnya yaitu 20 mL larutan etil asetat yang tak berwarna dimasukkan ke dalam erlenmeyer B, selanjutnya didiamkan pada suhu ruang selama 15 menit. Setelah 15 menit, larutan pada erlenmeyer B diambil sebanyak 5 mL dan dituangkan ke dalam erlenmeyer A. Kemudian larutan diaduk agar homogen selama 5 menit. Dihasilkan larutan campuran yang tetap tidak berwarna. Pada percobaan ini, fungsi penambahan HCl sebagai katalis yang mempercepat laju reaksi untuk reaksi hidrolisis etil asetat, dengan cara memilih tahap reaksi yang memiliki energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk dan reaksi menjadi lebih cepat. Proton H+ dari asam klorida disumbangkan dalam reaksi hidrolisis tersebut sehingga membantu H+dari H2O untuk menghidrolisis etil asetat. Asam klorida juga akan memberikan suasana asam kuat dalam hidrolisis etil asetat sedangkan etil asetat jika direaksikan dengan air akan terjadi proses hidrolisis, kemudian garam akan terurai oleh air menghasilkan larutan yang bersifat asam atau basa. Langkah selanjutnya yaitu larutan campuran pada erlenmeyer A didiamkan selama 10 menit, kemudian diambil sebanyak 10 mL larutan pada erlenmeyer A. Dimasukkan kedalam erlenmeyer C yang sebelumnya diisi dengan 50 mL air aquades dingin yang berupa larutan tak berwarna. Dari pencampuran ini, dihasilkan suatu larutan campuran yang tak berwarna. Hal ini sesuai dengan persamaan reaksi berikut : H +¿ CH 3 COOH ( aq ) +C 2 H 5 OH (aq) →



CH 3 COO C 2 H 5 ( aq ) + H 2 O (l ) ¿ Penambahan aquades dingin ke dengan larutan pada erlenmeyer A bertujuan memperlambat reaksi hidrolisis antara campuran larutan etil asetat, asam klorida dan NaOH. Kemudian, larutan pada erlenmeyer C ditambah dengan 5 tetes larutan indikator PP. Penambahan indikator PP ini berfungsi sebagai penentu telah tercapainya titik akhir dari proses titrasi yang dapat ditandai dengan berubahnya warna larutan yang mulanya tak berwarna menjadi berwarna merah muda. Kemudian, larutan pada erenmeyer C dititrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0,2 M. Titrasi bertujuan untuk mengetahui seberapa besar asam klorida yang akan



dihasilkan, dan yang akan menunjukkan terurainya etil asetat sehingga dapat dihitung orde dari reaksi tersebut. Setelah proses titrasi dilakukan, larutan yang dihasilkan berupa larutan yang berwarna merah muda. Perubahan warna pada larutan menunjukkan bahwa H + telah habis bereaksi dengan larutan NaOH. Persamaan reaksi sebagai berikut : HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) → NaCl ( aq ) + H 2 O(l) Percobaan ini dilanjutkan dengan memanipulasi waktu pengambilan larutan etil asetat dengan asam klorida yaitu dengan rentang waktu 10, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit. Sehingga diperoleh data sebagai berikut : t (menit) 5 10 20 30 50 65



V NaOH (mL) 12,7 12,8 12,9 13 13,2 13,5



Berdasarkan volume yang dihasilkan, menjelaskan bahwa semakin bertambahnya waktu, semakin banyak volume NaOH, sehingga dapat mempengaruhi suhu antara asam klorida dengan etil asetat. Hal ini dikarenakan pada saat proses pencampuran suhunya semakin menurun karena terjadi penambahan aquades dingin, sehingga reaksi hidrolisis berjalan dengan lambat dan volume NaOH semakin banyak. Untuk penentuan orde dengan metode non grafik (trial and error). Dimana nilai a (mmol CH3COOC2H5) dan x (mmol H+produk) yang didapat dari percobaan dimasukkan satu per satu kedalam persamaan orde 1 sampai orde 2. Jika mendapatkan harga k yang konstan dari t = 0 sampai t = tak hingga maka itulah ordenya. Dalam perhitungan ini digunakan tabel sebagai berikut. Berdasarkan hasil perhitungan orde 1 dengan metode integral non grafik menggunakan persamaan : k t=ln a−ln( a−x )



Untuk Penentuan orde 2 dengan menggunakan metode integral non grafik menggunkan persamaan: 1 1 k= − (a−x) a Diperoleh data harga k untuk hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat adalah : t (s) 300 600 1200 1800 3000 3900



k orde 1 1,36067x10-4 1,03133x10-4 0,69483x10-4 0,58533x10-4 0,50273x10-4 0,572154x10-4



k orde 2 1,38889 x 10-4 1,06383 x 10-4 0,72464 x 10-4 0,61728 x 10-4 0,54264 x 10-4 0,64103 x 10-4



Berdasarkan data yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah, mempunyai orde 2, karena nilai k yang diperoleh mempunyai rentang yang tidak jauh berbeda atau hampir konstan. Sedangkan berdasarkan perhitungan dengan metode grafik sebagai berikut : t (s)



ln a



ln (a-x)



1/a



1/(a-x)



300 600 1200 1800 3000 3900



0 0 0 0 0 0



-0.04082 -0.06188 -0.08338 -0.10536 -0.15082 -0.22314



1 1 1 1 1 1



1.041666667 1.063829787 1.086956522 1.111111111 1.162790698 1.25



Object 71



Object 73



Berdasarkan hasil perhitungan grafik dan non-grafik dapat ditentukan bahwa orde reaksi hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah adalah orde 2. Hal ini sesuai dengan teori berdasarkan nilai R2 dari orde 1 menunjukkan nilai 0.962, sedangkan untuk nilai R2 dari orde 2 menunjukkan 0.988. H. Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan kami dapat disimpulkan bahwa : 1.



Orde reaksi untuk hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah adalah berorde 2, sesuai dengan teori.



2.



Orde reaksi untuk hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat adalah berorde 2, sesuai dengan teori.



I. Jawaban Pertanyaan Soal : Jika dilihat dari hasil percobaan apa yang membedakan antara percobaan 5A dan percobaan 5B? Berikan penjelasan dan kaitkan dengan kajian pustaka anda! Jawab : Dari hasil percobaan 5A dan 5B dapat dilihat bahwa yang membedakan antara hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah dan asam kuat adalah volume NaOH yang dibutuhkan dalam suasana asam lemah lebih banyak daripada volume NaOH yang dibutuhkan dalam suasana asam kuat. Hal ini kurang sesuai dengan kajian pustaka yang telah didapat, dimana volume yang dibutuhkan untuk menitrasi dalam suasana asam kuat lebih banyak dikarenakan dalam suasana asam kuat, H+ yang dikeluarkan lebih banyak daripada H+ dalam suasana asam lemah sehingga untuk menetralkannnya dibutuhkan volume NaOH yang lebih banyak dalam suasana asam kuat.



J.



DAFTAR PUSTAKA



Hiskia , Achmad. 2001. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Bandung : Citra Aditya Bakti Partana, C. F. Dkk. 2003. Kimia Dasar 2. Yogyakarta : UNY Press Shevla, G. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kulitatif Makro Dan Semimikro Bagian 1. Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka Tim Dosen Kimia Fisika III. 2018. Penuntun Praktikum Kimia Fisika III. Surabaya : Unesa University Press Wilkinson, F. 1936. Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms. New York : Prentice Hall



LAMPIRAN PERHITUNGAN Diketahui: [NaOH]



= 0,2 M



[HCl]



= 0,5 M



[CH3COOC2H5]



=2M



V HCl



=50 ml



V CH3COOC2H5



= 5 ml



Rentang Volume secara teoritis: CH3COOC2H5(aq)+H2O(l) ⇌ C2H5OH(aq)+ CH3COOH (aq) CH3COOC2H5:H2O : CH3COOH 5 ml : 45 ml : 50ml 0.5ml : 4.5 ml : 5ml



= 100ml = 10 mL



mmol CH3COOC2H5 =Vx M = 0.5 ml x 2 M = 1 mmol mmol CH3COOH katalis = V x M = 5 ml x 0,5 M = 2,5ml



to =>mmol NaOH = mmol CH3COOH katalis V x 0,2 M = 2,5 mmol V= 12,5 ml t1/2 =>mmol NaOH = mmol CH3COOH katalis + ½ mmol CH3COOH produk V x 0,2 M



= 2,5 mmol + 0,5 mmol



V = 15 ml



t~ =>mmolNaOH = mmol CH3COOH katalis + mmol CH3COOH produk V x 0.2 M = 2.5 mmol + 1mmol V= 17.5 ml  Range titrasi NaOH = 12.5-17.5 mL



1. Orde hidrolisis Etil Asetat dalam suasana asam lemah a. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 300 s V NaoH = 12,9 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (12,9 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,58 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,08 mmol b. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 600 s V NaoH = 13 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,6 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,1 mmol c. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 1200 s V NaoH = 13,1 ml



mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13,1 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,62 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,12 mmol d. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 1800 s V NaoH = 13,3 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13,3 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,66mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,16 mmol e. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 3000 s V NaoH = 13,5 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13,5 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,7 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,2 mmol f. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 3900 s V NaoH = 13,7 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis



mmol H+ produk = (13,7 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,74 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,24 mmol 



Cara non grafik a = 1 mmol



t (menit) 5 10 20 30 50 65







(a-x) 0,96 0,94 0,92 0,9 0,8 0,76



Orde 1 a. kt



= ln a – ln(a-x)



k.300



= ln 1 – ln 0,92 k k



b. kt



0,08338 300 = 2,7794x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



k.600



= ln 1 – ln 0,9 k k



c. kt



0,10536 600 = 1,756x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



k.1200



= ln 1 – ln 0,88 k k



d. kt



(mmol)



0,12783 1200 = 1,06528x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



X (mmol) 0,08 0,1 0,12 0,16 0,2 0,24



k.1800



= ln 1 – ln 0,84 0,17435 1800 = 0,96861x10-4



k



=



k e. kt



= ln a – ln(a-x)



k.3000



= ln 1 – ln 0,8 0,22314 3000 = 0,7438x10-4



k



=



k f. kt



= ln a – ln(a-x)



k.3900



= ln 1 – ln 0,76 0,27444 3900 = 0,70369x10-4



k



=



k 



Orde 2



a. k



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,92 −- 11 ) 300



k



= 2,89857 x 10-4



b. k



(1(a-x) −- 1a )



=



t



k



=



(10,9 −- 11 ) 600



k



= 1,85185 x 10-4



c. k



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,88 −- 11 ) 1200



k



= 1,13637 x 10-4



d. k



(1(a-x) −- 1a )



=



t



k



=



(10,84 −- 11 ) 1800



k



e. k



= 1,0582 x 10-4



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,8 −- 11 ) 3000



k



f. k



= 0,83333 x 10-4



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,76 −- 11 ) 3900



k



= 0,80971 x 10-4



Tabel perbandingan antara k orde 1 dan k orde 2



t (s) 300 600 1200 1800 3000 3900







t (s) 300



k orde 1 2,7794x10-4 1,756x10-4 1,06528x10-4 0,96861x10-4 0,7438x10-4 0,70369x10-4



Cara Grafik



a (mmol ) 1



x (mmol ) 0,08



(a-x) (mmol )



ln a



ln (a-x)



0,92 0



600



k orde 2 2,89857 x 10-4 1,85185 x 10-4 1,13637 x 10-4 1,0582 x 10-4 0,83333 x 10-4 0,80971 x 10-4



1



0,1



0,9 0



120 0



1



180 0



1



300 0



1



390 0



1



0,12



0,88 0



0,16



0,84 0



0,2



0,8 0



0,24



0,76 0



0,0833 8 0,1053 6 0,1278 3 0,1743 5 0,2231 4 0,2744 4



1/a



1/(a-x)



k1



k2



1,08695 7



0,00027 8



0,00029



1



1,111111



0,00017 6



0,00018 5



1



1,13636 4



0,00010 7



0,00011 4



1



1,19047 6



9,69E05



0,00010 6



1



1,25



7,44E05



8,33E05



1



1,31578 9



7,04E05



8,1E-05



1



Grafik orde 1 pada hidrolisis etil asetat suasana asam lemah:



Object 111



Grafik orde 2 pada hidrolisis etil asetat suasana asam lemah:



Object 113



Diketahui: [NaOH]



= 0,2 M



[HCl]



= 0,5 M



[CH3COOC2H5]



=2M



V HCl



=50 ml



V CH3COOC2H5



= 5 ml



Rentang Volume secara teoritis: CH3COOC2H5(aq)+H2O(l) ⇌ C2H5OH(aq)+ CH3COOH (aq) CH3COOC2H5:H2O : HCl 5 ml : 45 ml : 50ml 0.5ml : 4.5 ml : 5ml



= 100ml = 10 mL



mmol CH3COOC2H5 =Vx M = 0.5 ml x 2 M = 1 mmol mmol HCl katalis = V x M = 5 ml x 0,5 M = 2,5ml



to =>mmol NaOH = mmol HCl katalis V x 0,2 M = 2,5 mmol V= 12,5 ml t1/2 =>mmol NaOH = mmol HCl katalis + ½ mmol CH3COOH produk V x 0,2 M



= 2,5 mmol + 0,5 mmol



V = 15 ml



t~ =>mmolNaOH = mmol HCl katalis + mmol CH3COOH produk V x 0.2 M = 2.5 mmol + 1mmol



V= 17.5 ml  Range titrasi NaOH = 12.5-17.5 mL 2. Orde hidrolisis Etil Asetat dalam suasana asam kuat a. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 300 s V NaoH = 12,7 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (12,7 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,54 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,04 mmol b. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 600 s V NaoH = 12,8 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (12,8 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,56 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,06 mmol c. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 1200 s V NaoH = 12,9 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (12,9 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M)



mmol H+ produk = 2,58 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,08 mmol d. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 1800 s V NaoH = 13 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,6 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,1 mmol e. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 3000 s V NaoH = 13,2 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13,2 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,64 mmol – 2,5 mmol mmol H+ produk = 0,14 mmol f. mmol CH3COOC2H5 yang bereaksi (x) t = 3900 s V NaoH = 13,5 ml mmol H+ produk = mmol NaOH titrasi – mmol H+ katalis mmol H+ produk = (13,5 ml x 0,2 M) – (5 ml x 0,5 M) mmol H+ produk = 2,7 mmol – 2,5 mmol



mmol H+ produk = 0,2 mmol







Cara non grafik a = 1 mmol



t (menit) 5 10 20 30 50 65







(a-x) 0,96 0,94 0,92 0,9 0,86 0,8



Orde 1 a. kt



= ln a – ln(a-x)



k.300



= ln 1 – ln 0,96 k k



b. kt



0,04082 300 = 1,36067x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



k.600



= ln 1 – ln 0,94 k k



c. kt



0,06188 600 = 1,03133x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



k.1200



= ln 1 – ln 0,92 k k



d. kt



(mmol)



0,08338 1200 = 0,69483x10-4 =



= ln a – ln(a-x)



X (mmol) 0,04 0,06 0,08 0,1 0,14 0,2



k.1800



= ln 1 – ln 0,9 0,10536 1800 = 0,58533x10-4



k



=



k e. kt



= ln a – ln(a-x)



k.3000



= ln 1 – ln 0,86 0,15082 3000 = 0,50273x10-4



k



=



k f. kt



= ln a – ln(a-x)



k.3900



= ln 1 – ln 0,8 0,22314 3900 = 0,572154x10-4



k



=



k 



Orde 2



a. k



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,96 −- 11 ) 300



k



b. k



=1,38889 x 10-4



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,94 −- 11 ) 600



k



= 1,06383 x 10-4



c. k



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,92 −- 11 ) 1200



k



= 0,72464 x 10-4



d. k



(1(a-x) −- 1a )



=



t



k



=



(10,9 −- 11 ) 1800



k



= 0,61728 x 10-4



e. k



(1(a-x) −- 1a )



=



t



k



=



(10,86 −- 11 ) 3000



k



f. k



= 0,54264 x 10-4



=



(1(a-x) −- 1a ) t



k



=



(10,8 −- 11 ) 3900



k



= 0,64103 x 10-4



Tabel perbandingan antara k orde 1 dan k orde 2



t (s) 300 600 1200 1800 3000 3900



t (s)



k orde 1 1,36067x10-4 1,03133x10-4 0,69483x10-4 0,58533x10-4 0,50273x10-4 0,572154x10-4



a x (a-x) (mmol) (mmol) (mmol)



300



1



0,04



0,96



600



1



0,06



0,94



1200



1



0,08



0,92



1800



1



0,1



0,9



3000



1



0,14



0,86



3900



1



0,2



0,8







ln a



ln (a-x)



k orde 2 1,38889 x 10-4 1,06383 x 10-4 0,72464 x 10-4 0,61728 x 10-4 0,54264 x 10-4 0,64103 x 10-4



1/a



0 0,04082 0 0,06188 0 0,08338 0 0,10536 0 0,15082 0 0,22314



1/(a-x)



1 1,063829787 0,000103126 0,000106 1 1,086956522 6,94847E-05 7,25E-05 1



1,111111111 5,85336E-05 6,17E-05



1 1,162790698 5,02743E-05 5,43E-05 1



Grafik orde 1 pada hidrolisis etil asetat suasana asam kuat



Grafik hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat orde 1



-0.05 ln(a-x)



-0.1



0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 f(x) = - 0x - 0.03 R² = 0.96



-0.15 -0.2 -0.25



t(s)



k2



1 1,041666667 0,000136073 0,000139



Cara Grafik



0



k1



1,25 5,72163E-05 6,41E-05



Grafik orde 2 pada hidrolisis etil asetat suasana asam kuat



Grafik hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat orde 2 12 10



1/(a-x)



8 6 4 2 0 0



f(x) =1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 500 R² = 0



t(s)



:



LAMPIRAN FOTO Gambar



Keterangan Alat yang digunakan dalam praktikum hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah dan asam kuat



Bahan



yang



digunakan



dalam



praktikum hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah dan asam kuat



Pembuatan 50 ml asam asetat 0,5M dengan 45 ml aquades yang diletakkan kedalam erlenmeyer A



5 ml etil asetat 2M yang diletakkan kedalam erlenmeyer B



Menyiapkan 50 mL aquades dingin yang



akan



digunakan



sebelum



melakukan titrasi.



Memasukkan



larutan



NaOH



0,2M



kedalam buret



Melakukan titrasi untuk menentukan konsentrasi asam lemah dan asam kuat yang digunakan (A : asam lemah (Asam Asetat)) ; B : asam kuat (HCl)) Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-5. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-10. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-20. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-30. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-50. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam lemah setelah dititrasi pada menit ke-65 . Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit ke-5. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit



ke-10. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit ke-20. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit ke-30. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit ke-50. Larutan berubah warna menjadi merah muda.



Asam kuat setelah dititrasi pada menit ke-65. Larutan berubah warna menjadi merah muda.