Laju Reaksi [PDF]

Citation preview

LAPORAN KIMIA Mengamati Pengaruh Luas Permukaan dan Suhu terhadap Laju Reaksi



Guru Pembimbing : Yuni Arina Hasta Sari, S.Pd Kelas: XI 2 MIPA 1 Kelompok 1:     



Gusti Ayu Azzah Gusti Muhammad Fuadi Muhammad Ikhwan Fathoni Siti Fatimah Azzahro Vania Listiani



DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN PROVINSI KALIMANTAN SELATAN SMA NEGERI 1 MARTAPURA TAHUN AJARAN 2019/2020



KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas taufik dan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan laporan kimia tentang Praktikum mengamati pengaruh katalis terhadap laju reaksi. Shalawat serta salam senantiasa kita sanjungkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, beserta sahabat, kerabat, dan pengikutnya hingga akhir zaman. Dan Semoga kita termasuk dari golongan yang kelak mendapatkan syafaatnya. Hanya kata syukur yang bisa penulis sampaikan sehingga laporan yang menjadi salah satu tugas kimia ini bisa terselesaikan dengan baik. Di lain sisi, kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan laporan ini. Kritik dan saran senantiasa kami harapkan agar laporan ini dapat lebih ditingkatkan kedepannya. Demikian yang dapat kami sampaikan, salah khilaf mohon maaf.



Martapura, November 2019



DAFTAR ISI



Kata Pengantar .........................................................................................................ii Daftar isi ...................................................................................................................iii Pengamatan kelompok 1 ..........................................................................................4 A. Tujuan ...........................................................................................................4 B. Dasar Teori ....................................................................................................4 C. Alat dan Bahan ..............................................................................................7 D. Prosedur Kerja ...............................................................................................7 E. Tabel Pengamatan ..........................................................................................8 F. Analisis Data ..................................................................................................8 G. Pertanyaan......................................................................................................8 H. Kesimpulan ....................................................................................................9 I. Daftar Pustaka ................................................................................................9 J. Lampiran ........................................................................................................10 Pengamatan kelompok 2 ..........................................................................................11 Pengamatan kelompok 3 ..........................................................................................14 Pengamatan kelompok 4 ..........................................................................................18 Pengamatan kelompok 5 ..........................................................................................21



Pengamatan kelompok 1 (mengamati pengaruh katalis terhadap laju reaksi)



A. Tujuan Mengamati pengaruh luas permukaan dan suhu terhadap laju reaksi. B. Dasar Teori



1.



Pengertian Laju Reaksi Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Maka laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk. Laju reaksi dapat dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, temperatur, dan katalis. Berdasarkan teori tumbukan, laju reaksi akan lebih cepat jika tumbukan antar partikel zat yang bereaksi lebih banyak. Mengapa demikian? Setiap partikel selalu bergerak. Dengan menaikkan temperatur, energi gerak atau energi kinetik molekul akan bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Itulah sebabnya reaksi kimia berlangsung lebih cepat pada temperatur yang lebih tinggi. Disamping itu, temperatur juga memperbesar energi potensial dari suatu zat. Zat yang energi potensialnya kecil jika bertumbukan sukar menghasilkan reaksi karena sukar melampaui energi pengaktifan. Dengan naiknya temperatur, energi potensial zat akan menjadi lebih besar sehingga jika bertumbukan akan menghasilkan reaksi.



2.



Teori Tumbukan Reaksi kimia terjadi ketika partikel-partikel zat yang bereaksi (pereaksi) saling bertumbukan. Namun, tidak semua tumbukan yang terjadi akan menghasilkan zat baru. Zat baru dapat dihasilkan dari tumbukan yang berlangsung sempurna. Tumbukan sempurna dinamakan tumbukan efektif. Partikel zat yang saling bertumbukan kadang-kadang juga tidak langsung berubah menjadi zat hasil. Tumbukan tersebut terlebih dahulu membentuk suatu molekul kompleks yang disebut molekul kompleks teraktivasi. Pembentukan molekul kompleks teraktivasi berhubungan dengan energi pengaktifan. Energi pengaktifan (Ea) merupakan energi terendah yang diperlukan untuk pembentukan molekul kompleks teraktivasi sehinga reaksi dapat berlangsung. Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan yang antarpartikelnya mempunyai energi lebih besar daripada energi pengaktifan. Semakin kecil harga energi pengaktifan, semakin cepat reaksi berlangsung.



3.



Faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi a. Luas permukaan Suatu reaksi melibatkan pereaksi dalam bentuk padat. Perubahan laju reaksi semata-mata sebagai akibat perbedaan ukuran kepingan. dalam hal ini, ukuran kepingan kita sebut variabel bebas (variabel manipulasi), perubahan laju reaksi (waktu reaksi) sebagai variabel terikat (variabel respons), semua faktor lain yang dibuat tetap disebut variabel kontrol.



Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Pada pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fase atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan zat. Padatan berbentuk serbuk halus memiliki luas permukaan bidang sentuh yang lebih besar daripada padatan berbentuk kepingan atau butiran. Semakin luas permukaan partikel, maka frekuensi tumbukan kemungkinan akan semakin tinggi sehingga reaksi dapat berlangsung lebih cepat. b. Konsentrasi Pereaksi Konsentrasi berhubungan dengan frekuensi tumbukan. Makin besar konsentrasi, makin banyak partikel zat yang bereaksi. Akibatnya, kemungkian tumbukan antarpartikel pereaksi makin besar dan tumbukan efektif antarpartikel juga makin banyak. Dengan demikian, reaksi akan makin cepat berlangsung.



c. Suhu Ketika suhu dinaikkan, energi kinetic dalam molekul reaktan juga bertambah. Adanya energi kinetik yang tinggi mengakibatkan gerakan antarmolekul makin cepat dan acak. Akibatnya frekuensi tumbukan yang terjadi makin besar dan tumbukan efektif juga makin banyak sehingga reaksi makin cepat berlangsung.



d. Katalis Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi tanpa mengalami perubahan kimia secara kekal atau permanen sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh



kembali. Katalis dibedakan menjadi dua yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase sama dengan fase pereaksi. Sedangkan katalis heterogen adalah katalis yang mempunyai fase berbeda dengan fase pereaksi.



C. Alat dan Bahan 1. Erlenmeyer 3 buah 2. Balon 3 buah 3. Mortal dan alu 4. Air panas 5. Jess cool 3 buah



D. Prosedur Kerja



1. Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan 2. Menumbuk 1 buah jess cool sehingga berbentuk granula dan menumbuk 1 buah jess cool lainnya hingga berbentuk serbuk. 3. Masukkan 1 buah jess cool yang berukuran bongkahan ke dalam balon berwarna merah 4. Memasukkan 1 buah jess cool yang berukuran granula ke dalam balon berwarna biru. 5. Memasukkan 1 buah jess cool yang berukuran serbuk ke dalam balon berwarna hijau. 6. Kemudian memasukkan air panas sekitar 90 ml ke dalam 3 buah Erlenmeyer. 7. Lalu, menaruh masing-masing balon di ujung lubang Erlenmeyer



8. Memasukkan 3 buah jess cool secara bersamaan ke dalam Erlenmeyer berisi air panas. 9. Mengamati waktu 3 balon tersebut hingga mengembang menggunakan stopwatch. E. Tabel Pengamatan Bentuk Jess Cool Bongkahan Granula Serbuk



Waktu 6,77 detik 5,92 detik 2,79 detik



F. Analisis Data 1. Jess cool yang berbentuk serbuk membuat balon lebih cepat mengembang daripada jess cool berbentuk granula dan bongkahan. 2. Jess cool yang berbentuk bongkahan membuat balon membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengembang. 3. Semakin cepat balon mengembang berarti semakin cepat pula laju reaksinya. 4. Urutan laju reaksi dari yang paling cepat yaitu Jess Cool berbentuk serbuk, granula, bongkahan 5. Cepat dan lambatnya laju reaksi dipengaruhi oleh luas permukaan zat, suhu, katalis, dan konsentrasi. G. Pertanyaan 1. Jika jesscool yang berbentuk bongkahan, granula, dan serbuk dicampur dalam satu larutan. Apakah laju reaksinya akan semakin cepat? (pertanyaan Ahmad Firmanto A.) Jawab:



Kami tidak melakukan ujicoba atas pertanyaan saudara. Akan tetapi secara logika dapat kita simpulkan bahwa jesscool yang berbentuk serbuk (lebih cepat laju reaksinya) dicampur dengan jesscool berbentuk berbentuk granula (laju reaksi sedang) dan jesscool berbentuk bongkahan (lebih lambat laju reaksinya) maka dapat kami artikan bahwa campuran ketiga bahan tersebut menghasilkan laju reaksi yang sedang. H. Kesimpulan Semakin luas permukaan zat semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan. Semakin luas permukaan zat berarti semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat. Juga semakin tinggi suhu zat pereaksi maka akan semakin cepat laju reaksinya. Faktor lain yang memengaruhi laju reaksi yaitu konsentrasi dan katalis. I. Daftar Pustaka https://donytriosa.blogspot.com/2011/12/laporan-kimia-tentang-faktorfaktor.html?m=1 https://yusmarlianausmanxxx.blogspot.com/2017/10/laporanpraktikum-pengaruh-suhu.html https://polarisasi.wordpress.com/materi-kimia-kelas-xi/lajureaksi/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-laju-reaksi/



J. Lampiran



Pengamatan Kelompok 2 (Menyelidiki pengaruh luas permukaan dan suhu terhadap laju reaksi)



1.Alat dan bahan : 



Alat No



Nama Alat



Jumlah



1.



Wadah gelas plastik



3 buah



2.



Mortar & Pestle



1 buah



3.



Stopwatch



1 buah



4.



Erlenmeyer 100 ml



3 buah



5.



Balon karet warna



3 buah



Tabel 1. Daftar alat yang digunakan dalam praktikum







Bahan No



Nama Bahan



Jumlah



1.



Air dingin



300 ml



2.



Permen Jesscool



3 buah



Tabel 2. Daftar bahan yang digunakan dalam praktikum



a. Variabel Bebas (Variabel manipulasi) Variabel bebas pada praktikum ini adalah luas permukaan/variasi bentuk permen Jesscool (Kepingan besar, kepingan kecil/granula dan serbuk ).



b. Variabel Kontrol Variabel kontrol pada praktikum ini adalah suhu air dimana suhu air yang digunakan adalah air bersuhu rendah/ air dingin. c. Variabel Terikat (Variabel Respon) Variabel terikat pada praktikum ini adalah , laju reaksi yang berubah karena luas permukaan/ variasi bentuk permen Jesscool diubah.



2.Langkah Kerja : 1.



Memasukkan air dingin 80 ml ke dalam masing-masing erlenmeyer yang berjumlah 3 buah.



2.



Memasukkan kepingan besar permen jesscool ke dalam balon karet warna hijau, granula/kepingan kecil permen jesscool ke dalam balon karet warna merah, dan serbuk permen jesscool ke dalam balon karet warna biru.



3.



Masing-masing balon karet yang berisikan permen jesscool ditempelkan ke masing-masing mulut erlenmeyer



4.



Menyiapkan stopwatch yang akan digunakan untuk menghitung lama laju reaksi/ lama balon mengembang maksimum.



5.



Mengangkat balon (untuk memasukkan permen jesscool ke dalam erlenmeyer ) secara bersamaan sambil langsung memulai perhitungan waktu dengan menggunakan stopwatch.



6.



Menunggu maksimum stopwatch.



7.



Mencatat hasil perhitungan waktu masing-masing erlenmeyer yang dipasangi balon berisi permen jesscool dengan ukuran dan bentuk yang berbeda-beda



balon masing-masing mengembang hingga kemudian menghentikan perhitungan waktu



3. Data hasil pengamatan Percobaan Variasi Bentuk Permen Jesscool 1. Kepingan besar 2.



Kepingan Kecil atau granula



3.



Serbuk



Waktu (s) 29,71 detik 13,99 detik Tidak mengembang



Tabel 3. Data hasil pengamatan



4. Analisis data 1. Laju reaksi dapat didenifisikan sebagai laju bekurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi setiap satuan waktu Keterangan :



𝒗=



𝒅[𝑪] 𝒅𝒕



𝒗 = 𝒌[𝑨]𝒎 [𝑩]𝒏 )



𝒗 = laju reaksi (M s-1) d[C] = perubahan konsentrasi (M) dt = perubahan waktu (s) k = tetapan laju reaksi [𝑨] = konsentrasi zat A (mol L-1 ) [𝑩] = konsentrasi zat B (mol L-1 ) m =orde reaksi terhadap zat A n = orde reaksi terhadap zat B



5.Pertanyaan 1. Mengapa serbuk permen Jesscool yang dimasukkan ke dalam erleenmeyer berisikan air dingin malah balonnya tidak mengembang tidak seperti variasi bentuk permen Jesscool yang lain ( yang kepingan besar dan granula )? Jawab: Hal tersebut terjadi karena faktor luas permukaan (permen Jesscool) dan juga karena faktor suhu (air dingin). karena luas permukaan permen Jesscool kecil, kemungkinan terjadinya singgungan antarpereaksi juga akan kecil. Akibatnya frekuensi tumbukan efetif juga lebih sedikit terjadi. Frekuensi tumbukan efektif yang makin sedikit ini akan memperlambat laju reaksi. Begitu pula dengan pengaruh faktor suhu, karena suhu reaktan rendah, maka molekulmolekul reaktan bergerak lambat sehingga frekuensi tumbukan juga menurun. Pada kondisi ini, energi molekul-molekul juga lebih sedikit mencapai energi pengaktifan. Dengan demikian, reaksi juga akan makin lambat berlangsung. Oleh karena kedua faktor itulah, balon tidak dapat mengembang



6. Kesimpulan 1. Laju reaksi dari suatu reaksi kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu faktor konsentrasi, suhu, luas permukaan, dan faktor katalis. 2. Dari hasil data percobaan praktikum ini, didapat kesimpulan bahwa jika suhu reaktan dan luas permukaan reaktan semakin kecil, maka hal tersebut dapat memperlambat laju reaksi



Pengamatan Kelompok 3 (mengamati laju reaksi)



1. Alat Dan Bahan Alat : · · · · ·



3 Labu Erlenmeyer Stop watch 3 Gelas beker Alu dan Mortar Spatula



· · ·



Bahan : 3 Keping Jesscool Air biasa 3 buah balon



2. Cara Kerja 1. Buat Jesscool menjadi 3 bentuk, yaitu bongkahan padat, ganula, dan serbuk, dan masukkan ke dalam balon yang berbeda warna. Balon merah berisi bongkahan padat, balon jingga berisi granula, dan balon biru berisi serbuk. 2. Masukkan air ke dalam 3 gelas Erlenmeyer masing-masing 80 ml. 3. Kemudian, masukan jesscool yang ada di dalam balon secara bersamaan ke dalam gelas Erlenmeyer dan hitunglah laju reaksi balon hingga balon mengembang dengan menggunakan stopwatch. 3. Hasil Pengamatan Gelas Erlenmeyer 1 2 3



Air 80 ml 80 ml 80 ml



Jesscool Bongkahan padat Granula Serbuk



Waktu (detik) 22,86 detik 08,53 detik 06,81 detik



Pada air biasa, Jesscool yang berbentuk bongkahan padat memerlukan waktu 22,86 detik untuk mengembangkan balon, Jesscool yang berbentuk granula memerlukan waktu 08,53 detik untuk mengembangkan balon, dan Jesscool yang berbentuk serbuk memerlukan waktu 06,81 detik untuk mengembangkan balon. 4. Pertanyaan dan jawaban Menurut kesimpulan kalian itu kalau bentuk jescoolnya utuh itu maka lebih cepat laju reaksinya, hal itu kenapa tidak sesuai dengan percobaan praktikum kami yang malahan lebih cepat jescool yg bentuk granula dibandingkan dengan yang utuh (dengan pake air dingin)? Apakah cuma luas permukaan aja yang menjadi faktor kenapa bisa balon cepat mengembang atau membuat cepat laju reaksi pada percobaan praktikum kalian? (Durratun Nafisah) Jawab : Jadi suhu disini juga berpengaruh terhadap laju reaksi. Penggunaan air dingin akan bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan air biasa. Itu sebabnya praktikum kalian lebih cepat dibandingkan dengan praktikum yang kami lakukan. 5. Kesimpulan Luas permukaan benda akan mempengaruhi cepat rambat laju reaksi dan sebaliknya, semakin sedikit luas permukaan semakin lambat laju reaksi. Tidak hanya itu, suhu juga sangat berpengaruh terhadap laju reaksi, suhu berbanding lurus terhadap laju reaksi. Semakin tinggi suhunya maka reaksi akan berjalan semakin cepat dan sebaliknya, semakin rendah suhunya maka reaksi akan berjalan semakin lambat.



6. Lampiran



Pengamatan Kelompok 4 (Mengamati pengaruh katalis terhadap laju reaksi).



1. Alat dan Bahan  Gelas ukur  Cawan Petri atau telepa Petri  Korek api  Larutan H2O2  Sabun berbusa  Katalis (MnO) Stopwatch 2. Prosedur Kerja



1. Menyiapkan 2 gelas ukur dan 2 cawan petri. Lalu meletakkan gelas ukur masing-masing diatas cawan petri. 2. Memasukkan larutan H2O2 masing-masing sebanyak 5 mL. 3. Menambahkan 5 mL sabun cair ke dalam gelas ukur I & II. 4. Menambahkan satu butir MnO (katalis) ke dalam gelas ukur II saja. 5. Mengamati gelas ukur I & II, lalu mengamati dan menghitung kecepatan timbulnya gelembung gas antara gelas ukur I & II. 6. Mencatat hasil pengamatan.



3. Tabel Pengamatan Percobaan



Reaktan



Pengamatan Tidak ada reaksi dan tidak menghasilkan gelembung. Karena tidak ada pengaruh katalis (Mno). Mengalami reaksi dan menghasilkan banyak gelembung.Karena adanya katalis (Mno) yang bereksi dengan larutan H2O2 dan sabun cair



1



H2O2 + sabun cair



2



H2O2 + sabun cair + MnO



3



H2O2 + sabun Bara api akan mati jika didekatkan cair + MnO + bara dengan gelembung. Sedangkan api gelembung mengalir keluar dengan cepat.



4. Analisis Data 1. Gelas ukur I berisi larutan H2O2 dan sabun cair. 2. Gelas ukur II berisi larutan H2O2, sabun cair dan Mno. 3. Larutan yang dimasukkan katalis (Mno) mengalami reaksi dan menghasilkan banyak gelembung yang mengalir keluar. 4. Larutan yang tidak diberi katalis (Mno) tidak mengalami reaksi dan tidak menghasilkan gelembung. 5. Bara api yang diletakkan diatas larutan yang berisi Mno akan mengeluarkan gelembung dengan cepat. 6. Katalis berpengaruh terhadap laju reaksi.



5. Pertanyaan 1. Bandingkan jumlah gas yang terbentuk pada percobaan 1),2), dan 3)! 2. Apa zat yang berperan sebagai katalis dalam penguraian H2O2? 3. Apa kesimpulan percobaan ini? JAWAB 1. Percobaan 1 (tidak dicampur dengan MnO) tidak menghasilkan gas. Percobaan 2 (saat ditambahkan MnO) menghasilkan gas. Percobaan 3 (saat bara api didekatkan dengan gelembung) menghasilkan percepatan yang dialami oleh gelembung gas. 2. Zat yang berperan sebagai katalis dalam percobaan yang Jami lakukan yaitu MnO. 3. Dari hasil demonstrasi yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa zat yang dicampurkan oleh MnO (katalis) memberi pengaruh terhadap laju reaksi (lebih cepat).



Pengamatan kelompok 5 (Menyelidiki Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi) A. Alat dan Bahan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



CaCO3 Spatula Mortar dan alu Larutan H₂SO₄ 1, 2, 3 Molar Tabung erlenmeyer (3 buah) Balon (3 buah) Korek api



B.Prosedur kerja 1. Menyiapkan alat dan bahan. 2. Menghaluskan bongkahan CaCOꝫ menjadi serbuk menggunakan mortar dan alu. 3. Menyiapkan 3 buah tabung erlenmeyer di atas meja dan beri label 1 Molar, 2 Molar, 3 Molar di setiap tabung. 4. Ambil 60 ml larutan H₂SO₄ 1 M, H₂SO₄ 2 M, H₂SO₄ 3 M. Masukkan ke dalam masing-masing tabung erlenmeyer. 5. Masukkan 3 sendok spatula serbuk CaCOꝫ ke dalam balon dan pasang mulut balon ke dalam mulut tabung erlenmeyer. 6. Masukkan serbuk dalam balon tersebut secara bersamaan ke dalam tabung. 7. Amati waktu larutan menggunakan stopwatch sampai balon membesar. 8. Kemudian, nyalakan korek api dan buka mulut balon. Dekatkan dengan mulut tabung erlenmeyer. 9. Amati kandungan gas yang terdapat di dalam tabung erlenmeyer. C. Hasil Pengamatan Percobaan 1. 2. 3.



Reaktan CaCO3 + H₂SO₄ 1 M CaCO3 + H₂SO₄ 2 M CaCO3 + H₂SO₄ 3 M



Waktu 1,53 Menit 1,53 Menit 1,53 Menit



Besar Balon kecil sedang besar



B. Pertanyaan 1. Bagaimana hasil pengamatan dari percobaan pada tabung reaksi I, II, dan III? 2. Reaksi pada percobaan manakah yang berlangsung paling cepat? Mengapa? 3. Tuliskan persamaan reaksi pada percobaan tersebut!



C. Jawaban a. Dari hasil pengamatan tersebut semakin besar molar reaktan maka semakin banyak gas yang dihasilkan. b. reaksi pada percobaan ke 3 berlangsung paling cepat, karena dalam waktu 1,53 menit menghasilkan balon yang lebih besar daripada percobaan 1 dan 2. Dan karena molar yang lebih besar menghasilkan gas yang lebih banyak. c. CaCOꝫ + H₂SO₄ → CaSO4 + H2O + CO2



H. Kesimpulan 1. semakin tinggi suhu larutan, laju reaksinya semakin cepat dan sebaliknya. 2. semakin tinggi konsentrasi suatu zat berarti semakin banyak molekulmolekul dalam setiap satuan luas ruangan, akibatnya tumbukan antar molekul sering terjadi dan reaksi berlangsung semakin cepat.



I.Lampiran



(CaCO3)



(Spatula)



(mortal&alu)



(Larutan H₂SO₄ 1, 2, 3 Molar)



(labu erlenmayer)