Laporan Kimfis 2 - Penentuan Orde Reaksi Dan Tetapan Laju Reaksi [PDF]

Citation preview

PENENTUAN ORDE REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI I Gede Dika Virga Saputra 1108105034 Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana Abstrak Percobaan ini untuk menunjukkan bahwa reaksi penyabunan etilasetat oleh ion hidroksida adalah orde kedua, disamping itu akan ditentukan pula tetapan laju reaksinya dan penentuan ini dilakukan dengan cara titrasi. Dalam percobaan ini menggunakan prinsip laju reaksi sesat yaitu laju reaksi rata-rata yang dihitung dalam selang waktu yang berbeda-beda dan diperlukan perhitungan laju reaksi yang berlaku dalam setiap saat. Tetapan k yang muncul merupakan sebagai tetapan laju atau koefisien laju dimana satuan tetapan atau koefisien laju bergantung pada orde reaksi. Larutan campuran dari etil asetat dan NaOH dipipet 10 mL dimasukkan kedalam erlenmeyer yang berisi HCl 15 mL lalu diberi pp dan dititrasi dengan NaOH, percobaan diulangi dengan variasi waktu 5, 15, 30, dan 60 menit serta pemanasan. Sehingga diperoleh hasil volume NaOH yang digunakan 7,70 mL ; 7,90 mL ; 8,70 mL ; 9,30 mL, dan 9,40 mL. Konsentrasi awal etil asetat yang digunakan sebesar 0,00888 M dan nilai x (konsentrasi OH- bereaksi) selama selang waktu yang ditentukan yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ; 0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan 0,00886 M. Nilai tetapan k untuk waktu 5; 15; 30; dan 60 menit secara berturut-turut adalah sebesar 9,4285; 3,5786; 3,9056; dan 13,8576 mol -1 L s-1. Sehingga diperoleh nilai tetapan k rata-rata sebesar = 6,1541 mol -1 L s-1. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu luas permukaan, konsentrasi, temperatur, waktu dan teori tumbukan. Keyword : laju reaksi, orde reaksi, tetapan laju reaksi, cara titrasi, faktor pengaruh gas dapat diganti dengan satuan tekanan,



PENDAHULUAN Kinetika kimia adalah salah satu ilmu



seperti



Atmosfer



(atm),



millimeter



yang membahas tentang laju atau kecepatan



merkorium (mmHg) atau pascal (Pa).



dan mekanisme reaksi. Secara kuantitatif



satuan waktu dapat detik, menit, jam, hari,



kecepatan reaksi kimia ditentukan oleh orde



bulan bahkan tahun bergantung pada reaksi



reaksi,



itu berjalan cepat atau lambat. Dapat



yaitu



jumlah



dari



eksponen



konsentrasi pada persamaan laju reaksi. Laju



reaksi



(Reaction



Rate)



adalah



dirumuskan sebagai berikut.



Laju reaksi =



perubahan konsentrasi-konsentrasi pereaksi



perubahan konsentrasi satuan waktu



ataupun produk dalam satuan waktu. Laju



Untuk



mengukur



laju



reaksi,



perlu



suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju



menganalisis secara langsung maupun tak



berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi,



langsung banyaknya produk yang terbentuk



atau laju bertambahnya konsentrasi suatu



atau banyaknya pereaksi yang tersisa



produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan



setelah penggal-penggal waktu tertentu.



dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase



Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia



umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi



molekul makin sering terjadi. Semakin



molar atau molaritas (M). Dengan demikian



banyak tumbukan yang terjadi berarti



maka laju reaksi menyatakan berkurangnya



kemungkinan



konsentrasi pereaksi atau bertambahnya



tumbukan efektif semakin besar dan reaksi



konsentrasi zat hasil reaksi setiap satuan



berlangsung lebih cepat.



waktu.



Satuan



laju



reaksi



umumnya



untuk



menghasilkan



b) Luas Permukaan



dinyatakan dalam satuan mol.dm-3.det-1



Reaksi yang berlangsung dalam system



atau mol/Liter detik. Satuan mol dm-3 atau



homogen sangat berbeda dengan reaksi



molaritas, merupakan satuan konsentrasi



yang berlangsung dalam system heterogen.



larutan (Atkin, 1990).



Pada reaksi yang homogen, campuran



Dalam laju reaksi dikenal juga laju



zatnya bercampur seluruhnya. Hal ini dapat



reaksi sesat, yaitu laju reaksi rata-rata yang



mempercepat berlangsungnya reaksi kimia



dihitung dalam selang waktu yang berbeda-



karena



beda dan diperlukan perhitungan laju reaksi



bersentuhan satu sama lainnya. Dalam



yang berlaku dalam setiap saat. Laju reaksi



sistem heterogen, reaksi hanya berlangsung



juga dapat ditentukan melalui cara grafik.



pada bidang-bidang perbatasan dan pada



Laju reaksi sesaat merupkan gradient dari



bidang-bidang yang bersentuhan dari kedua



kurva antara waktu dengan perubahan



fase. Reaksi kimia dapat berlangsung jika



konsentrasi pada selang waktu tertentu.



molekul-molekul, atom-atom atau ion-ion



Oleh karena itu, terdapat suatu bilangan



dari zat-zat yang bereaksi terlebih dahulu



tetap



faktor



bertumbukan. Makin halus suatu zat maka



perkalian terhadap konsentrasi yang disebut



makin luas permukaannya sehingga makin



sebagai tetapan laju reaksi (K). dengan



besar kemungkinan bereaksi dan makin



demikian, laju reaksi sesaat secara umum



cepat reaksi itu berlangsung.



yang



merupakan



angka



dapat dinyatakan sebagai : Laju reaksi ≈ K [Konsentrasi Zat]



molekul-molekul



ini



dapat



c) Temperatur Harga tetapan laju reaksi (K) akan berubah



Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi



bila



laju reaksi yaitu :



meningkat dengan naiknya suhu. Biasanya



a) Konsentrasi



suhunya



kenaikkan



berubah.



suhu



sebesar



Laju



reaksi



100C



akan



Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi



menyebabkan kenaikan laju reaksi dua atau



adalah khas untuk setiap reaksi. Semakin



tiga kali. Kenaikkan laju reaksi ini



tinggi konsentrasi berarti makin banyak



disebabkan dengan kenaikkan suhu akan



molekul-molekul dalam setiap satuan luas



menyebabkan makin cepatnya molekul-



ruangan, dengan demikian tumbukan antar



molekul



pereaksi



bergerak,



sehingga



memperbesar



kemungkinan



terjadinya



Jika tekanan gas diperbesar, maka volume



tabrakan antar molekul. Energi yang



gas itu diperkecil, sehingga letak partikel



diperlukan untuk menghasilkan tabrakan



makin berdekatan dan makin mudah



yang efektif atau untuk menghasilkan suatu



bertumbukkan. Jadi, makin besar tekanan



reaksi disebut energi pengaktifan kinetik.



gas maka makin cepat reaksinya.



Perumusan laju reaksi sebagai berikut: Vt  V0 .2



f) Teori tumbukan Pengaruh dari berbagai faktorterhadap laju



t t 0 10



reaksi dapat dijaleaskan dengan teori



Dimana:



tumbukan. Menurut teori ini, suatu reaksi



Vt = laju reaksi akhir t = suhu akhir



berlangsung sebagai hasil tumbukan antar



Vo = laju reaksi awal to = suhu awal



partikel pereaksi. Akan tetapi, tidaklah setiap tumbukan menghasilkan reaksi,



d) Katalisator



melainkan hanya tumbukan antar partikel



Beberapa reaksi kimia yang berlangsung



yang memiliki energi cukup serta arah



lambat



dengan



tumbukan yang tepat. Tumbukan yang



menambahkan suatu zat kedalamnya, tetapi



menghasilkan reaksi, kita sebut tumbukan



zat tersebut setelah reaksi selesai ternyata



efektif. Energi minimum yang harus



tidak berubah. Katalisator adalah suatu zat



dimiliki oleh partikel pereaksi sehingga



yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa



menghasilkan tumbukan efektif disebut



dirinya mengalami perubahan yang kekal.



energi pengaktifan (Ea = energi aktivasi).



Suatu katalisator mungkin akan terlibat



Faktor-faktor yang mempengaruhi suatu



dalam proses reaksi atau mengalami



tumbukan adalah sebagai berikut :



dapat



dipercepat



perubahan selama reaksi berlangsung,



 Jumlah partikel atau konsentrasi,



tetapi setelah reaksi itu selesai maka



 Temperatur



katalisator akan diperoleh kembali dalam



 Luas permukaan



jumlah



 Menambah katalisator



yang



sama.



Katalisator



mempercepat reaksi dengan cara mengubah



Dari percobaan penentuan laju reaksi



jalannya reaksi. Jalur reaksi yang ditempuh



menunjukkan bahwa laju reaksi akan



tersebut mempunyai energi aktivasi yang



menurun dengan bertambahnya waktu. Hal



lebih rendah dari pada jalur reaksi yang



itu berari ada hubungan antara konsentrasi



biasa ditempuh. Jadi dapat dikatakan bahwa



zat yang tersisa saat itu dengan laju reaksi.



katalisator berperan dalam menurunkan



Umumnya laju reaksi tergantung pada



energi aktivasi.



konsentrasi awal dari zat-zat pereaksi.



e) Tekanan gas



Pernyataan ini dikenal sebagai hukum laju



reaksi



atau



persamaan



laju



reaksi



(Sukardjo,1989) Secara umum untuk reaksi pA



qB +



rC



Reaksi



dikatakan



berorde



nol



terhadap salah satu pereaksinya apabila perubahan



konsentrasi



tersebut



tidak



V = K[A]m[B]n



mempengaruhi laju reaksi. Artinya, asalkan



dengan,



terdapat dalam jumlah tertentu, perubahan



V



= Laju reaksi (mol dm-3 det-1)



konsentrasi



K



= tetapan laju reaksi



mempengaruhi laju reaksi. Reaksi yang



m



= tingkat reaksi (orde reaksi)



berorde nol dapat dijelaskan juga seperti



terhadap A n



pereaksi



itu



tidak



gambar grafik berikut :



= tingkat reaksi (orde reaksi)



terhadap B [A]



= Konsentrasi awal A (mol dm-3)



[B]



= Konsentrasi awal B (mol dm-3) Orde reaksi



faktor



konsentrasi



adalah zat



kecepatan



Penentuan



reaksi



orde



banyaknya



reaktan



mempengaruhi



V



yang reaksi.



tidak



[X]



dapat



diturunkan dari persamaan reaksi tetapi



Untuk reaksi ini jarang ditemukan. Secara



hanya



matematis hukum kecepatan reaksi berorde



dapat



ditentukan



berdasarkan



percobaan. Suatu reaksi yang diturunkan



nol ini adalah: V  k A0



V = k



secara eksperimen dinyatakan dengan



b. Orde satu



rumus kecepatan reaksi:



Suatu reaksi berorde satu dapat



v = k [A][B]



2



dinyatakan dengan: A



Persamaan tersebut mengandung pengertian reaksi orde 1 terhadap zat A dan



Sehingga V  



produk



A = k A t



merupakan reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan reaksi tersebut adalah



Dalam hukum laju terintegrasi, diketahui



reaksi orde 3. Tetapan k yang muncul



bahwa untuk reaksi berorde satu:



disebut juga sebagai tetapan laju atau koefisien laju. Satuan tetapan atau koefisien



dC  kC dt



laju bergantung pada orde reaksi (Bird, 1993). Orde reaksi memiliki beberapa makna diantaranya : a. Orde Nol



1 dt  k dt C







t



1



0



dt  k



t



 dt 0



V



ln C – ln C = - k t



ln



C  k t C0



[X]



C = Co e-k t Suatu reaksi dikatakan berorde satu terhadap salah satu pereaksinya jika laju reaksi



berbanding



lurus



Reaksi berorde dua memiliki dua tipe yaitu: a. Reaksi umum : A



dengan



konsentrasi pereaksi itu. Jika konsentrasi



produk



Maka: V  



pereaksi itu dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau 3 kali lebih



A = k A2 t



b. Reaksi umum:



besar. Orde satu dapat dijalaskan dengan



A + B



produk



grafik dibawah :



Maka : V  



A B   t t



V  k AB



V c. Orde Negatif Laju reaksi berbanding terbalik terhadap konsentrasi pereaksi.



[X] V c. Orde Dua Suatu reaksi dikatakan berorde [X]



dua terhadap salah satu pereaksi jika laju reaksi



merupakan



konsentrasi



pangkat



pereaksi



itu.



dua



dari



Apabila



konsentrasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 32 atau 9 kali lebih besar.orde dua dapat juga dijelaskan seperti grafik berikut :



V



Ada



dua



metode



dapat



sebanyak 150 mL, kemudian dipipet,



digunakan untuk menentukan tetapan laju



sebanyak 50 mL larutan NaOH 0,02 M dan



reaksi yaitu dengan cara titrasi dan cara



50 mL etil asetat 0,02 M dimasukkan ke



konduktometri.



titrasi,



dalam labu erlenmeyer bertutup. Sementara



konstanta laju reaksi dapat diketahui



itu sebanyak 15 mL larutan HCl 0,02 M



dengan menentukan jumlah konsentrasi ion



dipipet ke dalam masing-masing 5 buah



basa yang ditambahkan asam berlebih.



labu



Ketika reaksi berhenti, hal ini menunjukkan



larutan etil asetat ditambahkan dengan



bahwa asam berlebih pada larutan telah



cepat ke dalam larutan NaOH dan dikocok



dinetralkan



metode



dengan baik. Pada saat kedua larutan



konduktometri, penentuan orde reaksi dan



tersebut bercampur, stopwatch dijalankan.



tetapan laju reaksi dapat diketahui dari nilai



Lima menit setelah reaksi dimulai, 10 mL



hantaranlarutan di tiap menit pengukuran.



dari



Semakin lama waktu pengukuran, hantaran



dimasukkan ke dalam salah satu labu yang



dari larutan akan semakin berkurang karena



berisi 15 mL larutan HCl itu dan diaduk



basa di dalam larutan akan menjadi spesi



dengan baik. Kelebihan HCl segera dititrasi



asam konjugasi.



secepat mungkin dengan larutan standar



Dalam



oleh



basa.



yang



metode



Pada



erlenmeyer



campuran



lainnya.



reaksi



Selanjutnya



dipipet



dan



NaOH 0,02 M. BAHAN DAN METODE PERCOBAAN



Pengerjaan pada no.5 dilakukan



Pada percobaan ini alat-alat yang



pada waktu 5, 15, 30 dan 60 menit setelah



digunakan seperti : a) Pipet volume 5 mL ;



waktu reaksi. Lalu disa campuran reaksi



10 mL dan 20 mL, b) Labu erlenmeyer



dalam erlenmeyer bertutup dipanaskan



bertutup 250 mL dan 100 mL, c) Labu



hingga



mendidih



erlenmeyer 250 mL, c) Buret 10 mL, d)



reaksi.



Konsentrasi



Pipet tetes, e) Stopwatch



ditentukan seperti pada pengerjaan no. 5.



Bahan-bahan



yang



digunakan



seperti : a) Etil asetat p.a, b) Larutan NaOH



OH−



kemudian



percobaan sebagai berikut : t (menit)



Percobaan ini dilakukan dengan



mempercepat



Dari percobaan diperoleh data hasil



0,02 M, c) Larutan HCl 0,02 M, d) Indikator fenolftalein, d) Akuades.



untuk



Volume NaOH (mL)



5



7,70



dengan



15



7,9



konsentrasi tepat 0,02 M disediakan



30



8,7



sebanyak 200 mL dan Larutan HCl dengan



60



9,3



menyediakan



larutan



NaOH



konsentrasi tepat 0,02 M disediakan



Panas



praktikum ini juga sama yaitu 50 mL



9,4



berbanding 50 mL. Larutan etil asetat 0,02 M direaksikan dengan larutan NaOH 0,02



HASIL DAN PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini yaitu



M



masing-masing sebanyak 50 mL.



penentuan orde reaksi dan laju reaksi



Larutan etil asetat dibiarkan bereaksi



dimana tujuan percobaan kali ini untuk



dengan larutan NaOH, setelah 3 menit



menunjukkan bahwa reaksi penyabunan



campuran larutan direaksikan dengan 20



etilasetat oleh ion hidroksida adalah orde



mL HCL hal itu dilakukan juga selama



kedua, disamping itu akan ditentukan pula



selang waktu 5 menit, 15 menit, 30 menit,



tetapan laju reaksinya dan penentuan ini



dan 60 menit. Selama selang waktu



dilakukan dengan cara titrasi. Laju reaksi



tersebut, etil asetat akan bereaksi dengan



adalah cepat lambatnya suatu reaksi



NaOH, dan selanjutnya setelah selang



berlangsung atau dapat juga dinyatakan



waktu yang ditentukan, NaOH yang tersisa



sebagai perubahan konsentrasi pereaksi



dalam



atau hasil reaksi per satuan waktu.



larutan HCl 0,02 M. Setelah sisa NaOH



Menentukan orde reaksi dari suatu reaksi



dalam campuran dinetralkan oleh larutan



kimia



menentukan



HCl, maka kelebihan HCl dititrasi dengan



perubahan



menngunakan basa kuat yaitu larutan



pada



seberapa konsentrasi



prinsipnya



besar



pengaruh



pereaksi



reaksinya.tumbukan



terhadap



efektif



laju



merupakan



campuran



direaksikan



dengan



NaOH 0,02. Pada titrasi Larutan NaOH bertindak



sebagai



titran,



sedangkan



tumbukan yang menghasilkan reaksi, dan



campuran yang mengandung sisa HCl



energi minimum yang diperlukan supaya



sebagai titrat.



reaksi dapat berlangsung disebut energi



ditambahkan indikator fenolftalein yang



aktifasi(Ea). Untuk mengetahui tetapan laju



berguna untuk mendeteksi titik akhir titrasi,



reaksi pada reaksi penyabunan tersebut,



dimana akan terjadi perubahan warna dari



dilakukan percobaan dengan menggunakan



bening menjadi merah muda. Proses titrasi



metode titrasi yaitu titrasi asam basa.



dilakukan pada selang waktu reaksi 5, 15,



Reaksi yang akan diamati dalam percobaan



30, dan 60 menit serta setelah pemanasan



kali ini adalah reaksi penyabunan etil asetat



(waktu tak terhingga), tujuannya untuk



oleh ion hidroksida.



megetahui jumlah HCl yang telah bereaksi



Dalam percobaan ini, konsentrasi awal etil asetat dengan konsentrasi awal



Dalam proses titrasi



dalam campuran etil asetat-NaOH pada selang waktu tersebut.



NaOH sama (a = b). Volume NaOH dan



Pemanasan pada campuran etil



Etil Asetat yang dipergunakan dalam



asetat-NaOH setelah selang waktu 60 menit



untuk waktu tak terhingga bertujuan untuk



berturut-turut adalah sebesar



9,4285;



mempercepat



3,5786; 3,9056; dan 13,8576 mol



-1



reaksi



sehingga



reaksi



L s-1.



penyabunan cepat selesai dan mengetahui



Sehingga diperoleh nilai tetapan k rata-rata



konsentrasi



sebesar =



awal



etil



asetat



dalam



6,1541 mol



-1



L s-1. Dari



campuran. Etil asetat memiliki sifat yang



perhitungan,



mudah menguap, sehingga proses titrasi harus dilakukan secepat mungkin. Adapun



x aa  x



volume NaOH yang diperlukan untuk



untuk membuat grafik hubungan antara



menetralkan sisa HCl selama selang waktu reaksi 5, 15, 30, dan 60 menit serta setelah



x aa  x



pemanasan (waktu tak terhingga) secara



(sebagai



berturut-turut adalah 7,70 mL ; 7,90 mL ;



dibawah ini



8,70 mL ; 9,30 mL, dan 9,40 mL. Berdasarkan



perhitungan



menggunakan data yang telah diperoleh, maka diketahui bahwa konsentrasi etil



500000



M. Nilai ini merupakan nilai a yang akan



400000



digunakan dalam perhitungan selanjutnya,



300000



dimana nilai a = b. Dari perhitungan



200000



OH- bereaksi) selama selang waktu yang



(sebagai ordinat) terhadap waktu absis)



seperti



yang



terlihat



499887,387 4



600000



dengan NaOH adalah sebesar 0,00888 M



selanjutnya, diperoleh nilai x (konsentrasi



harga



Grafik hubungan antara Nilai (sebagai ordinat) terhadap waktu (sebagai absis)



dengan



asetat mula-mula yang akan bereaksi



diperoleh



yang nantinya dipergunakan











juga



100000



3220,72077030,2445 2828,5638



0 -100000



0



20



40



60



ditentukan yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ; 0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan 0,00886 M. Dari nilai x ini dapat dihitung tetapan laju reaksi (k) yang merupakan jumlah molar (M) konsentrasi ion OH− yang bereaksi pada waktu t. Adapun nilai tetapan k ini dihitung dengan x menggunakan persamaan :k = . t aa  x 



Dari persamaan ini diperoleh nilai tetapan k untuk waktu 5, 15, 30 dan 60 menit secara



Dalam praktikum ini ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi antara ion hidroksida dengan etil asetat yaitu konsentrasi, luas permukaan, teori tumbukan, waktu serta temperatur. Dengan bertambahnya suatu konsentrasi zat maka laju reaksinya akan semakin cepat pula, sehingga waktu yang diperlukan pun lebih sedikit dibandingkan dengan kecilnya konsentrasi suatu zat. Karena zat yang



80



rendah



4. Nilai x (konsentrasi OH- bereaksi)



mengandung jumlah pertikel yang lebih



selama selang waktu yang ditentukan



sedikit, sehingga partikel-partikelnya lebih



yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ;



renggang dibandingkan dengan zat yang



0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan



konsentrasinya



0,00886 M



konsentrasinya



kecil



atau



besar.



Partikel



yang



susunannya lebih renggang akan jarang bertumbukan



sehingga



5. Nilai tetapan k untuk waktu 5; 15; 30;



kemungkinan



dan 60 menit secara berturut-turut



terjadi reaksi kecil. Dapat dilihat perbedaan



adalah sebesar 9,4285; 3,5786; 3,9056;



antara larutan yang dipanaskan dan lautan



dan 13,8576 mol



yang tidak dipanaskan atau antara yang



diperoleh nilai tetapan k rata-rata



dipengaruhi



sebesar = 6,1541 mol -1 L s-1



oleh



konsentrasi



atau



-1



L s-1. Sehingga



temperatur DAFTARA PUSTAKA KESIMPULAN



Atkin, P, W. 1990. Kimia Fisika Jilid 2



Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :



Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika untuk



1. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi



Edisi ke-4. Jakarta: Erlangga.



yaitu



luas



permukaan,



konsentrasi, temperatur, waktu dan teori tumbukan.



Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Yogyakarta: Bina Aksara. Karlohadiprodjo, Irma. 1990. Kimia Fisik



2. Semakin banyak sisa asam (HCl) dalam campuran maka volume NaOH yang diperlukan untuk menetralkan asam tersebut juga semakin banyak, demikian pula sebaliknya 3. Konsentrasi



Universitas. Jakarta: Gramedia.



awal



Jilid



1



Edisi



Keempat.



Jakarta:



Gramedia. Keenan, CW. 1991.



Ilmu Kimia Untuk



Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2014.



etil



asetat



digunakan sebesar 0,00888 M



yang



Penuntun Praktikum Kimia Fisika III. Bukit Jimbaran: Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana.



LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran Jawaban Pertanyaan 1. Karena harga k konstan, maka reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida adalah reaksi orde kedua. 2. Pada suatu sistem yang dapat mengalirkan listrik (kawat atau larutan elektrolit) akan memiliki tahanan,(resistance, R) yang mengikuti Hk. Ohm R=



 i



Pada umumnya tahanan hanya bergantung pada temperatur dan jenis media dan tidak tergantung pada besarnya potensial dan arus yang diberikan, tahanan seperti ini disebut sebagai tahanan yang bersifat ohmic. Beberapa tahanan dalam elektrokimia bersifat non-ohmic, namun untuk kemudahan dalam pendekatan maka tahanan dalam suatu sistem elektrolit dianggap bersifat ohmic. Tahanan adalah suatu besaran yang bersifat ekstensif : karena tahanan merupakan fungsi dari ukuran (dan bentuk). Untuk sistem yang memiliki penampang yang seragam (uniform) dapat berlaku tahanan jenis, 𝐴



(resistivity, 𝜌) yang besarnya adalah 𝜌 = 𝑅 𝐿 , dengan A adalah luas area, L adalah panjang, dan R adalah tahanan. Tahanan jenis adalah suatu besaran yang bersifat intensif. Pada sistem elektrolit lebih mudah bila digunakan pengertian hantaran 1



(conductance, S 𝑆 = 𝑅) yang merupakan kebalikan dari tahanan, dan juga hantaran jenis, (conductivity, K) yang merupakan kebalikan dari tahanan jenis. Hantaran jenis di rumuskan sebagai 𝐾=



1 𝐿 = 𝜌 𝑅𝐴



Satuan yang digunakan: Tahanan : Ω (ohm) Tahanan jenis : Ω.m Hantaran : S (siemens) Hantaran jenis : S.m-1 3. Agar tidak menguap, jika ditunda maka tutup labu ukur dengan aluminium foil atau penutupnya. 4. Cara penentuan orde dari suatu reaksi kimia antara lain: 



Metode Integral



Dengan metode ini, harga k dihitung dengan persamaan laju bentuk integral dari data konsentrasi dan waktu. 



Metode Grafik Orde suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara membuat grafik dari data eksperimen.







Metode Laju-Awal Dalam metode ini dilakukan sederet eksperimen dengan konsentrasi awal yang berbeda-beda. Kemudian dengan membandingkan laju awal, maka dapat ditarik kesimpulan tentang orde reaksi.



5. Energi pengaktifan merupakan energi minimum yang harus dimiliki molekul-molekul pereaksi agar menghasilkan reaksi jika saling bertabrakan. Penentuan energi pengaktifkan secara eksperimen umumnya hampir sama dengan penentuan tetapan laju reaksi pada suhu tertentu. Dari data tetapan laju yang diperoleh akan didapatkan nilai energi pengaktifannya dengan persamaan berikut.



EA  ln A RT EA log k    log A 2,303RT



ln k  



Lampiran Perhitungan 1. Penentuan Konsentrasi Awal dari Larutan Etil Asetat Diketahui : [NaOH] = 0,02 M [HCl] = 0,02 M V NaOH = 50 mL V HCl = 15 mL V NaOH titrasi = 9,40 mL Ditanya : Konsentrasi etil asetat awal = . . . . . . .? Jawab : mol NaOH titrasi = [NaOH] x V NaOH titrasi = 0,02 M x 9,40 mL = 0,1880 mmol mol HCl sisa = mol NaOH titrasi = 0,1880 mmol mol HCl total = [HCl] x V HCl = 0,02 M x 15 mL = 0,30 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol – 0,1880 mmol = 0,1120 mmol Reaksi penghentian dari reaksi etil asetat + NaOH : OH-sisa + HCl Cl- + H2O bereaksi mol OH sisa = mol HCl bereaksi = 0,1120 mmol mol NaOH total = mol NaOH yang direaksikan dengan etil asetat mol NaOH total = [NaOH] x V NaOH = 0,02 M x 50 mL = 1 mmol mol NaOH bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1120 mmol = 0,8880 mmol Reaksi : etil asetat (100 mL) + NaOH (100 mL)  Na asetat + etil OH Sehingga mol etil asetat mula-mula = mol NaOH bereaksi = 0,8880 mmol mol etil asetat mula-mula = 0,8880 mmol Volume campuran = 100 mL mol Konsentrasi etil asetat mula-mula = Vcampuran 0,8880 𝑚𝑚𝑜𝑙



= 100 𝑚𝐿 = 0,00888 M (sebagai a) Jadi, konsentrasi etil asetat mula-mula adalah 0,00888 M 6.3 Harga k dari Konsentrasi OH- yang Bereaksi pada Waktu (t)  Untuk t1 = 5 menit = 300 s V NaOH titrasi = 7,70 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 7,70 mL x 0,02 M = 0,1540 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1540 mmol



mol HCl bereaksi



= mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1540 mmol = 0,1460 mmol mol OH sisa = mol HCl bereaksi = 0,1460 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1460 mmol = 0,8540 mmol mol OH  bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8540 𝑚𝑚𝑜𝑙



k1



= = =







= 100 𝑚𝐿 = 0,00854 M



𝑥 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)



0,00854



300𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00854) 0,00854 −1 2,664(0,00034) 0,00854



𝑚𝑜𝑙



𝐿𝑠



= 9,0576 𝑥 10−4 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 = 9,4285 mol -1 Ls-1 Untuk t2 = 15 menit = 900 s V NaOH titrasi = 7,90 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 7,90 x 0,02 M = 0,1580 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1580 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1580 mmol = 0,1420 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1420 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1420 mmol = 0,8580 mmol mol OH  bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8580 𝑚𝑚𝑜𝑙



K2



= = = =



= 100 𝑚𝐿 = 0,00858 M



𝑥 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)



0,00858



900𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00858) 0,00858 −1 7,992(0,0003) 0,00858 2,3976 𝑥 10−3



𝑚𝑜𝑙



𝐿𝑠



𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠



= 3,5786 mol -1 L s-







Untuk t3 = 30 menit = 1800 s V NaOH titrasi = 8,70 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 8,70 mL x 0,02 M = 0,1740 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1740 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1740 mmol = 0,1260 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1260 mmol mol OH bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1260 mmol = 0,8740 mmol mol OH  bereaksi x (konsentrasi OH bereaksi) = V campuran 0,8740 𝑚𝑚𝑜𝑙



K3



= 100 𝑚𝐿 = 0,00874 M



𝑥



= 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)



0,00874



= 1800𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00874 𝑀) =



0,00874



15,984(0,00014) 0,00874



𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠



= 2,2378 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 = 3,9056 mol -1 L s



Untuk t4 = 60 menit = 3600 s V NaOH titrasi = 9,30 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 9,30 mL x 0,02 M = 0,1860 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1860 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,2210 mmol = 0,1140 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1140 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1140 mmol = 0,8860 mmol mol OH  bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8860 𝑚𝑚𝑜𝑙



K4



𝑥



= 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)



= 100 𝑚𝐿 = 0,00886 M



0,00886



= 3600𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00886 𝑀) = =



0,00886



31,968(0,00002) 0,00886 6,3936 𝑥 10−4



𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠



𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠



= 13,8576 mol -1 L sx dengan waktu aa  x  Dimana : a = b = 0,00888 x T x (menit) aa  x  5 0,00854 M 2828,5638 15 0,00858 M 3220,7207 30 0,00874 M 7030,2445 60 0,00886 M 499887,3874



Tabel yang berisi harga



5. Menghitung harga k rata-rata (untuk HCL = 15mL) k  k 2  k3  k 4  k5 k rata-rata = 1 5 = 9,4285+3,5786+3,9056+13,8576 mol -1 L s-1 30,7703 = 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 −1 5 = 6,1541 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 −1