laporan penentuan orde reaksi dan tetapan laju reaksi

laporan penentuan orde reaksi dan tetapan laju reaksi 

 

A.    JUDUL PERCOBAAN

Penentuan Orde Reaksi dan Tetapan Laju Reaksi

B.     TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini yaitu

1.      Menunjukkan bahwa reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida merupakan reaksi orde dua.

2.      Menentukan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida dengan cara titrasi.

C. LANDASAN TEORI

Laju reaksi didefinisikan sebagai turunan cakupan reaksi, n_i = Vi . δ, hi = Vi d δ terhadap waktu dibagi volume. 

Jika volume adalah konstan, maka dni/v dapat diamati dengn perubahan konsentrasi dCi, sehingga 

 

dengan Vi adalah koefisien stoikiometri pereaksi. Jumlah laju (v) tidak bergantung terhadap pereaksi atau produk yang mana yang dipilih. Untuk reaksi   yang terjadi dalam volume kostan, laju reaksinya adalah

 

Turunan konsentrasi pereaksi terhadap waktu adalah negatif karena merupakan laju konsumsi, sedangkan untuk produk adalah positif karena merupakan laju produksi atau pembentukannya. 
   

Laju reaksi  yaitu perubahan konsentrasi reaktan dan produk terhadap waktu(M/s). Reaktan ----> Produk

persamaan ini memberitahukan bahwa, selama berlangsung suatu reaksi, molekul reaktan bereaksi sedangkan molekul produk terbentuk. Sebagai hasilnya, kita dapat mengamati jalannya reaksi dengan cara memantau menurunnya konsentrasi reaktan atau meningkatnya konsentrasi produk.

Menurunnya jumlah molekul A dan meningkatnya jumlah molekul B seiring dengan waktu. Secara umum, akakn lebih mudah apabila kita menyatakan laju dalam perubahan konsentrasi terhadap waktu. Jadi untuk reaksi diatas kita dapat menyatakan laju.

Berdasarkan pengertian mekanisme reaksi, oleh karena itu tahap pertama berlangsung lambat maka laju reaksi keseluruhan ditentukan oleh tahap pertama yang dengan  kata lain desebut sebagai rate determining step(ROS). Oleh karena itu molekularitas dalam reaksi adalah sama dengan dua. Besarnya orde reaksi tidak selamanya merupakan bilangan bulat. Pada kasusu tertentu terutama pada reaksi dengan mekanisme kompleks akakn kita temui orde reaksi bukan bilangan bulat tetapi bilangan pecahan. Pada reaksi sederhana kita memiliki istilah reaksi unimolekuler, bimolekuler, trimolekuler dan seterusnya( Fatima, 2006: 19-20).

Kinetika reaksi adalah suatu cabang dari ilmu kimia yang mempelajari tentang mekanisme reaksi, yaitu bagaiman reaksi itu terjadi dan kecepatan terjadinya reaksi. Untuk dapat menentukan kecepatan reaksi kimia dikembangkan suatu model persamaan kecepatan reaksi yang menguji bahwa reaksi tersebut mengikuti tingkat atau orde keberapa yang kemudian diperoleh suatu harga konstanta kecepatan reaksi(Dewati, 2010: 32)

            Untuk mengetahui orde reaksi dan niai konstanta dengan kecepatan reaksi hidrolisis ini, dicoba orde satu. Maka dengan menggunakan neraca massa  akan diperoleh persamaan pada hubungan konversi (x) dengan waktu t yaitu –ln (1-x)=kt, sehingga apabila dibuatkan grafik hibungan –ln (1-x) dengan t, akan berupa garis lurus x(Yuniwati, dkk. 2011: 109).

            Hukum laju diperoleh secara eksperimen dan tidak bergantung pada persamaan stoikiometrinya. Orde reaksi adalah jumlah pangkat konsentrasi dalam bentuk diferensial. Secara teoritis orde reaksi merupakan bilangan bulat kecil, namum dalam beberapa hal pecahan atau nol. Pada umumnya orde reaksi terhadap suatu zat tertentu tidak sama dengan koefisien dalam persamaan stoikiometri reaksi(Prayitno, 2007: 28).           

A.    ALAT DAN BAHAN

1.      Alat :

a.       Erlenmeyer 250ml                         5 buah

b.      Erlenmeyer bertutup asa 250ml    1 buah

c.       Labu takar 100ml                          1 buah

d.      Gelas kimia 50ml                          2 buah

e.       Pipet volume 10ml                        1 buah

f.       Pipet volume 5ml                          1 buah

g.      Buret 50ml                                    2 buah

h.      Ball pipet                                       2 buah

i.        Botol semprot                               1 buah

j.        Statif dan klem                             2 buah

k.      Pipet tetes                                     2 buah

l.        Hot plate                                       1 buah

m.    Corong biasa                                 1 buah

n.      Stopwatch                                                 1 buah

o.      Lap kasar dan halus                      1 buah

p.      Gelas kimia 250 ml                       1 buah

2.      Bahan :

a.       Larutan etil asetat (CH₃COOC₂H₅) 0,02M

b.      Larutan Natrium hidroksida (NaOH) 0,02M

c.       Larutan asam klorida (HCl) 0,02M

d.      Indikator phenolpthalein (pp)

e.       Kertas putih

f.       Aquades

g.      Label

h.      Tissue

B.     PROSEDUR KERJA

1.      Larutan etil asetat 0.02 M, NaOH 0.02 M dan HCl 0.02 M disediakan

2.      15 ml larutan NaOH  dan etil asetat dipipet dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer bertututp asa yang berbeda.

3.      Larutan etil asetat dicampurkan dengan cepat pada larutan NaOH dan dikocok dengan baik. Sediakan 6 buah labu relenmeyer diisi 10 ml HCl 0.02 M.

4.      Setelah dokocok 5 menit, larutan dipipet sebanyak 5 ml dan dimasukkan kedalam labu Erlenmeyer yang berisi HCl 10 ml.

5.      Larutan ditambahkan indicator phenolptalein 3 tetes dan diititrasi dengan NaOH 0.02 M sampai larutan berwarna merah muda, dicatat volumenya.

6.      Pada menit ke-10, 15, 20, dan 25 , kocok larutan sebentar, campurkan etil asetatt ditambah NaOH kemudian dipipet 5 ml dan dilakukan hal yang sama seperti menitke-5.

7.      Campuran yang tesisa kemudian dipanaskan kemudian dipipet 5 ml dan ditambahkan kedalam labu Erlenmeyer berisi HCl 0.02 M dan dilakukan hal yang sama seperti percobaan menit ke-5.

 

 

 

 

A.    PEMBAHASAN

Tujuan percobaan ini yaitu menunjukkan bahwa reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida merupakan reaksi orde dua, serta untuk menentukan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida dengan cara titrasi. Larutan etil asetat dan natrium hidroksida merupakan bahan dasar dalam proses penyabunan. Larutan etil asetat terlebih dahulu direaksikan dengan larutan NaOH dalam erlenmeyer  bertutup asa agar larutannya tidak menguap dan tidak terkontaminasi dengan udara luar. Suhu kedua larutan harus sama sebab Suhu merupakan salah satu factor yang mempengaruhi laju reaksi pada suatu reaksi sehinnga akan mengganggu penentuan tetapan laju reaksi akibat berkurangnya jumlah konsentrasi reaktan dan bertambahnya jumlah konsentrasi produk. Selain itu agar reaksi penyabunan etil asetat dengan ion hidroksida cepat terjadi . dimana apabila suhu dinaikkan maka tumbukkan antar partikel-partikel dalam larutan lebih sering terjadi sehingga akan menambah energy kinetic partikel pereaksi akibatnya laju reaksi semakin besar.

Pencampuran larutan etil asetat dan NaOH  harus sama brlangsung dengan cepat karena etil asetat membutuhkan reaksi penguraian sehingga jika larutan etil asetat dituangkan atau dilarutkan kedalam NaOH  maka akan terjadi reaksi penguraian yaitu asam ditambah basa akan menghasilkan garam dan alcohol. Adapun reaksi yang terjadi adalah :

CH₃COOC₂H_{5 (aq)} + NaOH _(aq) → CH₃COONa _(aq) + C₂H₅OH _(aq)     

Campuran etil asetat dan NaOH  tersebut, harus dikocok terus agar reaksi penguraiannya dapat berlangsung terus-menerus. Konsentrasi ion OH^-  yang bereaksi dengan etil asetat dapat ditentukan dalam waktu tertentu dengan cara mengambil campuran NaOH dan etil asetat kemudian dimasukkan kedalam larutan HCl. Larutan HCl berfungsi untuk menghentikan reaksi penyabunan dengan bereaksi pada NaOH sisa. Setelah reaksi berhenti, jumlah basa yang terdapat dalam campuran (NaOH sisa) dapat ditentukan dengan mentitrasi larutan HCl berlebih menggunakan larutan NaOH 0.02 M. perlakuan ini berfungsi untuk mengikat HCl berlebih yang digunakan untuk menghentikan proses penyabun tadi. Volume larutan NaOH  yang digunakan untuk mentitrasi ekivalen dengan volume NaOH yang tersisa yang belum bereaksi dengan etil asetat. Reaksinya adalah :

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

HCl  + NaOH  → NaCl + H₂O

Sebelum dititrasi ditambahkan terlebih dahulu indicator pp. penambahan indicator pp bertujuan untuk mengetahui titik akhir titrasi yang ditandai dengan terjadinya perubahan warna dari bening menjadimerah muda.

            Saat melakukan titrasi henaknya dilakukan dengan cepat agar campuran tidak menguap karena hasil reaksi tersebut menghasilkan alcohol, dimana alkoholitu mudah menguap. Adapun prinsip kerjanya dari percobaan ini yaitu suatu reaksi penyabubnan tidak mengalami reaksi lebih lanjut.

Pengambilan campuran dilakukan pada menit yang bervariasi yakni pada menit ke-5, 10, 15, 20, dan 25 Setelah reaksi dimulai. Hal ini dilakukan karena untuk mengetahui pengaruh waktu terhadap tetapan laju reaksi. Dari hasil percobaan diperoleh data bahwa semakin lama waktu yang digunakan maka semakin banyak banyak NaOH yang digunakan untuk mentitrasi kelebihan HCl. Hal ini berarti konsentrasi NaOH pada campuran semakin berkurang seiring dengan bertambahnya produk dan bertambahnya waktu. Dari analisi data diperoleh nilai k pada menit ke-5, 10, 15, 20, 25 berturut-turut 6.0 x 10^-2 M^-1 s^-1, 7.65 x 10^-1 M^-1 s^-1, -2.75 x 10^-1 M^-1 s^-1, -1.83 x 10^-1 M^-1 s^-1 ,dan -1.3 x 10^-1 M^-1 s^-1. Dan untuk larutan sisa yang dipanaskan diperoleh nilai k yaitu -0.75 x 10^-1 M^-1 s^-1. Dari data tersebut terihat bahwa nilai k yang diperoleh tidak konstan dan relative mempunyai perbedaan yang cukup besar sehingga dapat disimpulkan dari hasil percobaan tidak mengikuti reaksi orde dua. Hal ini tidak sesuai denga teori yang menyatakan bahwa reaksi penyabunan dari etil asetat oleh ion hidroksida adalah reaksi orde dua. yang ditandai dengan grafik yang linier trehadap hubungan antara k dan t(grafik 1). Hal ini disebabkan oleh bahan yang digunakan pada saat percobaan kurang baik sehingga mempengaruhi hasil percobaan adapun nilai tetapan laju reaksi dapat ditentukan dengan rumus

                       

             Berdasarkan grafik, nilai k yang diperoleh yaitu 6.02 x 10^-2 M^-1 s^-1. Dari grafik terlihat bahwa reaksi penyabunan dari etil asetat oleh ion hidroksida buksn merupakan reaksi penyabunan dari etil asetat merupakan orde dua karena grafik tersebut menunjukkan grafik orde satu. Hal ini disebabkan oleh kesalahan dalam melakukan percobaan dan kurangnya ketelitian dalam titrasi.

B.     KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan :

a.       Reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida adalah reaksi orde dua namun tidak dapat dibuktikan melalui percobaan yang telah dilakukan

b.      Tetapan laju reaksi (K) dari reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida k1, k2, k3, k4, k5 dan k6 adalah 6.0 x 10^-2 M^-1 s^-1, 7.65 x 10^-1 M^-1 s^-1, -2.75 x 10^-1 M^-1 s^-1, -1.83 x 10^-1 M^-1 s^-1 , -1.3 x 10^-1 M^-1 s^-1. Dan -0.75 x 10^-1 M^-1 s^-1. Sedangkan  nilai k grafik 6.02 x 10^-2 M^-1 s^-1.

C.     SARAN

Disarankan pada praktikan selanjutnya agar lebih berhati-hati dan lenih teliti saat melakukan titrasi, dan terlebih dahulu memeriksa bahan-bahan yang akakn digunakan agar hasil yang diperoleh maksimal.

 

Description: laporan penentuan orde reaksi dan tetapan laju reaksi
Reviewer: Unknown
Rating: 4.0
ItemReviewed: laporan penentuan orde reaksi dan tetapan laju reaksi

Artikel Terkait :