Me and my friend :D

DOWNLOAD

Kinematika Kimia

I.         Judul Percobaan               : Kinetika Kimia

II.      Tanggal Percobaan           :20 Februari 2013

III.   Tujuan                              :

·         menentukan tingkat reaksi terhadap pereaksi antara larutan asam klorida.

·         Menyelidiki pengaruh suhu terhadap laju reaksi pada reaksi antara natrium tio sulfat dengan asam klorida.

·         Menyelidiki pengaruh suhu dan penetuan energi penagktifan energi redoks Fe³⁺ dengan S₂O₂^2-

·         Menganalis pengaruh katalis dalam kinematika kimia

IV.    Dasar Teori                      

Kinetika kimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekasime reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab dari pada udara kering; makanan lebih cepat busuk bila tidak di dinginkan. Ini merupakan dua contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju beranaka menurut kondisi reaksi

Perhatikan reaksi berikut:

Reaktan  →  Produk

Pada awal reaksi, reaktan ada dalam keadaan maksimum sedangkan produk ada dalam keadaan minimal. Setelah reaksi berlangsung, maka produk akan mulai terbentuk. Semakin lama produk akan semakin banyak terbentuk, sedangkan reaktan semakin lama semakin ber- kurang.

Laju rekasi adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan waktu. Perubahan konsentrasi setiap unsur di bagi dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang atau stokiometri. Laju perubahan reaktan muncul dengan tanda negatif dan perubahan produk dengan tanda positif. Persamaan laju reaksi secara umum ditulis sebagai berikut:

R = k [A]^m [B]ⁿ

K sebagai konstanta laju reaksi, m dan n orde parsial masing-masing pereaksi. Laju (atau kecepatan) menunjukkan sesuatu yang terjadi persatuan waktu. (Petrucci, 1987) Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi, suhu, luas permukaan, dan katalis.

Konsentrasi adalah banyaknya zat terlarut di dalam sejumlah pelarut. Semakin banyak zat terlarut, maka akan semakin besar pula konsentrasi larutan. suatu larutan dengan konsentrasi tinggi mengandung partikel yang lebih banyak, jika dibandingkan dengan larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah. Pada konsentrasi tinggi, memungkinkan tumbukan yang terjadi akan lebih banyak, sehingga membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menyebabkan laju reaksi menjadi lebih cepat. Akibatnya, hasil reaksi akan lebih cepat terbentuk.

     Suhu. Peningkatan suhu meningkatkan fraksi molekul yang memiliki energi melebihi energi aktivasi. Frekuensi tumbukan meningkat dengan meningkatnya suhu, dan diharapkan hal tersebut sebagai faktor untuk mempercepat suatu reaksi kimia. (Petrucci, 1987)

     Luas permukaan memiliki peranan yang penting dalam laju reaksi. Apabila semakin kecil luas permukaan, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi semakin lambat. Begitupun sebaliknya. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

     Katalis ialah zat yang mengambil bagian dalam reaksi kimia dan mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak mengalami perubahan kimia yang permanen. Jadi, katalis tidak muncul dalam persamaan kimia secara keseluruhan, tetapi kehadirannya sangat mempengaruhi hukum laju, memodifikasi, dan mempercepat lintasan yang ada, atau lazimnya, membuat lintasan yang sama sekali baru bagi kelangsungan reaksi. Katalis menimbulkan efek yang nyata pada laju reaksi, meskipun dengan jumlah yang sangat sedkit. (Oxtoby, 2001).

V.  Alat dan bahan

1.      Alat :

·         Rak tabung reaksi 1 buah

·         Gelas ukur 3 buah

·         Gelas kimia 6 buah

·         Pipet tetes 2 buah

·         Pembakar spirtus 1 buah

·         Tabung reaksi 3 buah

·         Thermometer 1 buah

·         Stopwatch 1 buah

2.      Bahan

·         HCl 2 M ; 3M

·         Na₂S₂O₃ 0,2 M; 0,1 M;

·         Feᶟᶧ  0,05 M

·         S₂O₃²¯ 0,1 M

·         Aquades

VI.   Cara Kerja

a.       Menentukan tingkat reaksi

1.      Disiapkan alat dan bahan

2.      Disiapkan tanda silang dengan tinta hitam pada sehelai kertas putih.

3.      Larutan HCl 2 M sebanyak 10 cm3 dimasukan kedalam gelas kimia dan diletakan gelas kimia tersebut diatas tanda silang.

4.      Ditambahkan 20 cm3 larutan Na₂S₂O₃ 0,2 M.

5.      Dicatat waktu sejak penambahan larutan Na₂S₂O₃, sampai tanda silang tidak terlihat lagi dari atas.

6.      Diulangi percobaan dengan larutan Na₂S₂O₃ yang lebih diencerkan.

7.      Diulangi langkah 1-6 dengan menggunakan larutan HCl.

b.      Pengaruh suhu

1.      Disiapkan alat dan bahan.

2.      Dibuat tanda silang yang sama tipisnya pada 2 helai kertas putih, ditempelkan kertas tersebut pada gelas kimia dengan tanda silang menghadap ke atas.

3.      Dimasukan 100cm³Na₂S₂O₃ 0,1 M kedalam gelas kimia 1, diukur suhunya dan dicatat

4.      Ditambahkan 10 cm3 HCl 3M.

5.      Dicatat waktu sejak penambahan larutan HCl tersebut sampai tanda silang tepat tidak terlihat lagi.

6.      Langkah 1-5 diulangi dengan dipanaskan terlebih dahulu sampai suhunya 10⁰C  diatas suhu kamar.

c.       Pengaruh suhu dan penentuan energi pengaktifan reaksi Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

1.      Alat dan bahan disiapkan.

2.      Disiapkan 3 buah gelas kimia 250 mL.

o   Gelas kimia A diisidengan air dingin ( suhu di ukur oleh termometer kira – kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25 derajat ).

o   Gelas kimia ke B diisi dengan air pada suhu 45 derajat C.

o   Gelas kimia ke C  diisi dengan air bersuhu kira – kira 65 derajat C.

3.      Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, dimasukan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ kedalam 3 buah tabung reaksi.

4.      Tabung 1 diletakan dalam gelas kimia A, tabung kimia 2 diletakan dalam gelas kimia B ( suhu 45 derajat C) dan tabung kimia 3 diletakan dalam gelas kimia C.

5.      Untuk masing – masing proses waktu dicatat samapai terjadi perubahan (menjadi bening).

d.      Pengaruh Katalis Dalam Kinematika Kimia

1.      Dituangkan 40 mL larutan 30% H₂O₂ kedalam gelas ukur 250 mL.

2.      Ditambahkan 20 mL detergen cair kedalam gelas ukur berisi larutan H₂O_2. Digoyangkan gelas ukur agar bereaksi dengan baik .

3.      Diteteskan pewarna makanan.

4.      Ditambahkan KI jenuh ke dalam gelas ukur.

5.      Dituliskan reaksi yang terjadi.

VII.Data Pengamatan

a.       Percobaan 1

Tabel 1

Volume HCl     2M (cmᶟ)	Volume ( cmᶟ)			Konsentrasi (mol/dmᶟ) Na₂S₂O₃ awal reaksi	Waktu detik	1/waktu
	Na₂S₂O₃ 0,2 M	Air	Jumlah volume
10	20	-	30	0,2	26,85	0,037
10	15	5	30	0,15	43,01	0,023
10	10	10	30	0,1	58,04	0,017
10	5	15	30	0,05	241,45	0,00414

Perhitungan Konsentrasi Awal Na₂S₂O₃

1.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal=

= 

=  0,2 M

2.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,15 M

3.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,1 M

4.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,05 M               

Tabel 2

Volume Na₂S₂O₃ 0,2 M (cmᶟ)	Volume ( cmᶟ)			Konsentrasi (mol/dmᶟ) HCl awal reaksi	Waktu detik	1/waktu
	HCl 0,2 M	Air	Jumlah volume
20	10	-	30	0,5	29,95	0,033
20	7,5	2,5	30	0,375	28,32	0,035
20	5	5	30	0,25	28,27	0,037

                       

Perhitungan  konsentrasi HCl awal reaksi tabel 2 :

1.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,5 M               

2.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,375 M                       

3.      M_HClV_HCl= M _{Na₂S₂O₃}V _{Na₂S₂O₃}= [Na₂S₂O₃] awal

[Na₂S₂O₃] awal =

= 

=  0,25 M 

b.      Percobaan 2

Perc.	V Na₂S₂O₃ 0,1 M	V HCl 3 M	T ( suhu)	Waktu	pengamatan
1.	100 cmᶟ	10 cmᶟ	25  ̊C	45,41	Terjadi perubahan warna dari tak berwarna menjadi putih
2.	100 cmᶟ	10 cmᶟ	35  ̊C	24,63	Terjadi perubahan warna dari tak berwarna menjadi putih dalam waktu singkat

c.       Percobaan 3

tabung	T ( detik )	T ( k )	1/T ( 1/k )	k	ln k
A+1	163	298	0,003	245,39	5,5
A+2	134	318	0,0031	298,5	5,7
A+3	120	338	0,0029	333,3	5,8

K= 

                 K_A+1= 

= 

 =  

 =    245,39

K_B+2 = 

 = 

 =  

 =    298,5

K_c+3 = 

 = 

 =  

 =    333,3

VIII.  Hasil dan diskusi

Cabang ilmu kimia yang khusus mempelajari tentang laju reaksi disebut kinetika kimia. Tujuan utama kinetika kimia ialah menjelaskan bagaiman laju bergantung pada konsentrasi reaktan dan mengetahui mekanisme suatu reaksi berdasarkan pengetahuan tentang laju reaksi yang diperoleh dari eksperimen (Oxtoby:2001).Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi persatuan waktu. Di mana seiring dengan berjalannya produk, konsentrasi reaktan akan berkurang sedangkan produk akan bertambah.

Dalam percobaan kali ini, dilihat dari reaksi antara Na₂S₂O₃ dengan HCl. Warna putih yang dihasilkan dari reaksi keduanya berasal dari sifat fisik Na₂S₂O₃ yang berwarna putih. Di mana warna yang dihasilkan tersebut dapat membantu menentukan atau mencatat waktu yang dibutuhkan keduanya untuk dapat menutupi huruf X yang terletak di bawah gelas beaker. pada percobaan diatas konsentrasi Na₂S₂O₃ yang lebih banyak akan menghasilkan waktu yang semakin cepat. Hal ini disebabkan karena pemberian konsentrasi yang besar akan menimbulkan banyaknya partikel yang bertumbukan, di mana tumbukan ini akan mempengaruhi mekanisme suatu reaksi. Semakin banyak partikel-partikel yang bertumbukan, maka laju reaksi akan semakin cepat dan sebaliknya pada percobaan tabel  ke2 lebih banyak konsentrasi HCl maka akan lebih lambat laju reaksinya.

Faktor lain yang mempengaruhi kinetika kimia adalah suhu. Pada percobaan pengaruh suhu dilakukan perbandingan  antara larutan Na₂S₂O₃yang dipanaskan terlebih dahulu dengan yang tidak dipanaskan terlebih dahulu. Ketika kedua larutan Na₂S₂O₃yang berbeda suhu tersebut ditambahkan larutan HCl, maka larutan yang pertama kali berubah adalah larutan yang sebelumnya dipanaskan terlebih dahulu.  Hal tersebut membuktikan bahwa ketika suhu dinaikan maka reaksi yang terjadi akan semakin cepat. Perubahan tersebut disebabkan oleh kalor yang diberikan pada larutan akan menambah energi kinetik partikel.

Didalam kinetika kimia, katalis tidak termasuk faktor yang mempengaruhinya. Seperti dalam reaksi pasta gigi gajah, KI merupakan katalisnya.  Namun sebenarnya reaksi ini tidak memakai katalis, tetapi digunakan larutan KI yang nantinya akan teroksidasi menjadi I_2. Reaksi auto redoks dari H₂O₂berlangsung lambat, dengan adanya reaksi oksidasi dari I^- menjadi I₂ sehingga reaksi H₂O₂ berlangsung sangat cepat.Pada larutan ini digunakan larutan sabun yang digunakan untuk mengidentifikasi gas O₂ yang terbentuk dari reaksi disporposionasi H₂O₂ bila sabun bergabung dengan gas O₂ akan membentuk koloid gas didalam cair (busa). Terbentuknya busa yang sangat banyak menunjukan bahwa reaksi ini berlangsung sangat cepa.

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil yang tidak sesuai dengan literatur diantaranya kurang tepatnya dalam pengambilan data, kurang telitinya dalam proses praktikum, dan penarikan hasil pengamatan yang tidak tepat.

IX.   Kesimpulan

Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa:

1.      Konsentrasi yang besar dapat mempercepat suatu reaksi.

2.      Suhu yang tinggi dapat membuat suatu reaksi semakin cepat.

3.      Energi pengaktifan (Ea) dapat diperoleh dari kemiringan pada grafik.

4.      Katalis tidak mempengaruhi kinematika kimia.

Daftar Pustaka

Ø  Chang, Raymond. 2005. KIMIA DASAR: Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Ø  Oxtoby, dkk. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 1. Erlangga: Jakarta.

Ø  Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Ø  Fileq.wordpress.com/2012/02/25/laporan-laju-reaksi/ diakses tanggal 10 maret 2013.

Ø  Scribd.com/doc/40737371/laporan-laju-reaksi/ diakses tanggal 10 maret 2013.

Lampiran.

a.       Percobaan 1 (Menentukan Tingkat Reaksi)

1.      Buatlah Grafik  terhadap konsentrasi Na₂S₂O₃

Jawab:

2.      Bagaimana hubungan aljabar antara  terhadap konsentrasi Na₂S₂O₃?

Jawab:

Hubungan aljabar antara  dengan konsentrasi Na₂S₂O₃ adalah menghasilkan garis linear yang naik.

3.      Berapa tingkat reaksi Na₂S₂O₃?

Jawab :

 =

 =

=  

=  ^m

  m    =  1

4.      Buatlah grafik  terhadap konsentrasi HCl!

Jawab:

5.      Bagaimana hubungan aljabar antara  dengan konsentrasi HCl?

Jawab:

Hubungan antara  dengan konsentrasi HCl menghasilkan garis linear yang turun.

6.      Berapa tingkat reaksi terhadap HCL?

Jawab:

 =

 =

=  

=

  n    =  2

7.      Tulis persamaan laju reaksinya!

Jawab:

Na₂S₂O_3(aq) + 2HCl                    2NaCl_(aq) + SO_2(aq)H₂O_(l)

8.      Berapa tingkat reaksinya?

Jawab:

Orde reaksi = m + n = 1 + 2 = 3

9.      Mengapa pada eksperimen ini jumlah volume dibuat konstan dengan menambah air pada setiap pengenceran?

Jawab:

Pengenceran tersebut bertujuan untuk mempertahankan kesetimbangan pada system reaksi.

b.      Percobaan 2 ( Pengaruh Suhu )

1.      Bagaimana pengaruh suhu terhadap laju reaksi larutan Natrium Tiosulfat dengan Asam Klorida?

Jawab:

Pada percobaan ini dihasilkan bah

2.      Apakah reaksi tersebut termasuk endoterm atau eksoterm ?

Jawab:

Pada suhu rendah akan terjadi reaksi eksoterm, sedangkan pada suhu tinggi akan terjadi reaksi endoterm.

c.       Percobaan 3 (Pengaruh suhu dan penentuan energi pengaktifan reaksi Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-)

1.      Hitunglah harga E_a dalam joule atau kilo joule!

Jawab:

Kemiringan =  =  -1500K

      = -1500K

-Ea     = (-1500K)()

-Ea     = -12471 j/mol

-Ea     = -12,471 kj/mol

Ea      = 12,471 kj/mol

d.      Percobaan 4 ( Pengaruh Katalis Dalam Kinematika Kimia Pada Pasta Gigi Gajah )

1.      Tuliskan reaksi yang terjadi!

Jawab:

H₂O₂ + 2KI                  2HI + 2K⁺ + O₂

2.      Apa yang menyebabkan O₂ banyak?

Jawab:

Gas O₂  terbentuk dari dari reaksi disporposionasi H₂O₂. Pada reaksi pasta gigi gajah terjadi reaksi auto redoks dari H₂O₂ yang berlangsung lambat. Namun dengan adanya reaksi oksidasi dari I^‑ menjadi I₂ sehingga reaksi H₂O₂ akan sangat cepat.