52692056-konduktometri

5/20/2018 52692056-Konduktometri

1/22

PENENTUAN LAJU DAN ORDE REAKSI DENGAN METODE

KONDUKTOMETRI

MAKALAH LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Kimia Fisika

Dosen Pengampu : Ir. Sri Wahyuni, M.Si

Harjito, S.Pd, M.Sc

Disusun oleh:1. Dimas Gigih D. (4301408052)

2. Diah Ika Rusmawati (4301408054)

3. Hermawan Agung P (4301408064)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2010


2/22

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya

hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (L) suatu larutan bergantung

pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik

berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah

bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Daya hantar listrik (L)

merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik

mempunyai satuan ohm-1. Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan

mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (L) berbanding lurusdengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak

kedua elektroda (l).

L= l/R = k (A / l)

dimana k adalah daya hantar jenis dalam satuan ohm -1 cm -1

Kuat lemahnya larutan elektrolit sangat ditentukan oleh partikel-

partikel bermuatan di dalam larutan elektrolit. Larutan elektrolit akan

mengalami ionisasi, dimana zat terlarutnya terurai menjadi ion positif dan

negatif, dengan adanya muatan listrik inilah yang menyebabkan larutan

memiliki daya hantar listriknya.

Proses ionisasi memegan peranan untuk menunjukkan kemapuan daya

hantarnya, semakin banyak zat yang terionisasi semakin kuat daya hantarnya.

Demikian pula sebaliknya semakin sulit terionisasi semakin lemah daya

hantar listriknya.

Untuk larutan elektrolit besarnya harga 0 < < 1, untuk larutan non-

elektrolit maka nilai = 0. Dengan ukuran derajat ionisasi untuk larutan

elektrolit memiliki jarak yang cukup besar, sehingga diperlukan pembatasan

larutan elektrolit dan dibuat istilah larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit

lemah. Untuk elektrolit kuat harga = 1, sedangkan elektrolit lemah harga

derajat ionisasinya, 0 < < 1.


3/22

B. TUJUAN

Dalam percobaan ini akan ditunjukan bahwa reaksi penyabunan etil asetat

oleh ion hidroksida.

CH3COOC2H5+ OH CH3COO-+ C2H5OH

Adalah reaksi orde kedua. Disamping itu ditentukan pula tetapan laju

reaksinya.

Penentuan ini dilakukan dengan cara konduktometri.

C. MANFAAT

Mengetahui bahwa reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida adalah

reaksi orde kedua menggunakan cara konduktometri.


4/22

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Salah satu sifat larutan elektrolit adalah kemampuannya untuk

menghantarkan arus listrik. Sifat hantaran ini sangat berguna di dalam pemecahan

berbagai persoalan dalam bidang elektro analisis. Secara kuantitatif sifat hantaran

ini dapat digunakan untuk analisis suatu zat yang dipelajari dalam konduktometri.

Konduktometri merupakan metode analisis kimia yang didasarkan daya

hantar listrik suatu larutan. Besaran hantaran (L) bergantung pada jenis dan

konsentrasi zat dalam larutan. Besaran hantaran ini merupakan kebalikan dari

hantaran atau tahanan R.

Pada temperature tetapan hantaran suatu larutan bergantung pada (a)konsentrasi ion, dan (b) kemobilan ion dalam larutan. Umumnya sifat hantaran

listrik dalam suatu elektrolit mengikuti hukum ohm, V=IR denga tegangan V, arus

I dan tahanan R. Hantaran (L) suatu larutan didefinisikan sebagai berikut sebagai

kebalikan dari tahanan,

L=I/R (9)

Hantaran jenis () suatu larutan ialah hantaran sebatang larutan tersebut yang

panjang l meter dan luas penampang lintangnya 1m2. Maka untuk permukaan

sejajar seluas A m2 dan berjarak l m satu dari lain, berlakunya hubungan,

L= A/l ..(10)

Dalam pegukuran hantaran diperlukan pula suatu tetapan sel (k) yang

merupakan suatu bilangan, bila dikalikan dengan hantaran suatu larutan dalam sel

bersangkutan akan memberikan hantaran sejenis dari larutan tersebut, jadi :

= KL= k/R..(11)

dari persaman (10) dan (11) jelaslah bahwa k =l /A yang merupakan tetapan bagi

suatu sel. Hantaran molar () yang terlarut didefinisikan sebagai hantaran yang

diperoleh kalau antara 2 elektroda yang cukup luas sejajar dan berjarak l meter,

ditemukan sejulah larutan yang mengandung 1 mol elektrolit itu. Dari

definisihantaran molar ini dan persamaan (10) dapat diturunkan persamaan

berikut,

= / c (12)

Dengan c adalah konsentrasi larutan dalam mol/ m3

= c ..(13)

persamaan (12) berlaku untuk kehadiran sebuah elektrolit dalam larutan. Jika

lebih dari sebuah elektrolit yang terlarut, maka sesuai dengan hukum keaditifan

hantaran Kohlrausch untuk larutan yang encer haruslah berlaku:

(14)ki = hantaran jenis karena kehadiral elektrolit i

ci= konsentrasi elektrolit I dalam mol/ m3


5/22

cki = konsentrasi kation elektrolit i dalam mol/ m3

cai= konsentrasi anion elektrolit dalam mol/ m3

= hantaran ion kation elektrolit iai = hantaran ion anion dalam elektrolit i

dengan menggunakan persamaan (10) dan (12) dapat diturunkan :

Lt= (1/k) i ckiki + cai ai..(15)

Dengan konduktometri dapat ditentukan pula orde reaksi serta laju reaksinya.

Berlainan dengan cara titrasi maka pada konduktometri tidak dilakukan

penghentian reaksi. Selama reaksi berlangsung hantaran campuran berkurang

karena terjadi penggantian ion OH- dari larutan dengan ion CH3COO-. Dengan

pengandaian bahwa etil asetat, alcohol dan air tidak menghantarkan listrik

sedangkan NaOH dan CH3COONa terionisasi sempurna, maka hantaran larutanpada waktu sama itu mengikuti persamaan,

Lt = (1/k) [(9b-x) OH-+ X CH3COO

- +b Na+] (16)

Hantaran pada waktu t=0 dinyatakan dengan,

Lo = (1/n) (b OH- + b Na

+) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (17)

Hantaran x mulai dari x = 0 hingga x = c dengan c adalah konsentrasi awal

pereaksi yang paling kecil, sedangkan bila a = b, maka c = a = b. Untuk semua

persamaan (16) dapat dinyatakan,

L0Lt = (1/k) [ x (OH- - CH3COO

-)](18)

L0Lc = (1/k) [ c (OH-

- CH3COO-

)]..(19)Dari persamaan (18) dan (19) diperoleh,

( ) ( )

.. (20)Hubungan hantaran atau tahanan dengan waktu tergantung pada berbagai keadaan

awal:

a. a = bdengan mensubstitusikan persamaan (20) ke dalam persamaan (8) akan

memberikan,

Yang dapat disusun ulang menjadi,


6/22

Persamaan (25) mengungkapkan bahwa Lt terhadap (l0-Lt)/t merupakan

garis lurus dengan arah lereng 1/k2 sehingga penentuan arah lereng itu

memungkinkan perhitungan dari tetapan laju reaksi k1.

[] [] []Persamaan tersebut memungkinkan kita meramalkan konsentrasi A pada

setiap waktu setelah reaksi. Persamaan ini menunjukan bahwa dengan laju awal

yang sama, konsentrasi A mendekati nol dengan lebih lambat daripada reaksi orde

pertama.

Jika reaksi orde kedua keseluruhannya, tetapi orde pertama terhadap

masing-masing reaktan A dan B, maka hukum lajunya adalah.

[] [][]Kita tidak dapat mengintegrasikan hukum ini, sampai kita mengetahuihubungan antara konsentrasi A dengan konsentrasi B yang bergantung pada

stoikiometri reaksi.

Jika konsentrasi awal [A]0 dan [B]0, maka ketika konsentrasi A turun

menjadi [A]0x, maka konsentrasi B akan turun menjadi [B]0x (karena setiap

hilangnya A, memerlukan kehilangan satu B). dengan demikian

[]

[] []

Konsentrasi

Waktu

k kecil

k besar

Gambar 1. Variasi konsentrasi reaktan terhadap waktu dalam

reaksi kedua. Garis tipis merupakan pengurangan yang

bersangkutan, dalam reaksi orde pertama, dengan laju awal yang

sama.


7/22

ln v

Maka, karena d[A]/dt = -dx/dt, hukum lajunya adalah:

[] [] Karena x=0 jika t=0, maka [] []

[] [] {[]

[] []

[] }Dengan memperhatikan A =[A]0x dan B=[B]0x; jadi

[] [] [][][][]

Slo e = k

Slo e = n

ln k

ln C


8/22

BAB III

METODOLOGI

A. Alat-alat

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:

1) Konduktometri 5) Pipet volume 20 ml

2) Labu ukur 200 ml 1 buah 6) Botol timbang

3) Labu ukur 100 ml 1 buah 7) Gelas Kimia 50 ml

4) Labu erlenmeyer 250 ml 6 buah 8) Stopwatch

5) Pipet volume 10 ml

B. Bahan-bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:1)

Etil asetat

2)

Larutan NaOH 0,02 M 200 ml

3)

Larutan KCl 0,1 M

4) Aquades


9/22

C. Prosedur Percobaan

Membuat larutan etil asetat 0,02 M 200 ml

Mencuci sel dengan air dan menentukan

hantarannya berulang sampai

menunjukkan hasil yang tetap

Membuat larutan KCl 0,1 M 100 ml

Membuat larutan NaOH 0,02 M 200 ml

Membilas dengan larutan KCl 0,1 M dan

menentukan hantarann a dalam larutan

Menentukan temperature larutan tersebut Menambahkan masing-masing NaOH dan

etil asetat ke dalam Erlenmeyer tertutup

Memipet larutan NaOH dan

mengencerkannya hingga volumenya sama

den an cam uran NaOH dan etil asetat

Meletakan dalam thermostat dan

menentukan hantarannya

Membilas sel hantaran dengan air dan

memasukannya ke dalam Erlenmeyer

Bila larutan NaOH dan etil asetat telah

mencapai thermostat maka kedua larutan

dicampu dan dikocok. Menjalankan

Sto watch saat kedua larutan tercam ur.

Menentukan hantaran pada menit

ke-5, 10, 15, 20, 25, dan 30


10/22

Sisa campuran dipanaskan beberapa menit kemudian didinginkan dan ditentukan

hantarannya.

Gambar alat:

D.Data Pengamatan

Suhu Aquades : 28 0C

Suhu Larutan KCl : 290C

Tabel 1. Data Hantaran (Lo) pada Sampel

Sampel Tahanan (Ro) Hantaran (Lo)

Aquades 0,0287 - s- 34,8 s

Larutan KCl 0,0714 - s- 14 s

Larutan NaOH dan

Aquades

5,4795 x 10- - s- 182,5 s

Tabel 2. Data Hantaran (Lo) pada Larutan NaOH + Etil asetat

No. Waktu(sekon)

Tahanan (Ro) Hantaran(Lo)

(Lo

Lt)/t

x (mmol) k

1. 300 7,8616 x 10-

-1s-1

127,2 s 0,1843

0,16

2. 600 9,1491 x 10-

-1s-1

109,3 s 0,122 0,1537

3. 900 0,01 - s- 99,3 s 0,0924 0,15564. 1200 0,0106 - s- 94,2 s 0,0736 0,14965. 1500 0,0114 - s- 87,8 s 0,0631 0,17346. 1800 0,012

-1

s

-1

83,4 s 0,0551

7. 2100 0,0123 - s- 81.1 s 0,0483 0,218. Dipanaskan 0,0144 - s- 69,6 s - -

Harga k rata-rata = 0,1717

Tabel 3. Data kalibrasi Konduktometer dengan KCl

T

C

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

L 12,6

4

12,9

5

13,4

5

13,8

5

14,1

9

14,4

9

14,9

6

15,5

3

16,0

5

16,2

5


11/22

Grafik

Dari grafik didapat persamaan:

y = 337,21 x + 66,699 dengan R2= 0,9867

Lt=

maka,

y = 337.21x + 66.699

R = 0.9867

0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.05 0.1 0.15 0.2

Lt

(Lo- Lt)/ t

Grafik Hubungan antara Ltdan (Lo- Lt)/ t

y x


12/22

BAB IV

PEMBAHASAN

Penentuan laju reaksi/ tetapan laju reaksi pada reaksi penyabunan etil

asetat oleh ion hidroksida dapat ditentukan secara konduktometri.

Reaksi yang terjadi:

Selain itu, percobaan inu juga bertujuan untuk menunjukkan bahwa reaksi

di atas merupakan reaksi orde dua. Penggunaan konduktometri dalam perobaan

ini karena zat yang bereaksi merupakan suatu larutan elektrolit, sehingga

penentuan konsentrasi zat tersebut dapat dilakukan melalui pengukuran daya

hantar listriknya. Jika konsentrasi pereduksi berkurang maka daya hantar

listriknya pun berkurang. Jadi konsentrasi suatu larutan yang bereaksi berbanding

lurus dengan daya hantar listriknya. Daya hantar listrik sendiri berbanding terbalik

dengan harga tahanannya, .Sebelum larutan etil asetat dan NaOH (direaksikan) diukur daya

hantarnya, konduktometer dikalibrasi terlebih dahulu dengan larutan KCl padaberbagai suhu. Campuran etil asetat dan NaOH diukur daya hantarnya setelah

bereaksi selama 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, dan 35

menit. Dari hasil pengukuran diperoleh daya hantar listrik ampuran semakin lama

reaksi semakain berkurang. Hal ini karena makin lama waktu reaksi, maka

konsentrasi pereaksi makin berkurang sedangkan konsentrasi produk semakin

semakin bertambah. Sehingga konsentrasi etil asetat atau ion OH - dengan

CH3COO-pada larutan. Harga daya hantar listrik berturut-turut dari reaksi selama

5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, dan 35 menit adalah

127,2 s; 109,3 s; 99,3 s; 94,2 s; 87,8 s; 83,4 s; dan 81,1 s. Adapun sisa

campuran kemudian dipanaskan, setelah itu didinginkan dan diukur daya

hantarnya dengan konduktometer. Diperoleh daya hantar yang lebih kecil dari

waktu reaksi 35 yaitu: 69,6 s. Hal itu karena ketika dipanaskan reaksi

berlangsung sempurna dan ion OH- yang ada semakin sedikit dan membentuk

produk.


13/22

Daya hantar NaOH sendiri, sebelum direaksikan dengan etil asetat besar

yaitu 182,5 s. Karena NaOH termasuk elektrolit kuat dan ion-ionnya masih utuh

apalagi diencerkan dengan aquades.

Konsentrasi etil asetat dan NaOH yang digunakan pada percobaan ini

sama (a=b) yaitu 0.02 M. dengan demikian analisis data yang digunakan pada

percobaan ini juga menggunakan analisis untuk besar a=b, yaitu persamaan

.Untuk menentukan harga x atau besarnya konsentrasi zat yangterpakai, serta persamaan . Untuk menentukan k atautetapan laju reaksinya.

Dari perhitungan diperoleh nilai x yang semakin lama reaksi, semakin

besar nilai x, artinya semakin banyak zat yang bereaksi. Sedangkan nilai k

diperoleh 0,1717

Dari grafik terhadap Lt diperoleh suatu garis yang linear.Grafik yang berupa garis lurus inilah yang menunjukkan bahwa reaksi etil asetat

dan NaOH merupakan arde kedua. Sehingga diperoleh persamaan y = 337,21 x +

66,699 dengan ketelitian R2= 0,9867; 98,67 %dari persamaan tersebut dapat dicari

nilai k dengan persamaan

dan diperoleh nilai k sebesar

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan di atas dapat ditarik kesimpulan:

1. Penetapan laju reaksi dan reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida

dapat ditentukan dengan ara konduktometri.

2. Besarnya harga k secara perhitungan adalah 0,1717 sedangkan secara grafik

sebesar 0,1483.

3. Dari grafik yang diperoleh berupa garis lurus/ linear yang membuktikan

bahwa reaksi penyabunan etil asetat dan ion hidroksida merupakan orde

kedua.


14/22

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, R. A. 1987.Physical Chemistry. New York : John Wiley and Sons

Castellan, G.W. 1983. Physical Chemistry. New York : Addison- Wesley

Publising

Company.

Mulyani, Sri. 2003.Kimia Fisika II. Bandung: UPI.

Tim Dosen Kimia Fisika. 2010.Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik.

Semarang: Unnes.

Steinbach, King.-.Experiments in Physical Chemistry,hal.145-149.

http://akafarma.htm


15/22

LAMPIRAN

Analisis Data:

Pembuatan Larutan :

1. Membuat larutan etil asetat 0,02M 200ml

M =Mr

10%

=11,88

10995,99,0

= 10,1634 M

Pengenceran :

M1.V1= M2.V2

10,1634M x V1 = 0,02 x 200

V1=1634,10

4 = 0,3936 ml ~ 0,4 ml

Jadi, larutan etil asetat yang akan siencerkan sejumlah 0,4 ml dalam labu

tukur 200 ml dengan aquades sampai tanda batas.

2. Membuat larutan KCl 0,1 M 100ml, Mr KCl=74,56

M =Mr

grx

p

1000

0,1 =56,74

grx

100

1000

gr = 0,7456 gram

jadi, KCl yang digunakan untuk membuat 100 ml KCl dengan konsentrasi

0,1 M yaitu sebanyak 0,7456 gram.

3.

Membuat larutan NaOH 0,02 M 200ml, Mr NaOH=40

M =Mr

grx

p

1000

0,02 =40

grx

200

1000

gr = 0,16 gram

Jadi, KCl yang digunakan untuk membuat 200 ml NaOH dengan

konsentrasi 0,02 M yaitu sebanyak 0,16 gram.


16/22

Menghitung Ro,Rt dan Rc

1)

Ro = Lo

1

Sampel air = Lo = 34,8 s

Ro =Lo

1

=8,34

1= 0,0287 -1s-1

Sampel KCl = Lo = 14 s

Ro =

Lo

1

=14

1= 0,0714 -1s-1

Sampel NaOH dan aquades= Lo = 182,5 s

Ro =Lo

1

=5,182

1= 5,4795 x 10-3-1s-1

2)Rt =

Lt

1

t = 5 menit = 300 sekon, Lt = 127,2 s

Rt =2,127

1= 7,8616 x 10-3-1s-1

t = 10 menit = 600 sekon, Lt = 109,3 s

Rt =3,109

1= 9,1491x10-3-1s-1

t = 15 menit = 900 sekon, Lt = 99,3 s

Rt = 3,99

1

= 0,01

-1

s

-1

t = 20 menit = 1200 sekon, Lt = 94,2 s

Rt =2,94

1= 0,0106 -1s-1

t = 25 menit = 1500 sekon, Lt = 87,8 s

Rt =8,87

1= 0,0114 -1s-1

t =30 menit = 1800 sekon, Lt = 83,4 s


17/22

Rt =4,83

1=0,012 -1s-1

t = 35 menit = 2100 sekon, Lt = 81,1 s

Rt =1,81

1=0,0123 -1s-1

Setelah dipanaskan :

Lc = 69,6 s

Rc =Lc

1=

6,69

1

= 0,0144 -1

s-1

Menghitung A dan B dimana a = b = c = 0,02 M

A =

11

1

Rc

Ro

ca

Ro

=

1

0144,0

104795,51

02,002,0

104795,5

1 3

3 c

= 16195,04984,182 = -69,4406

B =

11

1

Rc

Ro

cb

Ro

= -69,4406 ,karena a =b =c = 0,02 M

Menentukan harga K

Lt = LcLtLoatK

1

1

t = 5 menit = 300 sekon

127,2 = 6,692,1275,18230002,0

1

1

K

127,2 = 6,693,556

1

1

K

127,2 = 6,692167,9

1

K

57,6 K1= 9,2167


18/22

K1 = 0,16


3,109 = 6,693,1095,18260002,0

1

2

K

3,109 = 6,692,7312

1

2

K

3,109 = 6,691,6

2

K

39,7 K2= 6,1

K2 = 0,1537


5,182 = 6,693,995,18290002,0

1

3

K

5,182 = 6,692,8318

1

3

K

5,182 = 6,69622,4

3

K

29,7 K3= 4,622

K3 = 0,1556


2,94 = 6,692,945,182120002,0

1

4

K

2,94 = 6,693,8824

1

4

K

2,94 = 6,696792,3

4

K

24,6 K4= 3,6792

K4 = 0,1496


8,87 = 6,698,875,182150002,0

1

5

K


19/22

8,87 = 6,697,9430

1

5

K

8,87 = 6,691567,3

5

K

18,2 K5= 3,1567

K5 = 0,1734


4,83 = 6,694,835,182180002,0

1

6

K

4,83 = 6,697,9436

1

6

K

4,83 = 6,691567,3

6

K


Menghitung x pada t menit t = 5 menit = 300 sekon


20/22






21/22



Menghitung







22/22



Menghitung harga

Karena hargaA = BmakaARt+ 1 =BRt+ 1, sehingga

t = 5 menit

[]

t = 10 menit

[]

t = 15 menit

[]

t = 20 menit

[]

t = 25 menit

[]

t = 30 menit

[]

t = 35 menit

[]

52692056-konduktometri

Documents