ia.1.kecepatan reaksi
Post on 31-Dec-2015
48 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LABORATORIUM
KIMIA FISIKA
Percobaan : KECEPATAN REAKSI Kelompok : I A
Nama : 1. Angga Septian E. NRP. 2313 030 059 2. Govindra Okta Soti P. NRP. 2313 030 047 3. Rizka Amalia K. Putri NRP. 2313 030 073 4. Lia Wisnu Sri Pamungkas NRP. 2313 030 075
Tanggal Percobaan : 23 September 2013
Tanggal Penyerahan : 30 September 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.
Assisten Laboratorium : Dhaniar Rulandari W.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
i
ABSTRAK
Pada percobaan ini dilakukan untuk menghitung konstanta kecepatan reaksi dan
menentukan nilai orde reaksi dari penyabunan etil asetat.
Cara yang digunakan untuk menghitung konstanta kecepatan reaksi dan orde
reaksi ini adalah, membuat 100 ml larutan 0,04 N etilasetat, 100 ml larutan 0,04 NaOH,
dan 100 ml larutan 0,04 N HCl. Kemudian memasukkan 25 ml larutan 0,04 N etil asetat
kedalam erlenmeyer. Kemudian tambahkan 25 ml larutan 0,04 N NaOH dan mengocoknya
selama 10 menit (t1). Hentikan proses pengocokan setelah 10 menit (t1). Kemudian
menambahkan 25 ml larutan 0,04 N HCl dan mengocoknya kembali selama 10 menit (t1).
Lalu tambahkan indikator pp sebanyak 2 tetes kedalam 10 ml campuran. Setelah itu
mentitrasi campuran tersebut dengan larutan 0,04 N NaOH. Selanjutnya, mengulangi
prosedur diatas sebanyak 3 kali dengan variabel waktu yang berbeda yaitu selama 15
menit (t2), 20 menit (t3), 25 menit (t4).
Dalam percobaan kita mendapatkan data antara waktu pengocokan penyabunan
dan volume NaOH pada saat dititrasi. Dari data percobaan dapat di-plot hubungan
antara waktu dan konsentrasi etil asetat yang bereaksi sehingga pada data tersebut akan
membentuk grafik dengan persamaan y = 0,009x yang dihubungkan dengan persamaan
orde dua yaitu xa
x
= a.k.t sehingga nilai konstanta reaksi (k) dapat ditentukan. Selain
itu, dalam percobaan antara etil asetat dan NaOH merupakan reaksi orde dua denga
melihat dua reaktan yang berpengaruh dalam proses penyabunan.
Semakin lama waktu pengocokan yang diberikan pada campuran larutan etil asetat
dan NaOH serta setelah penambahan HCl , maka semakin besar pula volume titran NaOH
yang dibutuhkan untuk titrasi, yaitu pada saat 25 menit dimana membutuhkan volume
titran (NaOH) paling besar yang dibuthkan yaitu sebesar 4,4 ml untuk mencapai titik
ekivalennya. Demikian pula dengan pengaruh waktu pengocokan terhadap etil asetat
(CH3COOC2H5) yang bereaksi. Semakin lama waktu pengocokan yang diberikan jumlah
(mol) etil asetat yang bereaksi semakin bertambah. Hal ini dapat terjadi karena semakin
lama proses pengocokan, semakin banyak permukaan partikel yang bereaksi, artinya
semakin lama hampir seluruh partikel terjadi tumbukan. Hal ini bisa terlihat pada saat
dilakukan pengocokan selama 25 menit, maka jumlah etil asetat yang bereaksi yaitu
sebesar 0,175 mol.
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAKS ......................................................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. iv
DAFTAR GRAFIK ................................................................................................ v
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1
I.2 Rumusan Masalah ................................................................................... I-2
I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................... I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori ............................................................................................ II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan .............................................................................. III-1
III.2 Bahan yang Digunakan ........................................................................ III-1
III.3 Alat yang Digunakan ............................................................................ III-1
III.4 Prosedur Percobaan .............................................................................. III-1
III.5 Diagram Alir Percobaan ........................................................................ III-2
III.6 Gambar Alat Percobaan ........................................................................ III-3
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan Penyabunan Etil Asetat dan NaOH .............................. IV-1
IV.2 Pembahasan .......................................................................................... IV-2
BAB V KESIMPULAN ........................................................................................ V-1
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ vi
DAFTAR NOTASI ................................................................................................ vii
APPENDIKS ......................................................................................................... viii
LAMPIRAN
- Laporan Sementara
- Fotocopy Literatur
- Lembar Revisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Kurva Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat .................................................. II-5
Gambar II.2 Kurva Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat ............................................... II-6
Gambar II.3 Kurva Titrasi Asam Kuat-Basa Lemah ............................................... II-6
Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................... III-4
iv
DAFTAR TABEL
Tabel IV.1 Hasil Penyabunan Etil Asetat dengan Larutan NaOH ........................... IV-1
v
DAFTAR GRAFIK
Gambar IV.1 Grafik antara xa
x
terhadap t ................................................................... IV-2
Gambar IV.2 Grafik Pengaruh waktu (t) pengocokan terhadap ...................................... IV-4
volume titran (NaOH) yang diperlukan
Gambar IV.3 Grafik Pengaruh waktu (t) pengocokan terhadap ........................................ IV-5
jumlah (mol) ethyl asetat yang bereaksi
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Kecepatan reaksi atau laju reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang dapat
berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu. Reaksi kimia memiliki bermacam-
macam jenis, salah satunya adalah penyabunan atau saponifikasi. Penyabunan adalah
reaksi pembentukan sabun, yang biasanya dengan bahan awal lemak dan basa. Nama lain
reaksi penyabunan adalah reaksi penyabunan. Dalam pengertian teknis, reaksi
penyabunan melibatkan basa (soda kaustik NaOH) yang menghidrolisis trigliserida.
Trigliserida dapat berupa ester asam lemak membentuk garam karboksilat. Proses
penyabunan bisa terjadi pada etil asetat.
Etil asetat adalah senyawa organik dengan rumus CH3COOC2H5. Senyawa ini
merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tak berwarna,
memiliki aroma khas. Senyawa ini sering disingkat EtOAc, dengan Et mewakili gugus etil
dan OAc mewakili asetat. Etil asetat diproduksi dalam skala besar sebagai pelarut.
Idealnya dalam melakukan percobaan penyabunan etil asetat dan NaOH, kita
mengharapkan hasil yang maksimal yaitu kami dapat menentukan konstanta kecepatan
reaksi serta orde reaksinya dengan mudah dan tepat. Namun, dalam kondisi
sesungguhnya pasti terdapat faktor yang menghambat dalam berlangsungnya percobaan
sehingga perlu waktu lebih untuk menghasilkan data yang akurat. Oleh karena itu, kami
tertarik untuk melakukan percobaan penyabunan etil asetat dalam rangka mengetahui
faktor apa saja yang menghambat berlangsungnya percobaan sehingga kami bisa
menemukan solusi agar dapat memperoleh data yang akurat dengan mudah dan tepat.
I.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari percobaan ini yaitu :
a. Bagaimana cara menghitung konstanta kecepatan reaksi dari penyabunan etil asetat
dan NaOH?
b. Berapakah nilai orde reaksi dari penyabunan etil asetat dan NaOH?
I-2
BAB I Pendahuluan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan yang dilakukan yaitu :
a. Menghitung konstanta kecepatan reaksi dari penyabunan etil asetat dan NaOH.
b. Menentukan nilai orde reaksi dari penyabunan etil asetat dan NaOH.
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Kecepatan reaksi atau laju reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang
dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu, dapat ditulis dengan dC/dt.
Pada umumnya kecepatan reaksi akan besar bila konsentrasi pereaksi cukup besar.
Dengan berkurangnya konsentrasi pereaksi sebagai akibat reaksi, maka akan
berkurang pula kecepatannya. Laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi zat-zat
yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap
reaksi.
A B
laju reaksi = - ∆ [A] / ∆ t
laju reaksi = + ∆ [B] / ∆ t
Tanda – (negatif) menunjukkan pengurangan konsentrasi reaktan
Tanda + (positif) menunjukkan peningkatan konsentrasi produk
Kecepatan reaksi dari suatu zat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
1. Suhu
Secara umum reaksi kimia akan berlangsung semakin cepat jika suhu dinaikkan.
Pada umumnya pada penambahan suhu sebesar 10oC maka kecepatan reaksinya
akan menjadi dua kali lebih cepat dari kecepatan reaksi semula.
2. Konsentrasi Reaktan
Semakin besar konsentrasi dari reaktan maka semakin besar pula kecepatan
reaksinya. Hal ini disebabkan karena jumlah molekul yang berinteraksi bertambah
besar seiring dengan besarnya konsentrasi larutan.
3. Sifat Zat yang Bereaksi
Cepat atau lambatnya reaksi kimia sangat ditentukan oleh sifat zat yang bereaksi.
Ada zat yang sangat reaktif, sehingga reaksinya sangat cepat, misalnya reaksi
antara logam natrium dengan air, ada juga reaksi yang berlangsung sangat lambat.
Larutan polar dan non polar juga mempengaruhi kecepatan reaksi zat.
4. Luas Permukaan
5. Katalis
Semakin besar luas permukaan dari molekul reaktan, semakin besar pula
kecepatan reaksi.
II-2
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
5. Katalis
Katalis merupakan zat yang ditambahkan dalam suatu reaksi kimia dengan tujuan
untuk mempercepat ataupun memperlambat reaksi kimia, tetapi tidak ikut bereaksi
(Maron & lando, 1958 ).
Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda.
Sehingga, agar reaksi tersebut dapat berlangsung, maka partikel-partikel zat yang
bereaksi harus bertumbukan satu sama lain dan mempunyai energi kinetik yang
cukup (Sukardjo, 1985).
Pengukuran laju reaksi dapat dilakukan dengan mengukur penurunan
konsentrasi reaktan sebagai fungsi waktu. Kecepatan reaksi adalah laju perubahan
konsentrasi reaktan terhadap waktu, dinyatakan (-dC/dt), dimana C adalah
konsentrasi reaktan. Sedangkan laju perubahan konsentrasi reaktan terhadap waktu
adalah (dCp/dt).
A hasil .......................................................................................(a)
Rate = k1 . CA
2A hasil ...................................................................................... (b)
Rate = k2 . CA
A + B hasil .......................................................................................(c)
Rate = k2 . CA . CB
A + 2B hasil .......................................................................................(d)
Rate = k3 . CA . CB
2A + B hasil ................................................................................ ........(e)
Rate = k . CA . CB
Jumlah molekul pereaksi yang ikut dalam reaksi disebut molekularitas,
reaksi a dan b disebut unimolekuler., c disebut bimolekuler dan d serta e disebut
termolekuler (Sukardjo, 1985).
Jumlah molekul pereaksi yang konsentrasinya menetukan kecepatan reaksi
disebut tingkat reaksi. Untuk reaksi :
n1A + n2B + n3C hasil-hasil.
Rate = 321n
C
n
B
n
A CCkCdt
dC
Bertingkat n1 + n2 + n3 = n
2
2
2
II-3
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Molekularitas dan tingkat reaksi tidak selalu sama, sebab tingkat reaksi
tergantung dari mekanisme reaksinya. Disamping itu perlu diketahui bahwa
molekularitas selalu merupakan bilangan bulat, sedangkan tingkat reaksi dapat
pecahan, bukan nol (Sukardjo, 1985).
Hubungan antara kecepatan reaksi dan konsentrasi zat yang bereaksi sesuai
dengan persamaan reaksi tingkat dua :
A + B Produk
m
B
n
AA CkC
dt
dC
..................................................................................................(1)
Karena konsentrasi B berlebih, maka dianggap konstan sehingga :
n
AA Ck
dt
dC
.......................................................................................................(2)
Dengan nilai initial rate, maka CA = CAO , sehingga :
n
AA Ck
dt
dC
.......................................................................................................(3)
Dari persamaan di atas dibuat dalam bentuk ln sehingga :
ln t
CA0 ln k + n ln CA0 ......................................................................................(4)
Dimana k= konstanta, n = orde reaksi, dan CA = konsentrasi. Orde reaksi
adalah jumlah semua pangkat yang terdapat dalam persamaan laju reaksi (Maron &
Lando, 1958).
Nilai k hanya dapat diperoleh melalui analisis data eksperimen, tidak
berdasarkan stoikiometri maupun koefisien reaksi. Tetapan k yang muncul disebut
juga sebagai tetapan laju atau koefisien laju. Untuk reaksi yang dipercaya elementer,
k biasanya disebut tetapan laju. Dan untuk reaksi yang terjadi dengan lebih dari satu
tahap, k disebut koefisien laju (Mulyani, 2004:160).
II-4
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dalam metode ‘’initial rate’’, kita menggunakan kurun waktu yang
dibutuhkan untuk reaktan mulai tepat bereaksi. Pada metode ini dapat C0 dan t0 yang
dapat langsung dimasukkan ke dalam persamaan umum orde reaksi.
A + B Produk
))(( xbxakdt
dx ................................................................................................(5)
Karena konsentrasi a dan b sama (a=b), sehingga :
2)( xakdt
dx .........................................................................................................(6)
Jika diintegralkan diperoleh :
tx
kdtxa
dx
00
2)(
txtk
xa 00.
1
xa
x
= a.k.t ..........................................................................................................(7)
(Maron & Lando, 1958)
Titrasi adalah proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam buret
yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi
reaksi sempurna. Atau dengan perkataan lain untuk mengukur volume titran yang
diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Titik ekivalen adalah saat yang
menunjukkan bahwa ekivalen perekasi-pereaksi sama. Di dalam praktiknya titik
ekivalen sukar diamati, karena hanya meruapakan titik akhir teoritis atau titik akhir
stokiometri. Hal ini diatasi dengan pemberian indikator asam-basa yang membantu
sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui. Titik akhir titrasi meruapakan keadaan di
mana penambahan satu tetes zat penitrasi (titran) akan menyebabkan perubahan
warna indikator. Kedua cara di atas termasuk analisis titrimetri atau volumetrik.
Selama bertahun-tahun istilah analisis volumetrik lebih sering digunakan dari pada
titrimetrik. Akan tetatpi, dilihat dari segi kata, “titrimetrik” lebih baik, karena
pengukuran volume tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Jenis-jenis titrasi ada tiga
macam yaitu titrasi Asam dan basa kuat, asam lemah dan basa kuat dan asam kuat
dan basa lemah.
II-5
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
1. Titrasi Asam Kuat dan Basa Kuat
Asam dan basa kuat terurai sempurna dalam larutan berair. Oleh karena itu,
pH pada berbagai titik selama titrasi dapat dihitung langsung dari jumlah
stoikiometri asam dan basa yang dibiarkan bereaksi. Pada titik ekuivalen, pH
ditentukan oleh tingkat terurainya air. Pada 25 C pH air murni adalah 7,00.
Gambar II.1 Kurva Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat
Daerah yang berwarna ungu dan oranye dalam gambar 6.1 merupakan
rentang dimana ketiga indikator visual berubah warna. Nampaknya saat asam
kuat dititrasi, penambahan pH yang besar pada titik ekuivalen cukup untuk
melebarkan rentang dari ketiga indikator. Oleh karena itu, tiap-tiap indikator ini
akan berubah warna dengan satu atau dua tetes pada titik ekuivalen.
Kurva titrasi untuk basa kuat yang dititrasi dengan asam kuat, misalnya
NaOH dengan HCl , akan sama persis dengan kurva dalam gambar 6.1 jika pOH
diplot vs volume HCl, jika pH diplot, kurva dalam gambar 6.1 hanya dibalik,
dimulai pada nilai yang tinggi dan menurun hingga pH yang rendah setelah titik
ekuivalen.
2. Titrasi Asam Lemah dan Basa Kuat
Penetralan asam lemah oleh basa kuat agak berbeda dengan penetralan asam
kuat oleh basa kuat. Contohnya, 25 mL CH3COOH 0,1 M dititrasi oleh NaOH
0,1 M. Mula-mula sebagian besar asam lemah dalam larutan berbentuk molekul
II-6
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
tak mengion CH3COOH, bukan H+ dan CH3COO
–. Dengan basa kuat, proton
dialihkan langsung dari molekul CH3COOH yang tak mengion ke OH–. Untuk
penetralan CH3COOH oleh NaOH, persamaan ion bersihnya sebagai berikut
(James E. Brady, 1990).
Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat dapat ditunjukkan pada gambar berikut :
(www.alfikimia.wordpress.com)
3. Titrasi Basa Lemah dan Asam Kuat
Jika 25 mL NH4OH 0,1 M (basa lemah) dititrasi dengan HCl 0,1 M (asam
kuat), maka besarnya pH semakin turun sedikit demi sedikit, kemudian
mengalami penurunan drastis pada pH antara 4 sampai 7. Titik ekuivalen terjadi
pada pH kurang 7. Oleh sebab itu, indikator yang paling cocok adalah indikator
metil merah.
(alfikimia.wordpress.com)
Gambar II.2 Kurva Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat
Gambar II.3 Kurva Titrasi Asam Kuat-Basa Lemah
II-7
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dalam titrasi digunakan suatu indikator untuk menetukan apakah suatu
reaksi tersebut sudah mencapai titik akhir atau titik ekuivalennya dengan
indikator terjadinya perubahan warna pada larutan titrat. Indikator asam-basa
adalah senyawa halokromik yang ditambahkan dalam jumlah kecil ke dalam
sampel, umumnya adalah larutan yang akan memberikan warna sesuai dengan
kondisi [pH] larutan tersebut. Pada temperatur 25° Celsius, nilai pH untuk
larutan netral adalah 7,0. Di bawah nilai tersebut larutan dikatakan asam, dan di
atas nilai tersebut larutan dikatakan basa. Kebanyakan senyawa organik yang
dihasilkan makhluk hidup mudah melepaskan proton (bersifat sebagai Asam
Lewis), umumnya asam karboksilat dan amina, sehingga indikator asam-basa
banyak digunakan dalam bidang kimia hayati dan kimia analitik. Mekanisme
perubahan warna oleh indikator adalah reaksi asam-basa, pembentukan
kompleks, dan reaksi redoks (wikipedia, 2012).
Berikut ini adalah jenis-jenis indikator dalam titrasi yaitu :
1. Indikator Asam Basa (Acid Base Indikators).
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi Asidimetri dan
alkalimetri.
2. Indikator Pengendapan dan Adsorpsi.
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi presipitimetri seperti
pada Argentometri.
3. Auto Indikator.
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi Iodometri,
Permanganometri, Iodimetri dan Bromatometri.
4. Indikator Redoks.
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi Bromatometri,
Serimetri, dantitrasi K2Cr2O7, Iodimetri danIodometri.
5. Indikator Dalam(Internal Indikator).
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi Nitrimetri
6. Indikator Luar (Eksternal Indikator).
Titrasi yang menggunakan indikatorini adalah titrasi Nitrimetri
II-8
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
7. Indikator Metal (Metalochromatic Indikators).
Titrasi yang menggunakan indikator ini adalah titrasi Kompleksometri dan
Kelatometri.
(Anonim, 2012).
Indikator untuk titrasi asam basa memegang peranan yang amat penting
disebabkan indikator ini akan menunjukkan kita dimana titik akhir titrasi
berlangsung. Pemilihan indikator yang tepat akan sangat membantu dalam
keberhasilan titrasi yang akan kita lakukan. Jangan sampai kita salah memilih
indikator yang menyebabkan terjadinya kesalahan dalam penentuan titik akhir
titrasi. Untuk memilih indikator yang akan dipakai pada titrasi asam basa maka
terlebih dahulu kita harus memperhatikan trayek pH indikator tersebut. Misalkan
kita memiliki indikator asam lemah HIn dimana bentuk takterionisasinya
berwarna merah sedangkan bentuk terionisasinya berwarna kuning (Anonim,
2012).
HIn H+ + In
-
Merah Kuning
Perubahan warna HIn terjadi pada kisaran pH tertentu. Perubahan ini
tampak bergantung pada kejelihan penglihatan orang yang melakukan titrasi.
Untuk warna indikator yang terjadi akibat terbentuknya dari transisi kedua
warna (misal HIn berubah dari warna merah ke kuning maka kemungkinan
warna transisinya adalah oranye), maka umumnya hanya satu warna yang akan
teramati jika perbandingan kedua konsentrasi adalah 10:1 jadi hanya warna
dengan konsentrasi yang paling tinggi yang akan terlihat (Anonim, 2012).
Sebagai contoh jika hanya warna kuning yang terlihat maka konsentrasi
[In-]/[HIn] = 10/1 dan jika kita masukkan ke persamaan Henderson-Hasselbalch
diperoleh :
pH = pKa + log 10/1 = pKa + 1
dan jika hanya warna merah yang terlihat maka konsentrasi [In]/HIn] = 1/10
sehingga:
pH = pKa + log 1/10 = pKa – 1
Jadi pH indikator akan berubah dari kisaran warna yang satu dengan yang
lain adalah berkisar antara pKa-1 sampai dengan pKa + 1, dan pada titik tengah
II-9
BAB II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
daerah transisi perubahan warna indikator konsentrasi [In-] akan sama dengan
[HIn] oleh sebab itu pH = pKa. Dengan demikian kita dapat memilih suatu
indikator dengan cara mimilih indikator yang nilai pKa-nya adalah mendekati
nilai pH pada titik ekuivalen atau untuk pH indikator dari basa lemah nilai pKb-
nya yang mendekati nilai pH ekuivalen. Contoh indikator pp yang dipakai untuk
titrasi asam kuat dan basa kuat atau asam lemah dan basa kuat, indikator metil
merah yang dipakai untuk titrasi basa lemah dan asam kuat (Anonim, 2012).
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variable Percobaan
a. Kontrol : Etil asetat 0,04 N
NaOH 0,04 N
HCl 0,04 N
b. Manipulasi : Waktu pengocokan yaitu 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit
c. Respon : Banyaknya volume titran (NaOH)
III.2 Alat
1. Baker Glass
2. Biuret
3. Erlenmeyer
4. Gelas Ukur
5. Klem
6. Labu Ukur
7. Masker
8. Pipet tetes
9. Pipet volume
10. Sarung Tangan
11. Statif
12. Timbangan Elektrik
III.3 Bahan
1. Larutan PP
2. Larutan NaOH 0,04 N
3. Larutan HCL 0,04 N
4. Larutan Etil Asetat 0,04 N
III.4 Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Membuat 100 ml larutan 0,04 N etil asetat, 200 ml larutan 0,04 N NaOH,
dan 100 ml larutan 0,04 N HCl.
3. Memasukkan 25 ml larutan 0,04 N NaOH kedalam erlenmeyer
4. Menambahkan 25 ml larutan 0,04 N etil asetat dan mengocoknya selama
III-2
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
10 menit.
5. Menghentikan proses pengocokan setelah 10 menit kemudian menambahkan 25 ml
larutan 0.04 N HCl dan mengocoknya kembali selama 10 menit.
6. Menambahkan indikator PP sebanyak 2 tetes kedalam 10 ml campuran
7. Mentitrasi campuran tersebut dengan larutan 0,04 N NaOH
8. Mengulangi prosedur a sampai f sebanyak 3 kali dengan variabel waktu yang
berbeda yaitu selama 15 menit, 20 menit, 25 menit.
III.5 Diagram Alir Percobaan
Menyiapkan Alat dan Bahan
Membuat Larutan NaOH 0,04 N etil
asetat 0,04 N dan HCl 0,04 N
Mencampurkan 25 ml NaOH 0,04 N
dengan 25 ml etil asetat 0,04 N
Mengocok larutan tersebut selama
10 menit
A
Mulai
III-3
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Menambahkan larutan HCl 0,04 N
kemudian mengocoknya
Mentitrasi larutan campuran tersebut
dengan NaOH 0,04 N
Mencatat volume titran yang digunakan
untuk mentitrasi larutan
Mengambil 10 ml larutan tersebut
A
Selesai
Mengulangi prosedur percobaan
sebanyak 3 kali dengan variabel waktu
yang berbeda yaitu selama 15 menit, 20
menit, 25 menit
Mencatat hasil percobaan
III-4
BAB III Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.6 Gambar Alat Percobaan
Baker Glass Biuret Erlenmeyer
Gelas Ukur Labu Ukur
Pipet Tetes Pipet Volume
Klem
Statif
Masker
Timbangan Elektrik Sarung Tangan
IV-1
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan Penyabunan Etil Asetat dan NaOH
Setelah melakukan percobaan penyabunan etil asetat, didapatkan volume
NaOH yang digunakan untuk titrasi sebagai berikut :
Tabel IV.1 hasil percobaan penyabunan etil asetat dan NaOH
No Perlakuan
Volume
Etil
Asetat
(0,04 N)
Volume
NaOH
(0,04 N)
Volume
HCl
(0,04 N)
t
(menit)
Volume Titrasi
Volume
Campuran
Volume
Titran NaOH
0,04 N
1.
Titrasi
25 ml 25 ml 25 ml 10 10 ml 3,4 ml
2. 25 ml 25 ml 25 ml 15 10 ml 3,8 ml
3. 25 ml 25 ml 25 ml 20 10 ml 4,3 ml
4. 25 ml 25 ml 25 ml 25 10 ml 4,4 ml
IV.2 Pembahasan
IV.2.1 Menentukan Konstanta Reaksi dari Penyabunan Etil Asetat dengan
NaOH.
Dalam percobaan yang dilakukan, penentuan konstanta dan orde
kecepatan reaksi menggunakan metode reaksi penyabunan yaitu antara
CH3COOC2H5 dan NaOH. Dalam percobaan ini terjadi reaksi dengan
mekanisme sebagai berikut :
C 2 H 5 OH(aq) + CH3COONa(aq) CH3COOC2H5(aq) + NaOH(aq)
Reaksi senyawa tersebut dibantu dengan proses pengocokan yang dilakukan
selama t menit. Setalah t menit, penambahan HCl pada campuran larutan
CH3COOC2H5 dan NaOH. Penambahan HCl dilakukan untuk mempercepat
reaksi atau disebut juga sebagai katalisator, sehingga terjadi reaksi :
IV-2
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
NaOH sisa (aq) + HCl(aq) NaCl(s) + H2O(l)
Pada reaksi ini, NaOH bertindak sebagai reaktan pembatas (limiting reaktan)
sehingga berdasarkan reaksi ini konsentrasi etil asetat yang bereaksi dapat
ditentukan. Untuk menentukan jumlah HCl sisa reaksi, maka dilakukan titrasi
HCL oleh NaOH :
NaCl(s) + H 2 O(l) HCl sisa (aq) + NaOH(aq)
Sehingga jumlah mol etil asetat yang bereaksi dapat diketahui dengan
mengetahui jumlah mol NaOH yang diperlukan untuk titrasi. Selanjutnya,
konstanta reaksi dari reaksi penyabunan etil asetat ini didapatkan dari
persamaan yang berasal dari grafik antara xa
x
terhadap t, yang diperoleh
dari :
xa
x
= a.k.t ............................................................................................ (7)
Sehingga dari plot antara xa
x
terhadap t didapatkan kurva dengan intercep
0. Sehingga dari percobaan didapatkan grafik IV.1
Grafik IV.1 Grafik xa
x
terhadap t
IV-3
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dari kurva didapatkan slope a.k dimana a merupakan konsentrasi mula-mula
sehingga konstanta reaksi dapat dicari dengan membagi harga slope dengan a
yang diketahui nilainya. Setelah kita memperoleh persamaan garis y =
0,009x, maka kita mensubsitusikannya ke dalam rumus xa
x
= a.k.t ,
sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
y = 0,009x
xa
x
= a.k.t
0,009x = a.k.t
Berdasarkan persamaan sehingga didapatkan k = 0,225 M-1
s-1
. Berdasarkan
literatur disebutkan bahwa konstanta laju reaksi untuk penyabunan etil asetat
dengan NaOH berkisar 0,057 M-1
s-1
( Glasstone, 1946 ).
Hasil percobaan yang didapatkan berbeda dengan literatur. Hal ini
disebabkan karena ketika proses penimbangan NaOH, timbangan yang
digunakan kurang valid, sehingga mempengaruhi konsentrasi larutan NaOH
yang dibuat. Selain itu, pada saat pengamatan perubahan larutan menjadi
merah muda (pink) sulit untuk memberi batasan warna saat awal mulai
terjadinya perubahan warna menjadi merah muda (pink) yang sama pada
setiap perbedaan lamanya waktu yang diperoleh dalam proses pengocokan.
Hal ini menyebabkan perbedaan volume NaOH yang digunakan untuk
mentitrasi larutan sehingga hal itu dapat berpengaruh terhadap data yang
didapatkan.
IV.2.2 Pengaruh Waktu (t) Pengocokan terhadap Volume Titran (NaOH) yang
Bereaksi.
Dalam percobaan kecepatan reaksi dilakukan proses pengocokan
terhadap larutan etil asetat dan NaOH serta pada saat setelah penambahan
HCl. Berdesarkan percobaan yang telah dilakukan diperoleh hubungan antara
lama waktu pengocokan terhadap volume titran yang dibutuhkan untuk
mencapai titik ekivalennya.
IV-4
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dari grafik IV.2 “ Pengaruh waktu (t) pengocokan terhadap volume titran (NaOH)
yang Diperlukan ” dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengocokan
yang diberikan pada campuran larutan etil asetat dan NaOH serta setelah
penambahan HCl , maka semakin besar pula volume titran NaOH yang
dibutuhkan untuk titrasi. Hal ini dapat terlihat pada saat t = 25 menit dimana
membutuhkan volume titran (NaOH) paling besar yaitu sebesar 4,4 ml untuk
mencapai titik ekivalennya.
IV.2.3 Pengaruh Waktu (t) Pengocokan terhadap Etil asetat (CH3COOC2H5)
yang Bereaksi.
Dalam percobaan kecepatan reaksi yang telah dilakukan, salah satu
prosedur percobaannya yaitu melakukan proses pengocokan larutan etil
asetat dan NaOH serta pada saat setelah penambahan HCl. Berdesarkan
percobaan yang telah dilakukan diperoleh hubungan antara lama waktu
pengocokan terhadap volume titran yang dibutuhkan untuk mencapai titik
ekivalennya.
Grafik IV.2 Pengaruh waktu (t) pengocokan
terhadap volume titran (NaOH) yang diperlukan
IV-5
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dari grafik IV.2 “ Pengaruh waktu (t) pengocokan terhadap etil asetat yang
bereaksi ” dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengocokan yang
diberikan jumlah (mol) etil asetat yang bereaksi semakin bertambah. Hal ini
dapat terjadi karena semakin lama proses pengocokan berlangsung semakin
banyak permukaan partikel yang bereaksi, karena adanya tumbukan antara
partikel satu dengan partikel lainnya. Hal ini bisa terlihat pada saat dilakukan
pengocokan selama 25 menit, maka jumlah etil asetat yang bereaksi semakin
besar pula.
IV.2.4 Menetukan Besarnya Konstanta Kecepatan Reaksi Penyabunan Etil
Asetat
Pada penentuan orde reaksi penyabunan etil asetat kita dapat
menggunakan persamaan yang terjadi antara etil asetat dan NaOH.
Berdasarkan teori yang ada yaitu :
A + B hasil ........................................................................................ . (c)
Rate = k2 . CA . CB
Karena konsentrasi yang digunakan dalam penyabunan antara etil asetat dan NaOH
sama, maka A = B, sehingga menjadi :
Grafik IV.3 Pengaruh waktu (t) pengocokan
terhadap jumlah etil asetat yang bereaksi
IV-6
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
2A hasil ......................................................................................... (b)
Rate = k2 . CA
(Sukardjo, 1985)
CH3COOC2H5(aq) + NaOH(aq) C 2 H 5 OH(aq) + CH3COONa(aq)
Dari reaksi yang terjadi antara etil asetat dan NaOH mempunyai molaritas
sama yaitu 0,04 N. Sehingga, dengan menggunakan dasar teori persamaan (b)
maka orde reaksi penyabunan etil asetat dan NaOH merupakan orde reaksi
tingkat dua.
2
V-1
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan maka dapat
disimpulkan bahwa :
1. Prosedur percobaan penyabunan etil asetat dengan NaOH diperoleh konstanta
reaksi sebesar 0,225 M-1
s-1
.
2. Semakin lama waktu pengocokan yang diberikan pada campuran larutan etil asetat
dan NaOH , maka semakin besar volume titran NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi
yaitu pada saat t = 25 menit dimana membutuhkan volume titran (NaOH) paling
besar sebanyak 4,4 ml untuk mencapai titik ekivalennya.
3. Semakin lama waktu pengocokan yang diberikan pada campuran larutan etil asetat
dan NaOH, maka jumlah (mol) etil asetat yang bereaksi semakin bertambah karena
adanya tumbukan antara partikel satu dengan partikel lainnya sehingga semakin
banyak permukaan partikel yang bereaksi yaitu pada saat dilakukan pengocokan
selama 25 menit dimana membutuhkan jumlah etil asetat yang paling besar yaitu
0,175 mol.
4. Prosedur percobaan penyabunan etil asetat diperoleh orde reaksi sebesar 2 M-1
s-1
.
vii
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Titrasi Asam-Basa dan Indikator. Diakses dari
http://jenggaluchemistry.wordpress.com pada tanggal 28 September 2013.
Anonim. 2012. Jenis-jenis Indikator. Diakses dari www. wikipedia.com pada tanggal 28
September 2013.
Lailatul. 2011. Laporan Praktikum Kimia Laju Reaksi. Diakses di
http://Kecepatanreaksi.blogspot.com pada tanggal 28 September 2013
Maron, H. Samuel and Jerome B. Lando. 1944. Fundamentals of Physical Chemistry.
London: Collier Macmillan Publisher.
Sukardjo. 1985. Kimia Fisika 1. Jakarta: Rineka Cipta.
vii
DAFTAR NOTASI
Notasi Nama Notasi Satuan
M molaritas Molaritas (M) atau
Normalitas (N)
V volume mililiter
gr gram gram
𝑝 massa jenis gram/cm3
atau
gram/ml
Mr massa relatif gram/mol
t waktu Sekon atau menit
k konstanta kecepatan
reaksi
M-1
.s-1
x jumlah mol etil asetat
yang bereaksi
mmol atau milimol
a jumlah mol mula-mula
etil asetat
mmol atau milimol
APPENDIKS
1. Perhitungan pembuatan 100 ml 0,04 N ethyl asetat (CH3COOC2H5)
Tersedia = Ethyl asetat 100%
Massa jenis Ethyl asetat = 0,9 gram/ml
M = % x 10 x massa jenis
Mr
= 100 x 10 x 0,9
88,1
= 900
88,1
= 10,215 M
= 10,22 M
Mengubah ke satuan Normalitas :
N = M x Ekivalen
= 10,22 x 1
= 10,22 N
N1 x V1 = N2 x V2
10,22 x V1 = 0,04 x 100
V1 = 0,391
V1 = 0,4 ml
2. Perhitungan pembuatan 100 ml 0,04 N HCL
Tersedia = HCL 32%
Massa jenis HCL 32% =1,159 gram/ml
M = % x 10 x massa jenis
Mr
viii
= 32 x 10 x 1,159
36,5
=10,16109589 M
=10,1610 M
Mengubah satuan ke satuan Normalitas
N = M x Ekivalen
= 10,1610 x 1
= 10,1610 N
N1 x V1 = N2 x V2
10,1610 x V1 = 0,04 x 100
V1 = 0,3893 ml
V1 = 0,4 ml
3. Perhitungan pembuatan 200 ml 0,04 N NaOH
N =M x Ekivalen
0,04 = M x 1
M = 0,04 M
M = mol
Volume
M = massa
Mr x Volume
0,04 = massa
40 x 0,2
Massa = 0,32 gram
4. Penyabunan CH3COOC2H5 oleh NaOH
Untuk t = 10 menit
CH3COOC2H5 awal = 0,04 N
NaOH awal = 0,04 N
HCl awal = 0,04 N
Volume CH3COOC2H5 = 25 ml
Volume NaOH = 25 ml
Volume HCl = 25 ml
mol CH3COOC2H5 awal = 0,04 x 25
= 1 mmol
mol NaOH awal = 0,04 x 25
= 1 mmol
mol HCl = 0,04 x 25 = 1 mmol
Volume NaOH titrasi = 12,5 ml
mol NaOH titrasi = 0,04 x 3,4 = 0,136 mmol
Misalkan mol CH3COOC2H5 yang bereaksi adalah y mmol, maka didapatkan perhitungan
sebagai berikut
Reaksi (1)
CH3COOC2H5 + NaOH C2H5OH + CH3COONa
Awal 1 1 - -
Bereaksi y y - -
Sisa 1-y 1-y y y
Reaksi (2)
NaOH sisa + HCl NaCl + H2O
Awal 1-y 1 - -
Bereaksi 1-y 1-y - -
Sisa 0 y 1-y 1-y
Reaksi (3)
NaOH + HCl sisa NaCl + H2O
Awal 0,136 y - -
Bereaksi 0,136 y - -
Sisa 0 0 y y
Pada reaksi (3)
mol NaOH titrasi = 0,136 mmol
mol HCl titrasi = x mmol
mol HCl = mol NaOH
y = 0,136 mmol
Jadi, CH3COOC2H5 yang bereaksi adalah 0,136 mmol.
Kemudian menentukan konsentrasi dari CH3COOC2H5 yang bereaksi yaitu :
MCH3COOC2H5 = 0,136 mmol/ 25 ml
= 0,0054 M
Untuk perhitungan t selanjutnya dengan cara yang sama.
Perhitungan pembuatan grafik
Dalam rumus perhitungan dijelaskan bahwa :
xa
x
= a.k.t diamana x adalah konsentrasi CH3COOC2H5 yang bereaksi dan a adalah
konsentrasi CH3COOC2H5 mula-mula. Sehingga, pada t = 10 menit didapatkan hasil
sebagai berikut :
x = Konsentrasi CH3COOC2H5 yang bereaksi = 0,0054 M
a = Konsentrasi CH3COOC2H5 mula-mula = 0,04 N = 0,04 M
xa
x
= 0,0054/ (0,04-0,0054)
= 0,1560
Untuk perhitungan xa
x
dengan waktu yang berbeda dapat dilakukan dengan cara yang
sama sesuai langkah diatas. Berikut hasil tabel perhitungan pada waktu pengocokan yang
berbeda :
T
(menit)
V NaOH
(ml)
a
(M)
x
(M) )( xa
x
10 3,4 0,04 0,0054 0,1560
15 3,8 0,04 0,0060 0,1792
20 4,3 0,04 0,0068 0,2077
25 4,4 0,04 0,0070 0,2135
Dari data pada tabel diatas dibuat plot antara xa
x
lawan t, sehingga diperoleh:
Persamaan : y = 0,009x
Dimana persamaan reaksi orde 2 : xa
x
= a.k.t
k = 0,009/ 0,04 = 0,225 M-1
menit-1
Tabel Hasil Perhitungan Penyabunan Ethyl Asetat dengan NaOH
top related