ia.1.kecepatan reaksi

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



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




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




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




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




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




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




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




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



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




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




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



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




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




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




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




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

ia.1.kecepatan reaksi

Documents