PENENTUAN LAJU REAKSI BERDASARKAN PERUBAHAN WARNA

MELALUI METODE IMAJINER

Nurul Lailatis Sa’adah*, Ekadina Dzawil Ulya, Maulana IkhwanudinLab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 2 Sekaran Gunungpati Semarang, Indonesianurullimsun06@gmail.com, 08561523106

Abstrak

Percobaan laju reaksi dilakukan dengan tujuan untuk menentukan orde reaksiberdasarkan konsentrasi awal serta mengetahui pengaruh temperatur terhadap laju reaksi.Dalam percobaan ini untuk menentukan orde reaksi dan pengaruh temperatur digunakansebuah metode imajiner, yaitu alat dan bahan yang digunakan semu. Untuk mendapatkanalat dan bahan semu berupa flash tersebut bisa didownload dengan nama softwarekinetics.swf menggunakan komputer atau laptop. Percobaan dilakukan dengan caramemilih temperatur dan jumlah larutan yang akan digunakan dimana temperaturdigunakan sebagai variabel kontrol sedangkan larutan sebagai variabel bebas, maka akandiperoleh waktu selama warna larutan berubah menjadi sama dengan pembanding.Kemudian hasil data percobaan yang diperoleh akan dianalisis untuk mentukan ordereaksi dari setiap larutan. Orde reaksi yang diperoleh dari larutan KI sebesar 1, H2O2sebesar 1 dan HCl sebesar 0. Sedangkan pada percobaan laju reaksi yang dipengaruhioleh temperatur didapatkan waktu yang semakin membesar seiring dengan temperaturyang semakin tinggi. Hasil data pengamatan tersebut kemudian digunakan untuk mencarinilai factor pra-eksponensial dan energi aktivasi dengan menggunakana persamaanArhennius. Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa hargakonstanta k dipengaruhi oleh temperatur sehingga akan berdampak juga pada laju reaksi.Kata Kunci : “konstanta”; “laju reaksi”; “orde reaksi”;

Abstract

Reaction rate experiment was conducted to determine the order of the reaction is basedon the initial concentration and determine the effect of temperature on reaction rate. Inthis experiment to determine the effect of temperature and reaction order used animaginary method, namely the tools and materials used fictitious. To get the tools andmaterials are apparent in the form of flash can be downloaded with the software namekinetics.swf using a computer or laptop. The experiments were performed by selecting thetemperature and the amount of solution to be used where temperatures are used ascontrol variables as independent variables while the solution, it will be obtained as longas the color of the solution changed to be the same with the comparison. Then the resultsof the experimental data obtained will be analyzed to mentukan reaction order of eachsolution. Order of the reaction derived from KI at 1, H2O2 at 1 and HCl at 0. While theexperimental reaction rate is influenced by temperature obtained time growing alongwith the higher temperatures. Results of observational data are then used to find thevalue of pre-exponential factor and the activation energy using current Arhenniusequation. From the experiments it can be concluded that the price is influenced by thetemperature constant k so that will have an impact also on the reaction rate.Keywords: "Constants"; "reaction rate"; "Reaction order";

Pendahuluan

Bidang kimia yang yang mengkaji, kecepatan atau laju terjadinya reaksi kimia

dinamakan kinetika kimia (chemical kinetics). Kata kinetik “menyiratkan” menyiratakan

gerakan atau perubahan ,energi kinetik sebagai energi yang tersedia karena gerakan suatu

benda. Disini kinetika merujuk pada laju reaksi (reaction rate) yaitu perubahan konsentrasi

reaktan atau produk terhadap waktu (M/s).

Kita telah mengetahui bahwa setiap reaksi dapat dinyatakan dengan persamaan umum

Reaktan Produk

Persamaan ini memberitahukan bahwa, selama berlangsungnya suatu reaksi, molekul

reaktan bereaksi sedangkan molekul produk terbentu. Sebagai hasilnya, kita dapat mengamati

jalannya reaksi dengan cara memantau menurunnya konsentrasi reaktan atau meningkatnya

konsentrasi produk. (Chang, 2005)

Laju reaksi secara kuantitatif pertama kali diamati oleh L.Wilhemly pada tahun 1850

dengan mengamati reaksi hidrolisis sukrosa. (Winarto, 2013)

Laju reaksi didefinisikan sebagai pengurangan atau penambahan konsentrasi dari

reaktan atau produk dalam tiap satuan waktu. Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor

antara lain konsentrasi, luas permukaan, temperatur dan pengadukan. Faktor - faktor tersebut

secara eksplisit ataupun implisit tercermin dalam persamaan laju reaksi. (Harjito, 2014)

Reaksi yang melibatkan dua spesies reaktan A dan B, persamaan laju reaksi dapat

dinyatakan sebagai :

R = k [A]x[B]y .............(1)

Dimana R dinyatakan sebagai laju reaksi, k dinyatakan sebagai konstanta laju reaksi, [A]

dinyatakan sebagai konsentrasi molar A, [B] dinyatakan sebagai konsentrasi molar B dan x

merupakan orde pada reaksi A serta y merupakan orde pada reaksi B.

Pada persamaan (1) jelas tertulis bahwa laju reaksi depengaruhi oleh konsentrasi A

dan konsentrasi B. Tingkat pengaruh dari masing-masing spesies dinyatakan sebagai

eksponen yaitu x dan y. Sedangkan pengaruh factor yang lain tidak tertulis secara eksplisit

melainkan secara implisit dalam konstanta k, di mana menurut Arhenius

= ..............(2)

Dimana A dinyatakan sebagai factor pra-eksponensial, e dinyatakan sebagai bilangan natral

(euler), Ea dinyatakan sebagai energi aktivasi, R dinyatakatan sebagai tetapan gas dan T

dinyatakan sebagai suhu dengan satuan kelvin.

Persamaan Arrhenius digunakan untuk menggambarkan pengaruh dari perubahan

suhu pada tetapan reaksi dan tentunya laju reaksi. Jika misalakna tetapan laju reaksi berlipat

ganda, maka juga laju reaksi akan berlipat ganda.

Penentuan orde reaksi dapat dilakukan melalui 2 cara, yaitu laju integral (dengan

konsentrasi awal) maupun laju differensial. Pada penentuan laju secara integral eksperimen

harus dilakukan dengan beberapa kali dengan memvariasi masing-masing reaktan dan harus

ditetapkan titik akhir dari masing-masing eksperimen. Sedangkan laju reaksi differensial

lebih fleksibel, karena tidak perlu menyiapkan bahan dengan berbagai konsentrasi. Selain itu

yang dicatat adalah konsentrasi dari salah satu spesies dalam reaksi (produk maupun reaktan)

yang bisa terdeteksi secara visual maupun melalui instrument sebagai fungsi waktu.

Masalah yang berusaha dipecahkan dalam kegiatan ini adalah (1) bagaimana

menentukan orde reaksi berdasarkan konsentrasi awan dan (2) bagaimana pengaruh

temperatur terhadapa perubahan laju reaksi. Mudah-mudahan penjelasan ini dapat menambah

pemahaman mengenai laju reaksi.

Metode

Pada percobaan kali ini mengenai laju reaksi, metode percobaan yang digunakana

dalah metode imajiner. Metode imajiner adalah metode yang dilakukan dengan menggunakan

alat dan bahan yang tidak tampak visual atau semu. Pertama yang dilakukan dalam memulai

praktikum adalah mendownload software kinetics.swf dalam bentuk flash yang nantinya

digunakan sebagai media dalam percobaan laju reaksi kali ini. Bahan larutan yang tersedia

dalam software kinetics.swf adalah H2O, KI, HCl dan H2O2. Ke empat bahan tersebut

nantinya akan dicampur menjadi satu dengan volume total 100 mL. Penggunaan volume 100

mL dimaksudkan agar sama atau sebanding dengan volume pembandingnya dengan

spesifikasi H2O 60 mL, KI 10 mL, HCl 20 mL dan H2O2 10 mL. Dalam software tersebut

juga terdapat temperatur dengan berbagai macam ukuran, mulai dari 5, 15, 25, 35 dan 45oC.

Pada percobaan untuk menentukan orde reaksi berdasarkan konsentrasi awal, mula –

mula dengan memilih temperatur yang akan digunakan, selanjutnya menentukan larutan H2O,

KI, HCl dan H2O2 dengan jumlah total 100 mL. Temperatur dijadikan sebagai variabel

kontrol sehingga pada percobaan ini temperatur dibuat sama semua, sedangakn larutan

dijadikan sebagai variabel bebas. Untuk variabel terikatnya adalah waktu yang digunakan

larutan sampai berubah warna yang setara/sama dengan larutan pembanding.

Pada percobaan untuk mengetahui pengaruh temperatur terhadap laju reaksi, variabel

bebas yang digunakan adalah temperatur, untuk variabel konrolnya adalah larutan H2O, KI,

HCl dan H2O2, sedangakn variabel teriakatnya adalah waktu yang digunakan larutan untuk

berubah warna menjadi setara/sama dengan larutan pembanding. Percobaan setiap perlakuan

dilakukan sebanyak 3 kali, dengan tujuan untuk mencari keabsahannya. Data yang diperoleh

pada percobaan tersebut kemudian dilakukan analisis data dengan menggunakan persamaan

laju reaksi dan juga persamaan menurut Arrhenius.

Hasil Dan Pembahasan

Hasil pengamatan percobaan laju reaksi untuk menentukan orde reaksi berdasarkan

konsentrasi awal dan mengetahui pengaruh temperatur terhadap laju reaksi dengan

menggunakan metode imajiner didapatkan data yang dimuat dalam 2 tabel.

Tabel 1. Penentuan orde reaksi

NoTemperatur

(oC)

Volume (mL) Waktu

(s)H2O KI HCl H2O2

1 25 10 10 20 60

57,55

58,11

56,12

2 25 10 20 20 50

30,02

28,51

31,06

3 25 20 10 20 50

30,28

27,54

30,02

4 25 10 10 40 40

56,73

55,41

56,3

Pada Tabel 1 dengan menggunakan temperatur sama sebagai variabel kontrol

didapatkan data yang beraneka ragam. Untuk mengidentifikasi setiap data dapat dilakukan

analisis data dengan menggunakan persamaan laju reaksi

R = k [A]x[B]y[C]z

Keterangan : R = laju reaksi

k = konstanta laju reaksi

[A] = konsentrasi molar A

[B] = konsentrasi molar B

x = orde reaksi A

y = orde reaksi B

z = orde reaksi C

Pada percobaan 1,2,3 dan 4 didapatkan waktu rata-rata dengan cara menjumlahkan

semua data dibagi dengan jumlah perboaan dalam setiap perlakuan.

t1 =, , ,

= 57,26 s

t2 =, , ,

= 30,04 s

t3 =, , ,

= 29,28 s

t4 =, , ,

= 56,146 s

Penentuan orde reaksi pada larutan KI, HCl dan H2O2 diperoleh dengan menggunakan

persamaan rumus :

R = k [KI]x[HCl]y[H2O2]z

Untuk menentukan orde reaksi larutan KI dengan membandingkan percobaan 1 dan

percobaan 2 dimana konsentrasi larutan selain KI sama, maka diperoleh perhitungan :

=[ ] [ ] [ ][ ] [ ] [ ]

=[ ] [ ] [ ][ ] [ ] [ ]

=[ ][ ]

,, =

0,5 = 0,5x

X = 1

Jadi orde reaksi pada KI adalah 1

Untuk menentukan orde reaksi larutan H2O2 dengan membandingkan percobaan 1 dan

percobaan 3 dimana konsentrasi larutan selain H2O2 sama, maka diperoleh perhitungan :

=[ ][ ],, =

0,5 = 0,5x

X = 1

Jadi orde reaksi pada H2O2 adalah 1

Untuk menentukan orde reaksi larutan HCl dengan membandingkan percobaan 1 dan

percobaan 4 dimana konsentrasi larutan selain HCL sama, maka diperoleh perhitungan :

=[ ][ ]

,, =

0,98 = 0,5x

1 = 0,5x

X = 0,02

X = 0

Jadi orde reaksi pada HCl adalah 0

Sehingga didapatkan orde total dengan menjumlahkan total semua orde dari KI, HCl

dan H2O2 : 1 + 1 + 0 = 2

H2O2 +2 HCl + 2KI I2 + 2H2O + 2 KCl

Tabel 2. Pengaruh temperatur terhadap laju reaksi

NoTemperatur

(oC)

Volume (mL) Waktu

(s)H2O 0,01 M KI 0,05 M HCl 1 M H2O2 0,01 M

1 5 10 10 20 60

68,4

67,01

67,6

2 15 10 10 20 60

61,68

62,02

63,1

3 25 10 10 20 60

56,21

55,3

57,85

4 35 10 10 20 60

52,75

52,2

53,53

5 45 10 10 20 60

50,38

49,48

50,17

Selanjutnya untuk mengetahui bagaimana pengaruh temperatur terhadap laju reaksi

dapat dilihat pada tabel 2. Semakin tinggi suhunya maka waktu yang dibutuhkanakan

semakin sedikit. Percobaan ini sekaligus sebagai acuan untuk mencari faktor pra-

eksponensial (A) dan energi aktivasi (Ea) pada persamaan

k =

Kesimpulan

Dari percobaan laju reaksi yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa

penentuan orde larutan dipengaruhi oleh volume larutan itu sendiri. Selain itu, penentuan

orde reaksi dari larutan dapat digunakan untuk mencari konstanta. Temperatur juga

memepengaruhi laju reaksi, semakin tinggi temperaturnya maka waktu yang dibutuhkan

semakin sedikt.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep- Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta :Erlangga

Harjito, 2014, Panduan eksperiment, diunduh di http://learn.sci-is-fun.com/index.php#Winarto, Dwi. 2013. Laju Reaksi, diunduh di http://www.ilmukimia.org/2013/02/laju-

reaksi.html