Laporan Kimia Fisik KI-3141

PERCOBAAN M-1

KINETIKA HALOGENASI ASETON DENGAN KATALISATOR ASAM

Nama : Kartika Trianita

NIM : 10510007

Kelompok : 2

Tanggal Percobaan : 22 Oktober 2012

Tanggal Laporan : 2 November 2012

Asisten : Ali Syari’ati (20512027)

Sarah Fauzani (10508090)

Laboratorium Kimia Fisik

Program Studi Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

2012

Kinetika Halogenasi Aseton dengan Katalisator Asam

I. Tujuan Percobaan

Menentukan persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasana asam.

II. Teori Dasar

Kinetika kimia adalah salah satu ilmu yang membahas tentang laju atau kecepatan dan

mekanisme reaksi.Berdasarkan penelitian yang mula-mula dilakukan oleh Wiilhelmy

terhadap kecepatan inversi glukosa, ternyata reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi atau

tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu.Secara kuantitatif kecepatan reaksi kimia

ditentukan oleh oleh orde reaksi yaitu jumlah dari eksponen konsentrasi pada persamaan laju

reaksi.

Katalis adalah suatu zat yang dapat mempercepat atau memperlambat reaksi. Katalis

yang memperlambat reaksi di sebut inhibitor. Pada umumnya yang di sebut katalis adalah zat

yang mempercepat reaksi. Katalis di kelompokkan menjadi katalis homogen, katalis

heterogen. Katalis homogen adalah katalis yang wujudnya sama dengan wujud zat-zat

pereaksi. Katalis heterogen adalah katalis yang wujudnya berbeda dengan pereaksi.

Laju reaksi (Reaction Rate) atau kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi

konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam satauan waktu. Laju suatu reaksi dapat di nyataka

sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi, atau laju bertambahnya konsentrasi

suatu produk. Konsentrasi baisanya di nyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase

gas, suatu tekanan atmosfer, milimeter merkurium, dapat di gunakan sebagai ganti

konsentrasi. ( Muchtaridi,2006;103-107 )

Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi

kecepatan reaksi. Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi

hanya dapat ditentukan berdasarkan percobaan. Suatu reaksi yang diturunkan secara

eksperimen dinyatakan dengan rumus kecepatan reaksi :

v = k [A] [B] 2

Persamaan tersebut mengandung pengertian reaksi orde 1 terhadap zat A dan merupakan

reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan reaksi tersebut adalah reaksi orde 3.

III. Data Pengamatan

[Aseton] = 3 M

[HCl] = 1 M

[I2] = 0,01 M

λ pengukuran = 546 nM

RunAseton

(mL)

HCl

(mL)

I2

(mL)

KI

(mL)

Absorbansi pada tiap waktu

0 s 60 s 120 s 180 s

1 3 10 10 12 0.381 0.364 0.345 0.327

2 6 10 10 9 0.363 0.326 0.290 0.253

3 9 10 10 6 0.349 0.321 0.295 0.237

4 12 10 10 3 0.330 0.246 0.167 0.085

5 10 3 10 12 0.315 0.294 0.271 0.250

6 10 6 10 9 0.380 0.339 0.297 0.256

7 10 9 10 6 0.350 0.297 0.234 0.179

8 10 12 10 3 0.325 0.243 0.160 0.036

9 10 10 3 12 0.090 0.069 0.069 0.069

10 10 10 6 9 0.140 0.065 0.049 0.049

11 10 10 9 6 0.287 0.219 0.146 0.073

12 10 10 12 3 0.413 0.347 0.277 0.201

III. Pengolahan Data

1. Grafik A terhadap t

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.3000.3100.3200.3300.3400.3500.3600.3700.3800.390

f(x) = − 0.000301666666666667 x + 0.3814R² = 0.999572845156369

Run 1

t (sekon)

A

r = -m = 0,0003

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.000

0.100

0.200

0.300

0.400f(x) = − 0.00061 x + 0.3629R² = 0.9999701403404

Run 2

t (sekon)

A

r = 0,0061

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.000

0.100

0.200

0.300

0.400

f(x) = − 0.000603333333333333 x + 0.3548R² = 0.958624725676664

Run 3

t (sekon)

A

r = 0,0006

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.0000.0500.1000.1500.2000.2500.3000.350f(x) = − 0.00135666666666667 x + 0.3291R² = 0.999873241987083

Run 4

t (sekon)

Ar = 0,0014

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.0000.1000.2000.3000.400

f(x) = − 0.000363333333333333 x + 0.3152R² = 0.999663441312579

Run 5

t (sekon)

A

r = 0,00036

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.0000.0500.1000.1500.2000.2500.3000.3500.400

f(x) = − 0.00069 x + 0.3801R² = 0.99997666277713

Run 6

t (sekon)

A

r = 0,00069

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.000

0.100

0.200

0.300

0.400

f(x) = − 0.00096 x + 0.3514R² = 0.998964229796459

Run 7

t (sekon)

A

r = 0,00096

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.0000.1000.2000.3000.400

f(x) = − 0.00158333333333333 x + 0.3335R² = 0.988586075450204

Run 8

t (sekon)

A

r = 0,00158

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000

0.020.040.060.08

0.1

f(x) = − 0.000105 x + 0.0837R² = 0.6

Run 9

Waktu (s)

Abso

rban

r = 0,0001

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.000

0.050

0.100

0.150

f(x) = − 0.000481666666666667 x + 0.1191R² = 0.735900259923345

Run 10

t (sekon)

A

r = 0,0005

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.000

0.100

0.200

0.300

0.400

f(x) = − 0.00119166666666667 x + 0.2885R² = 0.99970667318504

Run 11

t (sekon)

A

r = 0,00119

0 20 40 60 80100

120140

160180

2000.0000.1000.2000.3000.4000.500

f(x) = − 0.00117666666666667 x + 0.4154R² = 0.99898985850002

Run 12

t (sekon)

A

r = 0,00118

2. Penentuan Orde Reaksi

[M]’ = V ambil . [M ]

V total(35mL)

Run ke- r ln r [Aseton]' ln [Aseton]'

1 0.0003 -8.1117 0.25714 -1.358123484

2 0.00061 -7.4021 0.51429 -0.664976304

3 0.0006 -7.4186 0.77143 -0.259511195

4 0.0014 -6.5713 1.02857 0.028170877

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2

-10-8-6-4-20

f(x) = 0.968867997277187 x − 6.82984718961897R² = 0.854278963462308

Aseton

ln [Aseton]'

ln r

m = orde reaksi aseton = 0,968 ≈ 1

Run ke- r ln r [HCl]' ln [HCl]'

5 0.00036 -7.9294 0.08857 -2.4239

6 0.00069 -7.2788 0.17143 -1.7636

7 0.00096 -6.9486 0.25714 -1.3581

8 0.00158 -6.4503 0.34286 -1.0704

-2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1

-10

-8

-6

-4

-2

0

f(x) = 1.04763463404215 x − 5.41896956967435R² = 0.982232618020522

HCl

ln [HCl]'

ln r

m = orde reaksi HCl = 1,047 ≈ 1

Run ke- r ln r [I2]' ln [I2]'

9 0.0001 -9.2103 0.00086 -7.0619

10 0.0005 -7.6009 0.00171 -6.3688

11 0.00119 -6.7338 0.00257 -5.9633

12 0.00118 -6.7422 0.00343 -5.6756

-7.2 -7 -6.8 -6.6 -6.4 -6.2 -6 -5.8 -5.6

-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10

f(x) = 1.89128362127299 x + 4.28159537468071R² = 0.951445749574476

Iodin

ln [I2]'

ln r

m = orde reaksi I2 = 1,891 ≈ 2

3. Penentuan nilai k

Run ke- r [Aseton]1 M [HCl]1 (M) [I2]2 (M) k (M-3,s-1)

1 0,0003 3 1 0,0001 1

2 0,00061 3 1 0,0001 2,033333

3 0,0006 3 1 0,0001 2

4 0,0014 3 1 0,0001 4,666667

5 0,00036 3 1 0,0001 1,2

6 0,00069 3 1 0,0001 2,3

7 0,00096 3 1 0,0001 3,2

8 0,00158 3 1 0,0001 5,266667

9 0,0001 3 1 0,0001 0,333333

10 0,0005 3 1 0,0001 1,666667

11 0,00119 3 1 0,0001 3,966667

12 0,00118 3 1 0,0001 3,933333

k rata-rata = 2,630556

r = 2,630556 [Aseton][HCl][I2]2

IV. Pembahasan

Pada percobaan ini dilakukan penentuan persamaan laju reaksi iodisasi aseton

dalam suasana asam. Pereaksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah aseton,

HCl, KI, dan iodium. Larutan HCl berfungsi sebagai katalis asam, yaitu katalis

homogen dikarenakan wujudnya sama dengan pereaksi. Sedangkan KI berfungsi

sebagai pelarut dan I2 yang akan menghalogenisasikan aseton. Oleh karena akan

ditentukan pengaruh suatu zat dalam laju reaksi, maka dibuat keadaan dimana volume

aseton tetap, volume HCl tetap, dan volume iodium tetap. Ketika volume aseton tetap,

maka pada saat itu aseton tidak mempengaruhi laju reaksi, begitupun untuk HCl dan

iodium. Ketika suatu zat volumenya tetap atau tidak mempengaruhi laju reaksi, maka

yang dilihat adalah pengaruh dari dua zat lainnya dalam laju reaksi. Larutan KI tidak

mempengaruhi laju reaksi karena fungsinya hanya sebagai pelarut

Laju reaksi pada percobaan ini menggunakan spektrofotometer Spectronic-20

untuk mengukur perubahan absorbansi larutan setiap 60 detik selama 3 menit.

Perubahan absorbansi terhadap waktu inilah yang disebut laju reaksi. Metoda

pengukuran dengan spektrofotometer didasarkan pada serapan sinar monokromatis

oleh larutan berwarna pada panjang gelombang tertentu, yaitu panjang gelombang

dimana larutan dapat memberikan penyerapan maksimal. Skema alatnya adalah

sebagai berikut.

Bagian gambar:

1. tempat kuvet                  

2. display digital            

3. pengatur transmitan/absorbans (100%T /

0 A)

4. tombol pengurangan

5. tombol menaikkan

6. pengatur panjang gelombang

Tempat kuvet merupakan tempat larutan yang dianalisis berada. Pertama-tama dilakukan

kalibrasi terlebih dahulu dengan memilih panjang gelombang pengukuran yang diinginkan

dengan menggunakan tombol untuk menaikkan dan mengurangkan, kemudian memasukkan

aqua dm sebagai blanko dan absorban diatur pada angka 0. Setelah itu dilakukan analisis

terhadap sampel dengan memasukkan larutan yang akan dianalisis ke dalam kuvet. Nilai

absorban akan ditunjukkan pada display digital.

Pada percobaan ini dilakukan pengukuran pada panjang gelombang 546 nm

dikarenakan pada panjang gelombang tersebut larutan menyerap warna komplementernya.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa absorbansi zat akan berkurang seiring bertambahnya

waktu. Hal ini dikarenakan terjadi reaksi antara aseton dengan I2 yang semula berwarna

coklat menghasilkan hasil reaksi yang bening. Semakin memudarnya warna akan

menunjukkan penurunan absorbansi karena larutan semakin tidak menyerap panjang

gelombang. Pada run 10 grafik yang diperoleh kurang linear (nilai R2 tidak mendekati 1)

dikarenakan listrik pada saat percobaan sempat padam sehingga percobaan run 10 diulang

ketika listrik telah nyala kembali dan hasil yang diperoleh menjadi kurang tepat. Pada run 9

dan 10 diperoleh nilai absorban yang tetap pada waktu yang berbeda. Hal ini terjadi

dikarenakan kandungan I2 dalam larutan hanya sedikit sehingga I2 lebih cepat habis bereaksi.

Stoikiometri reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

O O

|| acid ||

CH3-C-CH3 + I2 ---------> CH3-C-CH2–I + HI

Hasil percobaan menunjukkan bahwa laju reaksi naik seiring dengan bertambahnya

konsentrasi H+ (asam). Dalam suasana asam, pada hasil reaksi diperoleh pula H+ seperti

ditunjukkan pada reaksi di atas, sehingga dalam larutan yang tidak dibuffer, kecepatan awal

reaksi akan terus bertambah selama reaksi berlangsung. Berdasarkan fakta di atas, dapat

diramalkan mekanisme reaksi halogenisasi aseton yang terjadi, yaitu sebagai berikut.

Oleh karena aseton merupakan basa sangat lemah, maka kesetimbangan reaksi (1) akan

bergeser ke kiri.

Orde reaksi hanya dapat ditentukan melalui percobaan. Dari perhitungan diperoleh

bahwa laju reaksi aseton dan HCl sama dengan 1, sedangkan laju reaksi iodin sama dengan 2.

Ada faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, diantaranya adalah konsentrasi, katalis,

suhu, luas permukaan, dan energi aktivasi. Semakin besar konsentrasi, maka semakin cepat

pula laju reaksi. Hal ini bersesuaikan dengan persamaan laju reaksi yang menunjukkan

hubungan sebanding antara konsentrasi dan laju reaksi. Katalis berfungsi untuk mempercepat

jalannya reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi, karena semakin kecil energi

aktivasi, maka semakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk terbentuknya produk. Semakin

luas permukaan zat, maka semakin banyak atau besar bidang sentuh zat yang dapat bereaksi,

sehingga laju reaksi meningkat.

V. Kesimpulan

Persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasana asam adalah r = 2,630556

[Aseton][HCl][I2]2.

VI. Daftar Pustaka

Z Daniels cs. “Eksperimental Physical Chemistry” International Student

Edition, edisi 7. Hal 152-155

http://www.utc.edu/Faculty/Tom-Rybolt/372LAB/Ex08KI-order.pdf (31

Oktober 2012; 19.00)

http://www.kwantlen.ca/science/chemistry/faculty/pduffy/2310/labs/

iodination.pdf (1 November 2012; 19.15)

http://usupress.usu.ac.id/files/Kinetika%20Kimia;%20Reaksi

%20Elementer_Normal_bab%201.pdf (1 November 2012; 20.15)

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-1/orde-reaksi/ (2

November 2012; 5:25)

VII. LAMPIRAN