LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK

LAJU REAKSI

Dosen Pembimbing: Drs. Budi Santoso APT, MT

Kelompok/ Kelas : V/ 1B

Nama :

1. Muhammad Januar Ramadhan NIM. 151411049

2. Muhamad Adam Abraham NIM. 151411050

3. Muhamad Faizal NIM. 151411051

4. Muhammad Ikhsan NIM. 151411052

Tanggal Praktikum : 26 Oktober 2015

Tanggal Pengumpulan Laporan : 2 November 2015

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

TAHUN 2015

BAB I

PENDAHULUAN

1. 1. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu:

Memahami proses reaksi yang terjadi ( antara H202 dengan HI )

Melakukan titrasi dengan baik dan benar

Menentukan konstanta kecepatan reaksi

1. 2. Teori Dasar

Pada suhu kamar cairan hidrogen mengalami reaksi autoprotolitik. Reaksi:

2H2O2 ↔H3O2+ +HO2-

Dari harga tersebut di atas dapat dapat ditunjukkan bahwa H2O2 merupakan

pelarut yang protonik, disamping sebagai oksidator kuat baik dalam suasana asam

maupun dalam suasana basa. Hidrogen peroksida dalam suhu kamar juga akan terurai

menjadi :

2H2O2↔ 2H2O + O2 ∆H=-23,6 kkal

Dengan adanya katalisator (misalnya Cl2,Br2, Fe)maka penguraian akan

semakin cepat, demikian pula jika suhunya dinaikkan.

Hidrogen peroksida mebebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang

telah diasamkan dengan asam sulfat.Kecepatan reaksi tersebut sangat bergantung

pada konsentrasi peroksida, kalium iodida dan asam sulfatnya. Jika reaksi ini

merupakan reaksi irreversible (karena adanya natrium tiosulfat yang akan mengubah

yodium bebsa menjadi asam yodida kembali), maka kecepatan reaksi yang terjadi

besarnya seperti pada reaksi pembentukkannya, sampai konsentrasi terakhir tidak

beubah. Reaksi yang terjadi dapat dilihat di bawah ini :

H2O3 + 2KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 +2 H2O

2S2O3 2- + I2 → 2I- + S4O6 2-

Pada percobaan ini, kecepatan reaksi hanya tergantung pada berkurangnya

konsentrasi hidrogen iodida saja, sehingga reaksi mengikuti reaksi orde / tingkat 1.

Pada larutan yang mempunyai keasaman yang tinggi atau konsentrasi iodida

yang tinggi, akan diperoleh kecepatan reaksi yang lebih besar. Kepekatan indikator

kanji terhadap iod sangat diperlukan, dimana kanji dengan iod akan bereaksi

membentuk senyawa komplek yang berwarna biru, karena adanya adsorpsi iod oleh

koloid kanji. Besarnya adsorpsi larutan kanji terhadap iod dipengaruhi oleh

konsentrasi iodida yang tersedia.Dengan demikian timbulnya warna biru bukan hanya

ditentukan oleh konsentrasi iod saja melainkan juga karena adanya iodida.

Oleh Kolthof dijelaskan, bahwa semakin tinggi konsentrasi iodidanya,

kepekaannya akan naik perlahan, tetapi jika semakin rendah konsentrasi iodidanya

maka kepekaannya akan menurun dengan cepat. Untuk menentukan kecepatan reaksi,

perlu ditentukan terlebih dahulu kostanta kecepatan reaksi yang dapat ditentukan

dengan :

-dC / dt = k Cn

-dC / C = k dt

ln C = -kt

ln (Ct/C0) = - kt

k = - 1t

ln (Ct/C0) atau k = 1t

ln (C0/Ct)

dimana, C0 = konsentrasi awal (mula-mula)

Ct = konsentrasi setelah t detik

k = konstanta kecepatan reaksi

Volume tiosulfat yang digunakan untuk titrasi sebanyak b pada saat t detik,

merupakan jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik. Konsentrasi setelah t detik

In

tKurva In(a-b) terhadap t

t

In (a - b)

Kurva In(a-b) terhadap t

besarnya adalah (a-b) . Jika a adalah banyaknya (volume) tiosulfat yang dimasukkan

pada saat t0 atau mula-mula, maka persamaannya menjadi :

k = 1t

ln a

(a−b)

kt = ln a

(a−b) (1)

Dengan membuat kurva t lawan ln a

(a−b) , akan diperoleh harga k yang

merupakan koefisien arah (gradien) dari garis lurus. Atau persamaan (1) diubah

menjadi :

kt = ln a – ln (a-b)

ln (a-b)= -kt + ln a (2)

Kemudian dibuat kurva antara ln(a-b) lawan t, akan diperoleh konsanta

kecepatan reaksinya, yaitu harga k sebagai koefisien arah garis lurus.

BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat dan Bahan

No ALAT JUMLAH BAHAN JUMLAH

1. Buret 50 mL 1Larutan H202 3

%15ml

2. Erlenmeyer 250 mL 2Larutan H2SO4

2N40ml

3. Erlemneyer 1000 mL 1Larutan KMnO4

0,1 N4,1ml

4. Gelas kimia 250 mL 1Kristal Kaliun

Iodidia ( KI )3,5 gram

5. Gelas kimia 100 mL 3Larutan

Na2S2O3 0,1 N10 ml

6. Labu takar 100 mL 2Larutan kanji 10

%3ml

7. Gelas ukur 100 mL 1Larutan H2SO4

pekat1ml

8. Hotplate/ Pemanas Air suling 500ml

9.Pengaduk magnet dan

Stopwatch1

10. Botol semprot 1

2.2 Skema kerja

A. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat

A.

B.

B. Penentuan Kecepatan Reaksi

Mengencerkan 10 mL H2O2 3 % menjadi 100 mL dalam labu takar

Mengambil 10 mL H2O2 dari pengenceran sebelumnya

Memasukan larutan H2O2 ke dalam erlenmeyer 250 mL

Menambahkan larutan H2O2 dengan 10 mL larutan Asam Sulfat 2N

Larutan H2O2 dititrasi dengan larutan KMnO4 0,1 N

Menimbang 2 gram kristal kI kemudian memasukkannya ke dalam erlenmeyer 250 ml

Melarutkan 2 gram KI dengan 20 mL air suling kemudian menambahkannya dengan 1 mL asam sulfat pekat

Menambahkan 10 mL larutan KMnO4 0,1 N ke dalam larutan KI dan dibiaran selama 10 menit

Larutan K yang telah dtambah larutan KMnO4 0,1 N dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N

Catatan :

Mengisi buret dengan larutan standar Na2S2O3 0,1 N

Membuat Larutan A : Mengambil 5 mL H2O2 3 % kemudian dimasukan ke dalam labu takar 100 mL

Lautan H2O2 diencerkan dengan air suling samapai tanda batas

Membuat larutan B : Mengambil 500 mL air suling dan 30 mL asam sulfat 2 N kemudian memasukkannya dalam labu erlenmeyer 1L

Menambahkan 3 mL larutan kanji dan 1,5 gram I yang telah dilarutkan dalam air suling

Larutan tiosulfat ( dari buret ) ditambahkan dalam larutan sebanyak 2 mL

Memasukkan larutan A dengan cepat ke dalam larutan B kemudian stopwatch dijalankan

Mengaduk campuran larutan A dan larutan B dengan pengaduk magnet ( Mencatat waktu saat larutan berubah warna menjadi warna biru )

Menambahkan 2 mL larutan tiosulfat dari buret kemudian mengaduknya

Mencatat waktu pada saat larutan berubah menjadi biru sampai memperoleh 10 data pengamatan

Selama reaksi berlangsung,pengadukan harus terus berlangsung dan stopwatch

jangan dimatikan dari awal hingga akhir percobaan. Jadi hanya dicatat waktunya

saja pada saat larutan berubah warna menjadi biru.

2.4. Keselamatan Bekerja

1. Sebelum bekerja lihatlah MSDS bahan yang akan digunakan

2. Gunakan jas lab dan alat perlindung lain yang diperlukan

BAB III

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

3.2. Perhitungan

1. Data pengamatan

Titrasi 10 mL H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 4,1 mL (rata-rata/x)

Titrasi 10 mL KMnO4 dengan Na2S2O3 = 10 mL (rata-rata/y)

2.Perhitungan

A. Penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat

10 mL H2O2 0,3% → x mL KMnO4

10 mL KMnO4 → y mL tiosulfat

1 mL KMnO4 → y/10 mL tiosulfat

x mL KMnO4 → xy/10 mL tiosulfat

10 mL H2O2 0,3% → xy/10 mL tiosulfat

10 mL H2O2 3% → xy mL tiosulfat

Sehingga:

10 mL H2O2 0,3% → 4,1 mL KMnO4

10 mL KMnO4 → 10 mL tiosulfat

1 mL KMnO4 → 1 mL tiosulfat

4,1 mL KMnO4 → 4,1 mL tiosulfat

10 mL H2O2 0,3% → 4,1 mL tiosulfat

10 L H2O2 3% → 41 mL tiosulfat

B. Penentuan kecepatan reaksi

No Na2S2O3 (b) , mL t (detik)

1. 2 250

2. 4 265

3. 6 285

4. 8 331

5. 10 437

6. 12 531

7. 14 883

8. 16 2080

a = volume tiosulfat yang ditambahkan saat t0 (mula-mula)

= 5

10xy

= 5

10(4,1)(10)

= 20,5

b = 2 mL

Sehingga;

t pertama = xy2

−2

t kedua = xy2

−4

t ketiga = xy2

−6 , dst

Berdasarkan grafik ln a

(a−b) terhadap t (s) didapatkan persamaan garis:

y = 6,937.10-4x +¿ 0,2326

No ln (a−b) ln a

(a−b) t’ (x− y

2¿−2

1. 2,917 0,102 18,5

2. 2,803 0,217 16,5

3. 2,674 0,346 14,5

4. 2,525 0,494 12,5

5. 2,351 0,669 10,5

6. 2,140 0,880 8,5

7. 1,871 1,148 6,5

8. 1,504 1,516 4,5

Sehingga kita dapat mengetahui nilai k= m(gradien) = 6,937.10-4

250 265 285 331 437 531 883 20800

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Kurva ln a/(a-b) terhadap t (s)

Kurva ln a/(a-b) lawan t

t (s)

ln a

/(a-

b)

Gambar 4.1 Nilai ln a

(a−b) terhadap waktu (s)

250 265 285 331 437 531 883 20800

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Kurva ln (a-b) terhadap t (s)

Kurva ln a/(a-b) lawan t

t (s)

ln (a

-b)

Gambar 4.2 Nilai ln (a-b) terhadap waktu (s)

Pertanyaan :

1. Apa yang dimaksud dengan kecepatan reaksi?2. Apa satuan konstanta kecepatan reaksi untuk reaksi tingkat 1?3. Tuliskan reaksi yang terjadi secara lengkap.4. Berapa konsentrasi H2O2 yang digunakan?5. Apa kegunaan asam sulfat dalam percobaan ini?

Jawaban :1. Kecepatan reaksi adalah

Laju reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi juga menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.

2. Satuan konstanta pada orde 1

= S-1

3. Reaksi secara lengkap

a. Pengoksidasi MnO4- menjadi Mn2+ oleh H2O2.

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O

b. Pelarutan KI dengan aquadest kemudian ditambahkan H2SO4.

KI(s) + H2O(aq) KI(aq)

KI(aq) + H2SO4 HI(aq) + K2SO4(aq)

c. Pembentukan asam iodida.

KI(aq) + H2SO4(aq) HI(aq) + K2SO4(aq)

d. Reaksi asam iodida dengan asam peroksida

H2O2 + 2HI I2 + 2H2O

4. 3%

5. Kegunaan asam sulfat ialah untuk mengoksidasi MnO4- menjadi Mn2+ dan

mempercepat terjadinya laju reaksi. Konsentrasi asam sulfat yang digunakan

adalah 2N.

3.3. Pembahasan

Muhammad Januar Ramadhan (151411049)

Kecepatan reaksi adalah banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah luas permukaan, suhu, katalis, dan konsentrasi (molaritas).

Pada percobaan kali ini, kita membuat dua macam larutan, yaitu H2O2 3% 5mL diencerkan sampai tanda batas. Larutan kedua adalah campuran dari H2SO4 2N (30mL), Air suling 500mL, 3mL larutan kanji, 1.5gram KI, 2mL larutan Na2S2O3. Campurkan kedua larutan kedalam labu takar 1L. Pada saat awal pencampuran zat, nyalakan stopwatch dan aduk menggunakan magnet pengaduk . Pada waktu tertentu larutan akan berubah menja di biru, catat waktunya (stopwatch dan pengadukan jangan dihentikan). Lalu tambahkan 2mL Na2s2O3kemudian larutan akan berubah jernih kembali. Kemudiant unggu kembali sampai berubah kembali menjadi warna biru, dan saat itu terjadi , catat waktunya.Waktu yang kita ambil adalah selisih dari awal larutan jernih sampai menjadi warna biru. Kami melakukan percobaan ini berulang-ulang. Larutan jernih kembali karenaNa2S2O3 mengubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali, sehingga kanji tidak mengadsorbsi iod.

Dan didapatkan grafik seperti di bawah ini.

250 265 285 331 437 531 883 208005

101520

Volume (mL) terhadap waktu (t)

Series 1

t (s)

Vol

ume

Na2

S2O

3 (m

l)

Dari grafik di atas, saya menyimpulkan bahwa makin banyak volume Na2S2O3 yang ditambahkan, maka makin lambat laju reaksi campuran. Karena kanji semakin sulit mengadsorpsi iod yang terkandung dalam campuran.

Muhamad Adam Abraham (151411050)

Laju reaksi adalah berkurangnya jumlah peraksi untuk satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu. Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia pada umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas, dengan demikian maka laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu.

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi, diantaranya sebagai berikut.

1. SuhuKenaikkan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan

bertambahnya suhu, energi kinetik partikel meningkat sehingga memungkinkan semakin banyaknya tumbukan efektif.

2. KatalisKatalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada

suhu tertentu tanpa mengalami perubahan atau terpakaai oleh reaksi itu sendiri.Katallis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi lebih rendah sehingga memungkinkan laju reaksi meningkat.

3. KonsentrasiKonsentrasi mempercepat laju reaksi karena semakin banyaknya

pertikel memungkinkan lebih banyak tumbukan den menyebabkan lebih banyaknya tumbukan efektif.

Pada percobaan yang telah dilakukan, campuran dari beberapa zat (H2O2,H2O, H2SO4,KMnO4,KI, dan Na2S2O) diaduk menggunakan pengaduk magnet untuk didapatkan laju reaksinya.

Campuran dari beberapa zat akan berubah warna menjadi biru pada saat t tertentu. Hal ini disebabkan koloid dari kanji melakukan adsorpsi terhadap iod yang membentuk senyawa kompleks. Setelah terjadi perubahan warna, campuran diberikan tiosulfat sebanyak 2 mL untuk mengubah warna campuran dari biru ke warna bening kembali. Hal ini terjadi karena tiosulfat mengubah iodium bebas menjadi asam iodida, pada kondisi ini kanji tidak mengabsorpsi iod yang menyebabkan campuran kembali berwarna bening.

250 265 285 331 437 531 883 20800

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Volume Na2S2O3 terhadap t

Series 1

t (s)

Vol

ume

Na2

S2O

3 (m

l)

Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa semakin banyaknya volume tiosulfat yang ditambahkan pada campuran, maka laju reaksi campuran semakin lambat. Hal ini disebabkan oleh koloid kanji yang semakin lama dalam mengadsorbsi iod yang terdapat pada campuran.

Muhamad Faizal (151411051)

Pada percobaan pertama yaitu penentuan ekivalen H2O2 dengan tiosulfat, larutan H2O2 yang telah ditambah H2SO4 ( suasana asam ) dititrasi dengan KMnO4 . Titik ekivalen tercapai setelah ditambahkan 4,1 mL KMnO4 dan ditandai saat larutan berubah warna menjadi merah muda.

Pada percobaan kedua yaitu mentitrasi larutan KMnO4 dengan larutan Na2S2O3. Penambahan ini dilakukan pada suasana asam (penambahan H2SO4) dan berfungsi untuk mengoksidasi MnO4

- menjadi Mn2+ dan mempercepat terjadinya reaksi. Titik ekivalen tercapai setelah ditambahkan 10 mL Na2S2O3 dan ditandai saat larutan mulai berubah warna dari coklat kemerahan menjadi bening.

Pada percobaan penentuan kecepatan reaksi diawali dengan pembuatan larutan a dan larutan b

Pada larutan b ditambahkan larutan kanji untuk mendeteksi apakah iodium habis bereaksi dengan tiosulfat

Larutan a ditambahkan pada larutan b dan setelah itu diaduk dengan pengaduk magnet, beberapa saat kemudian akan terjadi perubahan warna dari bening menjadi biru

Hal yang diamati dalam percobaan ini yaitu waktu yang dibutuhkan saat warna larutan berubah dari bening menjadi biru

Saat larutan telah berwarna biru tambahkan 2 mL larutan tiosulfat ke dalam larutan, maka warna larutan akan dengan cepat berubah dari biru menjadi bening

Reaksi ketika terjadi perubahan warna dari biru ke bening : S2O3

2- + I2 → 2I- + S4O62-

Namun, lama kelamaan larutan akan kembali berubah warna menjadi biru ketika tiosulfat habis bereaksi

Saat percobaan tidak disertai dengan penambahan suhu sehingga reaksi berlangsung lambat

Faktor yang mempengaruhi laju reaksi salah satunya adalah suhu

Semakin tinggi suhu yang diberikan maka reaksi akan berlangsung cepat

Semakin rendah suhu yang diberikan maka reaksi akan berlangsung lambat

Konstanta laju reaksi yang diperoleh dari percobaan yaitu 6, 937. 10-4 s-1

Muhammad Ikhsan ( 151411052)

Laju reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi juga menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.

Pada reaksi kimia seperti

aA+bB→pP+qQ

Dengan a,b,p,q adalah koefisien reaksi, dan A,B,P,Q adalah zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam sistem tertutup adalah

V=−1d [A ]=−1d [B ]=1d [P ]=1d [Q ]adt bdt pdt qdt

Diamana [A], [B], [P], [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut.

Pada praktikum laju reaksi ini di dapatkan dari campuran zat-zat, yaitu H2O2,Air suling, H2SO4,KMnO4,KI, dan Na2S2O, diaman zat-zat tersebut di aduk menggunakan pengaduk magnet.

Pada saat t tertentu campuran akan berubah menjadi warna biru yang di sebabkan oleh reaksi kanji dengan iod yang membentuk senyawa komplek dimana iod di absorbsi oleh kanji,tetapi besarnya absorbsi kanji terhadap iod juga di pengaruhi oleh konsentrasi iodida yang tersedia.

Setiap campuran menjadi biru campuran di tambahkan 2ml Na2S2O3 sehingga campuran menjadi bening kembali,karena Na2S2O3 mengubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali, sehingga kanji tidak mengadsorbsi iod.

Pada praktikum di dapatkan grafik Volume Na2S2O3 terhadap t

250 265 285 331 437 531 883 208002468

1012141618

Volume Na2S2O3 terhadap t

Series 1

t (s)

Volu

me

Na2

S2O

3 (m

l)

Pada grafik dapat di lihat, semakin bertambah volume Na2S2O3 yang berada pada campuran, maka laju reaksi campuran semakin lambat, karena kanji semakin lama dalam mengadsorbsi iod yang terkandung pada campuran.

BAB IV

KESIMPULAN

Pada percobaan pada tanggal 19-oktober-2015 diperoleh data

Titrasi 10 mL H2O2 dengan KMnO4 0,1 N = 4,1 mL (rata-rata/x)

Titrasi 10 mL KMnO4 dengan Na2S2O3 = 10 mL (rata-rata/y)

Dan berdasarkan tabel di peroleh grafik Volume Na2S2O3 terhadap waktu

250 265 285 331 437 531 883 20800

5

10

15

20

Volume Na2S2O3 terhadap t

Series 1

t (s)

Volu

me

Na2

S2O

3 (m

l)

Pada grafik dapat di lihat, bahwasanya semakin bertambah volume Na2S2O3 pada campuran, maka akan semakin lama terjadinya reaksi , dalam hal ini campuran berubah menjadi warna biru, itu di sebabkan karena kanji yang mengadsorbsi iod.Dan lamanya reaksi di sebabkan karena Tiosulfat yang menghambat kanji dalam mengadsorbsi iod.

No Na2S2O3 (b) , mL t (detik)

1. 2 250

2. 4 265

3. 6 285

4. 8 331

5. 10 437

6. 12 531

7. 14 883

8. 16 2080

Untuk menentukan konstanta laju reaksi di dapatkan dari grafik lna/(a-b)

250 265 285 331 437 531 883 20800

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Kurva ln a/(a-b) terhadap t (s)

Kurva ln a/(a-b) lawan t

t (s)

ln a

/(a-

b)

Sehingga di dapatkan nilai k= m(gradien) = 6,937.10-4

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Mentik Hulupi, Cs (1996). Praktikum Kimia Fisika, puast pengembangan pendidikan Politeknik, Bandung

Tony bird, (1987), kimia fisika untuk universitas, PT.Gramedia, Jakarta

Wasilak, (1972) Praktikum Pengantar Kimia Organik

LAMPIRAN

Gambar Ket Gambar Ket

Erlenmeyer 1000ml

dan

Erlenmeyer 250ml

Corong

Dan

Gelas ukur 100ml

Buret

Percobaan Penentuan Kecepatan Reaksi sebelum berubah

warna

Labu takar 100ml

Percobaan Penentuan Kecepatan Reaksi pada saat berubah

warna

Gelas Kimia 250ml

Dan

Gelas kimia 100ml

Pengaduk magnet