BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Reaksi kimia adalah proses berubahnya pereaksi menjadi hasil reaksi. Proses

itu ada yang lambat dan ada yang cepat. Contohnya bensin terbakar lebih cepat

dibandingkan dengan minyak tanah. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat,

seperti membakar dinamit yang menghasilkan ledakan, dan yang sangat lambat

adalah seperti proses berkaratnya besi. Pembahasan tentang kecepatan (laju)

reaksi disebut kinetika kimia. Dalam kinetika kimia ini dikemukakan cara

menentukan laju reaksi dan faktor apa yang mempengaruhinya (Syukri,1999).

Kinetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju

reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Laju (kecepatan) reaksi dinyatakan

sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap satuan waktu.

Laju rekasi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan dengan persamaan laju reaksi.

Ada beberapa alasan mengenai pentingnya mempelajari kinetika kimia,

diantaranya adalah sebagai jalan untuk memahami lebih dalam sifat dari sistem

reaksi, untuk memahami bagaimana pemutusan ikatan kimia dan terbentuknya

ikatan kimia yang baru, dan untuk memperkirakan energi dan kestabilan suatu

produk. Di samping itu, kinetika suatu reaksi harus diketahui jika kita ingin

merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi yang baik pada skala keteknikan.

Kinetika juga merupakan teori dasar yang penting dalam proses pembakaran dan

pelarutan serta melengkapi proses perpindahan massa dan perpindahan panas, dan

memberikan masukan pada metode pemecahan masalah fenomena laju dalam

studi yang lain.

Selain itu pengetahuan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi

berguna dalam mengontrol reaksi yang berlangsung cepat, seperti pembuatan

amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan zat tertentu

yang kadangkala diperlambat laju reaksinya, seperti pada proses mengatasi

berkaratnya besi, memperlambat pembusukan makanan oleh bakteri, dan

sebagainya.

1

1.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh suhu

dan konsentrasi terhadap laju reaksi.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Kinetika kimia adalah bagian dari kimia fisika yang mempelajari laju reaksi

dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut, serta pada akhirnya

tentang mekanisme reaksi, yaitu analisis tentang suatu reaksi yang menjadi

rangkaian (tahap-tahap) reaksi dasar. Alasan pentingnya mempelajari kinetika

kimia di teknik kimia adalah karena kinetika suatu reaksi harus diketahui jika kita

ingin merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi kimia yang baik pada skala

keteknikan (Kahar, 2005).

Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada yang cepat

ada yang lambat. Laju atau kecepatan didefinisikan sebagai jumlah suatu

perubahan tiap satuan waktu. Laju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya

pereaksi (reaktan) atau terbentuknya produk reaksi. Dapat dinyatakan dalam

satuan mol/L atau atm/s. Laju reaksi dipelajari karena pentingnya kemampuan

untuk mengetahui kecepatan campuran reaksi yang mendekati kesetimbangan

(Kahar, 2005).

Laju reaksi hanya dapat berlangsung bila partikel-partikel dalam larutan

saling bertumbukan. Menurut teori tumbukan sederhana, laju reaksi didasarkan

pada jumlah tumbukan per satuan volume per satuan waktu dan molekul-molekul

yang bertumbukan harus mempunyai energi yang cukup (Energi Aktivasi)

sebelum molekul-molekul tersebut dapat diubah menjadi produk (Azizah, 2004).

Laju reaksi bergantung pada beberapa faktor, yaitu: konsentrasi, tekanan,

temperatur, luas permukaan/bidang sentuh partikel, katalis, suhu, pengadukan dan

jenis zat yang bereaksi/sifat alami pereaksi (Sukardjo, 1985).

Semakin reaktif dari sifat pereaksi laju reaksi akan semakin bertambah atau

reaksi berlangsung semakin cepat. Semakin luas permukaan zat pereaksi laju

3

reaksi akan semakin bertambah, hal ini dapat dijelaskan dengan semakin luas

permukaan zat yang bereaksi maka daerah interaksi zat pereaksi semakin luas

juga. Permukaan zat pereaksi dapat diperluas dengan memperkecil ukuran

pereaksi. Jadi untuk meningkatkan laju reaksi, pada zat pereaksi dalam bentuk

serbuk lebih baik bila dibandingkan dalam bentuk bongkahan (Petrucci, 1987).

Orde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hukum laju reaksi, reaksi yang

berlangsung dengan konstan, tidak bergantung pada konsentrasi pereaksi disebut

orde reaksi nol. Reaksi orde pertama lebih sering menampakkan konsentrasi

tunggal dalam hukum laju, dan konsentrasi tersebut berpangkat satu. Rumusan

yang paling umum dari hukum laju reaksi orde dua adalah konsentrasi tunggal

berpangkat dua atau dua konsentrasi masing-masing berpangkat satu. Salah satu

metode penentuan orde reaksi memerlukan pengukuran laju reaksi awal dari

sederet percobaan. Metode kedua membutuhkan pemetaan yang tepat dari fungsi

konsentrasi pereaksi terhadap waktu. Untuk mendapatkan grafik garis lurus

(Hiskia, 1992).

Energi yang diperlukan untuk menghasilkan tumbukan yang efektif atau

untuk menghasilkan suatu reaksi disebut energi pengaktifan. Energi kinetik

molekul-molekul tidak sama. Ada yang besar dan ada yang kecil. Oleh karena itu,

pada suhu tertentu ada molekul-molekul yang bertumbukan secara efektif dan ada

yang bertumbukan secara tidak efektif. Sehingga, ada tumbukan yang

menghasilkan reaksi kimia ada yang tidak menghasilkan reaksi kimia (Azizah,

2004).

4

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. Gelas ukur 25 ml dan 50 ml masing-masing 1 buah

2. Stopwatch 1 buah

3. Gelas kimia 100 ml 1 buah

4. Gelas piala 250 ml 1 buah

5. Termometer 1 buah

6. Hot Plate 1 buah

7. Tabung reaksi 1 buah

8. Pipet tetes 1 buah

9. Spatula 1 buah

3.1.2 Bahan-bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. HCl 1 M2. Na2S2O3 0,25 M

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Cara Kerja Bagian A (Pengaruh Konsentrasi)

1. Larutan Na2S2O3 1,05 M dalam 50 ml H20 dibuat.

2. Larutan Na2S2O3 1,05 M diambil sebanyak 25 ml dan dimasukkan ke dalam

gelas ukur besar serta diletakkan di atas kertas yang diberi tanda silang

hitam.

3. Dibuat larutan HCl 1,5 M dalam 150 ml H2O.

5

4. Sebanyak 2 ml HCl 1,5 M ditambahkan dan tepat ketika penambahan

dilakukan, stopwatch dihidupkan.

5. Pengamatan dilakukan dan dicatat waktu sampai tanda silang hitam menjadi

kabur.

6. Sisa larutan Na2S2O3 sebanyak 25 ml diencerkan dan kemudian langkah 2

sampai dengan langkah 4 diulang untuk pengamatan pada konsentrasi

pengenceran pertama.

7. Langkah 2 sampai dengan langkah 5 diulang untuk pengenceran berikutnya

dan terus diulang sampai konsentrasi pengenceran kelima.

3.2.2 Cara Kerja Bagian B (Pengaruh Suhu)

1. Sebanyak 15 ml Na2S2O3 0,25 M dimasukkan ke dalam gelas ukur, kemudian

diencerkan hingga volumenya menjadi 50 ml.

2. Sebanyak 2 ml HCl 1,5 M diukur, dimasukkan ke dalam tabung reaksi, yang

selanjutnya diletakkan di dalam gelas ukur, gelas ukur dan tabung reaksi

tersebut diletakkan di atas penangas air pada suhu 40C. Dibiarkan beberapa

lama sampai mencapai suhu kesetimbangan, suhunya diukur dengan

termometer dan hasilnya dicatat.

3. HCl ditambahkan ke dalam larutan tiosulfat tersebut, pada saat yang

bersamaan hidupkan stopwatch. Larutan didiamkan lalu gelas ukur

ditempatkan di atas kertas bertanda silang hitam, waktu yang dibutuhkan

sampai tanda silang hitam menjadi kabur dicatat.

4. Langkah 2 sampai dengan langkah 4 diulangi untuk variasi suhu yang

berbeda yaitu 45C, 50C dan 55C.

6

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengolahan Data

Tabel 4.1.1 Perhitungan Slope dan Intersept Berdasarkan Tabel A.1

No.Konsentrasi

(M)1/Waktu(detik-1)

Log CA(x)

Log 1/Waktu

(y)Xy x2

1 1,05 0,162 0,0212 -0,7903 -0,0167 0,00042 0,525 0,062 -0,2798 -1,2068 0,3377 0,07833 0,263 0,041 -0,5809 -1,3858 0,8050 0,33744 0,131 0,025 -0,8827 -1,6106 1,4217 0,77925 0,066 0,015 -1,1838 -1,8267 2,1623 1,40136 0,033 0,008 -1,4881 -2,0793 3,0942 2,2145

    -4,3941 -8,8994 7,8042 4,8112

Tabel 4.1.2 Perhitungan Slope dan Intersept Berdasarkan Tabel A.2

No.Suhu (°C)

Suhu (K)

1/Suhu (x)

1/Waktu (y)

xy x2

1 40 3130,0031

9 0,00610 1,95 x 10-5 1,02 x 10-5

2 45 3180,0031

4 0,00640 2,01 x 10-5 9,86 x 10-6

3 50 3230,0031

0 0,00650 2,02 x 10-5 9,61 x 10-6

4 55 3280,0030

5 0,00820 2,50 x 10-5 9,30 x 10-6

     0,0124

8 0,02720 8,47 x 10-5 3,89 x 10-5

Tabel 4.1.3 Hasil Pengolahan Data Konsentrasi terhadap Kecepatan Reaksi

KOrde reaksi

Na2S2O3 HCl Total0,128 0,807 1 1,807

Tabel 4.1.4 Hasil pengolahan Data Temperatur terhadap Kecepatan ReaksiEa (Jmol-1) 107,795706

A 1,04811732K 0,128

7

8

4.2 Pembahasan

4.2.1 Kinetika Reaksi dan Laju Reaksi

Kinetika kimia adalah bagian dari kimia fisika yang mempelajari laju reaksi

dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut, serta pada akhirnya

tentang mekanisme reaksi, yaitu analisis tentang suatu reaksi yang menjadi

rangkaian (tahap-tahap) reaksi dasar. Alasan pentingnya mempelajari kinetika

kimia di teknik kimia adalah karena kinetika suatu reaksi harus diketahui jika kita

ingin merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi kimia yang baik pada skala

keteknikan (Kahar, 2005).

Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada yang cepat

ada yang lambat. Laju atau kecepatan didefinisikan sebagai jumlah suatu

perubahan tiap satuan waktu. Laju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya

pereaksi (reaktan) atau terbentuknya produk reaksi. Dapat dinyatakan dalam

satuan mol/L atau atm/s. Laju reaksi dipelajari karena pentingnya kemampuan

untuk mengetahui kecepatan campuran reaksi yang mendekati kesetimbangan

(Kahar, 2005).

Sehingga, berdasarkan dua pernyataan tersebut dapat dibedakan antara

kinetika reaksi dan laju reaksi yaitu:

a. Kinetika kimia mempelajari laju reaksi kimia dan mekanisme (tahapan)

reaksinya.

b. Laju reaksi menggambarkan seberapa cepat reaktan terpakai dan produk

terbentuk (Wibowo, 2006).

Laju reaksi hanya dapat berlangsung bila partikel-partikel dalam larutan

saling bertumbukan. Menurut teori tumbukan sederhana, laju reaksi didasarkan

pada jumlah tumbukan per satuan volume per satuan waktu dan molekul-molekul

yang bertumbukan harus mempunyai energi yang cukup (Energi Aktivasi)

sebelum molekul-molekul tersebut dapat diubah menjadi produk. Berdasarkan

teori ini, reaksi berlangsung sebagai hasil tumbukan antar partikel pereaksi. Akan

tetapi, tidaklah setiap tumbukan menghasilkan reaksi, melainkan hanya tumbukan

antar partikel yang memiliki energi cukup serta arah tumbukan yang tepatlah yang

9

dapat menghasilkan reaksi. Tumbukan yang menghasilkan reaksi kita sebut

tumbukan efektif. Molekul pereaksi dalam wadah selalu bergerak ke segala arah,

dan memiliki kemungkinan besar untuk bertumbukan satu sama lain, baik dengan

molekul yang sama maupun berbeda. Tumbukan itu dapat memutuskan ikatan

dalam molekul pereaksi dan kemudian membentuk ikatan baru yang

menghasilkan molekul hasil reaksi (Azizah, 2004).

4.2.2 Mekanisme Reaksi

Sebenarnya, hal pertama yang dilakukan dalam analisis kinetika kimia suatu

reaksi adalah menentukan stoikiometri reaksi dan mengenali setiap reaksi

samping, sehingga data dasar tentang kinetika kimia suatu reaksi adalah

konsentrasi reaktan pada waktu tertentu yang berbeda setelah reaksi tersebut

dimulai. Oleh karena itu, laju reaksi dapat ditentukan dengan cara mengikuti

perubahan sifat selama terjadinya reaksi. Reaksi yang terbentuk dalam percobaan

ini adalah reaksi pengendapan koloid belerang (Anonimous, 2008). Reaksi yang

terbentuk tersebut yaitu:

S2O32- (aq) + 2H+ H2O(l) + SO2(g) + S(s)

Dimana reaksi berdasarkan senyawa yang digunakan adalah:

Na2S2O3 (aq) + 2HCl H2O(l) + SO2(g) + S(s) + 2NaCl(aq)

Pada reaksi tersebut dapat dilihat bahwa ion tiosulfat (S2O32-) yang berikatan

dengan unsur natrium (Na) ditambahkan asam klorida membentuk air, gas SO2

dan larutan garam. Kebanyakan tiosulfat yang dibuat larut dalam air dan larutan

natrium tiosulfat yang berlebihan sehingga membentuk garam kompleks. Natrium

tiosulfat berupa kristal besar, tidak berwarna, atau serbuk kasar dan mengkilap

dalam udara lembab. Larutannya netral atau basa lemah terhadap lakmus, sangat

mudah larut dalam air dan tidak larut dalam etanol. Ketika tiosulfat direaksikan

dengan HCl atau asam klorida, tak terjadi perubahan yang segera, cairan yang

10

diasamkan itu perlahan-lahan akan menjadi keruh karena pemisahan belerang dan

dalam larutan terdapat asam sulfit. Jika larutan tersebut dipanaskan, belerang

oksida akan dilepaskan, yang dapat dikenali dari baunya dan dapat diuji dengan

dengan kertas saring yang dibasahi dengan larutan kalium dikromat yang telah

diasamkan. Namun karena tujuan percobaan ini bukan untuk menganalisa ion

tiosulfat, maka hal ini diabaikan. Belerang tadi pada mulanya membentuk sistem

koloid, yang berangsung-angsur dikoagulasikan (digumpalkan) oleh asam sulfit

yang terbentuk tersebut. Sistem koloid itu sendiri diartikan sebagai suatu bentuk

campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun

memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), dimana

sistem yang terbentuk pada hal ini berupa aerosol yang memiliki zat pendispersi

berupa gas. Sewaktu reaksi sedang berlangsung, terbentuk kabut dari gas SO2

yang bersifat aerosol. Sehingga adanya kabut yang timbul secara perlahan-lahan

tersebut dapat dijadikan indikator proses reaksi. Dimana jika kabut tersebut telah

sepenuhnya terbentuk dan kita meletakkan kertas bertanda silang hitam tepat di

bawah larutan yang bereaksi tersebut, maka kertas tersebut akan perlahan-lahan

tidak kelihatan karena ditutupi oleh kabut tersebut. Hal inilah yang dijadikan

indikator bahwa reaksi telah mencapai kesetimbangan dan reaktan telah bereaksi

sesuai dengan perbandingan molnya (Vogel, 1985).

4.2.3 Pengaruh Konsentrasi terhadap Laju Reaksi

Laju reaksi bergantung pada beberapa faktor, yaitu: konsentrasi, tekanan,

temperatur, luas permukaan/bidang sentuh partikel, katalis, suhu, pengadukan dan

jenis zat yang bereaksi/sifat alami pereaksi (Sukardjo, 1985).

Berdasarkan judul praktikum, maka dalam percobaan ini kita hanya akan

meninjaunya pada dua buah faktor, yaitu konsentrasi dan suhu.

Konsentrasi reaktan besar pengaruhnya pada laju reaksi. Konsentrasi

merupakan perbandingan jumlah zat terlarut terhadap jumlah larutan. Jalannya

reaksi akan berlangsung cepat pada awal reaksi dan akan semakin lambat setelah

waktu tertentu, dan akan berhenti pada waktu yang tak terhingga. Telah diuraikan

dalam teori tumbukan, perubahan jumlah molekul pereaksi dapat berpengaruh

11

pada laju suatu reaksi. Kita telah tahu bahwa jumlah mol spesi zat terlarut dalam 1

liter larutan dinamakan konsentrasi molar. Bila konsentrasi pereaksi diperbesar

dalam suatu reaksi, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak

kemungkinan tumbukan sehingga akan mempercepat laju reaksi. Bila partikel

makin banyak, akibatnya lebih banyak kemungkinan partikel saling bertumbukan

yang terjadi dalam suatu larutan, sehingga reaksi bertambah cepat. Pengaruh dari

berbagai faktor tersebut terhadap laju reaksi dapat dijelaskan dengan teori

tumbukan. Pada tabel 1.1 pada lembaran data pengamatan dapat dilihat bahwa

pada konsentrasi 1,050 M, kecepatan reaksinya adalah sebesar 0,162 per detik dan

waktu yang diperlukan untuk bereaksi adalah sebesar 6,170 detik. Akan ketika

konsentrasi sebesar 1,050 tersebut diencerkan sehingga menjadi 0,525 M,

kecepatan reaksinya menjadi lambat yaitu sebesar 0,062 per detik sehingga waktu

yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan juga semakin lama yaitu sebesar

16,100 detik dari semula. Sehingga dari data tersebut terbukti bahwa jika

konsentrasi semakin besar maka kecepatan atau laju tercapainya kesetimbangan

akan semakin cepat dan waktu yang diperlukan agar produk terbentuk seluruhnya

juga semakin singkat. Dan sebaliknya jika konsentrasi diperkecil maka laju

tersebut juga akan semakin lambat dan waktu untuk bereaksi juga semakin lama.

Pengaruh konsentrasi terhadap kecepatan reaksi tersebut dapat dinyatakan seperti

grafik di bawah ini:

12

-1.6000 -1.4000 -1.2000 -1.0000 -0.8000 -0.6000 -0.4000 -0.2000 0.0000 0.2000

-2.5000

-2.0000

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

f(x) = 0.807641439098404 x − 0.891753158073044R² = 0.984505522036185

Log 1/t terhadap Log CALog CA

Log

1/t

Gambar 4.2.3.1 Pengaruh Konsentrasi terhadap Kecepatan Reaksi

Dari pengolahan data praktikum juga didapat orde reaksi. Orde reaksi

adalah pangkat konsentrasi dalam persamaan laju bentuk diferensial. Secara

teoritis orde reaksi merupakan bilangan bulat, namun dari hasil eksperimen, dapat

berupa bilangan pecahan atau nol. Berdasarkan perhitungan dari data pengamatan

praktikum, didapat orde reaksi Na2S2O3 sebesar 0,807 dan karena orde HCl

sebesar 1 maka orde total yang didapat adalah sebesar 1,807.

4.2.4 Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi

Laju reaksi juga dipengaruhi oleh suhu. Dimana naiknya temperatur akan

mempercepat laju reaksi dan turunya temperatur akan melambatkan laju reaksi.

Pada tabel 1.2 pada data pengamatan didapat bahwa pada suhu 40°C, waktu yang

diperlukan untuk bereaksi adalah 168,83 detik, akan tetapi pada suhu 45°C waktu

yang diperlukan adalah 157,45 detik, dan ketika suhunya terus dinaikkan maka

waktu yang dibutuhkan juga menjadi semakin kecil. Pengaruh suhu terhadap

kecepatan reaksi digambarkan dalam grafik di bawah ini:

13

0.00300 0.00305 0.00310 0.00315 0.00320 0.003250.0000

0.0010

0.0020

0.0030

0.0040

0.0050

0.0060

0.0070

0.0080

0.0090

f(x) = − 12.9718057795131 x + 0.0472763834171497R² = 0.769109867427777

1/t terhadap 1/T

1/T

1/t

Gambar 4.2.4.1 Pengaruh Suhu terhadap Kecepatan Reaksi

Ketika waktu semakin kecil, maka laju atau kecepatan reaksinya akan

semakin meningkat. Kenaikan laju reaksi ini dapat dijelaskan dari gerak

molekulnya. Molekul-molekul dalam suatu zat kimia selalu bergerak-gerak. Oleh

karena itu, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya kemungkinan terjadi

tumbukan antar molekul tetap ada. Tetapi tumbukan itu belum berdampak apa-apa

bila energi yang dimiliki oleh molekul-molekul itu tidak cukup untuk

menghasilkan tumbukan yang efektif (Azizah, 2004).

4.2.5 Energi Aktivasi

Berdasarkan perhitungan dari data yang diperoleh, didapat bahwa energi

aktivasi yang dibutuhkan oleh Na2S2O3 untuk bereaksi dengan HCl dan

menghasilkan tumbukan efektif adalah sebesar 107,795706 J/mol, dimana A atau

faktor eksponensial yang mencakup frekuensi tumbukan memiliki nilai sebesar

1,04811732.

Energi yang diperlukan oleh Na2S2O3 yang bereaksi dengan HCl untuk

menghasilkan tumbukan yang efektif tersebut disebut energi pengaktifan. Energi

kinetik molekul-molekul tersebut tidaklah sama. Ada yang besar dan ada yang

14

kecil. Oleh karena itu, pada suhu tertentu ada molekul-molekul yang bertumbukan

secara efektif dan ada yang bertumbukan secara tidak efektif. Sehingga, ada

tumbukan yang menghasilkan reaksi kimia ada yang tidak menghasilkan reaksi

kimia. Meningkatkan suhu reaksi berarti menambahkan energi. Energi diserap

oleh molekul-molekul sehingga energi kinetik molekul menjadi lebih besar.

Akibatnya, molekul-molekul bergerak lebih cepat dan tumbukan dengan dampak

benturan yang lebih besar makin sering terjadi. Dengan demikian, benturan antar

molekul yang mempunyai energi kinetik yang cukup tinggi itu menyebabkan

reaksi kimia juga makin banyak terjadi. Hal ini berarti bahwa laju reaksi akan

makin tinggi (Azizah, 2004).

4.2.6 Faktor Penyimpangan

Pada percobaan ini juga terdapat dua faktor yang tidak dapat dihindari

sehingga sedikit menyimpangkan hasil yang seharusnya didapat. Penyimpangan-

penyimpangan tersebut meliputi:

a. Ketidaktelitian praktikan dalam melakukan perhitungan dan penimbangan.

b. Lingkungan seperti tekanan, suhu, intensitas pengadukan dan lain-lainnya.

15

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada larutan Na2S2O3 1,05 M, reaksi berlangsung selama 6,170 detik,

sedangkan pada konsentrasi Na2S2O3 0,033 M reaksi berlangsung selama

120,030 detik. Sehingga semakin besar konsentrasi yang diberikan pada

suatu pereaksi/reaktan, maka semakin cepat laju reaksi yang terjadi,

sebaliknya semakin encer konsentrasi yang diberikan, maka laju reaksi akan

berlangsung semakin lambat.

2. Pada larutan dengan suhu 40ºC , reaksi berlangsung selama 168,83 detik,

sedangkan pada suhu 55ºC reaksi berlangsung selama 122,57 detik. Maka

semakin tinggi suhu yang diberikan pada suatu pereaksi, maka jalannya

reaksi (laju reaksi) akan semakin cepat dan sebaliknya, semakin rendah suhu

yang diberikan pada suatu pereaksi, maka jalannya reaksi akan semakin

lambat.

3. Konstanta laju reaksi sebagai fungsi konsentrasi adalah dan harga m adalah

sebesar 0,128.

4. Harga Ea yang diperoleh adalah sebesar 107,795706 Jmol-1 dan harga A

sebesar 1,04811732.

5. Penyimpangan hasil praktikum meliputi ketidaktelitian praktikan dalam

melakukan praktikum dan faktor lingkungan.

16

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, 2008, MODUL PRAKTIKUM, Al-Azhar BSD; Jakarta

Azizah, Utiya Dra., M.Pd., 2004, LAJU REAKSI, Departemen Pindidikan Nasional; Jakarta

Hiskia, A dan Tupamalu., 1992, ELEKTROKIMIA DAN KINETIKA KIMIA. ITB; Bandung

Kahar, Abdul., 2005, LAJU REAKSI DAN MEKANISME REAKSI KIMIA, Universitas Mulawarman; Samarinda

Murphy, Brian, 1997 A WORKING METHOD APPROACH FOR INTRODUCTORY PHYSICAL CHEMISTRY CALCULATIONS, The Royal Chemistry; Cardiff

Petrucci, Ralph H., 1987, KIMIA DASAR PRINSIP DAN TERAPAN MODERN JILID 2, Erlangga; Jakarta

Sukardjo, 1985, KIMIA FISIKA, Bina Aksara; Jakarta

Syukri, 1999, KIMIA DASAR II, ITB; Bandung

Vogel, 1985, ANALISIS ANORGANIK KUALITATIF MAKRO DAN SEMI MAKRO, PT. Kalman Media Pustaka; Jakarta

Wibowo, Rachmad., 2006, KINETIKA REAKSI. Slide Presentasi Kimia Dasar II.

17

LAMPIRAN A

DATA PENGAMATAN

Tabel A.1 Pengaruh Konsentrasi terhadap Kecepatan ReaksiNo. Konsentrasi (M) Waktu (detik) 1/Waktu (detik-1)1 1,05 6,170 0,1622 0,525 16,100 0,0623 0,263 24,310 0,0414 0,131 40,790 0,0255 0,066 67,090 0,0156 0,033 120,030 0,008

Tabel A.2 Pengaruh Suhu terhadap Kecepatan Reaksi

No.Suhu (°C)

Suhu (K) 1/Suhu (K-1)Waktu (detik)

1/Waktu (detik-1)

1 40 313 0,0032 163,83 0,00612 45 318 0,0031 157,45 0,00643 50 323 0,0031 152,72 0,0065

4 55 328 0,003 122,57 0,0082

18

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN

B. 1. Menentukan Massa Na2S2O3 1,05 M dalam 50 ml air

BM Na2 S2 O3=158

BM Na2 S2 O3 .5 H 2 O=248

M=GramBM

×1000

P

1,05=Gram158

×1000

50

Gram=1,05 × 158× 501000

Gram=8,295 g

Mol Na2 S2 O3 .5 H 2 O=Mol Na2 S2 O3

Gram Na2 S2 O3.5 H 2O

BM Na2 S2O3 .5 H 2O=

Mol Na2 S2 O3

BM Na2 S2 O3

Gram Na2 S2 O3.5 H 2O

248=8,295

158

Gram Na2 S2O3.5 H 2 O=8,295 ×248158

Gram Na2 S2O3.5 H 2 O=13,02 g

B. 2. Menentukan Massa Na2S2O3 0,25 M dalam 15 ml air

BM Na2 S2 O3=158

BM Na2 S2 O3 .5 H 2 O=248

19

M=GramBM

×1000

P

0,25=Gram158

×1000

50

Gram=0,25× 158 ×501000

Gram=0,5925 g

Mol Na2 S2 O3 .5 H 2 O=Mol Na2 S2 O3

Gram Na2 S2 O3.5 H 2O

BM Na2 S2O3 .5 H 2O=

Mol Na2 S2 O3

BM Na2 S2 O3

Gram Na2 S2 O3.5 H 2O

248=0,5925

158

Gram Na2 S2O3.5 H 2 O=0,593 ×248158

Gram Na2 S2O3.5 H 2 O=0,93 g

B. 3. Menentukan Volume HCl pekat untuk membuat larutan HCl 1 M pada

150 ml air

N=%× ρ× 1000BM

N=12,06

V 1 N 1=V 2 N 2

V 1 ×12,06=150× 1

V 1=150 ×112,06

V 1=12,43 ml

20

B.4. Menentukan konsentrasi Na2S2O3 dimana diketahui bahwa konsentrasi

awal Na2S2O3 = 1,05 M

Volume Na2 S2O3=50 ml

Volume H 2 O=0ml

V 1 M1=V 2 M 2

50 ×1,05=50× M 2

M 2=50× 1,05

50

M 2=1,05ml

Volume Na2 S2O3=25 ml

Volume H 2 O=25 ml

V 1 M1=V 2 M 2

25 ×1,05=50 × M 2

M 2=25 ×1,05

50

M 2=0,525 ml

Volume Na2 S2O3=25 ml

Volume H 2 O=25 ml

V 1 M1=V 2 M 2

25 ×0,525=50 × M 2

M 2=25 ×0,525

50

M 2=0,2625 ml

21

Volume Na2 S2O3=25 ml

Volume H 2 O=25 ml

V 1 M1=V 2 M 2

25 ×0,263=50 × M 2

M 2=25 ×0,263

50

M 2=0,131 ml

Volume Na2 S2O3=25 ml

Volume H 2 O=25 ml

V 1 M1=V 2 M 2

25 ×0,131=50 × M 2

M 2=25 ×0,131

50

M 2=0,066 ml

Volume Na2 S2O3=25 ml

Volume H 2 O=25 ml

V 1 M1=V 2 M 2

25 ×0,066=50 × M 2

M 2=25 ×0,066

50

M 2=0,033 ml

22

B.5. Pengaruh Konsentrasi

y=ax+b

log1t=m logCA+ log K

log1t=0,807 log CA−0,891

log K=−0,891

K=10−0,891

K=0,128

m=0,807

Karena Konsentrasi HCl konstan adalah 1, maka orde HCl dapat

diasumsikan berharga 1.

Orde=0,807+1

Orde=1,807

Maka, V=0,128 [Na2 S2O3 ]0,807. [ HCl ]1

B.6. Pengaruh Suhu

y=ax+b

ln K=−EaR

×1T

+ ln A

a=−EaR

−12,97180578= −Ea

8,31 J K−1 mol−1

Ea=12,97180578 × 8,31 J K−1 mol−1

Ea=107,795706 J mol−1

ln A=b

ln A=0,047276383

23

A=ln−1 0,047276383

A=1,048411732

24

LAMPIRAN C

GRAFIK

-1.6000 -1.4000 -1.2000 -1.0000 -0.8000 -0.6000 -0.4000 -0.2000 0.0000 0.2000

-2.5000

-2.0000

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

f(x) = 0.807641439098404 x − 0.891753158073044R² = 0.984505522036185

Log 1/t terhadap Log CALog CA

Log

1/t

Grafik C.1. Pengaruh Konsentrasi terhadap Kecepatan Reaksi

0.00300 0.00305 0.00310 0.00315 0.00320 0.003250.0000

0.0010

0.0020

0.0030

0.0040

0.0050

0.0060

0.0070

0.0080

0.0090

f(x) = − 12.9718057795131 x + 0.0472763834171497R² = 0.769109867427777

1/t terhadap 1/T

1/T

1/t

Grafik C.2. Pengaruh Suhu terhadap Kecepatan Reaksi

25

LAMPIRAN D

PENUGASAN

1. Apa yang dimaksud dengan reaksi, laju reaksi, dan kinetika reaksi? Jelaskan

hubungan ketiganya.

Jawab:

a. Reaksi : Proses yang menhasilkan perubahan senyawa kimia

dimana menghasilkan satu atau lebih produk yang

biasanya berbeda dari reaktannya.

b. Laju reaksi : Banyaknya konsentrasi zat yang bereaksi dalam satu

satuan waktu.

c. Kinetika reaksi : Tinjauan tentang laju reaksi dengan mekanisme dan

faktor-faktor yang mempengaruhi serta tahapan-

tahapannya.

Pada ketiganya terdapat keterkaitan yang erat, dimana jalannya reaksi sangat

berperan dalam perhitungan reaksi dan tinjauan yang mempelajari laju

reaksi tersebut dinamakan kinetika reaksi.

2. Sebut dan jelaskan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi laju reaksi?

Untuk apa kita mempelajari laju reaksi?

Jawab:

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi:

a. Luas permukaan sentuh, dimana semakin luas permukaan sentuh atau

bidang sentuh yang ada, maka laju reaksi akan semakin cepat.

Sebaliknya bila semakin kasar maka waktu bereaksinya akan semakin

lama. Hal ini erat kaitannya dengan teori luas permukaan partikel, yaitu

laju reaksi akan semakin lambat satu unit partikel 3x3 dengan luas 2000

daripada 3 unit partikel ukuran 1x1 dengan luas yang juga 2000.

b. Suhu, semakin tinggi suhu yang diberikan maka partikel akan bergerak

aktif dan tumbukan menjadi lebih sering terjadi sehingga laju reaksi

akan semakin cepat, dan sebaliknya.

26

c. Katalis, penambahan zat katalis akan mempercepat reaksi tetapi zat itu

sendiri tidak akan ikut dalam pereaksian.

d. Konsentrasi, semakin besar konsentrasi yang diberikan, maka ruang

antar molekul akan semakin sempit, sehingga intensitas tumbukan antar

partikel menjadi semakin sering, akibatnya laju reaksi akan semakin

cepat.

e. Sifat alami reaktan, sebagai contoh bensin putih terbakar perlahan,

sedangkan bensin gas bersifat eksplosif. Fosfor putih dapat terbakar

spontan di udara sedangkan fosfor merah cenderung stabil di udara.

f. Tekanan, semakin besar tekanan yang diberikan maka pendesakan

terhadap partikel akan semakin besar dan ruang antar partikel akan

semakin kecil dan tumbukan akan semakin sering sehingga laju akan

semakin cepat.

g. Volume, cenderung berbanding terbalik dengan tekanan, dimana

semakin kecil volume yang diberikan maka reaksi akan berlangsung

semakin cepat.

h. Pengadukan, semakin lama dan efektif proses pengadukan maka laju

reaksi akan semakin cepat dan sebaliknya semakin cepat dan tidak

efektif proses pengadukan maka laju reaksi juga akan semakin lama.

Kita perlu untuk mempelajari laju reaksi untuk mengetahui prinsip kinetika

reaksi serta laju pada sebuah proses kimia, serta faktor-faktor yang

mempengaruhinya sehingga dapat disesuaikan dalam aplikasi-aplikasi

proses kimia.

3. Jelaskan persamaan Arhennius?

Jawab:

Energi aktivasi adalah energi minimum yang harus dimiliki oleh molekul-

molekul pereaksi (reaktan) untuk menghasilkan reaksi ketika molekul-

molekul tersebut saling bertumbukan. Energi tersebut dapat dinyatakan

dengan persamaan berikut:

27

Ea=−RTln ( kA ) atau k=A e

−EART

Keterangan:

Ea : Energi aktivasi/energi minimum yang dipelukan untuk bereaksi

(Joule/mol)

A : Faktor pre-eksponensial/sterik yang meliputi frekuensi tumbukan

dan orientasinya

R : Konstanta gas ideal (0,082liter atmmol ° K

¿

T : Suhu (K)

Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa :

a. e−EA

RT adalah fraksi molekul yang mempunyai energi sebesar EA atau

lebih besar.

b. EA bertambah, e−EA

RT berkurang, berarti makin banyak energi yang

diperlukan sehingga lebih sukar bagi molekul-molekul untuk mencapai

energi ini.

c. Temperatur bertambah, e−EA

RT bertambah (k bertambah besar).

d. Untuk reaksi yang molekul pereaksinya mempunyai banyak ikatan yang

perlu diputuskan maka energi aktivasinya besar, sedangkan jika hanya

sedikit ikatan yang perlu diputuskan maka energi aktivasinya kecil.

Ada beberapa hal penting mengenai Energi Aktivasi ini, yaitu:

a. Energi aktivasi yang ditentukan secara eksperimen adalah jumlah energi

aktivasi untuk reaksi keseluruhan bukan masing-masing tahap reaksi

(reaksi-reaksi dasar). EA adalah selisih antara energi reaktan dan energi

tertinggi dari keadaan teraktifkan dalam proses tersebut.

b. Energi aktivasi untuk setiap tahap selalu positip.

28

c. Sesuai dengan distribusi Maxwell-Boltzmann dari energi molekular, jika

temperatur dinaikkan, laju reaksi bertambah sebab makin banyak

tumbukan yang mempunyai energi lebih besar dari EA.

29