Laporan Kimdas Laju Reaksi

I. Judul percobaan

: Faktor faktor yang mempengaruhi laju reaksi

II. Hari / tanggal percobaan : Kamis, 25 Oktober 2012

III. Selesai percobaan

: Kamis, 25 Oktober 2012IV. Tujuan percobaan

: Menguji faktor faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu konsentrasi zat pereaksi, luas permukaan sentuhan, temperature dan katalis.

V. Tinjauan pustaka

Laju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi 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.Reaksi kimia merupakan proses perubahan zat-zat pereaksi menjadi produk. Pada waktu reaksi berlangsung, jumlah zat pereaksi akan semakin berkurang sedangkan jumlah produk bertambah. Laju didefinisikan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar salah satu pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar salah satu produk dalam satu-satuan waktu.Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas (M). Dengan demikian maka laju reaksi menyatakan beekurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu (detik). Satuan laju reaksi umumnya dinyatakan dalam satuan mol dm-3det-1 atau mol/liter detik.

Laju reaksi dirumuskan sebagai berikut :

Reaksi : R P

V = -[R]

t

Atau V = + [P]

t

Dengan : R = Pereaksi (reaktan)

P = Produk

v = Laju Reaksi

t = Waktu Reaksi

[R] = Perubahan Konsentrasi Molar Pereaksi

[P] = Perubahan Konsentrasi Molar ProdukSifat sifat reagen: .

1. HCl (Asam Klorida)Asam klorida memiliki ciri khas yaitu berbau menyengat, apabila terkena tangan akan menyebabkan gatal-gatal. HCl merupkan asam monoprotik, yaitu HCl dapat berdisosiasi melepaskan 1 H+. Dalam larutan asam klorida, H+ bergabung dengan larutan air membentuk ion hidronium H3O+HCl + H2O ----> H3O+ + Cl-Asam klorida termasuk asam kuat karena berdisosiasi penuh dalam air. Asam monoprotik memiliki tetapan disosiasi asam ketika garam klorida seperti NaCl ditambahkan ke larutan HCl. Ia tidak akan merubah PH larutan secara signifikan, karena Cl- adalah konjugat basa yang sangat lemah.

2. H2C2O4 (Asam Oksalat)Asam oksalat merupakan senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4 dengan nama sistematis asam etanodeoat. Asam dikarbosilat bisa juga digambarkan dengan rumus HOOC COOH. Merupakan asam organikyang relatif kuat, 10000 kali lebih kuat dari pada asam asetat.3. Na2S2O3 (Natrium trisulfat)- Sebagai komponen penghangat pada tangan dan kimia lainnya.- Menghasilkan panas oleh eksotermik kristalisasi dari super dingin solusi.- Untuk menurunkan tingkat klorin kolam renang.- Sebagai penguji PH larutan dan sebagai zat pemutih.- Untuk menghilangkan noda yodium.- Untuk menunjukkan konsep laju reaksi dalam kimia kelas.Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Laju suatu reaksi dapat dipengaruhi oleh berbagai factor, yaitu konsentrasi, luas permukaan sentuhan, suhu dan katalisator, juga tekanan gas.

1. Konsentrasi

Jika konsentrasi suatu zat semakin besar maka laju reaksinya semakin besar pula dan sebaliknya jika konsentrasi semakin kecil maka laju reaksi makin kecil pula. Untuk beberapa reaksi, laju reaksi dapt dinyatakan dengan persamaan matematika yang dikenal dengan hukum laju reaksi atau persamaa laju reaksi. Pangkat-pangkat dalam laju reaksi dinamakan orde reaksi. Menentukan tingkat reaksi atau orde reaksi dari suatu reaksi kimia pada prinsipnya menentukan seberapa besar pengaruh perubahan konsetrasi pereaksi terhadap laju reaksinya.

Suatu larutan dengan konsentrsi besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat jika dibandingkan dengan larutan yang berkonsentrasi kecil (encer), sehingga lebih mudah dan lebih sering bertumbukan. Itulah sebabnya, makin besar konsentrasi suatu larutan makin besar pula laju reaksinya.

2. Luas Permukaan sentuh

Reaksi dapat berlangsung jika zat-zat pereaksi harus bercampur atau bersentuhan. Reaksi yang berlangsung dalam sistem homogen sangat berbeda denagn reaksi yang berlangsung dalam sistem heterogen. Pada reaksi yang homogen campurannya zatnya berlangsung seluruhnya, hal ini dapat mempercepat berlangsungnya suatu reaksi, karena molekul-molekul itu dapat bersentuhan satu sama lainnya. Dala sistem heterogen, reaksi hanya berlangsung pada bidang-bidang perbatasan dan pada bidang-bidang yang bersentuhan dari kedua fase.

Reaksi kimia dapat berlangsung jika molekul-molekul, atom-atom, atau ion-ion dari zat-zat yang bereaksi berlebih dahulu bertumbukan. Makin halus suatu zat. Maka makin luas permukaannya, makin banyak pula kemungkinan bereaksi dan makin cepat reaksi itu berlangsung.

Contoh reaksi yang heterogen adalah reaksi antara pualam dengan larutan asam klorida. Reaksi serbuk pualam dengan HCl 2M berlangsung lebih cepat daripada reaksi keping pualam dengan HCl 2M. hal itu karena untuk masa yang sama, serbuk mempunya permukaan yang lebih besar daripada keeping. Partikel bagian dalam kepingan harus menunggu sebelum bagian luar habis bereaksi, sedangkan partikel serbuk banyak yang bertumbukan pada waktu yang bersamaan.

3. Suhu

Kecepatan reaksi meningkat dengan naiknya suhu. Biasanya kenaikan suhu sebesar 100C akan menyebabkan kenaikan laju reaksi sebesar 2 atau 3 kali. Kenaikan laju reaksi ini dapat diterangkan dari gerak molekulnya, molekul-molekul dari zat kimia selalu bergerak, karena itu kemungkinan tabrakan antar molekul selalu ada. Enegi yang diperlukan untuk menghasilkan tabrakan ang efektif atau untuk menghasilkan suatu reaksi disebut energi pengaktifan kinetik. Kecepatan reaksi-reaksi dalam suatu sistem homogen pada suatu temperature yang tetap berbanding langsung dengan konsentrasi-konsentrasi zat yang bersenyawa. Sedangkan tiap-tiap konsentrasi tersebut dipangkatkan dengan pangkat yang sama dengan koefisien zat itu dalam perssamaan reaksi yang bersangkutan misalnya

A X + Y

v = K1 . [A]

2A Y + Z

v = K2 . [A]2

A + 3B X + Y + Z

v = K1 . [A] . [B]3

hukum hukum ini dapat ditetapkan bedasarkan teori kinetic yaitu dalam sistem yang homogen molekul molekul itu senantiasa bergerak dengan kecepatan tinggi dengan arah acak sehingga terjadi tumbukkan antara molekul yang satu dengan yang lainnya.

Berdasarkan data eksperimen, laju reaksi akan menjadi dua kali untuk setiap kenaikan suhu 10oC.

v = 2 . t . vo

10

dimana,

v = laju reaksi yang baru

vo = laju reaksi semula

t = kenaikan suhu

4. Katalis

Adalah zat yang mempercepat reaksi, tetapi dianggap tidak ikut bereaksi. Katalis mempercepat reaksi dengan cara menurunkan harga energi pengaktifan (Ea). Contoh : reaksi reaksi metabolisme dalam tubuh dikatalis oleh berbagai jenis enzim.

5. Tekanan gas

jika tekanan gas diperbesar, maka volume gas itu diperkecil, sehingga letak partikel makin berdekatan dan makin mudah bertumbukkan. Jadi, makin besar tekanan gas maka makin cepat reaksinya.

Persamaan laju reaksi menyatakan hubungan konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi. Pangkat konsentrasi disebut orde atau tingkat atau pangkat reaksi, sedangkan jumlah pangkat konsentrasi pereaksi disebut orde total. Factor K dalam factor suhu adalah tetapan jenis reaksi dan mempunyai nilai tertentu untuk setiap jenis reaksi.

Teori Tumbukan ( Collison theory)Teori ini disajikan untuk menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Teori ini meninjau molekul yang menjalani reaksi untuk menjelaskan gejala yang diamati. Teori ini mempostulatkan agar suatu reaksi dapat terjadi, molekul harus bertumbukan satu sama lain dengan energi yang cukup untuk memutus ikatan kimia dalam reaktan Kompleks teraktifkan (activated complex)Spesies yang sangat energetik dan sangat tidak stabil akan terbentuk. Meskipun energinya cukup, tidak semua tumbukan diantara molekul yang bereakssi akan menghasilkan produk. Karena molekul terorientasi ke arah yang salah. Energi aktivasi Ea (activaton energi)Merupakan energi minimum yang dapat menyebabkan laju reaksi. Sebagai contoh analogi adalah seorang pegolf yang bolanya mendarat dalam sebuah bunker di dekat lapangan green. Jika bolanya dipukul diberi energi yang terlalu kecil, bola dengan sendirinya akan kembali ke tingkat awal dalam bunker. Sama halnya jika tumbukan molekul tidak cukup energetik, molekul hanya akan kembali ke dalam keadaan awal meskipun sejenak molekul tersebut berubah bentuk. VI. Cara kerja

A. Alat dan Bahan Percobaan

Labu ukur 250 ml

Stopwatch

Gelas ukur 100 ml

Penjepit

Gelas kimia 100 ml

Mortar + alu

Balon

Tabung reaksi + rak

Pengaduk gelas

HCl 3M. 2M, 1M

Na2S2O3 1 M ; 0,1 M CaCO3 KMnO4 0.01M H2C2O4 0.05 M H2SO4 0.01 MB. Alur Percobaan1.

tambah 10 ml airtambah 15 ml airtambah 25 ml air

Di tambahkan 5ml HCl 3 M

Kocok sampai homogeny

Jalan stopwatch tepat saat HCl ditambahkan dan berhenti saat terjadi kekeruhan

2.

Diisikan kedalam labu

Dimasukkan butiran CaCO3 kedalam balon

Dipasang balon di atas labu yang berisi HCl, reaksi terjadi pada saat marmer jatuh kedalam HCl

3. Langkah 1

ditambahkan

catat suhu awal (T1)

tambahkan

jalankan stopwatch saat tetesan terakhir

Langkah 2

dan

panaskan hingga suhunya 40, 45, 50 oC

ditambah

jalankan stopwatch saat tetesan terakhir

4. tanpa katalis

ditambahkan

ditambahkan

jalankan stopwatch saat tetesan terakhir dan hentikan ketika warna pudar

Dengan katalis

ditambah

ditambah

ditambah

jalankan stopwatch teat saat penamban KMnO4 dan berhenti saat warna permanganat pudar

VII. Hasil pengamatanNOAlur percobaanHasil pengamatanDugaan reaksiKesimpulan

Ta= 07.69 sekonTa= 18.03 sekonTa= 18.95 sekon Ta= 32.06 sekon Na2S2O3(aq)+2HCl(aq)2NaCl (aq)+S(aq)+SO2(g) + H2O(l)jika konsentrasi suatu zat semakin besar maka laju reaksinya semakin besar pula dan sebaliknya jika konsentrasi semakin kecil maka laju reaksinya semakin kecil pula

1. Waktu yang diperlukan agar balon berisi gas CO2 dengan mereaksikan marmer butiran dengan HCl adalah 7.54 menit2. waktu yang diperlukan agar balon berisi gas CO2 dengan mereaksikan serbuk marmer dengan HCl adalah 5.42 menit

CaCO3(S)+2HCl(aq) CaCl3(aq)+H2O(l) + CO2(g) Marmer yang berbentuk serbuk mempunyai laju reaksi lebihcepat dibandingkan butirannya karena permukaan yang lebih besar sehingga tumbukannya juga lebih besar

T(30)=8.32 menitT(35)=6.48 menit

T(40)=2.30 menit

T(45)=1.19menit

T(50)=34,2 sekon KMnO4(aq)+5H2C2O4(aq) 3H2SO4(aq)2MnSO4(aq) +10CO2(g) + K2SO4(aq) + 8H2O(l) reaksi yang terjadi pada suhu air mendidih lebih cepat dari suhu kamar. pada suhu tinggi energy bertambah sehingga reaktan menjadi lebih aktif mengadakan tumbukan dengansesame reaktan. Sehingga memperbesar suhu makareaksi akan lebih cepat.

Tanpa katalis T1=14.33 menit

T2=05.40 menit

T3=02.57 menit

T4=02.31 menit

T5=02.15 menit

T6=01.25 menit

T7=01.06 menit

T8=00.44 menit

T9=00.28 menitT10=00.15 menitDengan katalis

T1=04.56 menit

T2=01.45 menit

T3=01.29 menit

T4=01.06 menit

T5=00.55 menitT6=00.41 menit

T7=00.24 menit

T8=00.18 menit

T9=00.11 menit

T10=00.07 menit

2KMnO4(aq)+5H2C2O4(aq) +3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + 10 CO2(g) + K2SO4(aq)+8H2O(l)Saat percobaan menggunakan katalis waktu yang diperlukan lebih cepat dari pada tanpa katalis karena katalis berfungsi mempercepat laju reaksi

VIII. Analisis Data

1. Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi

Reaksi : Na2S2O3(aq)+ 2HCl(aq)2NaCl (aq)+S(aq)+SO2(g) + H2O(l)Berdasarkan percobaan tersebut diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabung A: waktu yang diperlukan untuk mereaksikan Na2S2O3 dengan HCl adalah 07.69 sekon

Tabung B: waktu yang diperlukan untuk mereaksikan Na2S2O3, HCl dan 10 ml H2O adalah 18.03 sekon. Tabung C: waktu yang diperlukan untuk mereaksikan Na2S2O3, HCl dan 15 ml H2O adalah 18.95 sekon.

Tabung D: waktu yang diperlukan untuk mereaksikan Na2S2O3, HCl dan 25 ml H2O adalah 32.06 sekon.

2. Pengaruh luas permukaan sentuhan pada laju reaksi

Reaksi : CaCO3(S)+2HCl(aq) CaCl3(aq)+H2O(l) + CO2(g)

a. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan antara butiran CaCO3 dan HCl adalah 7.54 menitb. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan antara serbuk CaCO3 dan HCl adalah 5.42 menit

3. Pengaruh temperature pada laju reaksi

Reaksi : KMnO4(aq)+5H2C2O4(aq)+ 3H2SO4(aq)2MnSO4(aq) +10CO2(g) + K2SO4(aq) + 8H2O(l)1. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan KMnO4 dan H2C2O4 pad suhu ruangan 30 adalah 8.32 menit2. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan KMnO4 dan H2C2O4 pada suhu 35 adalah 6.48 menit

3. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan KMnO4 dan H2C2O4 pada suhu 40 adalah 2.30 menit

4. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan KMnO4 dan H2C2O4 pada suhu 45 adalah 1.19 menit

5. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan KMnO4 dan H2C2O4 pada suhu 50 adalah 34,2 sekon

4. Pengaruh katalis pada laju reaksi

Reaksi : 2KMnO4(aq)+5H2C2O4(aq) +3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + 10 CO2(g) + K2SO4(aq)+8H2O(l)

Tanpa katalis

1. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan 1 tetes KMnO4, 2 tetes H2C2O4 dan 2 tetes H2SO4 adalah 14.33 menit 2. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan 2 tetes KMnO4, 2 tetes H2C2O4 dan 2 tetes H2SO4 adalah 05.40 menit

3. Waktu yang diperlukan untuk mereaksikan 3 tetes KMnO4, 2 tetes H2C2O4 dan 2 tetes H2SO4 adalah 02.57 menit








Dengan katalis











5 ml Na2S2O3 1 M

D

C

A

B

Waktu (t)

10 ml HCl 1 M

Waktu (t)

2 tetes H2C2O4 encer

2 tetes H2SO4 0,5 M

1 tetes KMnO4 encer

Waktu (t) reaksi

2 tetes H2C2O4 encer

2 tetes H2SO4 0,5 M

1 tetes KMnO4 encer

Waktu (t) reaksi

2 tetes H2C2O4

2 tetes H2SO4

1 tetes KMnO4 encer

Waktu masing-masing reaksi

2 tetes H2C2O4

2 tetes H2SO4

1 tetes MnSO4

1 tetes KMnO4 encer

Waktu masing-masing reaksi

Documents

Laporan Kimdas Laju Reaksi