Download docx - Lapres Dinamika Laju Reaksi

Transcript
Page 1: Lapres Dinamika Laju Reaksi

LAPORAN PRAKTIKUM

DINAMIKA KIMIA

JUDUL PERCOBAAN :

LAJU DAN ORDE REAKSI DEKOMPOSISI H2O2

Nama : Faizatul Muthiah

NRP : 1413100038

Tanggal Praktikum : 17 Maret 2015

Nama Asisten : Mbak Mada

Tanggal Pengumpulan : 07 April 2015

LABORATORIUM FUNDAMENTAL KIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2015

Page 2: Lapres Dinamika Laju Reaksi

I. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan dari percobaan ini untuk menentukan laju dan orde reaksi dekomposisi hydrogen peroksida.

II.TEORI DASAR

Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi persatuan waktu. Laju rekasi kimia terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau konsentrasi molekul produk terhadap waktu. Laju rekasi tidak tetap, melainkan berubah terus menerus seiring dengan perubahan konsentrasi (Chang,2006).

Persamaan umum laju reaksi adalahv = k [A][B]

Koefisien k disebut konstanta laju, yang tidak bergantung pada konsentrasi (tetapi bergantung pada temperatur). Lain halnya dengan orde dari suatu reaksi kimia, orde reaksi nilainya ditentukan secara percobaan dan tidak dapat diturunkan secara teori, walaupun stokhiometrinya telah diketahui (Atkins, 1996).

Laju/kecepatan berkurangnya konsentrasi reaktan tiap satuan waktu (-∆M/∆t). Laju/kecepatan bertambahnya konsentrasi produk tiap satuan waktu (+∆M/∆t). Dari reaksi:

A(aq) + B(aq) → C(aq) + D(aq)

Secara umum, laju reaksi dirumuskan dengan:V = k [A]m[B]n              dimana       v = laju reaksi (M/det)K = v/[A]m[B]n                                  K = tetapan laju reaksi (/det)                                                 [A],[B] = konsentrasi zat (M)                                                m,n = orde reaksi/tingkat reaksiBesar kecilnya nilai dari laju dari suatu reaksi kimia dapat ditentukan dalam beberapa

faktor, antara lain sifat pereaksi, suhu, katalis dan konsentrasi pereaksi. Dalam  sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada yang kurang reaktif, misalnya bensin lebih cepat terbakar daripada minyak tanah. Berdasarkan suhunya, hampir semua pereaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan, karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, akibatnya, jumlah energi tabrakan bertambah besar. Dalam katalis, laju reaksi dapat dipercepat dengan menambah zat yang disebut katalis. Katalis sangat diperlukan dalam reaksi organik, termasuk dalam organisme. Sedangkan pada konsentrasi pereaksi, dua molekul yang akan bereaksi harus bertabrakan langsung. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan tabrakan sehingga akan mempercepat reaksi (Syukri, 1999).

Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. beberapa di antaranya adalah :

1. Ode nolReaksi dikatakan berorde nol terhadap salah satu satu pereaksinya apabila

perubahan konsentrasi pereaksi tersebut tidak mempengaruhi lau reaksi. Persamaan laju reaksi yang berorde 0 yaitu v = k [A]0.

2. Orde satuSuatu reaksi dikatan berorde satu terhadapa salah satu pereaksinya jika laju reaksi

berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi tersebut. Jika konsentrasi pereaksi tersebut dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau tiga kalinya. Persamaan laju reaksi yaitu v = k [A] .

Page 3: Lapres Dinamika Laju Reaksi

3. Orde duaSuatu reaksi dikatakan berorde dua terhadap salah satu pereaksi jika aju reaksi

merupakan pangkat dua dari konsentrasi pereaksi itu. Apabila konsentasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 32 atau 9 kali lebih besar.

(Syukri.1999).

III. PROSEDUR PERCOBAAN

Gambar 3.1 Susunan Alat Dekomposisi H2O2

Di susun peralataan seperti gambar 3.1 dan dipastikan tidak ada kebocoran pada rangkaian alat tersebut.

a. Laju reaksi

- Di masukkan dalam Labu erlenmeyer- Di campurkan dengan digoyangkan perlahan- Ditambahkan X ml H2O2

- Ditutup dan digoyangkan- Diamati setiap penurunan 1 ml- Di catat waktunya

Buret

Selang penyalur O2

Corong Pisah yang berisi air H2O

Selang Penyalur Air H2O

Erlenmeyer

A ml Air Destilat B ml Larutan KI 0,1 M

HASIL 1

Page 4: Lapres Dinamika Laju Reaksi

Volume larutan menggunakan variasi sebagai berikut- Larutan 1 : 5 ml KI, 10 ml H2O2, dan 5 ml H2O - Larutan 2 : 10 ml KI, 5 ml H2O2, dan 5 ml H2O - Larutan 3 : 5 ml KI, 5 ml H2O2, dan 10 ml H2O

b. Efek suhu

- Di masukkan dalam Labu erlenmeyer- Di campurkan dengan digoyangkan perlahan

dalam gelas beker yang telah berisi air dengan suhu 40℃. Di tunggu hingga suhu merata di larutan

- Ditambahkan X ml H2O2

- Ditutup dan digoyangkan- Diamati setiap penurunan 1 ml- Di catat waktunya

c. Identifikasi Katalis

- Dimasukkan 5ml 0.1 M KI ke dalam labu erlenmeyer- Ditambahkan 10ml H2O, di goyangkan hingga kedua larutan tercampur- Ditambahkan 5ml H2O2 3% dan ditutup labu erlenmeyer- Digoyangkan Labu erlenmeyer agar reaksi berlangsung- Diamati perubahan ketinggian air di buret. Setelah ketinggian air d buret

telah menurun sebanyak 2ml, kemudian dimulailah di catat waktu yang diperlukan agar air bergerak turun sebanyak 1 ml

- Di catat waktu untuk penurunan sebesar 1 ml air di dalam buret hingga ketinggian air diburet telah turun sebanyak 4 ml.

Hasil

Hasil 1/2

A ml Air Destilat B ml Larutan KI 0,1 M

HASIL 2

Page 5: Lapres Dinamika Laju Reaksi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

a. Analisa Data

Dari Percobaan yang telah dilakukan didapatkan data waktu bertambahnya 1 ml O2

yang di ketahui dari penurunan 1 ml air dalam buret, datanya sebagai berikut:

Pada suhu Kamar (31℃)

Tabel 4.1 Data hasil percobaan pada suhu kamar (31℃)No

.

Larutan t1 (s) t2 (s) t3 (s) t4 (s)

1 Larutan 1 15.39 16.20 16.96 17.63

2 Larutan 2 21.95 23.19 20.16 18.06

3 Larutan 3 34.71 28.64 35.15 33.46

Pada Suhu 43℃Tabel 4.2 Data hasil percobaan pada suhu 43℃No

.

Larutan t1 (s) t2 (s) t3 (s) t4 (s)

1 Larutan 3 19.60 15.02 15.01 15.03

b. Pembahasan

Pada percobaan Laju dan Orde Reaksi Dekomposisi H2O2 bertujuan untuk menentukan laju dan orde reaksi dekomposisi hidrogen peroksida. Pada percobaan ini yang diamati adalah bertambahnya volume O2 ketika reaksi dekomposisi berlangsung.

H 2 O2 H 2O /KI→

12

O2 (g)+H 2 Oaq

Volume O2 ini dapat diketahui dari penurunan air yang ada didalam buret. Sebelum waktu dimulai, ditunggu agar air dalam buret telah mengalami penurunan sebanyak 2 ml, hal ini karena O2 akan mengisi terlebih dahulu ruang dalam selang yang menuju buret sebelum sampai ke buret, sehingga pencatatan waktu untuk penambahan O2 akan tidak akurat. Setelah mencapai 2 ml waktu dimulai dan dicatat waktu yang diperlukan untuk air mengalami penurunan sebesar 1 ml yang menunjukan bahwa O2 juga telah dihasilkan sebanyak 1 ml. Percobaan dilakukan sampai air mengalami penurunan sebanyak 4 kali.

Pada percobaan ini digunakan KI sebagai katalis dalam Laju reaksi. Katalis ini dapat menigkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi sehingga reaksi lebih cepat. Laju reaksi juga dipengaruhi oleh konsentrasi, semakin banyak H2O2

maka reaksi juga akan semakin cepat. Fungsi dari penambahan H2O adalah sebagai pelarut.

Page 6: Lapres Dinamika Laju Reaksi

Pada percobaan ini didapatkan hasil larutan 1 menghasilkan laju rekasi 0,060 ml/s, untuk larutan 2 adalah 0,047 ml/s dan larutan 3 adalah 0,030 ml/s. Larutan 1 mempunyai laju reaksi lebih besar dari pada larutan 3 karena mempunyai jumlah H2O2

yang lebih besar dengan jumlah KI yang sama. Hal ini membuktikan bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi. Larutan 2 juga mengasilkan laju yang besar dibandingkan dengan larutan 3 karena pada larutan 2 menggunakan KI yang lebih banyak dari larutan 3 dengan jumlah H2O2 yang sama, hal ini membuktikan laju reaksi juga bergantung adanya katalis. Setelah laju reksi diketahui maka orde rekasi juga dapat dihitung dan menghasilkan orde untuk H2O2 adalah 1.

Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap laju rekasi maka percobaan dilakukan pada suhu 43℃ dengan pemanasan terlebih dahulu. Pada suhu ini didapatkan laju rekasi pada larutan 3 adalah 0,062ml /s. Dengan kenaikan suhu menghasilkan laju reaksi dan konstanta yang lebih besar dibanding dengan suhu kamar, hal ini membuktikan bahwa suhu dapat mempengaruhi laju reaksi, dimana semakin tinggi suhunya kecepatan reaksi akan semakin besar.

Pada percobaan ini juga di tambahkan Hg(NO3)2 untuk menguji adanya katalis Iodida pada larutan yang tidak dikonsumsi langsung saat reaksi dan Iodida ini akan membentuk endapan HgI bila ditambahkan Hg(NO3)2 . Reaksinya,

I- (aq) + Hg(NO3)2(aq) HgI(s) + 2(NO3)-

(aq)

Setelah penambahan Hg(NO3)2 Larutan 1 dan 2 terdapat endapan orange dan larutan 3 terdapat endapan kuning muda. Saat reaksi dilakukan pada suhu yang lebih tinggi juga terdapat endapan orange pada larutan 3 dan larutan yang lain juga terdapat endapan. Hal ini menandakan terdapat KI pada larutan tersebut yang tidak ikut bereaksi. Jadi fungsi KI disini sebagai katalis agar O2 dan H2O lebih cepat terbentuk.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan

- Orde rekasi dari H2O2 adalah 1- Persamaan laju yang diperoleh adalah

v=k [ H 2 O 2 ]1

- Semakin tinggi suhu semakin cepat laju. Semakin banyak katalis dapat mempercepat laju reaksi dan semakin banyak konsentrasi H2O2 juga akan mempercepat laju reaksi.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1996. “Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat”. Erlangga. JakartaChang, Raymond. 2006 . “Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti Jilid 2”. Jakarta :

ErlanggaSyukri.1999. “Kimia Dasar 2”, ITB Press, Bandung

Page 7: Lapres Dinamika Laju Reaksi

LAMPIRAN

A. Perhitungan dan grafik Laju reaksi

Larutan 1

5 ml KI 0,1 M ; 5 ml H2O ; 10 ml H2O2 3% ; pada suhu kamar

No. Volume O2 (ml) Waktu (s)1 2 02 3 15.393 4 31,594 5 48,285 6 65,91

0 10 20 30 40 50 60 700

2

4

6

8

f(x) = 0.0606730821467487 x + 2.0442638700817R² = 0.999346336039098

Larutan 1 pada suhu kamar

Larutan 1Linear (Larutan 1)Linear (Larutan 1)

t(sekon)

V O

2 (m

l)

Dari grafik diketahui Laju Rekasinya adalah 0,060 ml/s

Larutan 2

10 ml KI 0,1 M : 5 ml H2O : 5 ml H2O2 3% ; pada suhu kamar

No. Volume O2 (ml) Waktu (s)1 2 02 3 21.953 4 45,144 5 65,305 6 83,36

Page 8: Lapres Dinamika Laju Reaksi

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

2

4

6

8

f(x) = 0.047497176668515 x + 1.95049682675358R² = 0.997773190275494

Larutan 2 pada suhu kamar

larutan 2Linear (larutan 2)Linear (larutan 2)

t(sekon)V

O2

(ml)

Dari Grafik diketahui Laju Reaksinya 0,047 ml/s

Larutan 3

5 ml KI 0,1 M : 10 ml H2O : 5 ml H2O2 3% ; pada suhu kamar

No. Volume O2 (ml) Waktu (s)1 2 02 3 34.713 4 63,354 5 98,55 6 131,96

0 20 40 60 80100

120140

0

2

4

6

8

f(x) = 0.0304433358806004 x + 2.00303893957613R² = 0.999302500280709

Larutan 3 pada Suhu kamar

Larutan 3Linear (Larutan 3)

t (sekon)

V O

2 (m

l)

Dari Grafik diketahui Laju Reaksinya adalah 0,030 ml/s

B. Perhitungan Orde Reaksi

Larutan Volume KI (ml) Volume H2O2 (ml) Laju Rekasi (ml/s)

1 5 10 0,060

2 10 5 0,047

3 5 5 0,030

Page 9: Lapres Dinamika Laju Reaksi

v 1v 3

=k [ H 2 O2 ]x

k [ H 2 O2 ]x

0,060 ml/ s0,030 ml/ s

=k [ 10 ml ]x

k [ 5 ml ]x

2=2x

x=1

Jadi, orde untuk untuk H2O2 adalah 1.

C. Perbandingan Grafik antara Suhu kamar dan suhu 43℃Pada suhu 40℃, untuk larutan 1 menghasilkan data dan grafik sebagai berikut

No. Volume O2 (ml) Waktu (s)1 2 02 3 19.603 4 34.624 5 49.635 6 64.66

0 10 20 30 40 50 60 7001234567

f(x) = 0.0625482585230255 x + 1.89199859125699R² = 0.996706499564411f(x) = 0.0625482585230255 x + 1.89199859125699R² = 0.996706499564411

Larutan 3 pada suhu 43 C

Larutan 3 pada suhu 43 CLinear (Larutan 3 pada suhu 43 C)Linear (Larutan 3 pada suhu 43 C)

t (sekon)

V O

2 (m

l)

Dari grafik didapatkan laju reaksinya adalah 0,062 ml/s

Page 10: Lapres Dinamika Laju Reaksi

NILAI PERCOBAAN :

Tes Pendahulua

n

Kerja Laporan Praktikum

Nilai Akhir

(0-100) (0-100) (0-100)

Mengetahui

Asisten, Praktikan,

Faizatul Muthiah1413100038