LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
PERCOBAAN 4
KINETIKA
REAKSI
OLEH
KELOMPOK 2
KELAS C
ARIEF PRATAMA
AVISHA (1407122976)
MAGGIE DARLENE LAUTAMA (1407113363)
ROHAYA (1407123782)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
TujuanPercobaan
1.
Mempelajaripengaruhperubahankonsentrasipadalajureaksi.
2.
Mempelajaripengaruhsuhupadalajureaksi.
1.2
LandasanTeori
1.2.1
Kinetika Kimia
Kinetika kimia adalah bahagian ilmu kimia fisika yang mempelajari laju
reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya serta penjelasan hubungannya
terhadap mekanisme reaksi (Bahnur, 2008).
Kinetika kimia disebut juga dinamika kimia, karena adanya gerakan molekul,
elemen atau ion dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi sebagai fungsi waktu.
Mekanisme reaksi dapat diramalkan dengan bantuan pengamatan dan pengukuran
besaran termodinamikasuatu reaksi, dengan mengamati arah jalannya reaktan
maupun produk suatu sistem. Berdasarkan penelitian yang mula – mula dilakukan
oleh Wilhelmy terhadap kecepatan inversi sukrosa, ternyata kecepatan reaksi
berbanding lurus dengan konsentrasi / tekananzat – zat yang bereaksi. Laju
reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau tekanan dari produk atau
reaktan terhadap waktu (Solehah, 2008).
1.2.2
LajuReaksi
Laju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya pereaksi (reaktan) atau
terbentuknya produk reaksi. Dapat dinyatakan dalam satuan mol/L atau
atm/s.Hukum laju reaksi adalah persamaan yang mengaitkan laju reaksi dengan
konsentrasi molar atau tekanan parsial pereaksi dengan pangkat yang sesuai.
Persamaan laju atau Hukum laju diperoleh dari
hasil eksperimen. Persamaan laju reaksi dinyatakan dalam bentuk
diferensial atau bentuk integral (Aguspur, 2009).
Pengetahuan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi berguna dalam
mengontrol kecepatan reaksi berlangsung cepat, seperti pembuatan amoniak dari
nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan zat tertentu. Akan tetapi
kadangkala kita ingin memperlambat laju reaksi, seperti mengatasi berkaratnya
besi, memperlambat pembusukan makanan oleh bakteri, dan sebagainya (Bahnur,
2008).
Dalam membahas reaksi
kesetimbangan kimia telah ditekankan bahwa reaksi ke kanan maupun ke kiri dapat
terjadi begitu produk terbentuk, produk ini dapat bereaksi kembali menghasilkan
reaktan semula.
Laju
bersih ialah:
Laju
bersih = laju ke kanan – laju ke kiri
Bila
terdapat reaksi sebagai berikut:
aA + bB ->
cC + dD
dimana
a, b, c, dan d adalah koefisien reaksi dan A, B adalah reaktan dan C, D adalah
produk reaksi. Laju reaksi dapat didefinikan sebagai pengurangan reaktan tiap
satuan waktu dan derumuskan sebagai:
 |
2
…………….....……...(1.1)
ataudidefinisikansebagaipenambahanjumlahproduktiapsatuanwaktudandirumuskansebagai:
3
………...........………(1.2)
Tanda minus (-)
digunakanpadareaktandisebabkanjumlahreaktansetelah t
detikakanlebihkecildibandingandenganjumlahreaktanpada to (waktuawal)
sehinggauntukmendapatkanhasil v yagbernilaipositifmakaharusditambahkantanda
minus. Nilai v yang dicaridarikeempatcaradiatasyaitudenganmemakai [A], [B],
[C], dan [D] akanmemilikinilai yang sama (Aguspur, 2009).
Ada sejumlahvariabel yang
mempengaruhilajureaksi, yang utamanyaadalahsebagaiberikut:
1. Konsentrasi
Sebuah konsentrasi yang lebih tinggi dari reaktan
menyebabkan tabrakan yang lebih efektif per satuan waktu, yang mengarah ke laju
reaksi meningkat (kecuali untuk nol reaksi order). Demikian
pula, konsentrasi produk lebih tinggi cenderung
dikaitkan dengan laju reaksi yang lebih rendah. Gunakan tekanan parsial reaktan
dalam keadaan gas sebagai ukuran konsentrasi mereka.
2. Kondisi Fisika
Suhu dan tekanan mempengaruhi laju reaksi. Biasanya,
peningkatan suhu ini disertai dengan peningkatan laju reaksi.
Suhu adalah ukuran energi kinetik dari suatu sistem, suhu jadi lebih tinggi
berarti energi kinetik yang lebih tinggi rata-rata molekul dan tabrakan lebih
banyak per satuan waktu. Sebagai aturan umum praktis untuk sebagian (tidak
semua) reaksi kimia adalah bahwa tingkat di mana hasil reaksi kira-kira akan
berlipat ganda untuk setiap kenaikan 10°C pada suhu. Setelah suhu mencapai
titik tertentu, beberapa spesies kimia boleh diubah (misalnya, denaturing protein) dan reaksi kimia
akan memperlambat atau menghentikan. Hubungan antara suhu dan tetapan laju
reaksi dipelajari oleh Svante Arrhenius (1889), kimiawan Swedia, melalui
persamaan Arrhenius:
k = Ae
–Ea/RT................................................................ (1.3)
k = tetapan laju
reaksi
Ea = energi pengaktifan reaksi
A = tetapan
Arrhenius
T = suhu dalam K
R =
tetapan gas ideal
Energi pengaktifan adalah energi minimum agar molekul-molekul dapat
bereaksi. Semakin tinggi suhu, nilai eksponen negatif semakin kecil, sehingga
nilai k semakin besar, yang berarti bahwa laju semakin cepat. Hubungan Arrhenius dapat dibuat grafik linier antara lnk dengan 1/T (K-1).
Gambar 1.1 Grafik hubungan
konstanta laju reaksi dengan suhu
3. Intensitas Radiasi
Sinar matahari atau sinar lampu juga dapat mempengaruhi laju reaksi.
Umumnya pengaruh ini sedikit diperhatikan hanya untuk mempelajari pengaruh
fotokimia. Kekuatan sinar di dalam spektrofotometri yang menggunakan sinar
monokromatik tidak diharapkan.
4. Sifat-Sifat Pelarut.
Laju reaksi tergantung dari kepolaran pelarut, viskositas, jumlah donor
elektron, dan sebagainya. Penambahan suatu elektrolit dapat memperkecil atau
menaikkan suatu laju reaksi (pengaruh garam), dan demikian pula adanya buffer (Bahnur, 2008).
5. Kehadiran Katalis dan Pesaing
Katalis
(misalnya, enzim) menurunkan energi aktivasi reaksi kimia dan meningkatkan laju
reaksi kimia tanpa dikonsumsi dalam proses. Katalis bekerja dengan meningkatkan
frekuensi tabrakan antara reaktan, mengubah orientasi reaktan sehingga tabrakan
lebih efektif, mengurangi ikatan intramolekul dalam molekul reaktan, atau
menyumbangkan rapatan elektron ke reaktan. Kehadiran katalis membantu reaksi
untuk melanjutkan lebih cepat untuk keseimbangan. Selain katalis, spesies kimia
lainnya dapat mempengaruhi reaksi. Jumlah ion hidrogen (pH larutan mengandung
air) dapat mengubah tingkat reaksi. Spesies kimia lain mungkin bersaing untuk
reaktan atau mengubah orientasi, ikatan, kerapatan elektron, dll, sehingga
mengurangi laju reaksi(Marie,
2008).
Orde reaksi adalah jumlah eksponen faktor konsentrasi
yang terdapat dalam hukum laju reaksi itu. Secara teoritis orde reaksi
merupakan bilangan bulat, namun dari hasil eksperimen, dapat berupa bilangan
pecahan atau nol. Orde reaksi ditentukan dengan percobaan (Solehah, 2008).
BAB II
METODOLOGI PERCOBAAN
2.1
Alat- alat
1. Gelas
Ukur 100 ml 5. Pipet Tetes
2. Water
Bath 6.
Termometer
3. Gelas
Piala 600 ml 7. Batang Pengaduk
4.
Tabung Reaksi
2.2
Bahan- bahan
1. Na2S2O3
0,25 M
2. HCl
1,0 M
3. Aquadest
2.3
ProsedurPercobaan
2.3.1 Pengaruh
Konsentrasi terhadap Laju Reaksi
1.
50
ml Na2S2O3 0.25 M
ditempatkan didalam gelas ukur 100 ml yang mempunyai alas rata
2.
Gelas
ukur tadi ditempatkan diatas sehelai kertas putih tepat diatas tanda silang
hitam yang dibuat pada kertas tersebut, sehingga dilihat dari atas melalui
larutan tiosulfat, terlihat jelas tanda silang tadi.
3.
2
ml HCL 0.1 M ditambahkan dan ditepatkan ketika penambahan dilakukan, stopwatch
dinyalakan. Campuran diaduk agar larutan jadi merata, sementara pengamatan dari
atas tetap dilakukan.
4.
Waktu
yang diperlukan dicatat sampai tanda silang hitam tidak dapat lagi diamati dari
atas
5.
Diukur
suhu larutan dan dicatat.
2.3.2 Pengaruh
Waktu terhadap Laju Reaksi
1. 10
ml larutan tiosulfat dimasukkan kedalam gelas ukur, diencerkan volumenya
mencapai 50 ml.
2. 2 ml
HCL 1 M diukur, dimasukkan kedalam tabung reaksi. Gelas ukur dan tabung reaksi
ditempatkan pada pengangas air yang bersuhu ± 350 C. Kedua larutan
dibiarkan beberapa menit, sampai suhu mencapai kesetimbangan. Suhu kedua
larutan diukur dan di catat.
3. Asam
ditambahkan kadalam larutan tiosulfat, stopwatch dinyalakan pada saat
bersamaan. Larutan diaduk, tempatkan diatas tandsa silang hitam. Waktu yang
dibutuhkan dicatat sampai tanda silang tak lagi terlihat dari atas.
4. Langkah
diatas diulangi untuk berbagai suhu sampai 65 0 C (lakukan untuk
empat suhu yang berbeda).
3.4
Pengamatan
Dari hasil percobaan
Larutan Na2S2O3 tidak berwarna (bening).
Tetapi ketika Larutan Na2S2O3 ditambahkan HCl
1,0 M, larutan berubah menjadi keruh atau putih susu. Pada percobaan digunakan
konsentrasi yang berbeda-beda, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk setiap
perlakuan berbeda-beda. Semakin tinggi konsentrasi tiosulfat maka waktu yang
dibutuhkan semakin cepat.
BAB III
HASIL DAN DISKUSI
3.1 Hasil
3.1.1 Pengaruh Konsetrasi terhadap Laju Reaksi
Tabel 3.1 Pengaruh Konsentrasi terhadap Laju
Reaksi
Sistem
|
Konsentrasi Relatif Tiosulfat (M)
|
Waktu
(detik)
|
1/Waktu
(det-1)
|
1
|
0,25
|
16
|
0,06250
|
2
|
0,2
|
18
|
0,05555
|
3
|
0,15
|
22
|
0,04545
|
4
|
0,1
|
26
|
0,03846
|
5
|
0.05
|
52
|
0.01923
|
6
|
0.025
|
100
|
0,01000
|
3.1.2 Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi
Tabel 3.2 Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi
No.
|
Suhu (oC)
|
Suhu (oK)
|
1/Suhu
(oK)
|
Waktu
(detik)
|
1/Waktu
(det-1)
|
Log 1/Waktu
(det-1)
|
1
|
35
|
308
|
0,0032468
|
38
|
0,0263
|
-1,5797
|
2
|
42
|
315
|
0,0031796
|
28
|
0,0357
|
-1,4471
|
3
|
49
|
322
|
0,0031056
|
16
|
0,0625
|
-1,2041
|
4
|
56
|
329
|
0,0030395
|
12
|
0,0833
|
-1,0791
|
5
|
65
|
338
|
0,0029586
|
8
|
0,125
|
-0,9031
|
4.2 Diskusi
Pada percobaan pertama yaitu pengaruh konsentrasi
terhadap laju reaksi, pengujian dilakukan dengan cara pencampuran larutan
tiosulfat yang konsentrasi nya berbeda – beda dengan 2 ml HCl 1,0 M. Waktu yang
dibutuhkan agar tanda silang pada kertas tidak terlihat lagi dicatat. Pada
percobaan ini kita mengukur waktu yang diperlukan agar kolodi mencapai
intensitas tertentu atau disebut reaksi semi kuantitatif.
Gambar 3.1 Grafik Hubungan Waktu dengan Volume Na2S2O3
Dari Grafik dapat diketahui bahwa waktu terlama agar
tanda x pada kertas tidak terlihat lagi yaitu pada volume terkecil dan waktu
tercepat agar tanda x pada kertas tidak terlihat lagi adalah pada volume
terbesar. Sehingga dapat disimpulkan semakin banyak zat terlarut, maka waktu
yang dibutuhkan akan semakin kecil sehingga laju reaksi akan semakin besar. Hal
ini disebabkan karena banyaknya partikel yang memungkinkan lebih banyak
tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan sehingga waktu yang diperlukan
lebih singkat atau cepat.
Pada percobaan kedua
yaitu pengaruh suhu terhadap laju reaksi, dilakukan dengan cara memanaskan
larutan tiosulfat dan HCl dengan suhu 35oC hingga 65oC.
Pada suhu 35oC diperoleh waktu sebesar 38 detik dan pada suhu 65oC
diperoleh waktu 8 detik.
 |
Gambar 3.2 GrafikPengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi
Sehingga diperoleh
kesimpulan bahwa semakin tinggi suhu maka waktu yang diperlukan semakin cepat
sehingga laju reaksi yang diperoleh semakin tinggi. Kenaikan
suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhuenergi kinetik
partikel zat-zat meningkaat sehingga memungkinkan semakin banyak tumbukan
efektif yang menghasilkan perubahan. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi yang
digambarkan oleh Arrhenius. Persamaan tersebut menunjukkan bahwa suhu
mempengaruhi nilai konstanta laju reaksi.
DAFTAR PUSTAKA
Bahnur, Tirena.
2008. KinetikaReaksiErlementer.
Jakarta :Gramedia.
Helmentisne,
Marie. 2008.
KinetikaReaksi Modern. Jakarta : Erlangga.
Solehah, Amalia. 2008. Kinetika Kimia. Jakarta : Erlangga.
Yelmida. 2015. Penuntun
Praktikum Kimia Fisika. Pekanbaru
: UNRI press.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Semakin banyak
zat terlarut maka waktu yang dibutuhkan semakin kecil sehingga laju reaksi akan
semakin besar.
2. Semakin tinggi suhu maka waktu yang dibutuhkan semakin
cepat sehingga laju reaksi semakin tinggi.
4.2 Saran
1. Praktikan harus teliti pada saat melakukan praktikum
2. Praktikan harus selalu memerhatikan waktu dan suhu agar hasil yang diperoleh maksimal
LAMPIRAN
PERHITUNGAN
a.
Pengaruh Konsentrasi terhadap Laju Reaksi
- 1/waktu = 1/16 = 0,06250 det-1
- 1/waktu = 1/18 = 0,05555 det-1
- 1/waktu = 1/22 = 0,04545 det-1
- 1/waktu = 1/26 = 0,03846 det-1
- 1/waktu = 1/52 = 0,01923 det-1
- 1/waktu = 1/100 = 0,01000 det-1
b. Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi
- 1/suhu = 1/308 = 0,0032468 oK
- 1/suhu = 1/315 = 0,0031796oK
- 1/suhu = 1/322 = 0,0031056oK
- 1/suhu = 1/329 = 0,0030395oK
- 1/suhu = 1/338 = 0,0029586oK
- 1/waktu = 1/38 = 0,0263 det-1
- 1/waktu = 1/28 = 0,0357 det-1
- 1/waktu = 1/16 = 0,0625 det-1
- 1/waktu = 1/12 = 0,0833 det-1
- 1/waktu = 1/8 = 0,125 det-1
- log 1/waktu = log 0,0263= -1,5797 det-1
- log 1/waktu = log 0,0357= -1,4471 det-1
- log 1/waktu = log 0,0625= -1,2041 det-1
- log 1/waktu = log 0,0833= -1,0791 det-1
- log 1/waktu = log 0,125= -0,9031 det-1
LAMPIRAN
PERTANYAAN
1.
Bagaimanacaramenentukanordoreaksisecarakeseluruhan?
-
Menentukan
orde reaksi secara keseluruhan adalah dengan membuat grafik laju reaksi dan
konsentrasi. Gradiennya merupakan orde reaksi. Juga dapat ditentukan dengan
rumus v = [A]a [B]b.
2.
Peningkatan
suhu tidak selalu berarti peningkatan laju reaksi. Beri komentar anda mengenai
hal ini!
-
Menurut
kami, setiap terjadi peningkatan suhu maka laju reaksi yang terjadi semakin
cepat. Seperti yang didapatkan setelah percobaan, hubungan antara suhu dengan
laju reaksi berbanding lurus. Pada suhu yang tinggi memungkinkan semakin banyak
tumbukan efektif sehingga mempengaruhi laju reaksinya.
LAMPIRAN
TUGAS
A.
PengaruhKonsentrasiterhadapLajuReaksi
1.
Lengkapi
table hasilpengamnatansaudara
Tabel
1.hasilpengamatanpengaruhkonsentrasiterhadaplajureaksi
System
|
KonsentrasiTiosulfat
|
Waktu (s)
|
1/ Waktu (S-1)
|
1
|
0.25 M
|
16
|
0.0625
|
2
|
0.2 M
|
18
|
0.0555
|
3
|
0.15 M
|
22
|
0.0454
|
4
|
0.1 M
|
26
|
0.03846
|
5
|
0.05
|
52
|
0.01923
|
6
|
0.025
|
100
|
0.01
|
2.
KurvaLajureaksisebagaikonsentrasitiosulfat
 |
Kurva yang terbentuk antara 1/ waktu vs konsentrasi
adalah berbentuk kurva lurus atau linier. Dapat dilihat pada gambar, bahwa
kenaikan konsentrasi mempengaruhi waktu reaksi. Jika waktu yang dibutuhkan untuk
menghilangkan tanda silang semakin kecil, maka nilai 1/ waktu akan semakin
besar. Semakin cepat waktu yang dibutuhlkan, penunjukan laju reaksi juga
semakin cepat. Ini
berarti konsentrasi suatu larutan mempengaruhi laju reaksi.
3.
Hitungordoreaksiterhadaptosulfat
Sistem 2
dan 3
=
B. Pengaruhsuhuterhadaplajureaksi
1.
Lengkapilah
table hasilpengamatansaudara
Tabel 2.hasilpengamatanpengaruhsuhuterhadaplajureaksi
No
|
Suhu (oC)
|
Suhu (oK)
|
1/
Suhu (oK)
|
Waktu
|
1/
Waktu
|
Log 1/
Waktu
|
1
|
35
|
308
|
0.0032468
|
38
|
0.0263
|
-1.5797
|
2
|
42
|
315
|
0.0031796
|
28
|
0.0357
|
-1.4471
|
3
|
49
|
322
|
0.0031056
|
16
|
0.0625
|
-1.2041
|
4
|
56
|
329
|
0.0030395
|
12
|
0.0833
|
-1.0791
|
5
|
65
|
338
|
0.0029786
|
8
|
0.125
|
-0.9031
|
2. 
KurvaLajuReaksisabagaifungsisuhu
KurvaLajuReaksisabagaifungsisuhu
Kurva yang terbentuk antara 1/waktu sebagai fungsi suhu adalah
berbentuk kurva lurus (linier) dengan persamaan garis y = -1.528x + 78.49. Dari kurva dapat dilihat pada saat suhu 308oK
kecepatan reaksinya 0.0263/s dan pada suhu 318oK kecepatan reaksinya
0.125/s.
Kurva yang terbentuk antara log 1/waktu sebagai
fungsi 1/suhu (K-1) juga berbentuk kurva lurus (linier). Dari ke-2
buah kurva dapat disimpulkan bahwa dengan semakin meningkatnya suhu maka laju
reaksi akan semakin cepat.
