Saturday, November 15, 2014

LAPORAN KINETIKA REAKSI KIMIA

A.    Pendahuluan
  1. Latar Belakang
Kinetika kimia adalah salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari bagaimana suatu reaksi berlangsung, berkaitan tentang laju reaksi. Suatu reaksi kimia dapat berlangsung karena molekul-molekul akan saling bertabrakan dan molekul-molekul tersebut harus mempunyai kelebihan energi yang disebut energi aktivasi. Laju reaksi didefinisikan bertambahnya konsentrasi pereaksi tiap satuan waktu atau berkurangnya konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu.

Prinsip stoikiometri memungkinkan kita untuk menghitung jumlah zat yang dapat dihasilkan oleh suatu reaksi kimia. Prinsip tersebut tidak dapat menggambarkan berapa lama suatu reaksi dapat berlangsung. Peramalan suatu laju reaksi kimia di dasarkan pada persamaan matematik yang disebut hukum kecepatan. Kecepatan suatu reaksi dipengaruhi oleh beberapa hal seperti suhu, tekanan, konsentrasi, volume, katalis dan sifat zat tersebut.

Pengetahuan tentang laju reaksi sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Laju reaksi perlu dipelajari agar dampaknya dapat membantu dan bermakna bagi kehidupan manusia. Sedangkan dalam industri, laju reaksi perlu dipahami agar dapat dikontrol secara cermat sehingga dapat menghasilkan hasil yang berkualitas, cepat dan ekonomis.

Suatu industri mungkin akan menggunakan suatu reaksi yang cepat dan dapat menghasilkan produk yang banyak. Ada pula industri yang tidak menginginkan suatu reaksi berlangsung cepat, karena dapat menimbulkan ledakan atau yang sejenisnya. Kasus-kasus demikianlah yang dapat menyebabkan adanya kebutuhan untuk mengukur, mengendalikan atau meramalkan laju reaksi kimia.

  1. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan tingkat reaksi logam magnesium (Mg) dengan larutan HCL.

  1. Waktu dan Tempat
Praktikum kimia dasar acara ini dilaksanakan pada hari Selasa tanggal 15 November 2011 pukul 10.0012.30 WIB bertempat di Laboratorium Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Jurusan Peternakan Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B.     Tinjauan Pustaka
Kinetika kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering. Ini merupakan contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi. Yang lebih mendasar daripada sekedar laju suatu reaksi adalah bagaimana perubahan kimia itu berlangsung (Pudjaatmaka, 1999).

Laju reaksi tergantung pada banyaknya tumbukan antara molekul-molekul zat-zat yang bereaksi dan prosentase tumbukan yang efektif. Banyaknya tumbukan ditentukan oleh konsentrasi, suhu, keadaan kekasaran zat yang homogen atau heterogen. Sedangkan pada prosentase tumbukan yang efektif ditentukan oleh afinitas katalis dan dipengaruhi pula oleh suhu
(Day, 1983).

Rumus pada laju reaksi hanya dapat ditentukan melalui melalui suatu percobaan. Untuk reaksi sederhana (reaksi elementer / satu tahap) rumus laju reaksi ditentukan dari persamaan reaksinya. Sedangkan pada reaksi yang berlangsung beberapa tahap besarnya laju reaksi ditentukan oleh reaksi yang paling lambat (Anonim, 1999).

Hukum kinetika reaksi diperkenalkan pertama kali oleh Cato Gulberg dan Beter Waage dari Norwegia pada tahun 1805, yaitu bahwa kinetika suatu reaksi kimia sama dengan hasil kali konsentrasi pereaksi dan koefisien afinitas (tetapan kecepatan), dengan setiap konsentrasi meningkat sampai laju tertentu. Laju tertentu tersebut tidak harus angka-angka bulat dan tidak disimpulkan dari persamaan reaksinya. Rumusan Gulberg dan Waage tersebut dikenal sebagai hukum aksi massa (Petrucci, 1998).

Menurut hukum aksi massa, laju reaksi kimia pada suhu tertentu dinyatakan sebagai banyaknya zat yang berekasi persatuan waktu, bergantung hanya pada konsentrasi zat yang mempengaruhi lajunya. Zat yang mempengaruhi laju biasanya adalah suatu zat pereaksi atau lebih, kadang-kadang salah satu hasil reaksi dan kadang-kadang suatu katalis yang tidak muncul dalam persamaan kimia menyeluruh yang diseimbangkan. Ketergantungan laju pada konsentrasi sebagai keseimbangan langsung, dimana konsentrasi muncul dalam pangkat nol, satu atau dua. Pangkat konsentrasi ini disebut ordo reaksi terhadap zat itu (Rosenberg, 1992).

Kinetika reaksi juga berpengaruh pada adanya katalis. Katalis adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu reaksi tanpa dirinya mengalami perubahan bahan yang permanen. Dengan ada suatu katalis akan memnurunkan energi aktivasi dan mengubah mekanisme suatu reaksi kimia (Pudjamaka, 1996).

Laju/kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi produk dalam suatu satuan waktu. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi atau bertambahnya konsentrasi suatu produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase gas satuan tekanan atmosfer (atm) millimeter merkurium atau pascal dapat digunakan sebagai ganti konsentrasi. Satuan waktu biasanya detik (s), menit, jam, hari bahkan tahun tergantung apakah reaksi itu cepat atau lambat (Weller, 1996).

C.    Alat, Bahan, dan Cara Kerja
1.         Alat
a.      Stopwatch
b.      Tabung reaksi
2.         Bahan
a.    Pita Mg @ 2 cm
b.   Larutan HCl dengan konsentrasi 1,0 M; 1,2 M; 1,4 M; 1,6 M; 1,8 M;   2,0 M
3.         Cara Kerja
a.    Menyediakan 6 potong pita Mg dengan panjang masing-masing 2 cm.
b.   Menyediakan larutan HCl 1,0 M; 1,2 M; 1,4 M; 1,6 M; 1,8 M dan 2 M, masing-masing 10 ml.
c.    Memindahkan 10 ml larutan HCl 2 M ke dalam tabung reaksi dan masukkan 1 potongan pita Mg
d.   Mencatat waktu mulai dari memasukkan pita sampai reaksi selesai (pita habis).
e.    Mengulangi percobaan ini dengan larutan HCl yang lain.
f.    Mencatat hasil pengamatan pada lembar pengamatan.
g.   Menggambarkan grafik hubungan antara konsentrasi dengan 1/t dan (konsentrasi)2 terhadap 1/t.
h.   Menentukan tingkat / orde reaksinya.
D.    Hasil Analisis Hasil Pengamatan
1.      Hasil Pengamatan
Tabel 2.1 Tingkat Reaksi I
No
M (X)
t (detik)
1/t (Y)
X.Y
X2
Y2
X2.Y2
1
2
3
4
5
6
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
136
110
 86
 66
 57
 41
0,007
0,009
0,01
0,015
0,017
0,024
0,007
0,0108
0,014
0,024
0,0306
0,048
 1
 1,44
 1,96
 2,56
 3,24
 4
  0,49.10-4
   0,81.10-4
   1.10-4
  2,25.10-4
  2,89.10-4
  5,76.10-4
0,49.10-4
0,011664.10-4
1,96.10-4
5,76.10-4
9,36.10-4
23.10-4

9
496
0,082
0,134
14,2
 13,2.10-4
40,6.10-4
Sumber : Laporan Sementara

Tabel 2.2 Tingkat Reaksi II                
No
X2
Y
X2.Y
X4
Y2
Y4
1
2
3
4
5
6
  1,0
1,44
1,96
2,56
3,24
  4,0
0,007
0,009
  0,01
0,015
0,017
0,024
  0,007
  0,013
  0,02
  0,038
  0,055
  0,096
   1
2,07
3,84
6,55
10,16
0,49.10-4
0,81.10-4
     1.10-4
2,25.10-4
2,89.10-4
5,76.10-4
0,2.10-8
    0,6.10-8
    1.10-8
    5.10-8
8,3.10-8
  33,1.10-8

14,2
0,082
  0,229
39,96
   13,2.10-4
  48,2.10-8
Sumber : Laporan Sementara

2.      Analisis Hasil Pengamatan

Menghitung besar garis regresi
Y = a + bx
            Misal x = 0                                          Misal y = 0
y = a + b (0)                                        0 = a + b (x)
               = a                                                    -a = b (x)
 y = - 0,009                                           -(-0,009) = 1,55(x)
                                                            x = 0,0058
Konsentrasi Tingkat Reaksi II
              a=   (∑y)(∑x4) - (∑x2y)( ∑x2) 
                              n(∑x4) - ( ∑x2)2 
 =   (0,082)(39,96) – (0,229)(14,2)     
6(39,96) – (14,2)2
                         =   3,3 – 3,25
                              239,76 – 201,64
                         =   0,05
                              38,12
                         =   0,0013
          b2 =   n(∑x2y) - (∑y)( ∑x2) 
                              n(∑x4) - ( ∑x2)2 
                   =   6(0,229) – (0,082)(14,2)
                              6(39,96) – (14,2)2
                         =   1,374 – 1,1644  
239,76 – 201,64
                         =   0,21
38,12
 =   0,0055
Persamaan garis regresi pangkat II
       y   = a + bx
            = 0,0013 – 0,0055x

Menghitung besar garis regresi
Y = a + bx
            Misal x = 0                                          Misal y = 0
y = a + b (0)                                        0 = a + b (x)
               = a                                                    -a = b (x)
 y =0,0013                                            -(0,0013) = 0,0055(x)
                                        x = -0,24

E.     Pembahasan
Kecepatan reaksi atau laju reaksi adalah besarnya perubahan konsentrasi jumlah zat-zat dalam reaksi kimia tiap satuan waktu. Penentuan kecepatan reaksi melalui beberapa tahap. Setiap tahap terjadi karena adanya suatu tumbukan antar atom atau molekul.

         Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah tumbukan atau kecepatan reaksi adalah konsentrasi, luas permukaan zat, temperatur, dan penambahan katalis. Kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi.

         Semakin halus zat pereaksi makin permukaannya, sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan lebih besar maka reaksi akan berlangsung lebih cepat. Biasanya kenaikan temperatur akan mempercepat reaksi dan sebaliknya penurunan temperatur akan memperlambat laju reaksi. Katalis adalah zat kimia yang dapat mempercepat reaksi dan zat ini tidak ikut berubah pada akhir reaksi.

         Percobaan kali ini menggunakan larutan HCl 1,0 M ; 1,2 M;   1,4 M ;1,6 M ; 1,8 M ; 2,0 M dimana larutan tersebut diambil sebanyak 10 ml, kemudian dimasukkan pita Mg dan dicatat waktu yang diperlukan oleh pita Mg agar larut didalamnya. Ternyata dari hasil percobaan dapat diketahui bahwa semakin besar konsentrasi atau kemolaran larutan HCl, semakin kecil waktu yang diperlukan untuk bereaksi, dengan kata lain memiliki laju reaksi yang cepat.

Orde reaksi merupakan jumlah semua eksponen dari konsentrasi dalam persamaan laju. Orde reaksi dapat dicari dengan membandingkan antara SD1 dan SD2. Standart deviasi pertama diperoleh dari perhitungan persamaan garis regresi pangkat 1, kemudian dimasukkan pada rumus standar deviasi begitu pula pada standar devisi kedua, hanya saja menggunakan persamaan garis regresi pangkat 2. Pada konsentrasi pada pangkat dua diperoleh standar deviasi lebih kecil . Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa orde reaksi 2 karena SD1 > SD2.

Gambar 2.1 grafik hubungan konsentrasi pangkat1 dengan 1/t


Gambar 2.2 grafik hubungan konsentrasi pangkat 2 dengan 1/t 2

F.     Kesimpulan
Hasil praktikum acara II ini dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu :
1.      Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi antara lain sifat dan keadaan reaktan, konsentrasi, temperature, dan katalisator.
2.      Standart deviasi digunakan untuk menentukan orde reaksi. Orde reaksi diperoleh dengan membandingkan SD1 dan SD2.
3.      Persamaan Garis linear reaksi tingkat 1 adalah y = -0,009+1,55x sedangkan Persamaan Garis linear reaksi tingkat 2 adalah y = 0,0013 – 0,0055x
4.      Konsentrasi berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan untuk beraksi dan berbanding lurus dengan laju reaksi. Semakin besar molaritas HCl yang digunakan, semakin sedikit waktu yang digunakan.
5.      Garis regresi yang dihasilkan adalah garis yang linear.


1 comments

Ketentuan berkomentar :

* Dilarang menautkan link aktif maupun link mati

* Dilarang berkomentar yang Di Luar Topik (OOT)
EmoticonEmoticon