KINETIKA KIMIA

Standar
  1. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
    1. Tujuan praktikum

Untuk mengetahui pengaruh katalis terhadap laju reaksi.

  1. Waktu praktikum

Kamis, 26 April 2012

  1. Tempat praktikum

Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III, Fakultas MIPA, Universitas Mataram.

  1. LANDASAN TEORI

Kinetika kimia mempelajari laju berlangsungnya reaksi kimia, dan energy yang  berhubungan dengan prose situ, serta mekanisme berlangsungnya proses tersebut. Yang dimaksudkan dengan mekanisme reaksi adalah serangkaian reaksi tahap demi tahap yang terjadi berturut – turut selama proses perubahan reaktan menjadi produk. Pada suatu reaksi kimia tidak begitu sukar untuk mengetahui zat asal ( reaktan)  dan zat hasil akhir (produk) namun kadangkala suatu reaksi mempunyai hasil antara yang dengan cepat saling bereaksi lagi. Katalis adalah zat yang mampu mempengaruhi laju reaksi, yang pada akhir reaksi didapatkan kembali tanpa mengalami perubahan kimia. Ada dua macam katalis, yaitu katalis positif (katalisator) yang berfungsi mempercepat reaksi, dan katalis negative yang dikenal sebagai inhibitor, yang berfungsi memperlambat laju reaksi. Katalis positif berperanan menurunkan energy pengaktifan, dan membuat orientasi molekul sesuai untuk etrjadinya tumbukan ( Partana. 2003: 47) .

Kinetika kimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia. Adapun istilah tentang laju reaksi, yaitu besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan waktu. Perubahan laju konsentrasi tiap unsur dibagi dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri. Laju perubahan reaktan muncul dengan tanda positif, dengan reaksi umum adalah sebagai berikut:                               aA + bB è cC + dD (Anonim, 2012).

Orde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hokum 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 konsentrasi 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 terhadapwaktu. Untuk mendapatkan grafik garis lurus (Dogra. 2001: 623 ).

Katalis adalah suatu senyawa kimia yang dapat mengarahkan sekaligus meningkatkan kinetika suatu reaksi (jika reaksi tersebut secara termodinamika memungkinkan terjadi). Namun senyawa tersebut (katalis) tidak mengalami perubahan kimiawi dari reaksi dan tidak mengubah kedudukan kesetimbangan kimia dari reaksi. Dalam kazanah energy reaksi, katalis menurunkan rintangan energi atau menurunkan besaran energi aktifasi sebuah reaksi melalui aneka mekanisme fisikawi maupun kimiawi. Dalam katalis ada 3 komponen inti menurut derajat kepentingannya adalah selktifitas, stabilitas, dan aktifitas. Dalam pengelompokannya, katalis dikelompokkan menjadi 2, yaitu katalis homogeny, artinya katalis yang memiliki atau bias membentuk suatu fasa dengan reaktan dan pelarutnya (misalnya fasa cair pada system katalis asam untuk reaksi esterifikasi). Sedangkan katalis heterogen tidak memiliki fasa yang sama dengan reaktan maupun pelarut (misalnya fasa padat-cair pada sistem katalis zeolite untuk perengkahan hidrokarbon) (Venugopal, 2009: 20-22).

  1. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
    1. Alat-alat praktikum
    2. Gelas kimia 250 mL
    3. Labu takar 25 mL
    4. Pipet tetes
    5. Rak tabung reaksi
    6. Stopwatch
    7. Tabung reaksi
      1. Bahan-bahan praktikum
      2. Aquades
      3. Larutan H2C2O4 0, 05 M
      4. Larutan H2SO4 0,5 M
      5. Larutan H2SO4 2 M
      6. Larutan KMnO4 0,01 M
      7. Larutan MnSO4 0,18 M
  1. PROSEDUR PERCOBAAN
    1. Pengenceran
  • KMnO4 : Diencerkan 50 tetes KMnO4 0,01 M dengan aquades sehingga volumenya 25 mL.
  • H2C2O4   :  Diencerkan 50 tetes H2C2O4 0,05 M dengan aqudes sehingga volumenya 25 mL.

Digunakan larutan – larutan untuk percobaan berikut :

  1. Didalam suatu tabung reaksi dimasukkan 4 tetes larutan H2C2O4 dan 2 tetes larutan H2SO4 2 M. Ditambahkan satu tetes KMnO4  dan dicatat waktu mulai dari penambaham KMnO4 sampai warna KMnO4 hilang.
  2. Ditambahkan lagi 1 tetes KMnO4, dicatat waktu yang diperlukan untuk hilangnya warna KMnO4. Dilakukan seterusnya, sampai penambahan KMnO4 berturut–turut 12 tetes.
  3. Dimasukkan 4 tetes H2C2O4 ke dalam tabung yang kedua ditambahkan dengan 2 tetes H2SO4 0,5 M  dan 1 tetes MnSO4 0,18 M. Ditambahkan 1 tetes KMnO4 dan waktu dicatat mulai dari penambahan KMnO4 sampai warnanya hilang.
  4. Dibuat grafik dengan mengalurkan tetes KMnO4 dengan waktu dalam detik

.

  1. HASIL PENGAMATAN

(Terlampir).

  1. ANALISIS DATA
    1. Persamaan Reaksi
  • KMnO4(aq) + H2O(l)                               KMnO4(aq) + H2O(l)
  • 2C2O4 (aq) + H2O(l)                              2C2O4 (aq) + H2O(l)
  • 2KMnO4 (aq) + 5H­2C2O4 (aq) + 3H2SO4 (aq)           2MnSO4(aq) +  SO4(aq) + 8H2O(l) + 10 CO2 (g)
  • 3KMnO4(aq) + 5H­2C2O4(aq) + 3H2SO4(aq)      3MnSO4(aq) + K3SO4(aq) + 8H2O(l) + 10 CO2(g)
  • 2MnO4(aq) + 5H­2C2O4(aq) + 6H+                       2Mn2+(aq)+  8H2O(l) + 10 CO2(g)
  1. Tabel Analog

Tabung reaksi

Tetes               H­2C2O4

Tetes      H2SO4 0,5 M

Tetes          MnSO4 0,18 M

Tetes       KMnO4

Waktu (detik)

1

4

2

1

11,46

1

4

2

2

10,87

1

4

2

3

2,47

1

4

2

4

10,64

1

4

2

5

8,48

1

4

2

6

6,40

1

4

2

7

8,33

1

4

2

8

7,87

1

4

2

9

6,56

1

4

2

10

6,94

1

4

2

11

9,71

1

4

2

12

35,66

2

4

2

1

1

3

  1. Grafik Hubungan waktu dengan tetesan KMnO4

 

  1. PEMBAHASAN

Kinetika kimia membahas tentang laju reaksi dan mekanisme terjadinya reaksi-reaksi sederhana yang menerangkan reaksi keseluruhan. Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi persatuan waktu. Umumnya laju reaksi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi, adapun factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi antara lain: sifat pereaksi, konsentrasi pereaksi, suhu dan katalis.

Pada percobaan pertama yaitu pengenceran larutan KMnO4 0,01 M sebanyak 50 tetes ditambahkan aquades sehingga volumenya menjadi 25 mL dan pengenceran larutan H­2C2O4 0,05 M sebanyak 50 tetes dan ditambahkan aquades sehingga volumenya 25 mL. Pengenceran dilakukan pada kedua larutan yang berbeda ini dilakukan pada labu takar yang berbeda karena pada umumnya analisis konsentrasi dalam pereaksi dan produk lebih mudah diamati dalam larutan, jadi semakin encer larutan yang terbentuk, maka semakin mudah laju reaksi diamati. Pada saat dilakukan pengenceran KMnO4 0,01 M dan H­2C2O4 0,05 M didapatkan KMnO4 berwarna dan H­2C2O4 tidak berwarna, larutan KMnO4 berwarna karena larutan KMn tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi, sedangkan pada saat  H­2C2O4 diencerkan tidak berwarna karena H­2C2O4 bukan senyawa logam.

Pada percobaan kedua yaitu menghitung kecepatan laju reaksi dengan menambahkan katalis dan menggunakan  KMnO4 yang sudah diencerkan sebagai katalis, pada tabung reaksi pertama dimasukkan H­2C2O4 dan H2SO4 serta KMnO4 sebagai katalis, adapun reaksi yang terjadi dalam tabung reaksi ini adalah : 2KMnO4 (aq) + 5H­2C2O4 (aq) + 3H2SO4 (aq)             2MnSO4(aq) +  SO4(aq) + 8H2O(l) + 10 CO2 (g). MnSO4 yang dihasilkan dalam reaksi merupakan katalis bagi reaksi tersebut, karena katalis ini dihasilkan dari reaktan itu sendiri sehingga MnSO4 sering disebut otokatalis, berdasarkan pengamatan, otokatalis MnSO4 ternyata bertindak sebagai zat yang memeprcepat reaksi yang terjadi, sehingga MnSO4 termasuk dalam katalis positif.

Jika diperhatikan antara penambahan setetes demi setetes KMnO­4 hingga 12 tetes dan waktu (dalam s) untuk bereaksi agar larutan campuran tersebut berwarna bening, ternyata pada satu tetesan pertama waktu yang dibutuhkan untuk menjadi bening adalah 11,46 s dan semakin cepat bereaksi pada tetesan ke-2 sampai ke-3 hal ini terjadi karena semakin banyak katalis yang ditambahkan pada suatu larutan, maka semakin cepat reaksi dari larutan tersebut, namun pada tetesan ke-4 terjadi perubahan waktu yakni semakin lama bereaksi, mungkin terjadi karena komposisi antara katalis dengan larutan tidak sesuai. Pada percobaan ini didapatkan kecepatan maksimum katalis  KMnO4 dalam bereaksi yaitu pada tetesan ke-3 dengan waktu 2,47 s dan setelah tetesan ke-9 hingga ke-12, waktu yang dibutuhkan semakin lama bereaksi. Hal ini terjadi karena penambahan katalis (KMnO4) akan mencapai waktu maksimum untuk bereaksi, maka penambahan KMnO4 tidak lagi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi, namun penambahan katalis ini akan berubah fungsi menjadi inhibitor (katalis negatif) karena penambahan katalis yang berlebih yang menghambat laju reaksi serta ruang gerak bereaksinya katalis semakin sempit sehingga katalis tersebut semakin lama bereaksi untuk menjadi bening.

Pada tabung ke-2, yaitu penambahan  KMnO4, H2C2O4 + H2SO4 dan MnsO4 sebagai katalis dimana dilakukan penambahan KMnO4 ke dalam tabung ke-2 hingga warna KMnO4 hilang dibutuhkan waktu 3 sekon, waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi semakin cepat, hal ini terjadi karena dalam reaksi ini menggunakan 2 katalis yakni KMnO4 dan MnSO4 sehingga waktu yang dibutuhkan juga semakin cepat dari pada tabung pertama karena tabung pertama hanya menggunakan KMnO4 sebagai katalis sedangkan tabung kedua dengan menggunakan 2 katalis.

  1. KESIMPULAN

–          Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, suhu, luas permukaan dan katalis.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Kinetika Kimia, Definisi Laju Reaksi dan Hukum Laju. www.chem-is-try.org. Di akses Pada: Senin, 30 April 2012. Jam: 18.57 WITA.

Dogra. 2001. Kimia Fisika. Jakarta: UI Press.

Partanan, CF, dkk. 2003. Common Texbook (Edisi Revisi) Kimia Dasar 2. Yogyakarta: Proyek Kerja Sama JICA, DIKTI, dan FMIPA UNY pada Program IMSTEP.

Venugopal, Van. 2009. Chemistry University. London: Nelson Thornes.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s