Laju ReaksiLBAB 1
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kehidupan manusia pada zaman sekarang tidak dapat dipisahkan dari bahan-bahan kimia. Hampir seluruhnya bagian dari kehidupan manusia berhubungan sangat erat dengan bahan-bahan kimia. Dalam bidang kehidupan rumah tangga, kesehatan, perhiasan, dan lain-lain, hampir seluruhnya menggunakan bahan kimia. Dalam suatu reaksi kimia terdapat perbedaan laju reaksi antara reaksi yang satu dengan reaksi yang lain. Misalnya, ketika kita membakar kertas, reaksi berlangsung cepat sedangkan reaksi pembakaran minyak bumi memakan waktu yang sangat lama. Dari hal ini dapat diketahui bahwa reaksi kimia memiliki laju reaksi yang berbeda. Laju reaksi sangat penting untuk dipelajari karena dengan mengetahui laju reaksi dan mengetahui hal-hal yang mempengaruhinya dapat menerapkannya dalam kehidupan, misalnya dalam kegiatan industri, dengan mengetahui laju reaksi dapat membuat produksi lebih terkendali sehingga didapat jumlah produk dalam waktu yang bisa diperhitungkan. Oleh karena itu percobaan ini dilakukan agar praktikan mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi laju reaksi serta mengetahui bagaimana reaksi kimia berlangsung dan berapa laju reaksinya. 1.2 Tujuan Percobaan - Mengetahui pengaruh konsentrasi dan suhu dalam laju reaksi. - Menentukan konstanta laju reaksi. - Mengetahui pengaruh konsentrasi trerhadap laju reaksi. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Laju reaksi adalah cabang ilmu kima yang mempelajari kecepatan reaksi yang dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi zat pereaksi atau produk reaksi tiap satuan waktu. Laju reaksi adalah cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung. Dalam kebanyakan reaksi, laju reaksi hanya mendeteksi bahan dasar permulaan yang lenyap dan hasil yang timbul, jadi hanya reaksi keseluruhan yang dapat diamati. Perubahan keseluruhan yang terjadi kenyataannya dapat terdiri atas beberapa reaksi yang berurutan, masing-masing reaksi merupakan suatu langkah reaksi pembentukan hasil-hasil akhir. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase gas satuan konsentrasi dapat diganti dengan satuan tekanan seperti atmosfer (atm), milimeter mekkorium (mmHg), atau pascal (Pa). Satuan waktu dapat detik, menit, jam, hari, bulan, bahkan tahun bergantung pada reaksi berjalan cepat atau lambat. Ada dua pengertian tentang laju reaksi yaitu laju rata-rata dan laju sesaat. Laju rata-rata adalah menyatakan perubahan konsentrasi dalam selang waktu tertentu. Sedangkan laju sesaat adalah laju reaksi pada waktu tertentu. Laju sesaat dari suatu reaksi tidak dihitung tetapi diperoleh dari aluran perubahan konsentrasi terhadap waktu. Untuk mengukur laju reaksi, perlu menganalisis secara langsung maupun tak langsung banyaknya produk yang terbentuk atau banyaknya pereaksi yang tersisa setelah penggal-penggal waktu tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah : 1. Sifat pereaksi 2. Konsentrasi pereaksi 3. Temperatur 4. Katalisator (Sastrohamidjojo.2005) A. Sifat Pereaksi Dalam suatu reaksi kimia, tejadi pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan baru, sehingga kelajuan reaksi harus bergantung pada macam ikatan yang terdapat dalam larutan. Secara percobaan kecepatan reaksi tergantung pada senyawa-senyawa yang melakukan reaksi bersama. Pada umumnya, makin kecil partikel pereaksi makin besar permukaan pereaksi yang bersentuhan dalam reaksi, sehingga reaksinya makin cepat. Dalam sistem heterogen yaitu dengan pereaksi berbeda wujudnya, luas permukaan sentuhan antar pereaksi sangat menentukan laju reaksi. Dalam sistem homogen luas permukaan tidak mempengaruhi laju reaksi. B. Konsentrasi pereaksi Makin besar konsentrasi makin cepat laju reaksi meskipun tidak selalu demikian. Pereaksi yang berbeda konsentrasinya dapat mempengaruhi laju reaksi tertentu dengan cara yang berbeda. Percobaan menunjukkan bahwa kelajuan reaksi kimia yang bersifat homogen dan heterogen tergantung pada konsentrasi pereaksi- pereaksi. Reaksi homogen merupakan reaksi yang hanya terjadi dalam satu fasa. Reaksi heterogen berjalan yang meliputi dari pada satu fasa. Kenyataannya bahwa reaksi hetrerogen berbanding dengan luas permukaan antara fasa- fasa pereaksi. Contohnya adalah pengkaratan besi, yang merupakan reaksi yang meliputi satu fasa padatan besi dan satu fasa gas yaitu oksigan. Pengkaratan berjalan lambat bila permukaan kontak kecil, perkaratan lebih cepat bila luas kontak lebih besar. Kelajuan suatu reaksi homogen bergantung pada konsentrasi dari pereaksi-pereaksi dalam larutan. Larutan dapat berupa cairan atau gas. Dalam larutan cair konsentrasi dari pereaksi dapat diubah berdasarkan penambahan pereaksi atau pengambilan pereaksi atau dengan mengubah volume dari sistem atau berdasarkan penambahan atau pengurangan pelarut. C. Temperatur Pada umumnya jika suhu dinaikkan maka laju reaksi bertambah, sedangkan jika suhu diturunkan akan menurunkan (lambat) laju reaksi dan ini tidak bergantung apakah reaksi eksoterm atau endoterm. Untuk setiap reaksi, K naik dengan kenaikan suhu. Besarnya kenaikan berbeda-beda dari satu reaksi dengan reaksi lainnya. Suatu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa suatu kenaikan suhu sebesar 10oC kira-kira akan mengakibatkan kenaikna laju reaksi menjadi dua atau tiga kali lipat. D. Katalisator Ada beberapa reaksi dapat dipercepat oleh adanya senyawa-senyawa yang mereka sendiri tetap tidak berubah setelah reaksi berakhir. Senyawa-senyawa seperti tersebut dikenal sebagai katalisator dan pengaruh mereka dikenal sebagai katalis. Katalis dapat mempengaruhi laju reaksi. Biasanya, katalis mempercepat laju reaksi. Namun ada katalis yang memperlambat reaksi, misalnya gliserin dapat berfungsi sebagai katalis negatif untuk memperlambat penguraian hodrogen peroksida. Meskipun demikian banyak reaksi yang kelajuan reaksinya berbanding langsung dengan pangkat dan konsentrasi katalisator. Katalis sangat berperan dalam proses biologi dan proses industri. Hampir semua reaksi dalam setiap hewan, tumbuhan dan mikroorganisme memerlikan katalis yang spesifik yang disebut enzim. Contohnya ptyalin adalah katalisator yang mempercepat perubahan tepung menjadi gula. (Hiskia.1992) Hukum laju Laju keseluruhan dari suatu reaksi kimia pada umumnya bertambah jika konsentrasi satu pereaksi atau lebih dinaikkan . Hubungan antara laju dan konsentrasi dapat diperoleh dari data eksperimen. Disebut hukum laju atau persamaan laju dengan K adalah tetapan laju X dan Y dapat merupakan bilangan bulat, pecahan, atao nol. Hukum laju diperoleh secara eksperimen dan tidak bergantung pada persamaan stoikiometri. Hukum laju dapat diungkapkan dalam bentuk differensial dan bentuk integral. Orde reaksi Orde suatu reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam hukum laju bentuk differensial. Pada umumnya orde reaksi merupakan bulangan bulat dan kecil, namun dalam beberapa hal dapat berupa bilangan pecahan atau nol. Orde reaksi terhadap suatu zat tertentu tidak sama dengan koefisien dalam persamaan stoikiometri reaksi. Harga n memberikan orde reaksi jika n=0, maka laju reaksinya disebut orde nol terhadap X. Hal ini berarti bahwa perubahan konsentrasi X tidak berpengaruh pada laju reaksi. (Petrucci.1987) BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan bahan 3.1.1 Alat - Gelas kimia - Gelas ukur - Stopwatch - Hotplate - Termometer - Pipet tetes - Penjepit 3.1.2 Bahan - Larutan Na2S2O3 0,2 M - Larutan Na2S2O3 0,1 M - Larutan HCl 2 M - Larutan HCl 1 M - Tisu - Aquades 3.2 Prosedur Percobaan 3.2.1 Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi - Disiapkan gelas kimia dan gelas ukur, kemudian ambil larutan Na2S2O3 0,2 M sebanyak 2 ml. - Dimasukkan kedalam gelas kimia yang dibawahnya berada kertas putih yang telah diberi tanda silang. - Dimasukkan HCl 2 M sebanyak 4 ml kedalam Na2S2O3 0,2 M sebanyak 2 ml dalam gelas kimia tersebut dan catat waktu yang diperlukan dengan menggunakan stopwatch sejak penambahan HCl hingga tanda silang tidak terlihat lagi dari atas. - Dilakukan langkah yang sama untuk konsentrasi larutan Na2S2O3 0,1 M, 0,2 M sebanyak 2 ml dan HCl 2 M sebanyak 4 ml. 3.2.2 Pengaruh suhu pada laju reaksi - Disiapkan gelas kimia dan diisi dengan Na2S2O3 0,2 M sebanyak 2ml. - Dipanaskan larutan tersebut pada hotplate sampai suhu 400C, setelah itu diletakkan diatas kertas putih yang telah diberi tanda silang. - Dimasukkan 4 ml larutan HCl 2 M ke dalam gelas kimia tersebut dan catat waktu yang diperlukan sejak penambahan HCl hingga tanda silang tidak terlihat lagi dari atas. - Dilakukan langkah yang sama untuk konsentrasi larutan Na2S2O3 0,1 M, 0,2 M sebanyak 2 ml dan HCl 2 M sebanyak 4 ml. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan 4.1.1 Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi [Na2S2O3] V Na2S2O3 [HCl] V HCl t (sekon) 0,2 M 2 ml 2 M 4 ml 55.02 0,1 M 2 ml 2 M 4 ml 154 0,2 M 2 ml 1 M 4 ml 107 4.1.2 Pengaruh suhu (40oC) terhadap laju reaksi [Na2S2O3] V Na2S2O3 [HCl] V HCl t (sekon) 0,2 M 2 ml 2 M 4 ml 38.95 0,1 M 2 ml 2 M 4 ml 31.15 0,2 M 2 ml 1 M 4 ml 38.92 4.2 Reaksi Na2S2O3(aq) + 2HCl(aq) 2NaCl(aq) + S(s) + SO2(aq) + H2O(l) 4.3 Perhitungan 4.3.1 Pengaruh konsentrasi V1= 1/t = 1/55.02 = 1.82.10 V2= 1/t = 1/154 V3= 1/t = 1/107 4.3 Pembahasan Laju reaksi adalah cepat lambatnya suatu reaksi yang berlangsung, atau cabang ilmu kimia yang mempelajari kecepatan reaksi yang dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi zat pereaksi atau produk pereaksi tiap satuan waktu. Laju rata-rata adalah menyatakan perubahan konsentrasi dalam selang waktu tertentu, sedangkan laju sesaat adalah laju reaksi pada waktu tertentu. Reaksi orde nol adalah reaksi yang reaksinya tidak dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan. Reaksi orde satu adalah reaksi yang laju reaksinya dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan pangkat satu sehingga didapatkan grafik linier pada grafik perbandingan konsentrasi reaktan pada laju reaksi. Reaksi orde dua adalah reaksi yang laju reaksinya dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan kuadrat sehingga didapatkan grafik berbentuk kurva pada grafik perbandingan konsentrasi reaktan dengan laju reaksi. Reaksi orde negatif adalah jika laju reaksi berbanding terbalik terhadapkonsentrasi reaktan, semakin besar konsentrasi reaktan maka semakin lambat laju reaksi. Grafik orde nol : reaksi juga terdapat konstanta laju reaksi. Berapa pun konsentrasi yang digonakan selalu dikalikan dengan tetapan konstanta laju reaksi hanya dipengaruhi jenis reaksi dan suhu. Laju reaksi kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1. Konsentrasi Jika konsentrasi zat semakin besar maka laju reaksinya semakin besar pula dan sebaliknya.Hal ini karena semakin bertambahnya konsentrasi maka jumlah partikel juga bertambah sehingga kemungkinan terjadi tumbukan bertambah juga. 2. Temperatur Semakin tinggi temperatur suatu zat maka semakin tinggi laju reaksinya. Hal ini disebabkan dengan kenaikan suhu akan menyebabkan makin cepatnya molekul-molekul pereaksi bergerak sehingga memperbesar kemungkinan terjadinya tabrakan antar molekul. 3. Luas permukaan Semakin luas permukaan suatu zat maka semakin cepat laju reaksinya karena semakin kecil ukuran partikel suatu zat (permukaannya luas) maka akan menyebabkan kemungkinan tumbukan antar partikel semakin besar. 4. Tekanan Semakin besar tekanan yang diberikan kepada suatu reaksi kimia membuat suhu reaksi semakin tinggi, sehingga partikel-partikelnya saling bertumbukan. Hal inilah yang menyebabkan laju reaksi berjalan cepat. 5. Katalis Pengaruh katalis terhadap laju reaksi adalah mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi pengaktifannya. Energi aktifasi adalah sejumlah energi minimum yang harus dimiliki agar suatu reaksi kimia dapat berlangsung. Katalis adalah zat kimia yang dicampurkan kepada reaktan namun pada akhir reaksi zat kimia tersubut tidak berubah menjadi zat lain (tidak ikut bercampur). Pada percobaan kali ini terdapat dua percobaan, yaitu pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi dan pengruh suhu terhadap laju reaksi. Dalam percobaan ini biberi waktu hingga tanda silang (X) pada kertas tertutupi/hilang. Tanda silang (X) tertutupi karena terbentuknya produk berupa senyawa sulfur yang berwarna putih buram. Senyawa sulfur inilah yang menyebabkan tanda silang (X) pada kertas tidak terlihat/ tertutupi jika dilihat dari atas. Pada percobaan yang pertama ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,2 M dicampur dengan 4 ml HCl 1 M terbentuk endapan denga waktu 55.02 sekon. Ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,1 M dicampur dengan 4 ml HCl 2 M terbentuk endapan denga waktu 154 sekon, lalu ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,2 M dicampur dengan 4 ml HCl 2 M terbentuk endapan denga waktu 107 sekon. Dari percobaan pertama ini disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan yang digunakan maka semakin cepat pula laju reaksinya. Pada percobaan yang kedua adalah pengaruh suhu. Sebelum larutan HCl ditambahkan larutan Na2S2O3 terlebih dahulu dipanaskan hingga suhunya 400C. Ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,2 M dicampur dengan 4 ml HCl 2 M terbentuk endapan denga waktu 38.95 sekon. Ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,1 M dicampur dengan 4 ml HCl 1 M terbentuk endapan denga waktu 31.15 sekon. Lalu ketika digunakan larutan 2 ml Na2S2O3 0,2 M dicampur dengan 4 ml HCl 1 M terbentuk endapan denga waktu 38.92 sekon. Dari data hasil percobaan kedua dibandingkan denga percobaan pertama dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu suatu larutan maka semakin cepat pula laju reaksinya. Pada dasarnya semua perlakuan yang dilakukan dalam percobaan ini adalah untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan mempercepat laju reaksi. Larutan dipanaskan agar kita mendapat suhu yang sesuai dan laju reaksi semakin cepat. Selain itu larutan yang dihomogenkan bertujuan agar larutan dapat tercampur merata dan sempurna. Terdapat beberapa faktor kesalahan yang menyebabkan hasil yang didapatkan kurang maksimal, seperti ketidaktepatan saat pengukuran waktu dan suhu larutan Na2S2O3 yang telah dipanaskaun dibiarkan terlalu lama sebelum dicampur dengan HCl menyebabkan suhunya berkurang, termometer yang mengenai dasar gelas kimia, dan persepsi yang berbeda-beda dalam melihat tanda silang. BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan - .Pengaruh konsentrasi dan suhu adalah jika konsentrasi dan suhu dinaikkan maka laju reaksi akan meningkat. Sedangkan bila konsentrasi dan suhu diturunkan maka laju reaksi akan berkurang (turun). - Laju reaksi pada percobaan pertama memiliki nilai konstanta = 0.099, dan pada percobaan kedua memiliki nilai konstanta = 0.0018 - Dari data percobaan pertama dapat disimpulkan bahwa pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi adalah semakin besar konsentrasi larutan maka semakin besar pula laju reaksinya. 5.2 Saran Sebaiknya dilakukan percobaan pengaruh katalis terhadap laju reaksi. DAFTAR PUSTAKA Ahmad, Hiskia. 1992. Elektrokimia dan kinetika kimia. Bandung : PT. Citra Aditya Bakti. Sastrohamidjojo. Hardjono. 2005. Kimia dasar edisi 2. Yogyakarta : Gajah Mada Univercity Press. Petrucci, Ralph. 1987. Kimia dasar jilid 2. Bogor : Erlangga. |