Laju Reaksi NEW (2)

  • Published on
    18-Feb-2015

  • View
    49

  • Download
    7

Embed Size (px)

Transcript

<p>I. JUDUL PERCOBAAN Dalam percobaan kimia ini kami telah melakukan percobaan yang berjudul Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi. II. HARI/TANGGAL PERCOBAAN Rabu,tanggal 24 Oktober 2012 III.SELESAI PERCOBAAN Rabu,tanggal 24 Oktober 2012 IV. TUJUAN PERCOBAAN Menguji Faktor faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu konsentrasi zat pereaksi,luas permukaan sentuhan,temperatur,dan katalis. V. TINJAUAN PUSTAKA Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada reaksi yang berlangsung seketika, seperti bom atau petasan meledak. Ada juga reksi yang berlangsung sangat lambat,seperti perkaratan besi atau fosilisasi sisa-sisa organisme. Selain itu, laju reaksi kimia ternyata dipengaruhi oleh berbagai factor seperti shu, konsentrasi, dan factor lainnya.</p> <p>Konsep Laju Reaksi Laju reaksi menunjukan besarnya perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi dalam satu satuan waktu.</p> <p>Definisi laju reaksi Reaksi kimia merupakan proses perubahan zat-zat pereaksi menjadi produk. Pada waktu reaksi berlangsung, jumlah zat pereaksi akan semakin berkurang sedangkan jumlah produk bertambah. Laju didefinisikan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar salah satu pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar salah satu produk dalam satu-satuan waktu.</p> <p>Laju reaksi dirumuskan sebagai berikut</p> <p>Reaksi :</p> <p>Atau : Dengan : R P v t = Pereaksi (reaktan) = Produk = Laju Reaksi = Waktu Reaksi</p> <p>[R] = Perubahan Konsentrasi Molar Pereaksi [P] = Perubahan Konsentrasi Molar Produk -[R] t = laju pengurangan konsentrasi molar salah satu = pereaksi dalam satu satuan waktu.</p> <p>+[P] = laju pertambahan konsentrasi molar salah satu t = produk dalam satu satuan waktu</p> <p>Konsentrasi molar menyatakan jumlah mol zat dalam tiap liter ruangan atau larutan. C = n mol L-1 jadi, satuan laju reaksi adalah mol L-1 per detik (mol L-1 det-1) atau M det-1. Untuk reaksi,</p> <p>laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar N2O5 atau laju pertambahan konsentrasi molar NO2 atau laju pertambahan konsentrasi molar O2. v N2O5 = [ N2O5 ] M.det-1 v NO2 = [ NO2 ] v O2 = [ O2 ] M.det-1 M.det-1</p> <p>Sesuai dengan perbandingan koefisien reaksinya, laju pembentukkan O2 adalah setengah dari laju penguraian N2O5 atau seperempat dari laju pembentukan NO2. oleh karena itu dapat ditulis v N2O5 = v NO2 = v O2 Menentukan Laju Reaksi Laju reaksi dapat ditentukan melalui percobaan yaitu dengan mengukur konsentrasi salah pereaksi atau salah satu produk. Dengan selang waktu tertentu selama reaksi berlangsung untuk reaksi yang berlangsung lambat, hal itu dapat dilakukan dengan mengeluarkan sampel dari campran reaksi lalu menganalisisnya. Misalnya reaksi hidrolisis etil asetat berikut in : CH3COOC2H5 + H2O Etil asetat CH3COOH + C2H5OH Asam asetat etanol</p> <p>Reaksi itu berlangsung lambat sehingga konsentrasi asma asetat yang terbentuk dengan mudah dapat ditentukan dengan menggunakan suatu larutan basah. Cara yang lebih umum ialah menggunakan suatu alat yang dapat menunjukkan secara kontinyu salah satu perubahan fisis yang menyertai reaksi, misalnya untuk reaksi yang membebaskan gas, alat dirancang agar dapat mencatat volume gas yang terbentuk ; untuk reaksi yang diserati perubahan warna, alat dirancang agar dapat mengukur perubahan itensitas warna, untuk reaksi gas yang</p> <p>disertai perubahan jumlah mol, alat dirancang agar dapat mengukur perubahan tekanan gas. Gambar diatas memperlihatkan bagan suatu alat yang dapat mengukur perubahan tekanan pada suatu reaksi gas, seperti penguraian dinitrogen pentaoksida membentuk nitrogen dioksida dan oksigen.</p> <p>reaksi itu disertai pertambahan jumlah mol gas, yang menyebabkan pertambahan tekanan, yang dapat dibaca pada manometer. Semakin banyak N2O5 yang terurai semakin besar tekanan. Bila reaksi dilangsungkan pada volume dan suhu tetap, maka pertambahan tekanan dapat dikaitkan dengan pertambahan jumlah mol. Dengan demikian laju penguraian N2O5 itu dapat ditentukan</p> <p>Faktor faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah sbb : 1. Luas permukaan sentuh Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi.Sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel maka tumbukan yang terjadi semakin banyak sehingga laju reaksi berjalan dengan cepat. Dan bila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh,maka semakin kecil tumbukan dan lajunya semakin lambat. Karakteristik keping juga berpengaruh,semakin halus kepingan,maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi. Semakin kasar keping itu,maka semakin lambat.Suatu reaksi</p> <p>melibatkan pereaksi dalam bentuk padat.Perubahan laju reaksi sematamata sebagai akibat perbedaan ukuran kepingan.dalam hal ini, ukuran kepingan kita sebut variabel bebas (variabel manipulasi), perubahan laju reaksi (waktu reaksi) sebagai variabel terikat (variabel respons), semua faktor lain yang dibuat tetap disebut variabel kontrol.</p> <p>Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Pada pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fase atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan zat.Padatan berbentuk serbuk halus memiliki luas permukaan bidang sentuh yang lebih besar daripada padatan berbentuk kepingan atau butiran. 2. Konsentrasi Semakin besar knsentrasi zat zat yang bereaksi maka semakin cepat reaksinya berlangsung.Makin besar konsentrasi makin banyak zat zat yang bereaksi sehingga semakin besar terjadinya tumbukan dan dapat dikatakan kemungkinan terjadinya reaksi.Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi dapat dipelajari dengan mengulangi reaksi magnesium dengan asam klorida.Larutan dengan konsentrasi yang besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat.Jika dibandingkan dengan larutan encer. Hubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan.Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan. Ada reaktan yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju reaksi:</p> <p>[ reaktan] V [reaktan] x V 1 xn 1 no</p> <p>3. Suhu Apabila suhu suatu reaksi yang berlangsung dinaikkan,maka</p> <p>menyebabkan partikel aktif bergerak,sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering,menyebabkan laju reaksi semakin besar. Apabila suhu</p> <p>diturunkan,maka partikel semakin tak aktif,sehinga laju reaksi semakin kecil. Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekulmolekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS: k = A . e-E/RT</p> <p>dimana:</p> <p>k</p> <p>:</p> <p>tetapan</p> <p>laju</p> <p>reaksi</p> <p>A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi E : energi pengaktifan R : tetapan gas universal = 0.0821.atm/moloK = 8.314 joule/moloK T : suhu reaksi (oK) Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Dari data diperoleh hubungan: Setiap kenaikan suhu 10 oC, maka laju mengalami kenaikan 2 kali se1mula, maka secara matematis dapat dirumuskant t0 10</p> <p>Vt V0 .2</p> <p>Dimana : Vt = laju reaksi pada suhu t</p> <p>Vo = laju reaksi pada suhu awal (to)</p> <p>4. Katalis Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu,tanpa mengalami perubahan/terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi atau produk.Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih</p> <p>cepat/memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicu terhadap pereaksi.Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktifitas yang lebih rendah katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat. utama: Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan heterogen</p> <p>katalis homogen dan katalis heterogen.</p> <p>Katalis</p> <p>adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimiayang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya.</p> <p>Sifat-sifat katalis sebagai berikut :</p> <p>1. Katalis tidak mengalami perubahan yang kekal dalam reaksi, tetapi mungkin terlibat dalam mekanisme reaksi. 2. Katalis mempercepat laju reaksi,tetapi tidak mengubah perubahan entalpi reaksi. 3. Katalis mengubah mekanisme reaksi dengan menyediakan tahap-tahap yang mempunyai energi pengaktifan lebih rendah. 4. Katalis mempenyai aksi spesifik, artinya hanya dapat mengatalis suatureaksi tertentu. 5. Katalis hanya diperlukan dalam jumlah sedikit. 6. Katalis dapat diracuni oleh zat tertentu.</p> <p>Orde Reaksi Adalah Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi 1. Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi. 2. Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali. 3. Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst. Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksiUntuk reaksi A+BC Rumusan laju reaksi adalah : V =k.[A]m.[B]n Dimana :</p> <p>k = tetapan laju reaksi m = orde reaksi untuk A n = orde reaksi untuk B Orde reakasi total = m + n</p> <p>KEMOLARAN Kemolaran adalah satuan konsentrasi larutan yang</p> <p>menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1 liter larutan Kemolaran (M) sama dengan jumlah mol (n) zat terlarut dibagi volume (v) larutan</p> <p>M </p> <p>n V</p> <p>M</p> <p>gr 1000 x Mr V</p> <p>Pengenceran larutan menyebabkan konsentrasi berubah dengan rumusan M1.V1 = M2.V2 dimana: V1M1 : volume dan konsentrasi larutan asal V2M2 : volume dan konsentrasi hasil pengenceran Pencampuran larutan sejenis dengan konsentrasi berbeda</p> <p>menghasilkan konsentrasi baru, dengan rumusan V M V M ... Vn M n M campuran 1 1 2 2 V1 V2 ... Vn</p> <p>Konsep laju reaksi : Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan waktu: [ M ] V t Laju pengurangan konsentrasi pereaksi per satuan waktu Laju penambahan konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu Perbadingan laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefisien reaksinya Pada reaksi : N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g), laju penambahan konsentrasi NH3 laju pengurangan konsentrasi N2 dan H2</p> <p>VI. CARA KERJA A. Alat dan Bahan Alat 1. Labu ukur 250 ml 2. Stopwatch 3. Gelas ukur 100 ml 4. Penjepit 5. Pipet tetes 6. Gelas kimia 100ml 7. Mortar + alu 8. Balon 9. Tabung reaksi + rak 10. Pengaduk gelas Bahan</p> <p>1. HCl, 2M dan 1M 2. Na2S2O3 1M; 0,1M 3. CaCO3 4. KMnO4 0,01M 5. H2C2O4 0,05M 6. H2SO4 0,01M</p> <p>VIII. ANALISIS DATA 1. Percobaan ke satu Larutan A Ketika 5 ml Na2S203 1M dituangkan ke dalam gelas kimia, dan</p> <p>ditambahkan 5 ml HCl 3M,warna berubah menjadi kekuningan, Terdapat endapan sulfur yang dihitung dengan waktu 0,0017 sekon. Kemudian untuk Perhitungan Molaritas di dapat dari rumusan sbb . 1.5 = . :</p> <p>= 5 . M2 M2 = 1 M</p> <p>Reaksi yang dihasilkan adalah sebagai berikut :</p> <p>Na2S2O3(aq) + HCl(aq)</p> <p>NaCl(s) + H2O(l) + O2(g) + S(s)</p> <p>Larutan B Ketika 5 ml Na2S2O3 1M dituangkan ke dalam gelas kimia, dan ditambahkan 10 ml H20, larutan tersebut menjadi natrium sulfit cair. Dengan reaksi yang dihasilkan sebagai berikut :</p> <p>Na2S2O3(aq) + H2O(l)</p> <p>Na2S2O3(l) encer</p> <p>Kemudian ditambahkan dengan 5 ml HCl 3M , warna berubah menjadi kekuningan. Terdapat endapan sulfur yang dihitung dengan waktu 0.0014 sekon. Kemudian untuk Perhitungan Molaritas di dapat dari rumusan sbb . 1.5 = . :</p> <p>= 15 . M2 M2 = 0,03 M</p> <p>Larutan C Ketika 5 ml Na2S2O3 1M dituangkan ke dalam gelas kimia, dan ditambahkan 15 ml H2O, larutan tersebut menjadi natrium sulfit. Kemudian ditambahkan dengan 5 ml HCl 3M, warna berubah menjadi kekuningan. Terdapat endapan sulfur yang dihitung dengan waktu 0,0012 sekon. Dengan reaksi yang dihasilkan sebagai berikut :</p> <p>Na2S2O3(aq) + H2O(l)</p> <p>Na2S2O3(l) encer :</p> <p>Kemudian untuk Perhitungan Molaritas di dapat dari rumusan sbb . 1.5 = .</p> <p>= 20 . M2 M2 = 0,25 M</p> <p>Larutan D Ketika 5 ml Na2S2O3 1M dituangkan ke dalam gelas kimia, dan ditambahkan 20 ml H2O, larutan tersebut menjadi natrium sulfit. Kemudian ditambahkan dengan 5 ml HCl 3M, warna berubah menjadi kekuningan. Terdapat endapan sulfur yang dihitung dengan waktu 0,0009 sekon. Dengan reaksi yang dihasilkan sebagai berikut :</p> <p>Na2S2O3(aq) + H2O(l)</p> <p>Na2S2O3(l) encer</p> <p>Kemudian untuk Perhitungan Molaritas di dapat dari rumusan sbb . 1.5 = .</p> <p>:</p> <p>= 30 . M2 M2 = 0,16 M</p> <p>Maka , dari hasil percobaan tersebut membuktikan bahwa Semakin besar konsentrasi maka laju reaksi akan semakin cepat pula</p> <p>Percobaan 11.2 1 0.8 0.6 0.4 0.0014, 0.3 0.2 0.0009, 0.1 0 0.0009 0.0012 0.0014 0.0017 1/waktu =(1/t) s 0.0012, 0.2 0.0017, 1</p> <p>Konsentrasi (M)</p> <p>Laju reaksi</p> <p>2.</p> <p>Percobaan ke dua -Butiran marmer kasar CaCO3 diisikan ke dalam balon sementara siapkan dulu labu erlemeyer berisi larutan 10 ml HCl 1 M.Pasangkan balon tersebut ke labu erlemeyer dan setelah diamati, balonnya mengembang karena disebabkan adanya gas CO2. Waktu yang diperlukan agar balonnya mengembang adalah 1230 sekon</p> <p>-Serbuk marmer halus CaCO3 diisikan ke dalam balon sementara siapkan dulu labu erlemeyer berisi larutan 10 ml HCl 1 M.Pasangkan balon tersebut ke labu erlemeyer dan setelah diamati, balonnya mengembang karena disebabkan adanya gas CO2, Waktu yang diperlukan agar balonnya mengembang adalah 5 sekon Maka Semakin cepat luas penampang semakin mempercepat laju reaksi Reaksi kimia yang terjadi dari percobaan di atas adalah: CaCO3(s) + 2HCl(aq) CaCl3(aq) + H2O(l) + CO2(g)</p> <p>3.</p> <p>Percobaan ke tiga - Pada saat 2 tetes H2C2O4 ditambahkan dengan 2 tetes H2SO4 0.5 M, menghasilkan suhu awal sebesar 310C. Setelah ditetesi KmnO4, larutan tersebut hilang warnanya dengan waktu 156 sekon. - Pada saat 2 tetes H2C2O4 ditambahkan dengan 2 tetes H2C2O4 0.5 M, dipanaskan dalam penangas. Ditambahkan lagi dengan 1 tetes KMnO4 sampai warna larutan KMnO4 hilang. Suhu ( 0C ) 350 400 450 500</p> <p>Waktu ( sekon) 0,008 0,018 0,034 0,04</p> <p>Reaksi-reaksi yang dihasilkan :</p> <p>H...</p>