3. Pengaruh Katalis Amonium Molibdat (25mar2013)

Laporan Praktikum Kimia Fisika “Pengaruh Katalis Amonium Molibdat dalam Reaksi KI dan Hidrogen Peroksida”

Judul Percobaan

:

Pengaruh Katalis Amonium Molibdat dalam Reaksi Kalium Iodida dan Hidrogen Peroksida

Hari/Tanggal Percobaan

: Senin, 25 Maret Maret 2013 pkl 13.00 WIB WIB

Selesai Percobaan

: Senin, 25 Maret Maret 2013 pkl 15.00 WIB WIB

Tujuan Percobaan

:

Untuk mengetahui pengaruh katalis ammonium molibdat dalam reaksi kalium iodida dan hidrogen peroksida.

I. DASAR TEORI

1


II.

RANCANGAN PERCOBAAN 1. Alat dan Bahan 

Alat : 1. Tabung reaksi 2. Labu Erlenmeyer 3. Gelas kimia 4. Gelas ukur 5. Stopwatch 6. Pipet tetes 7. Pengaduk gelas 8. Rak tabung reaksi



Bahan : 1. Larutan H2O2 10 M (30%) 2. Larutan KI 0,5 M 3. Larutan ammonium molibdat 4. Larutan H2SO4 0,5 M 5. Larutan kanji 6. Akuades

2.

Alur Kerja

2


III. HASIL PENGAMATAN

3


IV. ANALISIS DATA

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh katalis ammonium molibdat dalam reaksi Kalium iodida dan Hidrogen peroksida (H2O2). Langkah pertama yang dilakukan adalah mengencerkan larutan-larutan berikut : 

larutan H2O2 10M (30%) Larutan H2O2 10M diambil sebanyak 10 tetes lalu diencerkan dengan akuades sampai volum 50 mL. Larutan H2O2 tidak mengalami perubahan warna setelah pengenceran, tetap berwujud larutan tidak berwarna. Reaksi pengenceran H2O2 : H2O2(aq) + H2O(l) → H2O2(aq) pekat



encer

larutan KI 0,5 M Larutan KI 0,1 M diambil sebanyak 2 tetes lalu diencerkan dengan akuades sampai volum 10 mL. Larutan KI mengalami perubahan warna setelah pengenceran, dimana sebelum diencerkan larutan KI berwarna kuning dan setelah diencerkan menjadi larutan tidak berwarna. Hal ini menandakan larutan KI yang diencerkan tidak terlalu pekat sehingga mudah berubah warna saat diencerkan. Reaksi pengenceran larutan KI : KI(aq) + pekat



H2O(l) → KI(aq) encer

larutan ammonium molibdat [(NH4)6Mo7O24.4H2O] Larutan ammonium molibdat diambil sebanyak 2 tetes lalu diencerkan dengan akuades sampai volum 10 mL. Larutan ammonium molibdat tidak mengalami perubahan warna setelah pengenceran, tetap berwujud larutan tidak berwarna. Pada percobaan ini, larutan ammonium molibdat digunakan sebagai katalis yang diharapkan daapat mempercepat reaksi.

4


Reaksi pengenceran ammonium molibdat : [(NH4)6Mo7O24.4H2O](aq) + H2O(l) → [(NH4)6Mo7O24.4H2O](aq) pekat encer

Pengenceran larutan-larutan diatas bertujuan untuk mengurangi kepekatan/konsentrasi larutan karena diharapkan reaksi yang terjadi berjalan lebih lambat dari sebelumnya sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mengamati suatu perubahan dari hasil reaksi dapat diamati. Selanjutnya percobaan kedua adalah memberikan perlakuan berbeda terhadap 2 dua tabung reaksi, dimana tabung 1 ditambahkan dengan katalis ammonium molibdat sedangkan tabung lainnya tidak seperti ditunjukkan tabel berikut :

Tabung reaksi 1

Tabung reaksi 2

+ 3 tetes H2SO4 0,5 M

+ 3 tetes H2SO4 0,5 M

+ 6 tetes larutan kanji

+ 6 tetes larutan kanji

+ 5 tetes larutan H2O2 encer

+ 5 tetes larutan H2O2 encer

+ 15 tetes akuades

+ 15 tetes akuades

+ 3 tetes ammonium molibdat

+ 3 tetes larutan KI encer

Rumus struktur ion molibdat :

+ 3 tetes larutan KI encer

5


Masing-masing tabung diulangi sebanyak 3 kali sehingga terdapat 6 tabung reaksi (1A,1B,1C,2A,2B,2C). Beberapa hal penting terkait fungsi penambahan reagen tertentu dijelaskan sebagai berikut : 1. Fungsi penambahan H2SO4 encer pada percobaan ini adalah sebagai katalis asam namun tidak ikut bereaksi. Alasan digunakan H2SO4 encer ini antara lain : 

H2SO4 berfungsi untuk mengasamkan reaksi antara H2O2 + KI + larutan kanji guna menghidrasi H2O2



Karena adanya H2SO4 sebagai zat penghidrasi tersebut, akan terbentuk iod secara perlahan-lahan yang ditandai perubahan warna menjadi biru serta hasil sampingnya berupa air.

2. Fungsi penambahan larutan kanji pada percobaan ini antara lain : 

Sebagai indikator untuk reaksi yang menggunakan reagen KI.



Sebagai indikator terbentuknya I2 yang ditandai dengan warna biru, biru kehitaman, atau ungu.



Larutan kanji juga digunakan untuk mengurangi perubahan laju supaya perubahan warna bertahap, pengamatan ini ditunjukkan dengan perubahan warna larutan dari tidak berwarna menjadi biru.

Reaksi antara H2O2 + KI dengan indikator larutan kanji : -

+

H2O2(aq) + 2I (aq) + 2H (aq) → I2(aq) + 2H2O(l) katalis asam -1

-2

reduksi -1

oksidasi

0

Reaksi diatas termasuk reaksi redoks dimana terjadi reaksi reduksi dan oksidasi berkaitan dengan perubahan biloks. H2O2 berfungsi sebagai oksidator (mengalami reduksi) sedangkan KI sebagai reduktor (mengalami oksidasi). Dapat diketahui pula katalis asam

6


(H2SO4 encer) hanya sebagai zat penghidrasi namun tidak ikut bereaksi dalam reaksi redoks diatas. Sebelum ditambahkan larutan KI encer, disiapkan stopwatch untuk menghitung waktu yang diperlukan sampai timbulnya warna biru. Selagi waktu pada stopwatch berjalan, masing-masing tabung reaksi dikocok secara terus menerus sampai terjadi perubahan warna. Pada percobaan kami, setelah dilakukan penambahan reagen seperti tabel diatas, didapatkan warna ungu setelah penambahan KI. Berikut adalah waktu yang dibutuhkan ke-enam tabung sampai terjadinya perubahan menjadi ungu :

Tabung

Waktu sampai terjadi

Perubahan

ke-

perubahan warna

warna

Tabung 1 :

+ katalis amonium molibdat

1A

7 menit 20 detik

Ungu jernih (---)

1B

6 menit 59 detik

Ungu jernih (---)

1C

6 menit 35 detik

Ungu jernih (---)

Rata-rata = 6 menit 58 detik Tabung 2 :

Tanpa katalis

2A

14 menit 34 detik

Ungu jernih (---)

2B

14 menit 04 detik

Ungu jernih (---)

2C

14 menit 29 detik

Ungu jernih (---)

Rata-rata = 14 menit 22 detik

Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa penambahan katalis ammonium molibdat pada tabung 1 menyebabkan reaksi berjalan lebih cepat dibandingkan tabung 2 yang tidak menggunakan katalis. Hal ini dapat dilihat dari waktu yang dibutuhkan campuran pada tabung 1 maupun 2 untuk timbulnya warna ungu(---) dimana tabung reaksi 1 membutuhkan waktu yang relatif cepat. Berikut adalah grafik perbandingan waktu untuk reaksi dengan katalis ammonium molibdat (tabung reaksi 1) dan tanpa katalis :

7


Perbandingan Waktu untuk Reaksi dengan Katalis dan Tanpa Katalis

1400 1200

) 1000 k i t e 800 d ( u t k 600 a W

Tanpa katalis Dengan katalis

400 200 0 1

V.

2 Pengulangan ke-

3

PEMBAHASAN Pada percobaan ini, terdapat dua langkah percobaan yang dapat dibahas, yaitu tujuan pengenceran dan perbandingan reaksi dengan penambahan ammonium molibdat dan tanpa penambahan ammonium molibdat. Pengenceran pada prinsipnya hanya menambahkan pelarut saja sehingga jumlah mol zat terlarut sebelum penegnceran sama dengan jumlah mol zat terlarut sesudah pengenceran. Dari pernyataan tersebut dapat diketahui dengan jelas bahwa pengenceran akan menyebabkan suatu larutan menjadi encer karena penambahan pelarut tersebut sehingga berdampak pada konsentrasi/kepekatannya yang semakin berkurang. Hal tersebut dapat kita aplikasikan pada faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, dalam hal ini adalah konsentrasi, dimana jika konsentrasi suatu zat diperkecil maka laju reaksi akan menurun dan begitu sebaliknya. Dapat dikatakan demikian karena laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi zat . Dalam percobaan ini, H2O2 diencerkan terlebih dahulu agar konsentrasinya berkurang (semakin kecil) karena menurut teori tumbukkan dengan memperkecil konsentrasi maka

8


akan menurunkan laju tumbukan antara molekul H2O2 . Alasan yang sama juga digunakan untuk menjelaskan mengapa KI perlu diencerkan terlebih dahulu. Dengan memperkecil tumbukan antara molekul-molekul maka diharapkan reaksi 1 akan berjalan lebih lambat sehingga waktu yang diperlukan untuk perubahan warna larutan menjadi biru dapat diamati atau dihitung. Kita perhatikan reaksi dua molekul sederhana : Q+R→S

Kita dapat mengharapkan laju reaksi karenanya sebanding

dengan kecepatan

v

v

= k [Q] [R]

sebanding dengan laju

rata-rata molekul,

(1)

tumbukan,

dan

dengan

M

merupakan massa molar molekul, penampang lintang tumbukannya σ, dan rapat cacah dari A dan B :

Suatu tumbukan akan menghasilkan reaksi hanya jika energi kinetiknya melampaui harga minimum, energi aktivasi reaksi E a. Persyaratan ini menentukan bahwa tetapan laju reaksi harus sebanding dengan faktor Boltzman

. Dengan demikian dapat

diharapkan, menuliskan tetapan laju reaksi persamaan (1), bahwa

Walaupun

demikian,

tidak

setiap

tumbukan

menghasilkan

reaksi

kecuali

persyaratan energi tertentu terpenuhi, karenanya pereaksi harus bertumbukan dengan arah

relatif

tertentu.

Persyaratan

sterik

ini

menentukan

bahwa

faktor

P

harus

disertakan, sehingga

Dari percobaan ini didapatkan hasil bahwa reaksi pada tabung 1 berjalan lebih cepat dibandingkan reaksi pada tabung 2. Hal ini dikarenakan tabung 1 ditambahkan katalis

9


ammonium molibdat pada reaksi antara KI dengan H2O2. Secara teori, reaksi antara larutan KI dan H2O2 dengan indikator amilum pada suasana basa akan berlangsung dengan cepat jika ditambahkan katalis ammonium molibdat. Dalam hal ini, ion-ion molibdatlah yang berperan penting dalam mempercepat reaksi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan kami sesuai dengan teori. Hasil diatas juga sesuai dengan teori tumbukan dimana penambahan katalis akan mempercepat laju reaksi dengan memperkecil energi aktivasi ( Ea). Jika berbicara tentang katalis pasti tidak bisa lepas dari energi aktivasi dalam teori tumbukan. Seperti kita tahu bahwa suatu tumbukan akan menghasilkan reaksi apabila ada energi minimum yang kita sebut energi aktivasi. Jika energi minimumnya tinggi, maka reaksi akan lambat karena membutuhkan waktu yang lebih lama. Sedangkan penambahan katalis yang dapat menurunkan energi aktivasi tentu saja akan mempercepat terjadinya reaksi karena kemungkinan terjadinya tumbukan akan semakin sering dan banyak. Grafik dibawah ini menunjukkan perbandingan energia aktivasi untuk reaksi dengan katalis dan tanpa katalis :

10


VI. SIMPULAN Berdasarkan hasil pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Penambahan ammonium molibdat berpengaruh terhadap waktu berlangsungnya reaksi antara kalium iodida dan hidrogen peroksida, dimana jika ditambahkan katalis ammonium molibdat reaksi akan berlangsung lebih cepat daripada yang tidak ditambahkan katalis. 2. Reaksi ditamdai dengan perubahan warna larutan dari tidak berwarna menjadi ungu jernih (---) 3. Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi dengan penambahan katalis ammonium molibdat adalah 6 menit 58 detik. 4. Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi tanpa penambahan katalis ammonium molibdat adalah 14 menit 22 detik.

VII. JAWABAN PERTANYAAN

VIII. DAFTAR PUSTAKA

11


IX. LAMPIRAN

12

3. Pengaruh Katalis Amonium Molibdat (25mar2013)

Recommend Documents