Analisis Dan Pembahasan Kimia Fisika

Analisis dan Pembahasan

Pada percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi dan menentukan orde reaksi. Percobaan 6A Reaksi antara Natrium Tiosulfat dan Asam Sulfat.

Pada percobaan ini dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. Konsentrasi Na2S2O3 dibuat berbeda-beda dengan cara pengenceran (Tabel 1). 2. Konsentrasi H2SO4 dibuat berbeda-beda dengan cara pengenceran juga (Tabel 2). Pada tabel 1 dilakukan pencampuran larutan Na 2S2O3 dan air terlebih dahulu yang kedua volumenya sudah diatur seperti pada tabel 1 sebelum menambahkan larutan asam sulfat dalam gelas kimia, kemudian gelas kimia tersebut diletakkan di atas tanda silang. Ketika asam sulfat mulai ditambahkan ke dalam larutan Na 2S2O3 maka stopwatch mulai dinyalakan dan dimatikan ketika sudah terjadi kekeruhan yang konstan. Hasil percobaan tersebut sebagai berikut: Volume (mL)

Volume (ml)

mmol

Waktu (s)

kekeruhan

H2SO4 0,5M

Na2S2O3 0,1M

Air

Jml.volume

5

10

-

10

1 mmol

107

Keruh ++

5

7,5

2,5

10

0,75 mmol

295

Keruh +

5

5

5

10

0,5 mmol

468

Keruh

Dari hasil diatas dapat diketahui di ketahui bahwasannya bahwasannya waktu terjadinya kekeruhan yang konstan berbeda-beda. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan konsentrasi Na 2S2O3 yang akan direaksikan dengan H 2SO4. Perbedaan konsentrasi Na 2S2O3 ini dari pengenceran. Pada Erlenmeyer 1 volume Na2S2O3 10 ml tanpa pengenceran sehingga konsentrasinya tetap 0,1 M sedangkan pada Erlenmeyer 2 dan 3 larutan Na 2S2O3 diencerkan terlebih dahulu dengan aquades. Setelah diencerkan konsentrasi Na 2S2O3 pada Erlenmeyer 2 menjadi 0,075 M dan pada Erlenmeyer 3 menjadi 0,05 M. Perubahan konsentrasi tersebut sangat berpengaruh terhadap perubahan waktu yang dibutuhkan untuk membentuk kekeruhan. Perubahan yang terjadi dapat dilihat dari waktu kekeruhan yang dihasilkan, pada Erlenmeyer 1 (tanpa pengenceran) waktu yang diperlukan untuk membentuk kekeruhan adalah 107 s. Pada erlenmeyer 2 (Na 2S2O3 0,075 M) waktunya adalah 295 s dan Erlenmeyer 3 (Na2S2O3 0,05 M) waktunya adalah 468 s. Semakin kecil konsentrasinya maka waktu bereaksinya yang ditunjukkan dengan kekeruhan semakin lama. Hal ini dapat dijelaskan bahwa

The world's largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







pada erlemneyer 2 dan 3 molekul-molekul yang mengalami tumbukan sederhana lebih sedikit dari pada pada Erlenmeyer 1, karena pada Erlenmeyer 2 dan 3 konsentrasi Na 2S2O3 lebih rendah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kemungkinan terjadinya tumbukan sederhana pada Erlenmeyer 2 dan 3 lebih kecil dari pada Erlenmeyer 1. Karena jumlah mmol yang bereaksi dalam larutan tersebut lebih kecil, sehingga molekul-molekul yang bereaksi pun lebih sedikit. Semakin tinggi konsentrasi Na 2S2O3 maka jumlah ion sekutu (mmol yang bereaksi) yang berada dalam larutan makin besar. Tumbukan sederhana antar molekul yang terjadi juga akan mempengaruhi laju reaksi. Semakin sering terjadi tumbukan maka semakin cepat pula waktu yang diperlukan untuk membentuk produk yang ditandai dengan terbentuknya kekeruhan. Kekeruhan ini disebabkan oleh terbentuknya endapan sulfur berwarna putih kekuningan. Persamaan reaksinya sebagai berikut: Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H 2O Setelah mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi, tujuan selanjutnya dari percobaan ini adalah menentukan orde reaksi. Untuk menentukan orde reaksi pada percobaan tersebut digunakan metode integral grafik dan non-grafik. Pada metode non grafik, dicari harga k yang konstan dari perhitungan baik orde 1, 2, maupun 3. Adapun hasil harga k yang kami peroleh sebagai berikut: Orde

Harga k

1

0,02152 0,00631 0,00283

2

0,08411 0,0245 0,0118

3

0,463 0,1214 0,056

Berdasarkan harga k yang diperoleh baik orde 1,2 maupun 3 tidak ada yang konstan







Sedangkan Sedangkan penentuan orde reaksi dengan menggunakan metode grafik diperoleh sebagai berikut: Orde 1 T

ln (a-x)

107

-2,303

295

-2,148

468

-2,017

Grafik orde 1 -2,000 -2,050 0 -2,100 ) x a (

-2,150

100

200

300

400

500

y = 0.7927x - 2385.9 R² = 0.9994

n -2,200 l

Series1 Linear (Series1)

-2,250 -2,300 -2,350

t

Orde 2 t

1/(a-x)

107

10

295

8,568

468

7,518

Grafik orde 2 10000 8000 ) x a ( / 1

6000 4000

y = 21.154x - 769.4 R² = 0.6696

Series1







Orde 3 2

t

1/ (a-x)

107

100

295

73,427

468

56,532

Grafik Orde 3 80000 60000 2

) / x 1 a (

40000

y = 159.69x - 2957.4 R² = 0.5638

20000

Series1 Linear (Series1)

0 0

100

200

300

400

500

t

Berdasarkan gambar grafik di atas baik grafik orde 1, 2 maupun 3 yang memiliki nilai 2

regresi (R ) yang paling mendekati 1 adalah orde 1 yaitu 0,999. Hal ini menunjukkan orde reaksi dari reaksi di atas dengan metode grafik merupakan reaksi orde 1. Laju (r) =

k

[Na2S2O3]

[H2SO4]. Pada tabel 2, prosedurnya berbeda dengan tabel 1 yaitu dilakukan pencampuran larutan H2SO4 dan air terlebih dahulu yang kedua volumenya sudah diatur seperti pada tabel 2. Dan volume Na2S2O3 tetap, kemudian gelas kimia yang berisi larutan Na 2S2O3 diletakkan di atas tanda silang. Ketika asam sulfat mulai ditambahkan ke dalam larutan Na 2S2O3 maka stopwatch mulai dinyalakan dan dimatikan ketika sudah terjadi kekeruhan yang konstan. Pada percobaan ini terdapat perbedaan dengan percobaan pertama. Pada percobaan ini perubahan konsentrasi H 2SO4 tidak mempengaruhi jumlah mmol yang bereaksi, karena jumlah mmol yang bereaksi dalam reaksi ke dua tetap ditentukan oleh Na 2S2O3. mmol Na2S2O3 yang bereaksi dalam larutan memiliki harga yang lebih kecil dari H 2SO4. Sehingga semakin tinggi konsentrasi H2SO4 maka kemungkinan terjadinya tumbukan sederhana antar molekul yang







Volume (mL)

Volume

mmol

Waktu (s)

kekeruhan

10

0,5

1435

Keruh+++

2,5

10

0,5

2120

Keruh ++

5

10

0,5

2735

Keruh +

Na2S2O3 0,1M

H2SO4 0,5M

Air

Jml.volume

5

10

-

5

7,5

5

5

Dari hasil diatas dapat diketahui bahwasannya waktu terjadinya kekeruhan yang konstan berbeda-beda. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan konsentrasi H 2SO4 yang akan direaksikan dengan Na2S2O3. Perbedaan konsentrasi H 2SO4 ini dari pengenceran. Pada Erlenmeyer 1 volume H2SO4 10 ml tanpa pengenceran sehingga konsentrasinya tetap 0,5 M sedangkan pada Erlenmeyer 2 dan 3 larutan H 2SO4 diencerkan terlebih dahulu dengan aquades. Setelah diencerkan konsentrasi H 2SO4 pada Erlenmeyer 2 menjadi 0,375 M dan pada Erlenmeyer 3 menjadi 0,25 M. Perubahan konsentrasi tersebut sangat berpengaruh terhadap perubahan waktu yang dibutuhkan untuk membentuk kekeruhan. Perubahan yang terjadi dapat dilihat dari waktu kekeruhan yang dihasilkan, pada Erlenmeyer 1 (tanpa pengenceran) waktu yang diperlukan untuk membentuk kekeruhan adalah 1435 s. Pada erlenmeyer 2 (H 2SO4 0,375 M) waktunya adalah 2120 s dan Erlenmeyer 3 (H 2SO4 0,25 M) waktunya adalah 2735 s. Semakin kecil konsentrasinya maka waktu bereaksinya yang ditunjukkan dengan kekeruhan semakin lama. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada erlemneyer 2 dan 3 molekul-molekul yang mengalami tumbukan sederhana lebih sedikit dari pada pada Erlenmeyer 1, karena pada Erlenmeyer 2 dan 3 konsentrasi H 2SO4 lebih rendah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kemungkinan kemungkinan terjadinya tumbukan sederhana pada Erlenmeyer 2 dan 3 lebih kecil dari pada Erlenmeyer 1. Karena jumlah mmol yang bereaksi dalam larutan tersebut lebih kecil, sehingga molekul-molekul yang bereaksi pun lebih sedikit. Semakin tinggi konsentrasi H 2SO4 maka jumlah ion sekutu (mmol yang bereaksi) yang berada dalam larutan makin besar. Tumbukan sederhana antar molekul yang terjadi juga akan mempengaruhi laju reaksi. Semakin sering terjadi tumbukan maka semakin cepat pula waktu yang diperlukan untuk membentuk produk yang ditandai dengan terbentuknya kekeruhan. Kekeruhan ini disebabkan oleh terbentuknya endapan sulfur berwarna putih kekuningan. Persamaan reaksinya sebagai berikut:







pada percobaan tersebut digunakan metode integral grafik dan non-grafik. Pada metode non grafik, dicari harga k yang konstan dari perhitungan baik orde 1, 2, maupun 3. Adapun hasil harga k yang kami peroleh sebagai berikut: Orde

Harga k

1

0,00196 0,001345 0,001073

2

3

2,183 x 10

-

2,0509 x 10

-

2,6028 x 10

-3

3,857 x 10

-

0,0133 0,0103

Berdasarkan harga k yang diperoleh baik orde 1,2 maupun 3 terdapat harga k yang hampir atau mendekati konstan yaitu pada orde 1. Untuk perhitungan yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran. Jadi dapat disimpulkan bahwa orde reaksi dari reaksi di atas dengan metode non-grafik merupakan reaksi orde 1. Laju (r) =

k [Na2S2O3]

[H2SO4]

Sedangkan Sedangkan penentuan orde reaksi dengan menggunakan metode grafik diperoleh sebagai berikut: Orde 1 t

ln (a-x)

1435

-1,204

2120

-1,529

2735

-2,017









Grafik Orde 1 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-500 ) x a ( n l

-1,000 ln (a-x) -1,500

Linear (ln (a-x)) y = -0.6225x - 278.09 R² = 0.9787

-2,000 -2,500

t

Orde 2 t

1/(a-x)

1435

3,333

2120

4,615

2735

7,519

Grafik Orde 2 8,000 7,000 6,000 ) x a ( / 1

5,000 4,000 3,000 2,000 1,000

y = 3.1945x - 1542.2 R² = 0.9382 Series1 Linear (Series1)







Grafik Orde 3 60,000 50,000 2

) x a ( / 1

y = 34.56x - 42815 R² = 0.8892

40,000 30,000

Series1

20,000

Linear (Series1)

10,000 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

t

Berdasarkan gambar grafik di atas baik grafik orde 1, 2 maupun 3 yang memiliki nilai 2

regresi (R ) yang paling mendekati 1 adalah orde 1 yaitu 0,978. Hal ini menunjukkan orde reaksi dari reaksi di atas dengan metode grafik merupakan reaksi orde 1. Laju (r) =

k

[Na2S2O3]

[H2SO4]. Percobaan 6B Reaksi antara Magnesium dan Asam Klorida

Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui laju reaksi antara Magnesium dengan HCl yang dipengaruhi oleh variasi konsentrasi HCl. Pada percobaan ini dilihat waktu bereaksinya magnesium dengan HCl yang divariasi konsentrasinya dan pada magnesium yang dimasukkan ke dalam larutan HCl dilakukan dua kali dengan larutan HCl yang sama. Sehingga dapat mengetahui perbedaan antara t 1 dan t2. t 1 adalah waktu penambahan magnesium ke dalam larutan HCl yang pertama dan t 2 adalah waktu penambahan magnesium ke dalam larutan HCl (larutannya sama) yang kedua. Persamaan reaksi :







0,8 N

63

74

0,6 N

168

170

Dari data di atas dapat diketahui bahwa t 1 lebih kecil dari pada t 2, hal ini dikarenakan pada t2 larutan HCl sudah mengalami reaksi terlebih dahulu dengan magnesium awal sehingga ketika diberi magnesium berlebih maka reaksinya membutuhkan waktu yang agak lama dari mulanya. Selain itu juga, dapat diketahui adanya waktu yang semakin lama pada reaksi magnesium dengan larutan HCl yang konsentrasinya mengecil, hal ini berlaku baik pada t 1 maupun t2. Semakin besar konsentrasi larutan, maka semakin besar pula laju reaksi yang terjadi. Hal ini dapat terjadi karena molekul-molekul dalam larutan cenderung untuk berinteraksi antara satu dengan yang lain, yang juga dikenal sebagai teori tumbukan sederhana. Reaksi terjadi karena tabrakan molekul dan kemudian terbentuk molekul baru. Tetapi tidak semua produk hasil tumbukan dalam reaksi dapat membentuk molekul baru. Namun, hanya molekul yang bergabung kembali dengan pasangan sebelumnya yang dapat membentuk molekul baru. Proses diatasi

tumbukan

untuk

membutuhkan

pemecahan

molekul.

energi, Kurangnya

gaya

elektrostatik

energi

tidak

yang

dapat

kuat

perlu

menghasilkan

reaksi, karena molekul hanya terpental antara satu dan lain. Oleh

karena

itu,

pada

percobaan

ini

menunjukkan

jika

konsentrasi

HCl

meningkat, maka tumbukan akan terjadi, sehingga reaksi yang terjadi lebih cepat. Jika partikel HCl lebih banyak, maka kemungkinan kemungkinan tumbukan yang terjadi akan meningkat, sehingga jumlah tumbukan akan melebihi melebihi energi aktivasi yang mengakibatkan mengakibatkan kenaikan. kenaikan. Pada percobaan ini, perubahan dalam konsentrasi menyebabkan meningkatnya waktu







Pada penentuan orde reaksi kami menggunakan cara integral metode grafik, yakni diperoleh sebagai berikut: Orde 1 pada t1 dan t2 t1

ln [HCl]

11

0.693

10

0.588

24

0.47

27

0.336

21

0.1823

32

0

63

-0.223

168

-0.5108

kurva orde 1 pada t1 1 0.5 ] l C H [ n l

Series1

0 0

-0.5 -1

t2

ln [HCl]

50

100

150

y = -0.0067x + 0.4922 R² = 0.7284 t

200

Linear (Series1)







Kurva orde 1 pada t2 0.8 0.6 0.4 ] l C H [ n l

0.2 Series1

0

-0.2 0

50

100

150

200

-0.4 y = -0.0069x + 0.5432 R² = 0.7369

-0.6 -0.8

t

Orde 2 pada t 1 dan t2 t1

1/ [HCl]

11

0.5

10

0.555

24

0.625

27

0.714

21

0.833

32

1

63

1.25

168

1,667

Kurva orde 2 pada t1 2000 1500

y = 10.64x - 264.43

Linear (Series1)









32

0.625

28

0.714

28

0.833

36

1

74

1.25

170

1,667

Kurva Orde 2 pada t2 2000 y = 10.75x - 335.14 R² = 0.8803

1500 ] l C H [ / 1

1000 Series1 500

Linear (Series1)

0 0

50

-500

100 t

Orde 3 pada t1 dan t2 2

150

200







Kurva Orde 3 pada t1 3.5 3 2.5 2 ] l C 2 H [ 1.5 / 1 1 0.5 0

Series1

y = 0.0159x + 0.23 R² = 0.9401

0

50

100 t

t2

1/ [HCl]

13

0.25

24

0.309

32

0.391

28

0.51

28

0.694

36

1

74

1.5625

170

2.778

150

Linear (Series1) 200







3

[Mg] [HCl] . Akan tetapi pada teori teori reaksi antara antara magnesium magnesium dan asam klorida orde reaksinya reaksinya 2. Hal ini dimungkinkan pada hasil percobaan kami jarak waktu antara t 1 dan t2 relatif dekat sehingga tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara t 1 dan t2, padahal hal tersebut sangat mempengaruhi dalam penentuan orde reaksi. Selain itu, waktu reaksi pada konsentrasi larutan HCl yang semakin menurun seharusnya semakin lama, akan tetapi pada hasil percobaan kami waktu yang diperoleh tidak sesuai sehingga dapat mempengaruhi hasil orde reaksi yang sesuai. Kesimpulan

1. Perubahan konsentrasi konsentr asi Na 2S2O3 ataupun H2SO4 akan mempengaruhi laju reaksi. Makin besar konsentrasi, maka jumlah ion sekutu (mmol yang bereaksi) yang berada dalam larutan makin besar. Semakin sering terjadi tumbukan maka semakin cepat pula waktu yang diperlukan untuk membentuk produk yang ditandai dengan terbentuknya kekeruhan. Kekeruhan ini disebabkan oleh terbentuknya endapan sulfur berwarna putih kekuningan. 2. Orde reaksi untuk percobaan reaksi Natrium Tiosulfat dengan asam sulfat pada tabel 1 dengan cara integral metode non grafik diperoleh orde reaksi 2. Laju (r) =

k [Na2S2O3]

2

[H2SO4]. Dengan metode grafik didapatkan bahwa reaksi tersebut termasuk reaksi orde 2

1. R = 0,999. Laju (r) =

k [Na2S2O3]

[H2SO4]

Analisis Dan Pembahasan Kimia Fisika

Recommend Documents