PRAKTIKUM KIMIA DASAR
I O D I N A S I
I.
Tujuan Percobaan
A S E T O N
:
Menentukan orde reaksi.
Menghitung energi aktivasi.
Menghi Menghitun tung g laju laju reaksi reaksi berdas berdasark arkan an pengaru pengaruh h konsent konsentras rasii dan temper temperatu aturr dalam dalam suasana asam.
II.
Bahan yan yang g dig digu unak nakan :
Aseton 4M
HCl 1M
Iodium(L) 0,005M
Aquadest
Es (Sebagai pendingin)
III. III. Alat Alat yang yang dipa dipaka kaii :
Erlenmeyer 125 Ml
8 Buah
Gelas Ukur 25 25 Ml
1 Buah
Gela Gelass Kim Kimia ia 100M 100Mll & 400 400 Ml Ml
1+1 1+1 Bua Buah h
Pipe Pipett Ukur Ukur
10 Ml & 25 Ml
1+1 1+1 Buah Buah
Pipe Pipett Gond Gondok ok 5 Ml & 10 Ml
2+1 2+1 Buah Buah
Thermometer 100°C
1 Buah
Stop Watch
1 Buah
Bola hisap
1 Buah
Hot Plate
1 Buah
Labu Semprot
1 Buah
Selang Karet
1 Buah
IV. Dasar Teori :
Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain adalah :
Sifat reaksi itu sendiri,
Konsentrasi reaktan,
Temperatur,
Katalis,
Luas permukaan sentuhan,
Tekanan,
Pengadukan. Laju dinyatakan dengan persamaan :
Laju = k[a]m . k[B]n
Dimana m dan n tidak mutlak bilangan bulat. [A] dan [B] adalah konsentrasi A dan B (dalam mol/L). Jumlah m dan n disebut orde reaksi terhadap A dan b. Jika m = 1, maka disebut reaksi berorde satu terhadap A, Jika n = 2, maka disebut reaksi berorde dua terhadap B. Orde total merupakan jumlah m dan n ( dlm contoh berorde 3)
Laju reaksi juga bergantung pada temperatur, sering terjadi bila temperatur naik 10°C laju mendaji 2 kali lipat. Seperti pada konsentrasi, disini terdapat pula hubungan kuantitafif antara laju reaksi dengan temperature, tetapi hubungannya agak rumit. Hubungan ini didasarkan pada suatu ide bahwa reaktan harus mempunyai jumlah energi minimum tertentu pada waktu reaktan bertumbukan pada tahap reaksi. Jumlah energi yang minimum ini disebut energi aktivasi . R adalah tetapan gas (8,31 J
M-1 K -1). Dengan menghitung K dalam temperatur
yang berbeda-beda, kemudian masukkan harga-harga K kedalam grafik, maka akan didapatkan energi aktivasi reaksi. Dalam percobaan ini kita pelajari kinetika reaksi Iod dan Aseton.
O CH3 − C − CH3
O + I2
CH3 − C − CH2I + H+ + I-
Selain pada konsentrasi aseton dan iod, laju reaksi juga bergantung pada konsentrasi ion hydrogen, dimana laju reaksinya : Laju = K [Aseton]m [I2]n [H+] p M,n,p merupakan orde reaksi terhadap aseton, iod dan ion hidrogen, K merupakan konstanta laju reaksi. Laju reaksi dapat dinyatakan dengan perubahan konsentrasi iod [I2] dibagi dengan interval waktu [t] yang diperlukan untuk perubahan tersebut. Reaksi iodinasi aseton mudah diamati karena :
Iod berwarna, sehingga kita dapat mengamati perubahan konsentrasi secara visual .
Reaksi berorde nol terhadap Iod. Hal ini berarti bahwa laju reaksi tidak tergantung pada [I2], [I2]0 = 1 Oleh karena itu laju reaksi tidak tergantung pada Iod, maka kita dapat menggunakan
Iod sebagai reagent pembatas dengan jumlah aseton dan ion hidrogen berlebih. Kita dapat mengukur waktu yang dibutuhkan untuk mereaksikan seluruh Iod yang ada dalam larutan. Bila konsentrasi dari aseton dan ion hidrogen jauh lebih besar dari pada konsentrasi Iod, maka konsentrasi mereka tidak akan berubah selama reaksi dan laju reaksi akan tetap, sampai seluruh Iod habis bereaksi. Kemudian reaksi akan berhenti. Bila waktu yang dibutuhkan untuk mereaksikan semua Iod (warnanya hilang) adalah t. Walaupun laju reaksi tetap pada kondisi yang kita atur, kita dapat mengubah-ubah konsentrasi aseton dan ion hidrogen. Bila konsentrasi ion hidrogen dan Iod dibuat tetap sama seperti pada campuran awal, sedangkan konsentrasi aseton dibuat menjadi 2 kali konsentrasi semula, maka persamaan laju menjadi : Laju 2 = K [2A]m [I2]n [H+] p Laju 1 = K [2A]m [I2]n [H+] p Setelah menghitung laju 2 dan laju 1, maka kita memperoleh angka yang mempunyai harga yang sama dengan 2m. Berarti kita dapat memperoleh harga m melalui logaritma. M merupakan orde reaksi terhadap aseton.
V.
Prosedur kerja :
Penentuan Orde reaksi
Percobaan A
Pipet 10 Ml aseton 4M, masukkan kedalam erlenmeyer 125 Ml Pipet 10 Ml HCl 1 M, masukkan kedalam erlenmeyer yang berisi aseton.
Tambahkan 20 Ml aquadest kedalam campuran tersebut
Pipet 10 Ml larutan Iod dengan pipet gondok 10 Ml.
Masukkan kedalam campuran tersebut (serentak jalankan stop watch)
Setelah warna Iod menghilang, segera hentikahn stop watch.
Lalu ukur tenperarur campuran tersebut.
Percobaan B
Ulangi percobaan A dengan mengubah konsentrasi aseton, yaitu dengan memasukkan 5 ml aseton kedalam gelas kimia dan ditambahkan 25 Ml aquadest. Konsentrasi ion hidrogen dan Iod dibiarkan tetap.
Percobaan C
Ulangi percobaan A dengan mengubah konsentrasi HCl, yaitu dengan memasukkan 5 ml HCl kedalam erlenmeyer 125 Ml dan ditambahkan 25 Ml aquadest. Konsentrasi aseton dan Iod dibiarkan tetap.
Percobaan D
Ulangi percobaan A dengan mengubah konsentrasi Iod, yaitu dengan memasukkan 5 ml Iod kedalam gelas kimia dan ditambahkan 25 Ml aquadest. Konsentrasi aseton dan HCl dibiarkan tetap. Percobaan diatas dilakukan 2 kali percobaan
Tentukan laju reaksi, orde reaksi untuk masing-masing reaktan dan tetapan laju reaksi.
Penentuan Orde reaksi
Melakukan percobaan A, tetapi dengan temperatur 10°C dan 40°C. Tentukan tetapan laju reaksi dan energi pengaktifan.
VI. Data pengamatan :
Data laju reaksi Vol Aseton 10 Ml 5 Ml 10 Ml 10 Ml
Lr
1 2 3 4
Vol HCl 10 Ml 10 Ml 5 Ml 10 Ml
Vol. Iod 10 Ml 10 Ml 10 Ml 5 Ml
Vol. Air 20 Ml 25 Ml 25 Ml 25 Ml
waktu Perc 1 129 dt 194 dt 239 dt 339 dt
Temp
31°C 31°C 31°C 31°C 31°C
Penentuan Orde Reaksi terhadap Aseton dan Iodium Lr
Aseton
[H+]
1 2
0,8 M 0,4 M
3
0,8 M
4
0,8 M
0,2 M 0,2 M 0,1 M 0,2 M
[I2]
0,001 M 0,001 M 0,001 M 0,0005 M
Bagi laju 2 dengan laju 1 ; maka m = 1,2
Bagi laju 3 dengan laju 1 ; maka p = 0,9
Bagi laju 4 dengan laju 1 ; maka n = 1,392
Laju Orde Reaksi
7,8 10-6 M/dt 3,4 10-6 M/dt 4,2 10-6 M/dt 2,9 10-6 M/dt
Penentuan energi Aktivasi
Waktu untuk reaksi pada 10°C
; 168 dtk
; temp 31°C
Waktu untuk reaksi pada 40°C
;
20 dtk
; temp 31°C
Waktu untuk reaksi pada suhu ruang ;
82 dtk
; temp 31°C
VII. Perhitungan : Perhitungan Konsentrasi
Konsentrasi Aseton 4 M
Volume 10 Ml [ camp 1,3,4 ]
V1 M1 = V2 M2
10 4
= 50 M2
M2
= =
40
5 4
= 50 M2
50 0,8 M
M2
= =
Volume 5 Ml [ camp 2 ]
20 50 0,4 M
Konsentrasi HCl 1 M
Volume 10 Ml [ camp 1,2,4 ]
Volume 5 Ml [camp 3 ]
V1 M1 = V2 M2
V1 M1 = V2 M2
10 1
5 1
= 50 M2
M2
=
= 50 M2
M2
= =
V1 M1 = V2 M2
10 50 0,2 M
5
50 = 0,1 M
Konsentrasi Iodium 0,005 M
Volume 10 Ml [ camp 1,2,3 ] V1
M1 = V2 M2
10 0,005 M2
= 50 M2 = =
0,05
Volume 5 Ml [ camp 4 ] V1 M1
= V2 M2
5 0,005
= 50 M2
M2
50 0,001 M
= =
0,025 50 0,0005 M
Perhitungan Laju reaksi
Konsentrasi Iodium 0,001 M Laju I :
M ( Iod ) Dtk 1
Laju II :
Laju III :
Laju IV :
M ( Iod ) Dtk 2 M ( Iod ) Dtk 3 M ( Iod ) Dtk 4
0,001 M
=
129 dtk
=
= 7,752 ⋅10
0,001 M 294 dtk
=
0,001 M
=
0,001 M
239 dtk
339 dtk
−
6
M / dtk
= 3,401 ⋅10 −6 M / dtk = 4,184 ⋅10 −6 M / dtk = 2,950 ⋅10 −6 M / dtk
Mensubtitusikan konsentrasi dan laju pada tabel diatas sehingga diperoleh :
Laju I
: 7,752 ⋅10 −6
M
/ dtk
Laju II
:
3,401 ⋅10
−6
M
/ dtk
Laju III
:
4,184 ⋅10
−6
M
/ dtk
Laju IV
:
2,950 ⋅10 − M / dtk
6
Bagi laju 2 dengan laju 1, maka diperoleh harga m. Laju 2 Laju 1 3,401 ⋅ 10 −6 7,752 ⋅ 10
−6
0,439 lon 0,439
−0,823 m
( A) 2 m = ( A)1 0,4 m = 0,8 = 0,5 m = m ⋅ lon 0,5 = m ⋅ ( −0,693 ) −0,823 = = 1,2 −0,693
Bagi laju 3 dengan laju 1, maka diperoleh harga p. Laju 3 Laju 1 4,184 ⋅ 10
−6
7,752 ⋅ 10
−6
0,540 lon 0,540
−0,616 p
( HCl ) 3 p = ( HCl ) 1 0,1 = p 0,2 = 0,5 p = p ⋅ lon 0,5 = p ⋅ ( −0,693 ) −0,616 = = 0,9 −0,693
Bagi laju 2 dengan laju 1, maka diperoleh harga n.
( Iod ) 4 n = ( Iod ) 1 0,0005 n = 0,001 = 0,5 n = n ⋅ lon 0,5 = n ⋅ ( − 0,693 ) − 6,965 = = 1,392 − 0,693
Laju 4 Laju 1 2,950 ⋅ 10 −6 7,752 ⋅ 10
−6
0,381 lon 0,381
− 6,965 n
Perhitungan Tetapan Laju Reaksi
Dengan menggunakan rumus : Laju = k [A]m [I2]n [H]p
Maka akan diperoleh harga ketapan k Untuk k1 k 1 =
=
= =
laju 1 [A]1
m
[ H ]1
p
[ I 2 ]1
n 6
−
7,752 ⋅ 10
[0,8]1, 2 [0,2]0 ,9 [0,001]1,392 −6
7,752 ⋅ 10
0,765 ⋅ 0,235 ⋅ 6,69 −5 7,752 ⋅ 10
−6
= 0,646
−5
1,2 ⋅10
Untuk k 2 k 2
=
=
=
=
laju 2 m
[A]2
[ H ]2
p
[ I 2 ] 2
3,4 ⋅ 10 1, 2
[0,4]
[0,2]
0,9
3,4 ⋅10
6
−
1, 392
[0,001]
−
6
0,33 ⋅ 0,235 ⋅ 6,69 3,4 ⋅ 10 5,19 ⋅10
Untuk k 3
n
5
−
6
−
−
6
=
0,646
laju 3
k 3 = [A]3
m
[0,8]
=
p
[ I 2 ] 3
1 ,2
[ 0 ,1 ]
0 ,9
n
−6
4 ,2 ⋅ 10
= =
[ H ] 3
[ 0 ,001 ]
1 ,392
4 ,2 ⋅ 10 −6 0 ,765 ⋅ 0 ,126 ⋅ 6 ,69 −
5
4 ,2 ⋅ 10 −6
= 6 ,651
6 ,448 ⋅10 −6
Untuk k 4 k 4
=
=
=
=
laju 4 [A]4
m
[ H ] 4
p
[ I 2 ] 4
2,9 ⋅ 10 1, 2
[0,8]
[0,1]
0,9
2,9 ⋅ 10 0,765 ⋅ 0,126 2,9 ⋅ 10
⋅
n
6
−
1, 392
[0,0005] 6
−
2,541
5
−
6
−
4,568 ⋅10
6
−
=
0,635
Penentuan Energi Aktivasi
Waktu untuk reaksi pada suhu 10°C
; 168 dtk
; temp 31°C
Waktu untuk reaksi pada suhu 40°C
; 20 dtk
; temp 31°C
Waktu untuk reaksi pada suhu 31°C
; 82 dtk
; temp 31°C
Cara mencari laju reaksi Laju I :
M ( Iod ) Dtk 10°C
Laju II :
M ( Iod ) Dtk 40°C
Laju III :
M ( Iod ) Dtk 31°
=
=
=
0,001 M 168 dtk 0,001 M 20 dtk 0,001 M 82 dtk
Cara memperoleh konsentrasi Untuk 10 C
= 5,952 ⋅10 −6 M / dtk = 5 ⋅10 −5 M / dtk
= 1,22 ⋅10 −5 M / dtk
k 1 =
laju 10°C [A]1
m
[ H ]1
p
5,952 ⋅ 10
=
1, 2
[0,8]
[0,2]
0,9
−6 1, 392
[0,001] −6
5,952 ⋅ 10
=
n
[ I 2 ]1
0,765 ⋅ 0,235 ⋅ 6,69 −5 5,952 ⋅ 10 −6
=
= 0,496
1,2 ⋅ 10 −5
Untuk 40 C k 2
=
=
= =
laju 40°C m
p
n
[A]1 [ H ]1 [ I 2 ]1 5 ⋅ 10
−
5
[0,8]1, 2 [0,2]0 ,9 [0,001]1, 392 5 ⋅ 10
−5
0,765 ⋅ 0, 235 ⋅ 6,69 −5 −5
5 ⋅ 10 1, 2 ⋅10
= 0,417
−5
Untuk 31 C k 3 = =
= =
laju 31°C m
p
n
[A]1 [ H ]1 [ I 2 ]1 1,22 ⋅ 10
5
−
[0,8]1, 2 [0,2]0, 9 [0,001]1,392 1, 22 ⋅ 10
−5
0,765 ⋅ 0, 235 ⋅ 6,69 −5 1, 22 ⋅ 10 1,2 ⋅10
−5
−5
Cara memperoleh
= 0,101 1 { K } T
Untuk temp 10° C
:
1
1
=
T
= 1
Untuk temp 40°C :
T
1
=
283° K
3,533 ⋅ 10 − 3 ° K
273° K
40°C + 1
1°C
=
313° K
3,195 ⋅ 10
1 304° K
1
1°C
=
( k )
t
t
1
10°C =
273°K
10°C +
= =
1°C
1 10 + 273°K 1
= 3,533 ⋅ 10 −3 °K
283 °K
Untuk 40 C 1 t
40°C
= = =
1 40°C
+
273°K 1°C
1 40
+
273°K
1
=
313°K
Untuk 31 C
−3
° K
−3
° K
3,195 ⋅ 10
4,902 ⋅ 10
Untuk 10 C 1
273° K
31°C +
= Cara memperoleh
1
1
=
T
1° C
1
= =
Untuk temp 31°C :
273° K
10° C +
− 3 °K
1 t
31°C
1
= =
31°C
273°K
+
1°C
1 31
=
+
273°K
1
=
304°K
3,29 ⋅ 10
− 3 °K
Cara memperoleh Log k - log k °
= - Log 0,496 = 0,305
°
= - Log 0,417 = 0,380
°
= - Log 0,101 = 0,996
Untuk 10 C Untuk 40 C Untuk 31 C
Cara memperoleh Slope Log k =
− Ea
= = =
Log k = −
Ea
=
=
=
− Ea 2,303 R Log k 10°C 2,303 R 0,305 2,303 ⋅ 8,31 0,305 19,13793
−
= 0,016
Ea
2,303 R Log k 40°C 2,303 R 0,380 2,303
⋅
8,31
0,380 19,13793
=
0,02
Log k =
− Ea
= = =
− Ea 2,303 R Log k 31°C 2,303 R 0,996 2,303 ⋅ 8,31 0,996 19,13793
= 0,052
Gambar kurva Slope
VIII.Pembahasan : Laju reaksi bergantung pula pada temperatur, sering terjadi bila temperatur naik 10 C °
maka laju menjadi 2 kali lipat, tetapi pada kenyataan praktek yang kami lakukan malahan laju reaksinya makin turun. Didalam penambahan Iodium kia harus memakai pipet 10 Ml, karena dalam
penambahan Iodium harus dilakukan sekaligus, hal ini disebabkan Iodium akan langsung bereaksi dengan Aseton dan HCl dengan tanda warna larutan Iodium akan berubah menjadi bening. IX. Kesimpulan :
Laju reaksi itu dipengaruhi oleh beberapa faktor penunjang antara lain : sifatnya, konsentrasi reaktan, temperatu, katalis, luas bidang sentuhan, tekanan dann pengadukan. Ternyata Iodinasi Aseton itu mudah kita amati, karena kita tinggal melihat kapan perubahan warna itu telah selesai terjadi (hilangnya warna Iod menjadi bening) Bahwa urutan laju reaksi mulai dari yang paling besar dimiliki oleh Iod ; Aseton ; HCl. X.
Daftar pustaka :
Emil j. Slowinsky, Wayne wolsey, William L. Masterton, Chemical principle in the laboratory with qualitatives analisis, Japan, Holt-saunders Int.ed.
