KINETIKA REAKSI ION PERMANGANAT DENGAN ASAM OKSALAT BAB 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Banyak reaksi – reaksi – reaksi reaksi kimia yang berada di sekitar lingkungan kita. Misalnya saja pembakaran pada bensin. Kita tidak mengerti mengapa pada saat bensin dibakar lebih cepat habis dari pada pembakaran pada minyak tanah. Sering kali kita menjumpai reaksi yang berlangsung lambat misalnya, perkaratan besi. Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat misalnya reaksi penetralan antara larutan asam klorida dan larutan natrium hidroksida. Reaksi-reaksi yang menyangkut proses geologi berlangsung sangat lamb at misalnya pelapukan kimia yang di alami batu karang yang di sebabkan oleh pengaruh air dan gas-gas yang terdapat di atmosfer. Percobaan ini kita akan mengetahui laju reaksi yang di peroleh dari eksperimen. Kita akan menentukan tingkat reaksi MnO4- dengan H2C2O4. Ion permangat akan erlangsung lambat bila di reaksikan dengan asam oksalat pada suhu kamar. Dengan demikian maka laju reaksinya dapat di amati. 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana cara menentukan tingkat reaksi MnO4- dengan H2C2O4 ? BAB 2. Tinjauan Pustaka 2.1 MSDS 2.1.1 KMnO4 Kalium permanganat merupakan senyawa kimia anorganik dengan rumus KmnO4. Garam yang terdiri dari K+ dan MnO4- ion. Kalium permanganat terurai saat terkena sinar: 2 KMnO4(s) → K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g) Sifat sisik dan kimia: Penampilan: Ungu-perunggu kristal. Bau: Tidak berbau. Kelarutan: 7 g dalam 100 g air. Density: 2.7 Vapor Density (Air = 1): 5.40 Stabilitas: Stabil di bawah kondisi biasa penggunaan dan penyimpanan. Berbahaya Dekomposisi Produk: asap logam beracun mungkin terbentuk ketika dipanaskan
untuk dekomposisi. Berbahaya Polimerisasi: akan terjadi. Tidak kompatibel: Bubuk logam, alkohol, alkoho l, arsenites, bromida, iodida, fosfor, asam sulfat, senyawa organik, sulfur, karbon aktif, hidrida, hidrogen p eroksida yang kuat, garam besi atau mercurous, hipofosfit, hyposulfites, sulfida, peroksida, dan oksalat. hindari kondisi : Panas, sumber api pengapian, dan incompatibles. Efek kesehatan : Inhalasi : Menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan. Gejala dapat termasuk batuk, sesak napas. Konsentrasi tinggi dapat menyebabkan edema paru. Tertelan : Mengkonsumsi konsentrasi padat atau tinggi men yebabkan penderitaan berat sistem gastro-intestinal dengan luka bakar mungkin dan edema, pulsa lambat; shock dengan jatuhnya tekanan darah. Menelan konsentrasi sampai 1% menyebabkan pembakaran mual, tenggorokan, muntah, dan nyeri perut; 2-3% menyebabkan anemia dan pembengkakan pada tenggorokan dengan lemas mungkin; 4-5% dapat menyebabkan kerusakan ginjal. Kontak kulit : kristal kering dan solusi terkonsentrasi adalah kaustik menyebabkan kemerahan, nyeri, luka bakar, noda coklat di daerah kontak dan kemungkinan pengerasan lapisan kulit luar Kontak mata : Kontak mata dengan kristal (debu) dan solusi terkonsentrasi menyebabkan iritasi parah, kemerahan, penglihatan kabur dan dapat menyebabkan kerusakan parah, mungkin permanen Eksposur kronis : kontak kulit berkepanjangan d apat menyebabkan iritasi, defatting, dan dermatitis, mangan keracunan kronis dapat hasil dari p aparan inhalasi debu yang berlebihan untuk mangan dan melibatkan penurunan sistem saraf pusat. (Anonim, 2011). 2.1.2 H2CO4 Asam oksalat merupakan senyawa kimia yang memiliki rumus H2C2O4, Nama sistematis asam etanadioat. Rumus kimia : HOOC-COOH.. Merupakan asam organik yang relatif kuat, 10.000 kali lebih kuat daripada asam asetat. Anionnya, dikenal sebagai oksalat, juga agen pereduktor.. Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan asam oksalat, contoh terbaik adalah kalsium oksalat(CaOOC-COOCa), penyusun utama jenis batu ginjal yang sering ditemukan. Asam oksalat berupa Kristal putih. Massa molar 90.03 g/mol (anhidrat) dan 126.07 g/mol (dihidrat). Kepadatan dalam fase 1,90 g/cm³ (anhidrat) dan 1.653 g/cm³ (dihidrat). Mempunyai kelarutan dalam air 9,5 g/100 mL (15°C) 14,3 g /100 mL (25°C?) 120 g/100 mL (100°C) Mempunyai titk didih 101-102°C (dihidrat). (Anonim, 2011). 2.1.3 Aquades
Rumus kimia H2O. Berbentuk cair. Tidak berwarna. Tidak berbau. Tidak mempunyai rasa. Titik didih 100°C. Titk beku 0°C. Bentuk alottropnya adalah es (padat), dan uap (gas). Elektrolit lemah. Terionisasi menjadi H3O+ dan OH-. Air dihasilkan dari pengoksidan hydrogen dan banyak digunakan sebagai pelarut bagi kebanyakan senyawa dan sumber listrik (Pringgo Digdo, 1999). 2.2 Kinetika reaksi ion permanganate dengan asam oksalat Laju keseluruhan dari suatu reaksi kimia pada umumnya bertambah jika konsentrasi satu pereaksi atau lebih dinaikkan. Hubungan antara laju dan konsentrasi dapat diperoleh dai data eksperimen. Untuk reaksi, aA + bB Produk dapat diperoleh bahwa laju reaksi dapat berbanding lurus dengan [A]x dan [B]y ungkapkan : Laju = [A]x [B]y disebut hukum laju atau persamaan laju, dengan k adalah tetapan laju x dan y merupakan bilangan bulat, pecahan atau nol. Reaksi adalah orde ke x terhadap A, orde ke y terhadap B, dan (a+y) dalah orde reaksi keseluruhan (Hiskia,1992 : 161). Laju reaksi suatu reaksi kimia dinyatakan sebagai fungsi konsentrasi zat – zat – zat zat pereaksi yang berperan serta dalam reaksi tersebut. Mekanisme reaksi merupakan factor yang sangat berperan pada penetuan tingkat reaksi suatu reaksi kimia. Mekanisme ini tiidak dapat ditentukan hanya dengan meninjau saja, melainkan harus ditentukan secara experimental. Oleh karena itu tingkat reaksi suatu reaksi kimia harus ditentukan percobaan (Hiskia,1992 : 161). Dalam percobaab kali ini akan ditentukan tingkat reaksi : 5C2O42- (L) + 2MnO4- (L) + 16 H+ H + 10CO2 (L) +8H2O(L) + 2Mn2+ Jika reaksi ini merupakan reaksi tingkat m terhadap H2C2O4 dan tingkat n tehadap KMnO4, maka laju reaksi dinyatakan dalam persamaan:
R = K [H2C2O4]m [KMnO4]n Andaikan suatu reaksi mempunyai tingkat reaksi n terhadap suatu zat pereaksi, maka laju pereaksinya akan sebanding dengan konsentrasi n dan berbanmding terbalik dengan waktu (t). r∞ Cn r∞ 1/t dimana C = konsentrasi n = tingkat reaksi t = Waktu (Tim Kimia Fisik, 2011:11). Kecepatan reaksi adalah kecepatan perubahan konsentrasi pereaksi terhadap waktu, jadi -dc/dt. Tanda minus menunjukkan bahwa konsentrasi berkurang bila waktu bertambah (Tim Kimia Fisik, 2011:11). Menurut hukum kegiatan massa, kecepatan reaksi pada temperature tetap, berbanding lurus dengan konsentrasi pengikut – pengikut – pengikut pengikut ketiga dan masing – masing – masing masing berpangkat sebanyak molekul dalam persamaan reaksi (Sukardjo, 1989 : 324-325). Jumlah molekul pereaksi yang ikut dalam reaksi disebut Molekul Aritas. Jumlah molekul pereaksi yang konsentrasinya menentukan kecepatan reaksi, disebut tingkat reaksi. Molekularitas dan tingkat reaksi tidak selalu sama. Sebab tingkat reaksi tergantung dari mekanisme reaksinya. Di samping itu juga perlu diketahui bahwa molekularitas selalu merupakan bilangan bulat. Sedangkan tingkat reaksi dapat pecahan bahkan nol (Sukardjo, 1989 : 324-325). Adapun faktor – faktor – faktor yang mempengaruhi terjadinya laju reaksi adalah sebagai berikut: Sifat Pereaksi Salah satu factor penentu laju reaksi adalah sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada juga yang kurang reaktif. Misalnya saja bensin lebih cepat te rbakar daripada minyak tanah. Demikian juga logam Natrium bereaksi cepat dengan air. Sedangkan logam magnesium lambat. Konsentrasi Pereaksi Dua molekul yang akan bereaksi harus bertabrakan langsung. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan terjadinya tabrakan antar molekul sehingga akan mempercepat jalannya reaksi. Akan tetapi harus bahwa tidak selalu pertambahan konsentrasi pereaksi meningkatkan laju reaksi. Karena laju reaksi juga dipengaruhi oelh factor lain yang akan diterangkan pada pasal.
Suhu Hamper semua reaksi menjadi lebih cepat apabila terjadi peningkatan suhu, karena kalor yang diberikan akan menambah energy kinetic partikel pereaksi. Akibatnya jumlah dan energy tabrakan bertambah besar. Katalis Laju suatu reaksi dapat ( umumnya dipercepat) dengan menambahkan zat yang disebut Katalis. Katalis sangat diperlukan dalam reaksi zat organic, termasuk dalam organism. Katalis dalam organism disebut enzim yang dapat mempercepat proses terjadinya reaksi di dalam tubuh (Syukri,1999:468-469). 4.2 Pembahasan Percobaan ini dilakukan dengan bahan asam oksalat, aquades dan kalium permanganat. Asam oksalat terlebih dahulu dicampur dengan aquades hingga homogen sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. Fungsi penambahan akuades ini adalah agar molekul-molekul asam oksalat dan kallium permanganat terurai saat terjadi reaksi, sehingga ukuran pa rtikel gesekan untuk jadi reaksi (bereaksi) banyak. Ketika larutan yang sudah homogen tadi dicampurkan dengan kalium permanganat warna berubah menjadi ungu setelah itu erlenmayer digoyang-goyangkan agar terjadi perubahan dan tidak terjadinya endapan. Setelah selang beberapa menit terjadi perubahan warna dari ungu menjadi kuning dan lama kelamaan berubah menjadi jernih. 4.2.1 Reaksi pada percobaan 5H2C2O4(aq) + 2KMnO4(l) 10CO2(g) + 5H2O(l) + 2MnO(s) + 2K+(aq) Ketika asam oksalat ditambahkan dengan KMnO4 terdapat gelembung-gelembung udara. Galembung-gelembung tersebut adalah gas CO2 (karbon dioksida) yang diahasilkan dari reaksi kalium permanganat (KMnO4) dengan asam oksalat oks alat (H2C2O4). Kalium permanganat (KMnO4) yang semula berwarna ungu menjadi jernih setelah ditambahkan dengan asam oksalat dan didiamkan dalam rentang waktu beberapa menit. Hal ini disebabkan karena kalium permanganat (KMnO4) mengoksidasi asam oksalat menjadi CO2 (karbon dioksida) dan H2O (air), sehingga yang semula k alium permanganat (KMnO4) berwarna ungu dengan asam oksalat maka setelah terjadi reaksi warnanya berubah menjadi jernih yang mana adalah H2O (air) dan CO2 (karbon dioksida). 4.2.2 Penentu laju reaksi serta fungsi kalium pe rmanganat (KMnO4) Kalium permanganat berperan sebagai penentu reaksi dalam percobaan. Hal ini terjadi karena kalium permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat yang dapat mengoksidasi asam oksalat menjadi CO2 dan H2O. Penambahan kalium permanganat (KMnO4) menyebabkan terjadinya reaksi yang disertai dengan meningkatnya suhu, hal ini menunjukkan bahwa reaksinya bersifat eksoterm (melepas panas dari system ke lingkungan), lingkungan), dan panas yang dihasilkan pada reaksi tersebut berbanding lurus dengan volume kalium permanganat (KMnO4) yang ditambahkan. Semakin banyak volume kalium permangantnya maka semakin tinggi pula suhu, begitu juga sebaliknya.
4.2.3 Pengaruh faktor penentu laju reaksi terhadap percobaan Sifat pereaksi Sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada juga yang kurang reaktif. Sifat S ifat dari KMnO4 sendiri adalah reaktif, sehingga mudah bereaksi dengan H2C2O4. Konsentrasi pereaksi Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan tabrakan partikel-partikel penyusun molekul sehingga akan mempercepat reaksi. Hal ini di buktikan dengan semakin kecil selisih jumlah larutan KMnO4 dengan H2C2O4 maka waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi semakin cepat. Pengaruh suhu Percobaan kali ini tidak dilakukan variasi suhu, sehingga tidak dapat dibuktikan apakah perbedaan suhu mempengaruhi laju reaksi. Tetapi pada literature dijelaskan bahwa Semakin tinggi suhu maka semakin cepat terjadinya suatu reaksi, begitu juga sebaliknya. Pengaruh zat lain yang disebut katalis Percobaan kali ini MnO4- dan KMnO4 bersifat katalis sehingga sebagai katalis warna campuran bening atau kuning. MnO4- merupakan oksidator yang digunakan untuk bereaksi dengan reduktor H2C2O4 dalam suasana asam. Reaksi antara KMnO4 dengan asam oksalat dapat dikatakan sebagai autokatalisator karena ion Mn2+ yang terbentuk sebagai katalis. Kemudian reaksi ini tidak perlu indikator secara khusus untuk menentukan titik ekuivalen karena laju ditentukan dari perubahan warna proses tersebut. Berdasarkan p enjelasan dari literatur katalis dapat mempercepat terjadinya reaksi namun katalis k atalis tidak ikut bereaksi. Artinya, katalis akan dihasilkan kembali setelah terjadinya reaksi. 4.2.4 Hubungan konsentrasi dengan laju reaksi Menurut literatur, apabila [A] dan [B] keduanya diperbesar 2x, tampak jumlah partikel A dan B dalam volum tertentu menjadi lebih banyak 2x, jumlah tumbukan efektif juga bertambah, maka laju reaksi makin besar, atau reaksi berlangsung m akin cepat. Jika salah satu dari A atau B yang konsentrasinya diperbesar, tentu reaksi juga makin cepat, dengan kata lain karena partikel zat terlarut bertambah, maka jumlah tumbukan efektif antara p artikel zat terlarut dengan partikel zat padat pada permukaan makin bertambah, sehingga reaksi makin cepat. Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrasi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. Setiap perlakuan membutuhkan waktu yang berbeda-beda untuk bereaksi, pada erlenmayer yang pertama yaitu selama 28,4 menit; untuk erlenmeyer kedua waktu yang diperlukan adalah 18,32 menit; untuk erlenmeyer ketiga waktu yang diperlukan adalah 16,38 menit. Hal ini disebabkan oleh KMnO4 yang merupakan pereaksi yang ada pada erlenmeyer 1 < erlenmeyer 2 < erlenmeyer 3. Dari hasil percobaan terlihat adan ya pengaruh besar konsentrasi terhadap kecepatan reaksi. Semakin besar konsentrasi suatu pereaksi, maka kecepatan reaksinya juga
semakin besar (reaksi berlangsung lebih cepat). Sesuai dengan pernyataan umum bahwa sebagian besar laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaktan, sehingga dengan konsentrasi pereaksi yang lebih besar reaksi juga ak an berlangsung lebih cepat. 4.2.5 Penentuan laju reaksi Berdasarkan gambaran grafik yang diperoleh adalah nilai R2 untuk [KMnO4] adalah sebesar 0,7153; [KMnO4]2 adalah sebesar 0,5661. Sehingga orde reaksi terhadap oksalat adalah tingkat orde reaksi 1 (tingkat orde reaksi adalah nilai R2 yang paling mendekati 1).Berdasarkan hasil perhitungan orde yang diperoleh pada percobaan ini adalah 1,55. BAB 5 Penutup 3.1 Kesimpulan 1. KMnO4 sebagai penentu laju reaksi yang dapat mengoksidasi H2C2O4 2. Besarnya konsentrasi pereaksi berbanding lurus dengan kecepatan laju reaksi. 3. Orde reaksinya adalah 1,55 3.2 Saran Seharusnya praktikan menguasai materi praktikum sebelum melakukan percobaan. Ketelitian dan kecermatan sangat berpengaruh terhadap hasil pengamatan. Kebersihan alat menjadi faktor penting dalam mendapatkan data yang lebih akurat. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2011. Asam Oksalat. http://id.wikipedia.org.wiki/Asam_oksalat http://id.wikipedia.org.wiki/Asam_oksalat,, diakses Maret 2011. Anonim. 2010. Aquades. http://id.wikipedia.org.wiki/Aquades http://id.wikipedia.org.wiki/Aquades,, diakses Maret 2011. Anonim. 2011.Kalium Permanganat. http://id.wikipedia.org.wiki/Asam_oksalat http://id.wikipedia.org.wiki/Asam_oksalat,, diakses Maret 2011. Hiskia, A dan Tupamalu. 1992. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. ITB, Bandung. Pringgo, Digdo.1999. Kamus kimia.Jakarta:pt rineka cipta Syukri S, 1999. Kimia Dasar 2. ITB, Bandung. hal 71-83. Tim penyusun. 2011. Penuntun Praktikum Kesetimbangan dan Dinamika Kimia. Jember : FMIPA Universitas Jembe
