LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA I PERCOBAAN IV KINETIKA REAKSI KIMIA
OLEH : NAMA
:
ISMAYANI
NIM
:
F1F1 10 074
KELOMPOK
:
III
ASISTEN
:
WAHAB
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALUOLEO KENDARI 2011
KINETIKA REAKSI KIMIA A. Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari kinetika suatu reaksi kimia dan untuk menentukan waktu kadaluarsa obat . B. Landasan Teori
Kinetika kimia adalah cabang ilmu kmia yang mempelajari kecepatan reaksi kimia dan mekanisme reaksi kimia yang terjadi. Kecepatan reaksi digunakan untuk melukiskan kelajuan perubahan kimia yang terjadi. Mekanisme reaksi digunakan untuk melukiskan serangkaian langkah-langkah reaksi yang meliputi perubahan keseluruhan dari suatu reaksi yang terjadi. (Hardjono, 2001) Kinetika kimia adalah suatu ilmu yang membahas tentang laju (kecepatan) dan mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitianyang mula – mula dilakukan oleh Wilhelmy terhadap kecepatan inversi sukrosa, ternyata kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi / tekanan zat – zat yang bereaksi. Laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu. Laju merupakan hal dasar yang perlu diperhatikan bagi setiap orang yang berkaitan dengan bidang kefarmasian, mulai dari pengusaha obat sampai ke pasien Laju atau kecepatan suatu reaksi diberikan sebagai
.
artinya terjadi penambahan (+) atau pengurangan (-) konsentrasi C dalam selang waktu dt. Orde reaksi. Dari hukum aksi massa, suatu garis lurus didapat bila laju reaksi diplot sebagai fungsi dari konsentrasi reaktan di pangkatkan dengan bilangan tertentu. Orde reaksi keseluruhan adalah jumlah pangkat konsentrasi-
konsentrasi yang menghasilkan sebuah garis lurus. Orde bagi tiap reaktan adalah pangkat dari tiap konsentrasi reaktan. (Martin, 1993) Energi aktivasi sangat dipengaruhi oleh konstanta laju reaksi, semakin besar konstanta laju reaksi semakin kecil energi aktivasinya. Dengan energi aktivasi yang kecil diharapkan reaksi semakin cepat berlangsung. Pengaruh konstanta laju reaksi terhadap energy aktivasi dapat dilihat dari persamaan Arrhenius k = Ae− Ea/RT
yang semakin besar nilai konstanta laju reaksi, energi
aktivasinya akan semakin kecil. (Avery, 1981). Laju suatu reaksi adalah ukuran laju dikonsumsinya satu preaksi atau dibentuknya hasil reaksi. Laju awal reaksi adalah laju atau kecepatan reaksi segera setelah pereaksi dicampurkan. waktu paruh adalah waktu yang diperlukan agar setengah bagian satu tahap tunggal dalam mekanisme reaksi (Petrucci, 1987). Laju reaksi transesterifikasi juga sangat dipengaruhi oleh suhu reaksi. Reaksi transesterifikasi dapat berlangsung sempurna pada suhu kamar dengan waktu reaksi yang cukup lama. Umumnya suhu reaksi yang terjadi mengikuti 0
suhu didih metanol (60-70 C) pada tekanan atmosferik (Utami, 2007) Konstanta laju reaksi itu ditentukan menggunakan persamaan control reaksi berorde satu dan persamaan Arrhenius. Energi aktivasi dapat ditentukan dari hubungan antara suhu dengan konstanta laju reaksi dengan menggunakan persamaan Arrhenius: k = Ae−Δ E / RT (7) / RT
dimana A dan R merupakan konstanta, dan
ΔE
adalah energy (Damunir,2007).
C. Alat dan Bahan
1. Alat Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah : -
Gelas kimia 600 mL
- Penjepit tabung reaksi
-
Tabung reaksi
- Hot plate
-
Rak tabung reaksi
- Batang Pengaduk
-
Statif dan klem
- Termometer
-
Pipet ukur 10 mL
-
Filler
-
Pipet tetes
-
Botol semprot
-
Kuvet
-
Spektronik 20 D
2. Bahan Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah : -
Asetosal
-
FeCL3
-
Akuades
-
Es batu
-
HNO3
-
Alkohol
D. Prosedur Kerja
Larutan Asetosal - dimasukkan masing-masing 10 ml kedalam kedalam 5 tabung reaksi - dipanaskan diatas penangas 40 °C - setelah 5 menit diambil tabung tabung I dan didinginkan didinginkan kedalam kedalam es, begitupun untuk tabung II setelah 10 menit, tabung III setelah 15 menit, tabung IV setelah 20 menit, dan tabung V setelah 25 menit larutan yang telah didinginkan - tiap-tiap tabung tabung ditambahkan ditambahkan 2 ml larutan besi(III) besi(III) klorida klorida dalam asetosal - digojog hingga homogen - dibaca serapannya tiap larutan di spektronik 20D pada λ 525 nm - dilakukan pada pada percobaan percobaan tersebut dengan dengan menggunakan menggunakan 0 60°C dan 70 C
pemanasan 40°C tabung I = 0,0056 tabung II = 0,0057 tabung III = 0,0061 tabung IV = 0,0061 tabung V = 0,0058 pemanasan 60°C tabung I = 0,0044 tabung II = 0,0043 tabung III = 0,0045 tabung IV = 0,0048 tabung V = 0,0044 pemanasan 70°C tabung I = 0.037 tabung II = 0,043 tabung III = 0,0040 tabung IV = 0,0048 tabung V = 0,0063
E. Hasil Pengamatan 1. Tabel
Persamaan regresi linear Y = 0,9x + 0,005
0
Pemansan 40 C Sampel
Waktu(menit)
Serapan
Tabung I
10
0,056
Tabung II
20
0,057
Tabung III
30
0,061
Tabung IV
40
0,061
Tabung V
50
0,058
Waktu(menit)
Serapan
Tabung I
10
0,044
Tabung II
20
0,043
Tabung III
30
0,045
Tabung IV
40
0,048
Tabung V
50
0,044
0
Pemanasan 60 C Sampel
0
Pemanasan 70 C Sampel
Waktu(menit)
Serapan
Tabung I
10
0,037
Tabung II
20
0,043
Tabung III
30
0,040
Tabung IV
40
0,048
Tabung V
50
0,063
1. Perhitungan
Di masukkan harga resapan sebagai y pada persamaan y = 0,9x + 0,005 sehingga nilai x diketahui 0
a. Persamaan 40 C Sampel
Waktu(menit)
Serapan (y)
x
Tabung I
10
0,056
0,0567
Tabung II
20
0,057
0,0578
Tabung III
30
0,061
0,0622
Tabung IV
40
0,061
0,0622
Tabung V
50
0,058
0,0589
0
b. Pemanasan 60 C Sampel
Waktu(menit)
Serapan(y)
x
Tabung I
10
0,044
0,0433
Tabung II
20
0,043
0,0422
Tabung III
30
0,045
0,0444
Tabung IV
40
0,048
0,0478
Tabung V
50
0,044
0,0433
Sampel
Waktu(menit)
Serapan(y)
x
Tabung I
10
0,037
0,0356
Tabung II
20
0,043
0,0422
Tabung III
30
0,040
0,0389
Tabung IV
40
0,048
0,0478
Tabung V
50
0,063
0,0644
0
c. Pemanasan 70 C
Dihitung C0 dan C0 – C, dengan mengingat molekul ekuivalensinya ekuivalensinya a. Mencari nilai C0 Dik
: Berat molekul asetosal (C9H8O4) = 180,16 g/mol
mol C6H8O6 =
=
= 0,0011 mol M C6H8O6
=
=
= 0,0011 mol/L Jadi, nilai Co = 0,0011 mol/L b. Mencari nilai C C = C0 – X = konsentrasi mula-mula – jumlah yang terurai pada waktu t
0
Pemanasan 40 C Sampel
Waktu(menit)
Co (mol/L)
x
C (mol/L)
Tabung I
0
0,0011
0,0567
-0,0556
Tabung II
10
0,0011
0,0578
-0,0567
Tabung III
20
0,0011
0,0622
-0,0611
Tabung IV
30
0,0011
0,0622
-0,0611
Tabung V
40
0,0011
0,0589
-0,0578
0
Pemanasan 60 C Sampel
Waktu(menit)
Co (mol/L)
X
C (mol/L)
Tabung I
0
0,0011
0,0433
-0.0422
Tabung II
10
0,0011
0,0422
-0,0411
Tabung III
20
0,0011
0,0444
-0,0433
Tabung IV
30
0,0011
0,0478
-0,0467
Tabung V
40
0,0011
0,0433
-0,0422
0
Pemanasan 70 C Sampel
Waktu(menit)
Co (mol/L)
x
C (mol/L)
Tabung I
0
0,0011
0,0356
-0.0345
Tabung II
10
0,0011
0,0422
-0,0411
Tabung III
20
0,0011
0,0389
-0,0378
Tabung IV
30
0,0011
0,0478
-0,0467
Tabung V
40
0,0011
0,0644
-0,0633
c. Mencari nilai Co – C
0
Pemanasan 40 C Sampel
Waktu(menit)
Co (mol/L)
C
Co – C
Tabung I
0
0,0011
-0,0556
0,0567
Tabung II
10
0,0011
-0,0567
0,0578
Tabung III
20
0,0011
-0,0611
0,0622
Tabung IV
30
0,0011
-0,0611
0,0622
Tabung V
40
0,0011
-0,0578
0,0589
d. Mencari nilai Co – C
0
Pemanasan 40 C Sampel
Waktu(menit)
Co (mol/L)
C
Co – C
Tabung I
0
0,0011
-0,0556
0,0567
Tabung II
10
0,0011
-0,0567
0,0578
Tabung III
20
0,0011
-0,0611
0,0622
Tabung IV
30
0,0011
-0,0611
0,0622
Tabung V
40
0,0011
-0,0578
0,0589
0
Pemanasan 60 C Sampel
Waktu(menit) Co (mol/L)
C
Co – C
Tabung I
0
0,0011
-0.0422
0,0433
Tabung II
10
0,0011
-0,0411
0,0422
Tabung III
20
0,0011
-0,0433
0,0444
Tabung IV
30
0,0011
-0,0467
0,0478
Tabung V
40
0,0011
-0,0422
0,0433
0
Pemanasan 70 C Sampel
Waktu(menit) Co (mol/L)
C
Co – C
Tabung I
0
0,0011
-0.0345
0,0356
Tabung II
10
0,0011
-0,0411
0,0422
Tabung III
20
0,0011
-0,0378
0,0389
Tabung IV
30
0,0011
-0,0467
0,0478
Tabung V
40
0,0011
-0,0633
0,0644
Dimasukkan hasil perhitungan pada persamaan reaksi orde I atau II, ditentukan peruraian asetosal asetosal mengikuti mengikuti orde I/III Orde I
k=
log
0
Pemanasan 40 C Sampel
Waktu(menit) Co
C
K
Tabung I
5
0,0011
-0,0556
24,509
Tabung II
10
0,0011
-0,0567
12,017
Tabung III
15
0,0011
-0,0611
7,4344
Tabung IV
20
0,0011
-0,0611
5,5758
Tabung V
25
0,0011
-0,0578
4,7153
0
Pemanasan 60 C Sampel
Waktu(menit) Co
C
K
Tabung I
5
0,0011
-0.0422
32,292
Tabung II
10
0,0011
-0,0411
16,578
Tabung III
15
0,0011
-0,0433
10,491
Tabung IV
20
0,0011
-0,0467
7,2952
Tabung V
25
0,0011
-0,0422
6,4585
0
Pemanasan 70 C Sampel
Waktu(menit) Co
C
K
Tabung I
5
0,0011
-0.0345
39,499
Tabung II
10
0,0011
-0,0411
16,578
Tabung III
15
0,0011
-0,0378
12,017
Tabung IV
20
0,0011
-0,0467
7,2952
Tabung V
25
0,0011
-0,0633
4,3056
0
Pemanasan 40 C 30 25 20 15 10 5 0 5
10
15
20
25
0
Pemanasan 60 C 35 30 25 20 15 10 5 0 5
10
15
20
25
0
Pemanasan 70 C
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5
10
15
Ket: Sumbu X
: waktu
Sumbu Y
: K (Konstanta Laju Reaksi)
20
25
F. Pembahasan
Laju reaksi merupakan besaran besaran dari suatu suatu reaksi kimia yang yang mengalami perubahan sifat kimia. Tiap suatu zat memiliki laju reaksi yang berbeda yang dikarenakan tiap zat tersebut memiliki laju struktur yang berbeda pula. Jadi dapat dikatakan bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh struktur dari zat tersebut. Dalam perhitungan dan pembuatan obat, laju reaksi sangat diperhatikan agar bahan aktif yang terkandung dalam obat tersebut dapat diabsorbsi secara efisien di dalam tubuh. Waktu paruh merupakan waktu yang dibutuhkan suatu zat untuk mengurai menjadi setengah dari kadar semula. Karena umumnya reaksi peruraian bahan obat berlangsung mengikuti reaksi orde satu maka penentuan waktu paruh penting artinya untuk menentukan batas edar suatu sediaan atau digunakan untuk penentuan waktu kadaluarsa suatu sediaan. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan kerusakan pada obat seperti panas, asam-asam, oksigen, cahaya, tekanan, dan suhu. mekanisme teruainya obat dapat disebabkan oleh pecahnya suatu ikatan, pergantian special atau perpindahan atom-atom dan ion-ion jika dua molekul bertabrakan dalam tabung reaksi. Pada percobaan kali ini, digunakan larutan asetosal dan besi III klorida (FeCL3) dalam HNO3. Larutan asetosal dimasukkan dalm lima tabung yang berbeda kemudian dipanaskan dengan suhu suhu yang berbeda, yaitu pada suhu 0
0
0
0
40 C, 60 C, dan 70 C. Setelah suhu mencapai 40 C, tabung pertama diambil untuk didinginkan di dalam es dan 4 tabung lainnya diambil dengan selang waktu 0
0
5 menit. Hal ini diulangi pada suhu 60 C dan 70 C. adapun guna divariasikannya divariasikannya
suhu yaitu untuk melihat bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi serta untuk menentukan konstanta laju reaksi kemudian dihubungkan dengan energy aktivasi. Setelah dipanaskan, tabung didinginkan didinginkan didalam gelas kimia yang berisi es batu,tujuannya pendinginan agar reaksi yang terjadi selama kenaikan suhu berhenti. Sementara guna dari penambahan penambahan FeCl 3 yaitu sebagai pembentuk ion kompleks agar lebih mudah diukur absorbansinya pada alat spektronik 20D. Prinsip kerja alat ini adalah menembakkan cahaya ke arah sampel. Cahaya tersebut ada yang diteruskan dan ada yang diserap. Cahaya yang diserap tersebut adalah absorbansi dari sampel tersebut. Banyaknya cahaya yang diserap tergantung dari energi yang dibutuhkan oleh sampel. 0
0
0
Berdasarkan hasil hasil yang dilihat pemanasan pemanasan pada suhu 40 C, 50 C dan 70 C menunjukkan bahwa pada suhu yang berbeda dan pada waktu yang sama, dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu pada pemanasan larutan maka semakin rendah daya serapannya. Ketika semakin besar serapan maka semakin banyak jumlah bahan obat yang terurai. Temperatur mempengaruhi laju reaksi karena molekulmolekul yang terdapat dalam zat saling berumbukan dan bereaksi, sehingga tempereraturnya semakin tinggi. Berdasarkan kurva semakin lama waktu pemanasan, pemanasa n, maka konstanta laju reaksi semakin menurun yang disebabkan karena konsentrasi sampel juga yang menurun.
G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa makin lama waktu pemanasannya maka konstanta laju reaksi larutan semakin menurun. Hal ini disebabkan karena konsentrasi larutan berkurang secara eksponensial terhadap pertambahan pertambaha n waktu.
DAFTAR PUSTAKA
Avery, H. E. 1981. Basic Reaction Kinetics and Mechanism. Formerly Principal Lecturer in Chemitry. Lanchester Lanchester Polytechnics Coventry. Damunir. 2007. Aspek Kinetika Reaksi Kernel U 3O8 Dengan Gas H 2 Terhadap Karakreristik Energi Aktivitas, Konstanta Laju Reaksi Rasio O/U Kernel 2 UO . Jurnal Tek. Bhn. Nukl. Vol. 3 No.2. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan – BATAN. Yogyakarta. Martin, A., Arthur C., James S. 1993. Farmasi Fisik Edisi ke-3.UI-Press. Jakarta. Petrucci, R.H. 1987. Kimia Dasar . Erlangga. Bogor. Sastrohamidjojo, Hardjono. 2001. Kimia Dasar. UGM Press. Yogyakarta. Utami, T. S., Rita A., Doddy N. 2007. Kinetika Reaksi Transesterifikasi CPO terhadap Produk Metil Palmitat dalam Reaktor Tumpa, ISSN. UI. Depok.