PENENTUAN ORDE REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI I Gede Dika Virga Saputra 1108105034 Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana Abstrak Percobaan ini untuk menunjukkan bahwa reaksi penyabunan etilasetat oleh ion hidroksida adalah orde kedua, disamping itu akan ditentukan pula tetapan laju reaksinya dan penentuan ini dilakukan dengan cara titrasi. Dalam percobaan ini menggunakan prinsip laju reaksi sesat yaitu laju reaksi rata-rata yang dihitung dalam selang waktu yang berbeda-beda dan diperlukan perhitungan laju reaksi yang berlaku dalam setiap saat. Tetapan k yang muncul merupakan sebagai tetapan laju atau koefisien laju dimana satuan tetapan atau koefisien laju bergantung pada orde reaksi. Larutan campuran dari etil asetat dan NaOH dipipet 10 mL dimasukkan kedalam erlenmeyer yang berisi HCl 15 mL lalu diberi pp dan dititrasi dengan NaOH, percobaan diulangi dengan variasi waktu 5, 15, 30, dan 60 menit serta pemanasan. Sehingga diperoleh hasil volume NaOH yang digunakan 7,70 mL ; 7,90 mL ; 8,70 mL ; 9,30 mL, dan 9,40 mL. Konsentrasi awal etil asetat yang digunakan sebesar 0,00888 M dan nilai x (konsentrasi OH- bereaksi) selama selang waktu yang ditentukan yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ; 0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan 0,00886 M. Nilai tetapan k untuk waktu 5; 15; 30; dan 60 menit secara berturut-turut adalah sebesar 9,4285; 3,5786; 3,9056; dan 13,8576 mol -1 L s-1. Sehingga diperoleh nilai tetapan k rata-rata sebesar = 6,1541 mol -1 L s-1. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu luas permukaan, konsentrasi, temperatur, waktu dan teori tumbukan. Keyword : laju reaksi, orde reaksi, tetapan laju reaksi, cara titrasi, faktor pengaruh gas dapat diganti dengan satuan tekanan,
PENDAHULUAN Kinetika kimia adalah salah satu ilmu
seperti
Atmosfer
(atm),
millimeter
yang membahas tentang laju atau kecepatan
merkorium (mmHg) atau pascal (Pa).
dan mekanisme reaksi. Secara kuantitatif
satuan waktu dapat detik, menit, jam, hari,
kecepatan reaksi kimia ditentukan oleh orde
bulan bahkan tahun bergantung pada reaksi
reaksi,
itu berjalan cepat atau lambat. Dapat
yaitu
jumlah
dari
eksponen
konsentrasi pada persamaan laju reaksi. Laju
reaksi
(Reaction
Rate)
adalah
dirumuskan sebagai berikut.
Laju reaksi =
perubahan konsentrasi-konsentrasi pereaksi
perubahan konsentrasi satuan waktu
ataupun produk dalam satuan waktu. Laju
Untuk
mengukur
laju
reaksi,
perlu
suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju
menganalisis secara langsung maupun tak
berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi,
langsung banyaknya produk yang terbentuk
atau laju bertambahnya konsentrasi suatu
atau banyaknya pereaksi yang tersisa
produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan
setelah penggal-penggal waktu tertentu.
dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase
Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia
umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi
molekul makin sering terjadi. Semakin
molar atau molaritas (M). Dengan demikian
banyak tumbukan yang terjadi berarti
maka laju reaksi menyatakan berkurangnya
kemungkinan
konsentrasi pereaksi atau bertambahnya
tumbukan efektif semakin besar dan reaksi
konsentrasi zat hasil reaksi setiap satuan
berlangsung lebih cepat.
waktu.
Satuan
laju
reaksi
umumnya
untuk
menghasilkan
b) Luas Permukaan
dinyatakan dalam satuan mol.dm-3.det-1
Reaksi yang berlangsung dalam system
atau mol/Liter detik. Satuan mol dm-3 atau
homogen sangat berbeda dengan reaksi
molaritas, merupakan satuan konsentrasi
yang berlangsung dalam system heterogen.
larutan (Atkin, 1990).
Pada reaksi yang homogen, campuran
Dalam laju reaksi dikenal juga laju
zatnya bercampur seluruhnya. Hal ini dapat
reaksi sesat, yaitu laju reaksi rata-rata yang
mempercepat berlangsungnya reaksi kimia
dihitung dalam selang waktu yang berbeda-
karena
beda dan diperlukan perhitungan laju reaksi
bersentuhan satu sama lainnya. Dalam
yang berlaku dalam setiap saat. Laju reaksi
sistem heterogen, reaksi hanya berlangsung
juga dapat ditentukan melalui cara grafik.
pada bidang-bidang perbatasan dan pada
Laju reaksi sesaat merupkan gradient dari
bidang-bidang yang bersentuhan dari kedua
kurva antara waktu dengan perubahan
fase. Reaksi kimia dapat berlangsung jika
konsentrasi pada selang waktu tertentu.
molekul-molekul, atom-atom atau ion-ion
Oleh karena itu, terdapat suatu bilangan
dari zat-zat yang bereaksi terlebih dahulu
tetap
faktor
bertumbukan. Makin halus suatu zat maka
perkalian terhadap konsentrasi yang disebut
makin luas permukaannya sehingga makin
sebagai tetapan laju reaksi (K). dengan
besar kemungkinan bereaksi dan makin
demikian, laju reaksi sesaat secara umum
cepat reaksi itu berlangsung.
yang
merupakan
angka
dapat dinyatakan sebagai : Laju reaksi ≈ K [Konsentrasi Zat]
molekul-molekul
ini
dapat
c) Temperatur Harga tetapan laju reaksi (K) akan berubah
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi
bila
laju reaksi yaitu :
meningkat dengan naiknya suhu. Biasanya
a) Konsentrasi
suhunya
kenaikkan
berubah.
suhu
sebesar
Laju
reaksi
100C
akan
Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi
menyebabkan kenaikan laju reaksi dua atau
adalah khas untuk setiap reaksi. Semakin
tiga kali. Kenaikkan laju reaksi ini
tinggi konsentrasi berarti makin banyak
disebabkan dengan kenaikkan suhu akan
molekul-molekul dalam setiap satuan luas
menyebabkan makin cepatnya molekul-
ruangan, dengan demikian tumbukan antar
molekul
pereaksi
bergerak,
sehingga
memperbesar
kemungkinan
terjadinya
Jika tekanan gas diperbesar, maka volume
tabrakan antar molekul. Energi yang
gas itu diperkecil, sehingga letak partikel
diperlukan untuk menghasilkan tabrakan
makin berdekatan dan makin mudah
yang efektif atau untuk menghasilkan suatu
bertumbukkan. Jadi, makin besar tekanan
reaksi disebut energi pengaktifan kinetik.
gas maka makin cepat reaksinya.
Perumusan laju reaksi sebagai berikut: Vt V0 .2
f) Teori tumbukan Pengaruh dari berbagai faktorterhadap laju
t t 0 10
reaksi dapat dijaleaskan dengan teori
Dimana:
tumbukan. Menurut teori ini, suatu reaksi
Vt = laju reaksi akhir t = suhu akhir
berlangsung sebagai hasil tumbukan antar
Vo = laju reaksi awal to = suhu awal
partikel pereaksi. Akan tetapi, tidaklah setiap tumbukan menghasilkan reaksi,
d) Katalisator
melainkan hanya tumbukan antar partikel
Beberapa reaksi kimia yang berlangsung
yang memiliki energi cukup serta arah
lambat
dengan
tumbukan yang tepat. Tumbukan yang
menambahkan suatu zat kedalamnya, tetapi
menghasilkan reaksi, kita sebut tumbukan
zat tersebut setelah reaksi selesai ternyata
efektif. Energi minimum yang harus
tidak berubah. Katalisator adalah suatu zat
dimiliki oleh partikel pereaksi sehingga
yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa
menghasilkan tumbukan efektif disebut
dirinya mengalami perubahan yang kekal.
energi pengaktifan (Ea = energi aktivasi).
Suatu katalisator mungkin akan terlibat
Faktor-faktor yang mempengaruhi suatu
dalam proses reaksi atau mengalami
tumbukan adalah sebagai berikut :
dapat
dipercepat
perubahan selama reaksi berlangsung,
Jumlah partikel atau konsentrasi,
tetapi setelah reaksi itu selesai maka
Temperatur
katalisator akan diperoleh kembali dalam
Luas permukaan
jumlah
Menambah katalisator
yang
sama.
Katalisator
mempercepat reaksi dengan cara mengubah
Dari percobaan penentuan laju reaksi
jalannya reaksi. Jalur reaksi yang ditempuh
menunjukkan bahwa laju reaksi akan
tersebut mempunyai energi aktivasi yang
menurun dengan bertambahnya waktu. Hal
lebih rendah dari pada jalur reaksi yang
itu berari ada hubungan antara konsentrasi
biasa ditempuh. Jadi dapat dikatakan bahwa
zat yang tersisa saat itu dengan laju reaksi.
katalisator berperan dalam menurunkan
Umumnya laju reaksi tergantung pada
energi aktivasi.
konsentrasi awal dari zat-zat pereaksi.
e) Tekanan gas
Pernyataan ini dikenal sebagai hukum laju
reaksi
atau
persamaan
laju
reaksi
(Sukardjo,1989) Secara umum untuk reaksi pA
qB +
rC
Reaksi
dikatakan
berorde
nol
terhadap salah satu pereaksinya apabila perubahan
konsentrasi
tersebut
tidak
V = K[A]m[B]n
mempengaruhi laju reaksi. Artinya, asalkan
dengan,
terdapat dalam jumlah tertentu, perubahan
V
= Laju reaksi (mol dm-3 det-1)
konsentrasi
K
= tetapan laju reaksi
mempengaruhi laju reaksi. Reaksi yang
m
= tingkat reaksi (orde reaksi)
berorde nol dapat dijelaskan juga seperti
terhadap A n
pereaksi
itu
tidak
gambar grafik berikut :
= tingkat reaksi (orde reaksi)
terhadap B [A]
= Konsentrasi awal A (mol dm-3)
[B]
= Konsentrasi awal B (mol dm-3) Orde reaksi
faktor
konsentrasi
adalah zat
kecepatan
Penentuan
reaksi
orde
banyaknya
reaktan
mempengaruhi
V
yang reaksi.
tidak
[X]
dapat
diturunkan dari persamaan reaksi tetapi
Untuk reaksi ini jarang ditemukan. Secara
hanya
matematis hukum kecepatan reaksi berorde
dapat
ditentukan
berdasarkan
percobaan. Suatu reaksi yang diturunkan
nol ini adalah: V k A0
V = k
secara eksperimen dinyatakan dengan
b. Orde satu
rumus kecepatan reaksi:
Suatu reaksi berorde satu dapat
v = k [A][B]
2
dinyatakan dengan: A
Persamaan tersebut mengandung pengertian reaksi orde 1 terhadap zat A dan
Sehingga V
produk
A = k A t
merupakan reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan reaksi tersebut adalah
Dalam hukum laju terintegrasi, diketahui
reaksi orde 3. Tetapan k yang muncul
bahwa untuk reaksi berorde satu:
disebut juga sebagai tetapan laju atau koefisien laju. Satuan tetapan atau koefisien
dC kC dt
laju bergantung pada orde reaksi (Bird, 1993). Orde reaksi memiliki beberapa makna diantaranya : a. Orde Nol
1 dt k dt C
t
1
0
dt k
t
dt 0
V
ln C – ln C = - k t
ln
C k t C0
[X]
C = Co e-k t Suatu reaksi dikatakan berorde satu terhadap salah satu pereaksinya jika laju reaksi
berbanding
lurus
Reaksi berorde dua memiliki dua tipe yaitu: a. Reaksi umum : A
dengan
konsentrasi pereaksi itu. Jika konsentrasi
produk
Maka: V
pereaksi itu dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau 3 kali lebih
A = k A2 t
b. Reaksi umum:
besar. Orde satu dapat dijalaskan dengan
A + B
produk
grafik dibawah :
Maka : V
A B t t
V k AB
V c. Orde Negatif Laju reaksi berbanding terbalik terhadap konsentrasi pereaksi.
[X] V c. Orde Dua Suatu reaksi dikatakan berorde [X]
dua terhadap salah satu pereaksi jika laju reaksi
merupakan
konsentrasi
pangkat
pereaksi
itu.
dua
dari
Apabila
konsentrasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 32 atau 9 kali lebih besar.orde dua dapat juga dijelaskan seperti grafik berikut :
V
Ada
dua
metode
dapat
sebanyak 150 mL, kemudian dipipet,
digunakan untuk menentukan tetapan laju
sebanyak 50 mL larutan NaOH 0,02 M dan
reaksi yaitu dengan cara titrasi dan cara
50 mL etil asetat 0,02 M dimasukkan ke
konduktometri.
titrasi,
dalam labu erlenmeyer bertutup. Sementara
konstanta laju reaksi dapat diketahui
itu sebanyak 15 mL larutan HCl 0,02 M
dengan menentukan jumlah konsentrasi ion
dipipet ke dalam masing-masing 5 buah
basa yang ditambahkan asam berlebih.
labu
Ketika reaksi berhenti, hal ini menunjukkan
larutan etil asetat ditambahkan dengan
bahwa asam berlebih pada larutan telah
cepat ke dalam larutan NaOH dan dikocok
dinetralkan
metode
dengan baik. Pada saat kedua larutan
konduktometri, penentuan orde reaksi dan
tersebut bercampur, stopwatch dijalankan.
tetapan laju reaksi dapat diketahui dari nilai
Lima menit setelah reaksi dimulai, 10 mL
hantaranlarutan di tiap menit pengukuran.
dari
Semakin lama waktu pengukuran, hantaran
dimasukkan ke dalam salah satu labu yang
dari larutan akan semakin berkurang karena
berisi 15 mL larutan HCl itu dan diaduk
basa di dalam larutan akan menjadi spesi
dengan baik. Kelebihan HCl segera dititrasi
asam konjugasi.
secepat mungkin dengan larutan standar
Dalam
oleh
basa.
yang
metode
Pada
erlenmeyer
campuran
lainnya.
reaksi
Selanjutnya
dipipet
dan
NaOH 0,02 M. BAHAN DAN METODE PERCOBAAN
Pengerjaan pada no.5 dilakukan
Pada percobaan ini alat-alat yang
pada waktu 5, 15, 30 dan 60 menit setelah
digunakan seperti : a) Pipet volume 5 mL ;
waktu reaksi. Lalu disa campuran reaksi
10 mL dan 20 mL, b) Labu erlenmeyer
dalam erlenmeyer bertutup dipanaskan
bertutup 250 mL dan 100 mL, c) Labu
hingga
mendidih
erlenmeyer 250 mL, c) Buret 10 mL, d)
reaksi.
Konsentrasi
Pipet tetes, e) Stopwatch
ditentukan seperti pada pengerjaan no. 5.
Bahan-bahan
yang
digunakan
seperti : a) Etil asetat p.a, b) Larutan NaOH
OH−
kemudian
percobaan sebagai berikut : t (menit)
Percobaan ini dilakukan dengan
mempercepat
Dari percobaan diperoleh data hasil
0,02 M, c) Larutan HCl 0,02 M, d) Indikator fenolftalein, d) Akuades.
untuk
Volume NaOH (mL)
5
7,70
dengan
15
7,9
konsentrasi tepat 0,02 M disediakan
30
8,7
sebanyak 200 mL dan Larutan HCl dengan
60
9,3
menyediakan
larutan
NaOH
konsentrasi tepat 0,02 M disediakan
Panas
praktikum ini juga sama yaitu 50 mL
9,4
berbanding 50 mL. Larutan etil asetat 0,02 M direaksikan dengan larutan NaOH 0,02
HASIL DAN PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini yaitu
M
masing-masing sebanyak 50 mL.
penentuan orde reaksi dan laju reaksi
Larutan etil asetat dibiarkan bereaksi
dimana tujuan percobaan kali ini untuk
dengan larutan NaOH, setelah 3 menit
menunjukkan bahwa reaksi penyabunan
campuran larutan direaksikan dengan 20
etilasetat oleh ion hidroksida adalah orde
mL HCL hal itu dilakukan juga selama
kedua, disamping itu akan ditentukan pula
selang waktu 5 menit, 15 menit, 30 menit,
tetapan laju reaksinya dan penentuan ini
dan 60 menit. Selama selang waktu
dilakukan dengan cara titrasi. Laju reaksi
tersebut, etil asetat akan bereaksi dengan
adalah cepat lambatnya suatu reaksi
NaOH, dan selanjutnya setelah selang
berlangsung atau dapat juga dinyatakan
waktu yang ditentukan, NaOH yang tersisa
sebagai perubahan konsentrasi pereaksi
dalam
atau hasil reaksi per satuan waktu.
larutan HCl 0,02 M. Setelah sisa NaOH
Menentukan orde reaksi dari suatu reaksi
dalam campuran dinetralkan oleh larutan
kimia
menentukan
HCl, maka kelebihan HCl dititrasi dengan
perubahan
menngunakan basa kuat yaitu larutan
pada
seberapa konsentrasi
prinsipnya
besar
pengaruh
pereaksi
reaksinya.tumbukan
terhadap
efektif
laju
merupakan
campuran
direaksikan
dengan
NaOH 0,02. Pada titrasi Larutan NaOH bertindak
sebagai
titran,
sedangkan
tumbukan yang menghasilkan reaksi, dan
campuran yang mengandung sisa HCl
energi minimum yang diperlukan supaya
sebagai titrat.
reaksi dapat berlangsung disebut energi
ditambahkan indikator fenolftalein yang
aktifasi(Ea). Untuk mengetahui tetapan laju
berguna untuk mendeteksi titik akhir titrasi,
reaksi pada reaksi penyabunan tersebut,
dimana akan terjadi perubahan warna dari
dilakukan percobaan dengan menggunakan
bening menjadi merah muda. Proses titrasi
metode titrasi yaitu titrasi asam basa.
dilakukan pada selang waktu reaksi 5, 15,
Reaksi yang akan diamati dalam percobaan
30, dan 60 menit serta setelah pemanasan
kali ini adalah reaksi penyabunan etil asetat
(waktu tak terhingga), tujuannya untuk
oleh ion hidroksida.
megetahui jumlah HCl yang telah bereaksi
Dalam percobaan ini, konsentrasi awal etil asetat dengan konsentrasi awal
Dalam proses titrasi
dalam campuran etil asetat-NaOH pada selang waktu tersebut.
NaOH sama (a = b). Volume NaOH dan
Pemanasan pada campuran etil
Etil Asetat yang dipergunakan dalam
asetat-NaOH setelah selang waktu 60 menit
untuk waktu tak terhingga bertujuan untuk
berturut-turut adalah sebesar
9,4285;
mempercepat
3,5786; 3,9056; dan 13,8576 mol
-1
reaksi
sehingga
reaksi
L s-1.
penyabunan cepat selesai dan mengetahui
Sehingga diperoleh nilai tetapan k rata-rata
konsentrasi
sebesar =
awal
etil
asetat
dalam
6,1541 mol
-1
L s-1. Dari
campuran. Etil asetat memiliki sifat yang
perhitungan,
mudah menguap, sehingga proses titrasi harus dilakukan secepat mungkin. Adapun
x aa x
volume NaOH yang diperlukan untuk
untuk membuat grafik hubungan antara
menetralkan sisa HCl selama selang waktu reaksi 5, 15, 30, dan 60 menit serta setelah
x aa x
pemanasan (waktu tak terhingga) secara
(sebagai
berturut-turut adalah 7,70 mL ; 7,90 mL ;
dibawah ini
8,70 mL ; 9,30 mL, dan 9,40 mL. Berdasarkan
perhitungan
menggunakan data yang telah diperoleh, maka diketahui bahwa konsentrasi etil
500000
M. Nilai ini merupakan nilai a yang akan
400000
digunakan dalam perhitungan selanjutnya,
300000
dimana nilai a = b. Dari perhitungan
200000
OH- bereaksi) selama selang waktu yang
(sebagai ordinat) terhadap waktu absis)
seperti
yang
terlihat
499887,387 4
600000
dengan NaOH adalah sebesar 0,00888 M
selanjutnya, diperoleh nilai x (konsentrasi
harga
Grafik hubungan antara Nilai (sebagai ordinat) terhadap waktu (sebagai absis)
dengan
asetat mula-mula yang akan bereaksi
diperoleh
yang nantinya dipergunakan
juga
100000
3220,72077030,2445 2828,5638
0 -100000
0
20
40
60
ditentukan yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ; 0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan 0,00886 M. Dari nilai x ini dapat dihitung tetapan laju reaksi (k) yang merupakan jumlah molar (M) konsentrasi ion OH− yang bereaksi pada waktu t. Adapun nilai tetapan k ini dihitung dengan x menggunakan persamaan :k = . t aa x
Dari persamaan ini diperoleh nilai tetapan k untuk waktu 5, 15, 30 dan 60 menit secara
Dalam praktikum ini ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi antara ion hidroksida dengan etil asetat yaitu konsentrasi, luas permukaan, teori tumbukan, waktu serta temperatur. Dengan bertambahnya suatu konsentrasi zat maka laju reaksinya akan semakin cepat pula, sehingga waktu yang diperlukan pun lebih sedikit dibandingkan dengan kecilnya konsentrasi suatu zat. Karena zat yang
80
rendah
4. Nilai x (konsentrasi OH- bereaksi)
mengandung jumlah pertikel yang lebih
selama selang waktu yang ditentukan
sedikit, sehingga partikel-partikelnya lebih
yaitu berturut-turut sebesar 0,00854 M ;
renggang dibandingkan dengan zat yang
0,00858 M ; 0,0102 M; 0,00874 M dan
konsentrasinya
0,00886 M
konsentrasinya
kecil
atau
besar.
Partikel
yang
susunannya lebih renggang akan jarang bertumbukan
sehingga
5. Nilai tetapan k untuk waktu 5; 15; 30;
kemungkinan
dan 60 menit secara berturut-turut
terjadi reaksi kecil. Dapat dilihat perbedaan
adalah sebesar 9,4285; 3,5786; 3,9056;
antara larutan yang dipanaskan dan lautan
dan 13,8576 mol
yang tidak dipanaskan atau antara yang
diperoleh nilai tetapan k rata-rata
dipengaruhi
sebesar = 6,1541 mol -1 L s-1
oleh
konsentrasi
atau
-1
L s-1. Sehingga
temperatur DAFTARA PUSTAKA KESIMPULAN
Atkin, P, W. 1990. Kimia Fisika Jilid 2
Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika untuk
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
Edisi ke-4. Jakarta: Erlangga.
yaitu
luas
permukaan,
konsentrasi, temperatur, waktu dan teori tumbukan.
Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Yogyakarta: Bina Aksara. Karlohadiprodjo, Irma. 1990. Kimia Fisik
2. Semakin banyak sisa asam (HCl) dalam campuran maka volume NaOH yang diperlukan untuk menetralkan asam tersebut juga semakin banyak, demikian pula sebaliknya 3. Konsentrasi
Universitas. Jakarta: Gramedia.
awal
Jilid
1
Edisi
Keempat.
Jakarta:
Gramedia. Keenan, CW. 1991.
Ilmu Kimia Untuk
Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2014.
etil
asetat
digunakan sebesar 0,00888 M
yang
Penuntun Praktikum Kimia Fisika III. Bukit Jimbaran: Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana.
LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran Jawaban Pertanyaan 1. Karena harga k konstan, maka reaksi penyabunan etil asetat oleh ion hidroksida adalah reaksi orde kedua. 2. Pada suatu sistem yang dapat mengalirkan listrik (kawat atau larutan elektrolit) akan memiliki tahanan,(resistance, R) yang mengikuti Hk. Ohm R=
i
Pada umumnya tahanan hanya bergantung pada temperatur dan jenis media dan tidak tergantung pada besarnya potensial dan arus yang diberikan, tahanan seperti ini disebut sebagai tahanan yang bersifat ohmic. Beberapa tahanan dalam elektrokimia bersifat non-ohmic, namun untuk kemudahan dalam pendekatan maka tahanan dalam suatu sistem elektrolit dianggap bersifat ohmic. Tahanan adalah suatu besaran yang bersifat ekstensif : karena tahanan merupakan fungsi dari ukuran (dan bentuk). Untuk sistem yang memiliki penampang yang seragam (uniform) dapat berlaku tahanan jenis, 𝐴
(resistivity, 𝜌) yang besarnya adalah 𝜌 = 𝑅 𝐿 , dengan A adalah luas area, L adalah panjang, dan R adalah tahanan. Tahanan jenis adalah suatu besaran yang bersifat intensif. Pada sistem elektrolit lebih mudah bila digunakan pengertian hantaran 1
(conductance, S 𝑆 = 𝑅) yang merupakan kebalikan dari tahanan, dan juga hantaran jenis, (conductivity, K) yang merupakan kebalikan dari tahanan jenis. Hantaran jenis di rumuskan sebagai 𝐾=
1 𝐿 = 𝜌 𝑅𝐴
Satuan yang digunakan: Tahanan : Ω (ohm) Tahanan jenis : Ω.m Hantaran : S (siemens) Hantaran jenis : S.m-1 3. Agar tidak menguap, jika ditunda maka tutup labu ukur dengan aluminium foil atau penutupnya. 4. Cara penentuan orde dari suatu reaksi kimia antara lain:
Metode Integral
Dengan metode ini, harga k dihitung dengan persamaan laju bentuk integral dari data konsentrasi dan waktu.
Metode Grafik Orde suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara membuat grafik dari data eksperimen.
Metode Laju-Awal Dalam metode ini dilakukan sederet eksperimen dengan konsentrasi awal yang berbeda-beda. Kemudian dengan membandingkan laju awal, maka dapat ditarik kesimpulan tentang orde reaksi.
5. Energi pengaktifan merupakan energi minimum yang harus dimiliki molekul-molekul pereaksi agar menghasilkan reaksi jika saling bertabrakan. Penentuan energi pengaktifkan secara eksperimen umumnya hampir sama dengan penentuan tetapan laju reaksi pada suhu tertentu. Dari data tetapan laju yang diperoleh akan didapatkan nilai energi pengaktifannya dengan persamaan berikut.
EA ln A RT EA log k log A 2,303RT
ln k
Lampiran Perhitungan 1. Penentuan Konsentrasi Awal dari Larutan Etil Asetat Diketahui : [NaOH] = 0,02 M [HCl] = 0,02 M V NaOH = 50 mL V HCl = 15 mL V NaOH titrasi = 9,40 mL Ditanya : Konsentrasi etil asetat awal = . . . . . . .? Jawab : mol NaOH titrasi = [NaOH] x V NaOH titrasi = 0,02 M x 9,40 mL = 0,1880 mmol mol HCl sisa = mol NaOH titrasi = 0,1880 mmol mol HCl total = [HCl] x V HCl = 0,02 M x 15 mL = 0,30 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol – 0,1880 mmol = 0,1120 mmol Reaksi penghentian dari reaksi etil asetat + NaOH : OH-sisa + HCl Cl- + H2O bereaksi mol OH sisa = mol HCl bereaksi = 0,1120 mmol mol NaOH total = mol NaOH yang direaksikan dengan etil asetat mol NaOH total = [NaOH] x V NaOH = 0,02 M x 50 mL = 1 mmol mol NaOH bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1120 mmol = 0,8880 mmol Reaksi : etil asetat (100 mL) + NaOH (100 mL) Na asetat + etil OH Sehingga mol etil asetat mula-mula = mol NaOH bereaksi = 0,8880 mmol mol etil asetat mula-mula = 0,8880 mmol Volume campuran = 100 mL mol Konsentrasi etil asetat mula-mula = Vcampuran 0,8880 𝑚𝑚𝑜𝑙
= 100 𝑚𝐿 = 0,00888 M (sebagai a) Jadi, konsentrasi etil asetat mula-mula adalah 0,00888 M 6.3 Harga k dari Konsentrasi OH- yang Bereaksi pada Waktu (t) Untuk t1 = 5 menit = 300 s V NaOH titrasi = 7,70 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 7,70 mL x 0,02 M = 0,1540 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1540 mmol
mol HCl bereaksi
= mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1540 mmol = 0,1460 mmol mol OH sisa = mol HCl bereaksi = 0,1460 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1460 mmol = 0,8540 mmol mol OH bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8540 𝑚𝑚𝑜𝑙
k1
= = =
= 100 𝑚𝐿 = 0,00854 M
𝑥 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)
0,00854
300𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00854) 0,00854 −1 2,664(0,00034) 0,00854
𝑚𝑜𝑙
𝐿𝑠
= 9,0576 𝑥 10−4 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 = 9,4285 mol -1 Ls-1 Untuk t2 = 15 menit = 900 s V NaOH titrasi = 7,90 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 7,90 x 0,02 M = 0,1580 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1580 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1580 mmol = 0,1420 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1420 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1420 mmol = 0,8580 mmol mol OH bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8580 𝑚𝑚𝑜𝑙
K2
= = = =
= 100 𝑚𝐿 = 0,00858 M
𝑥 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)
0,00858
900𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00858) 0,00858 −1 7,992(0,0003) 0,00858 2,3976 𝑥 10−3
𝑚𝑜𝑙
𝐿𝑠
𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠
= 3,5786 mol -1 L s-
Untuk t3 = 30 menit = 1800 s V NaOH titrasi = 8,70 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 8,70 mL x 0,02 M = 0,1740 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1740 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,1740 mmol = 0,1260 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1260 mmol mol OH bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1260 mmol = 0,8740 mmol mol OH bereaksi x (konsentrasi OH bereaksi) = V campuran 0,8740 𝑚𝑚𝑜𝑙
K3
= 100 𝑚𝐿 = 0,00874 M
𝑥
= 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)
0,00874
= 1800𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00874 𝑀) =
0,00874
15,984(0,00014) 0,00874
𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠
= 2,2378 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 = 3,9056 mol -1 L s
Untuk t4 = 60 menit = 3600 s V NaOH titrasi = 9,30 mL mol OH-titrasi = V NaOH titrasi x [NaOH] = 9,30 mL x 0,02 M = 0,1860 mmol mol HCl sisa = mol OH-titrasi = 0,1860 mmol mol HCl bereaksi = mol HCl total - mol HCl sisa = 0,30 mmol - 0,2210 mmol = 0,1140 mmol mol OH-sisa = mol HCl bereaksi = 0,1140 mmol mol OH-bereaksi = mol NaOH total - mol OH-sisa = 1 mmol – 0,1140 mmol = 0,8860 mmol mol OH bereaksi x (konsentrasi OH- bereaksi) = V campuran 0,8860 𝑚𝑚𝑜𝑙
K4
𝑥
= 𝑡.𝑎(𝑎−𝑥)
= 100 𝑚𝐿 = 0,00886 M
0,00886
= 3600𝑠 𝑥 0,00888 M (0,00888 M−0,00886 𝑀) = =
0,00886
31,968(0,00002) 0,00886 6,3936 𝑥 10−4
𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠
𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠
= 13,8576 mol -1 L sx dengan waktu aa x Dimana : a = b = 0,00888 x T x (menit) aa x 5 0,00854 M 2828,5638 15 0,00858 M 3220,7207 30 0,00874 M 7030,2445 60 0,00886 M 499887,3874
Tabel yang berisi harga
5. Menghitung harga k rata-rata (untuk HCL = 15mL) k k 2 k3 k 4 k5 k rata-rata = 1 5 = 9,4285+3,5786+3,9056+13,8576 mol -1 L s-1 30,7703 = 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 −1 5 = 6,1541 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐿𝑠 −1
