PERCOBAAN IV

PENGARUH KONSENTRASI DAN SUHU TERHADAP LAJU REAKSI

 

I. TUJUAN

  1. Mempelajari pengaruh perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi
  2. mempelajari pengaruh suhu terhadap laju reaksi

II. LANDASAN TEORI

Laju reaksi adalah laju pengurangan konsentrasi molar pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar hasil reaksi dalam satuan waktu. Laju reaski menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan setiap detik. Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda.(Purba, 2007).

Hubungan kuantitatif antara konsetrasi pereaksi dengan laju reaksi dinyatakan dalam suatu persamaan, yaitu persamaan laju reaksi. Untuk reaksi :

ma + nb → pc + qd

Persamaan laju reaksinya adlah v = k[A]x [B]y

Dimana :

v          : kecepatan laju reaksi

k          : teatapan laju reaksi

[A]        : konsentrasi A

[B]        : konsentrasi B

x          : orde reaksi terhadap pereaksi A

y          : orde reaksi terhadap pereaksi B

(Purba, 2007)

Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. beberapa di antaranya adalah :

  1. Ode nol

Reaksi dikatakan berorde nol terhadap salah satu satu pereaksinya apabila perubahan konsentrasi pereaksi tersebut tidak mempengaruhi lau reaksi. Persamaan laju reaksi yang berorde 0 yaitu v = k [A]0.

 

Gambar 1. grafik orde nol

 

  1. Orde satu

Suatu reaksi dikatan berorde satu terhadapa salah satu pereaksinya jika laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi tersebut. Jika konsentrasi pereaksi tersebut dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau tiga kalinya. Persamaan laju reaksi yaitu v = k [A] .

 

Gambar 2. Grafik orde satu

 

  1. Orde dua

Suatu reaksi dikatakan berorde dua terhadap salah satu pereaksi jika aju reaksi merupakan pangkat dua dari konsentrasi pereaksi itu. Apabila konsentasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 32 atau 9 kali lebih besar.

 

Gambar 3. Grafik orde 2

Laju reaksi terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau konsentrasi molekul produk terhadap waktu. Laju reaksi tidak tetap melainkan berubah terus-menerus seiring dengan perubahan konsentrasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah sebagai berikut :

  1. Luas permukaan

Luas permukaan zat yang digunakan untuk bereaksi mempengaruhi kecepatan laju reaksi. Suatu zat yang berbentuk serbuk lebih cepat bereaksi daripada zat yang berbentuk kepingan. Hal ini karena zat yag berbentuk serbuk mempunyai bidang sentuh yang lebih luas sehingga tumbukan akan lebih sering terjadi. Luas permukaan total zat akan semakin bertambah bila ukurannya diperkecil. Semakin halus suatu zat maka laju reaksi akan semakin besar karena luas permukaan yang bereaksi semakin besar.

  1. Konsentrasi

Suatu zat yang bereaksi mempunyai konsentrasi yang berbeda-beda. Konsentrasi menyatakan pengaruh kepekatan atau zat yang berperan dalam proses reaksi. Semakin besar nilai konsentrasi, maka laju reaksi akan semakin cepat. Hal ini dikarenakan zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah partikel yang lebih banyak, sehingga partikel-partikelnya tersususn lebih rapat dibanding zat yang konsentrasinya rendah. Partikel yang susunannya lebih rapat, akan sering bertumbukan dibanding dengan partikel yang susunannya renggang, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar.(Utami, 2009)

  1. Temperatur

Setiap partikel selalu bergerak. dengan menaikkan temperatur, energi gerak atau energi kinetik partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. dengan frekuensi tumbukan yang semakin besar, maka kemungkinan terjadiya tumbukan efektif yang mampu enghasilkan reaksi juga semakin besar.

Suhu atau temperatur juga mempengaruhi energi potensial suatu zat. Zat-zat yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Hal ini karena zat-zat tersebut tidak mampu melampui energi aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan memperbesar energi potensial sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan enrgi.(Utami, 2009)

Archenius, seorang ahli kimia Swedia mengemukakan persamaan empiriknya pada tahun 1889 sebagai berikut:

k = A.

dengan:

k = tetapan laju

A = faktor Archienius, faktor pra eksponensial

= energi pengaktifan

R = tetapan gas

T = temperatur absolut

e = 2,71828

Jika persamaan dikalikan dengan log, maka diperoleh

log k = log A –

log k = log A –

Grafik log k terhadap 1/T menghasilkan garis lurus dengan slope =-  dan intersep. (Supardi, 2008)

  1. Katalis

Katalis adalah suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali. Fungsi katalis adalah menurunkan enrgi aktivasi sehingga jika ke dalam suatu reaksi ditambahkan katalis, maka reaksi akan lebih mudah terjadi. Hal ini disebabkan karena zat-zat yang bereaksi akan lebih mudah melampaui energi aktivasi. (Budi Utami, 2009)

Katalis adalah zat yang mempengaruhi laju reaksi yang pada umumnya jumlahnya tidak diubah oleh reaksi keseluruhan. Komposisi kimia katalis tidak berubah pada akhir reaksi. Katalis diperlukan dalam jumlah sedikit untuk suatu reaksi, tidak mempengaruhi harga tetapan kesetimbangan, tidak memulai suatu reaksi tetapi hanya mempengaruhi laju reaksi, dan bekerjanya spesifik.

Katalis yang meningkatkan laju reaksi disebut katalis positif sedang katalis yang menurunkan laju reaksi disebut katalis negatif. Katalis bekerja dengan optimum pada temperatur tertentu dan dapat diracuni oleh zat tertentu dalam jumlah yang sedikit yang disebut racun katalis.

Kehadiran katalis dalam suatu reaksi dapat memberkan ekanisme alternatif untuk menghasilkan hasil reaksi dengan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan reaksi yang tanpa katalis. Energi pengaktifan yang lebih rendah menunjukkan bahwa jumlah bagian dari molekul-molekul yang memiliki energi kinetik cukup untuk bereaksi jumlahnya lebih banyak. Jadi kehadiran katalis adalah meningkatkan adanya tumbukan yang efektif, yang berarti juga memperbesar laju reaksi. (Supardi, 2008)

Reaksi kimia terjadi karena adanya tumbukan yang efektif antara partikel-partikel zat yang bereaksi. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi.

Sebelum suatu tumbukan terjadi, partikel-partikel memerlukan suatu energi minimum yang disebut energi pengaktifan atau energi aktivasi (Ea). Energi pengaktifan atau energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk belangsungnya suatu reaksi. Ketika reaksi sedang berlangsung akan terbentuk zat kompleks teraktivasi. zat kompleks teraktivasi berada pada puncak energi. jika reaksi berhasil, maka zat kompleks etraktivasi akan terurai menjadi zat hasil reaksi. (Utami, 2009)

III. ALAT DAN BAHAN

  1. Alat
  2. Gelas kimia                                  3 buah
  3. Stopwatch
  4. Tabung reaksi                              2 buah
  5. Termometer                                 2 buah
  6. Waterbath
  7. Pipet volume
  8. Penjepi tabung                             2 buah

 

  1. Bahan
  2. Larutan Na2S2O3 0,2 M
  3. Larutan HCl 0,2 M
  4. Aquades

IV. CARA KERJA

  1. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi
    1. Volume HCl tetap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Volume Na2S2O3 tetap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

2 mL HCl 0,2 M                                   2 mL Na2S2O3 0,2 M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

  1. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi
  2. Volume HCl tetap
No Konsentrasi Na2S2O3 pada campuran [X] (M) Laju Reaksi [v] (mol/liter.detik)
1 0,2 0,02662
2 0,175 0,02265
3 0,15 0,01956
4 0,125 0,01538
5 0,1 0,01098
6 0,075 0,00840

 

 

 

 

 

  1. Volume Na2S2O3 tetap
No Konsentrasi HClpada campuran [X] (M) Laju Reaksi [v] (mol/liter.detik)
1 0,2 0,02653
2 0,18 0,02257
3 0,16 0,0199
4 0,14 0,01727
5 0,12 0,01538
6 0,1 0,01369

 

  1. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi
NO. Log k 1/T (K)
1 -0,6513 0,00333
2 -0,5368 0,00465
3 -0,4409 0,00317
4 -0,2355 0,00309
5 -0,1612 0,00326
6 -0,0791 0,00295

 

 

 

Gambar 4. Grafik v vs  [Na2S2O3]

 

 

Gambar 5. Grafik v vs [HCl]

 

 

Gambar 6. Grafik log k vs 1/T

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi dan suhu terhadap laju reaksi.

Praktikum yang pertama untuk mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi, dilakukan 2 macam perlakuan. Pertama, volume dan konsentrasi HCl dibuat tetap sedangkan volume dan konsentrasi Na2S2O3 dibuat bervariasi. Kedua, volume dan konsentrasi HCl dibuat bervariasi sedangkan volume dan konsentrasi Na2S2O3. Hal ini digunakan untuk mencari orde reaksi Na2S2O3 dan HCl.

  1. Volume dan konsentrasi HCl tetap

Volume HCl yang digunakan 10 mL dengan konsentrasi 0,2 M. Sedangkan volume Na2S2O3 dibuat bervariasi dengan melakukan pengenceran. Larutan induk yang digunakan berkonsentrasi 0,2 M. Variasi yang dilakukan sebanyak 6 kali. Yang pertama 20 mL Na2S2O3 0,2 M tanpa pengenceran, yang kedua 17,5 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 2,5 mL aquades, yang ketiga 15 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 5 mL aquades, yang keempat 12,5 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 7,5 mL aquades, yang kelima 10 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 10 mL aquades, yang keenam 7,5 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 12,5 mL aquades. Dengan pengenceran tersebut didapatkan konsentrasi Na2S2O3 menjadi 0,2 M; 0,175 M; 0,15 M; 0,125 M; 0,1 M; dan 0,075 M. Berdasarkan data pengamatan diperoleh waktu untuk bereaksi sampai tanda silang tidak terlihat dari atas yaitu berturut-turut 37,56 detik, 44,15 detik, 51,12 detik, 65 detik, 91 detik, dan 119 detik. Dari waktu tersebut, laju reaksinya adalah 0,02662; 0,02265; 0,01956; 0,01538; 0,01099; dan 0,00840. Semakin besar konsentrasi Na2S2O3 maka waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin cepat. Hal ini karena jumlah partikel lebih banyak sehingga tumbukan akan sering terjadi. Berdasarkan grafik antara laju 1/t vs konsentrasi natrium tiosulfat, diperoleh grafik berupa garis lurus, hal ini menunjukkan Na2S2O3 memiliki orde reaksi 1.

  1. Volume dan konsentrasi Na2S2O3 tetap

Volume Na2S2O3 yang digunakan 20 mL dengan konsentrasi 0,2 M. Sedangkan volume HCl dibuat bervariasi dengan melakukan pengenceran. Larutan induk yang digunakan berkonsentrasi 0,2 M. Variasi yang dilakukan sebanyak 6 kali. Yang pertama 10 mL HCl 0,2 M tanpa pengenceran, yang kedua 9 mL HCl 0,2 M ditambah 1 mL aquades, yang ketiga 8 mL HCl 0,2 M ditambah 2 mL aquades, yang keempat 7 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 3 mL aquades, yang kelima 6 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 4 mL aquades, yang keenam 5 mL Na2S2O3 0,2 M ditambah 5 mL aquades. Dengan pengenceran tersebut didapatkan konsentrasi HClmenjadi 0,2 M; 0,18 M; 0,16 M; 0,14 M; 0,12 M; dan 0,1 M. Berdasarkan data pengamatan diperoleh waktu untuk bereaksi sampai tanda silang tidak terlihat dari atas yaitu berturut-turut 37,68 detik; 44,29 detik; 50,01 detik; 57,89 detik; 65 detik; dan 73 detik. Dari waktu tersebut, laju reaksinya adalah 0,02653; 0,02257; 0,0199; 0,01727; 0,01538; dan 0,01369. Semakin besar konsentrasi HCl maka waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin cepat. Hal ini karena jumlah partikel lebih banyak sehingga tumbukan akan sering terjadi. Berdasarkan grafik antara laju 1/t vs konsentrasi HCl, diperoleh grafik berupa garis lurus, hal ini menunjukkan HClmemiliki orde reaksi 1.

  1. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap laju reaksi. Maka yang dilakukan adalah melakukan variasi suhu pada kedua pereaksi (Na2S2O3 dan HCl) yang dibuat sama sebelum keduanya dicampur/direaksikan. Variasi suhu dilakukan sebanyak 6 kali yaitu 27,50C; 350C; 42,50C; 500C; 57,50C; dan 650C. Diperoleh harga 1/T yaitu 0,00333; 0,00325; 0,00317; 0,00309; 0,00302; dan  0,00296. Hasil pengamatan waktu yang diperlukan saat tanda silang tidak terlihat dari atas yaitu 112 detik; 86 detik; 69 detik; 43 detik; 36,24 detik; dan 30 detik. Dari waktu yang diperlukan maka laju reaksinya adalah yaitu 0,00893; 0,01163; 0,01449; 0,02325; 0,02759; dan 0,03333. Semakin tinggi suhu, waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin cepat. Hal ini dikarenakan semakin tinggi suhu maka gaya kinetik molekul-molekul pereksi akan semakin besar, yang akan mengakibatkan tumbukan akan sering terjadi. Dari data, diperoleh grafik hubungan log k vs 1/T yang berbentuk linier dengan persamaan garis y = -1602,x + 4,676 dengan harga R² = 0,987. Diperoleh harga intersep yaitu 4,676 dan slope sebesar -1620. Harga R2 mendekati 1 menunjukkan bahwa grafik tersebut dapat membuktikan suhu mempengaruhi laju reaksi.

VI. KESIMPULAN

  1. Konsentrasi dan suhu mempengaruhi laju reaksi. Semakin besar konsentrasi dan suhu maka semakin cepat laju reaksinya.
  2. Dari grafik antara 1/t versus konsentrasi, diperoleh orde reaksi Na2S2O3 adalah 1 dan orde reaksi HCl adalah 1. Persamaan laju reaksinya adalah v = k [Na2S2O3] [HCl].
  3. Grafik hubungan log k  dengan 1/T diperoleh grafik berbentuk linier dengan persamaan garis y = -1602x + 4,676 dengan harga R² = 0,987. Harga intersep yaitu 4,676 dan slope sebesar -1620. Karena harga R2 mendekati 1, hal ini membuktikan bahwa suhu mempengaruhi laju reaksi.

 

VII. DAFTAR PUSTAKA

Basuki, Atastina Sri dan Setijo Bismo. 2003. Buku Panduan Praktikum Kimia Fisika. Jakarta:Tim Dosen Laboratorium Dasar Proses Kimia Universitas Indonesia.

Purba, Michael. 2009. Kimia Untuk SMA kelas XI Semester 1. Jakarta: Erlangga.

Supardi, Kasmadi Imam dan Gatot Luhbandjono. 2008. Kimia Dasar II. Semarang: UPT UNNES Press.

Utami, Budi, dkk. 2009. Kimia Untuk SMA/MA KELAS XI Program Ilmu Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Depatemen Pendidikan Nasional.

 

 

 

Semarang, 14 November 2012

Mengetahui,

Dosen Pengampu                                                Praktikan,

 

 

 

Ir. Sri Wahyuni, M.Si                                            Widiyanti

NIP.                                                                       NIM. 4301410001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIII. LAMPIRAN

  1. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi
  2. Volume HCl tetap
Volume (mL) Konsentrasi  Na2S2O3 Waktu (s) V = 1/T
HCl

0,2 M

 Na2S2O3

0,2 M

 Aquades Campuran
10 20 0 20 0,2 37,56 0,02662
10 17,5 2,5 20 0,175 44,15 0,02265
10 15 5 20 0,15 51,1 0,01956
10 12,5 7,5 20 0,125 65 0,01538
10 10 10 20 0,1 91 0,01099
10 7,5 12,5 20 0,075 119 0,00840

 

a)  Menghitung harga v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)  Menghitung konsentrasi  [Na2S2O3]

  1. [Na2S2O3] =

= 0,2 M

 

  1. [Na2S2O3] =

= 0,175 M

 

  1. [Na2S2O3] =

= 0,15 M

 

  1. [Na2S2O3] =

= 0,125 M

 

  1. [Na2S2O3] =

= 0,1 M

 

  1. [Na2S2O3] =

= 0,075 M

 

  1. Volume Na2S2O3 tetap
Volume (mL) Konsentrasi  Na2S2O3 Waktu (s) V = 1/T
HCl 0,2 M Na2S2O3 0,2 M Aquades Campuran
10 20 0 10 0,2 37,68 0,02654
9 20 1 10 0,18 44,29 0,02258
8 20 2 10 0,16 50,01 0,01999
7 20 3 10 0,14 57,89 0,01727
6 20 4 10 0,12 65 0,01538
5 20 5 10 0,1 73 0,01369

a)  Menghitung harga v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)  Menghitung konsentrasi  [HCl]

  1. [HCl] =

= 0,2 M

 

  1. [HCl] =

= 0,18 M

 

  1. [HCl] =

= 0,16 M

 

  1. [HCl] =

= 0,14 M

 

  1. [HCl] =

= 0,12 M

 

  1. [HCl] =

= 0,1 M

 

 

  1. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi
Suhu (0C) T (K) 1/T Waktu (detik) v  = 1/t k Log k
27,5 300,65 0,00333 112 0,00893 0,22325 -0,6513
35 308,15 0,00325 86 0,01163 0,29075 -0,5365
42,5 315,65 0,00317 69 0,01449 0,36225 -0,4409
50 323,15 0,00309 43 0,02325 0,58125 -0,2356
57,5 330,65 0,00302 36,24 0,02759 0,68975 -0,1613
65 338,15 0,00296 30 0,03333 0,83325 -0,0792

 

a)  Menghitung harga T (K)

  1. T = 27,5 + 273,15  = 300,65 K
  2. T = 35 + 273,15  = 308,15 K
  3. T = 42,5 + 273,15  = 315,65 K
  4. T = 50 + 273,15  = 323,15 K
  5. T = 57,5 + 273,15  = 330,65 K
  6. T = 65 + 273,15  = 338,15 K

 

b)  Menghitung harga v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c)  Menghitung harga 1/T

  1. 0,00333
  2. 0,00325
  3. 0,00317
  4. 0,00309
  5. 0,00302
  6. 0,00296

 

d)  Menghitung harga k

= 0,22325

 

= 0,29075

 

= 0,36225

 

= 0,58125

 

 

= 0,68975

 

= 0,83325

 

e)  Menghitung harga log k

  1. Log k = log 0,22325 = -0,6513
  2. Log k = log 0,29075 = -0,5365
  3. Log k = log 0,36225 = -0,4409
  4. Log k = log 0,58125 = -0,2356
  5. Log k = log 0,68975 = -0,1613
  6. Log k = log 0,83325 = -0,0792

 

Tinggalkan komentar