Laporan Kimia Dasar I Laju Reaksi

=MsoNormal align=center style='text-align:center;line-height:150%'>BAB 1

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

            Dalam kehidupan ini terdapat beberapa reaksi kimia. Reaksi – reaksi kimia ini dapat berlangsung dengan cepat ataupun lambat. Reaksi kimia yang berlangsung lambat contohnya pembentukan fosil, proses pelapukan kayu, pembentuan minyak bumi dan batu bara. Sementara itu reaksi yang berlangsung dengan cepat contohnya proses pembakaran kayu, proses terbakarnya gas peristiwa – peristiwa yang meledak. Adanya perbedaan tingkat kecepatan reaksi dari berbagai jenis reaksi. Reaksi merupakan hal yang mendasari konsep laju reaksi.

Untuk dapat mengetahui lebih jelas lagi mengenai konsep laju reaksi yaitu dengan cara membakar kertas. Pada peristiwa ini terjadi reaksi pengurangan jumlah kertas akibat pembakaran dan menjadi penambahan abu yang merupakan hasil pembakaran kertas. Dalam proses industri yang melibatkan adanya reaksi kimia memerlukan peranan ilmu kimia yang memberi dasar untuk mengetahui agar sesuatu proses industri dapat menghasilkan bahan industri yang sebanyak – banyaknya dalam waktu yang singkat. Disisi lain terdapat reaksi kimia yang dikehendaki berjalan dengan lambat, misalnya bagaimana agar buah tidak cepat membusuk, bagaimana memperlambat perkaratan besi.

Oleh sebab itu dalam percobaan kali ini, akan mengetahui bagaimana suatu reaksi dapat berlangsung dengan cepat dan faktor – faktor apa saja yang dapat mempercepat suatu reaksi.

1.2              Tujuan Percobaan

-             Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi

-             Mengetahui makna dari laju reaksi

-             Mengetahui persamaan dari laju reaksi

           

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

                     Laju reaksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu. Laju reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut :

              

Laju reaksi terukur, seringkali sebanding dengan konsentrasi reaktan suatu perangkat. Contohanya, mungkin saja laju reaksi itu sebanding dengnan konsentrasi dua reaktan A dan B, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :

            V = K [ A ]^x . [ B ]^y

Koefisien K disebut konstanta laju, yang tidak bergantung pada konsentrasi tetapi bergantung pada temperatur. Persamaan sejenis ini ditentukan secara eksperimen disebut hukum laju reaksi. Secara formal hukum laju adalah persamaan yang menyatakan laju reaksi dan sebagai fungsi dari semua spesies yang ada termasuk produknya.

                     Hukum laju reaksi mempunyai dua penerapan yang utama. Penerapan praktisnya setelah kita mengetahui hukum laju reaksi dan konstanta laju reaksi, kita dapat meramalkan laju reaksi dari komposisi campuran. Penerapan teoritis pada laju ini adalah : hukum laju merupakan pemandu untuk mekanisme reaksi. Setiap mekanisme yang diajukan harus konsisten dengan hukum laju yang diamati.

                     Pada kelajuan reaksi ternyata suhu juga berpengaruh, suhu juga hampir menaikkan kelajuan dari setiap reaksi. Sebaliknya penurunan dalam suhu akan menurunkan kelajuan, dan ini tidak bergantung apakah reaksi eksotermis dan endotermis. Perubahan kelajuan terhadap suhu dinyatakan oleh suatu perubahan dalam tetapan kelajuan yang spesifik K.

                     Untuk setiap reaksi, K naik dengan kenaikkan suhu, besarnya kenaikkan berbeda- beda dari sutau reaksi dengan reaksi yang lain. Bila suatu reaksi terjadi dalam beberapa langkah reaksi kemungkinan spesien perantara dibentuk, dan mereka mungkin tidak dapat dideteksi karena mereka akan segera  digunakan dalam langkah reaksi berikutnya. Meskipun demikian dengan mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhinya kadang – kadang dapat diketahui seberapa jauh faktor – faktor tersebut berperan dalam mekanisme reaksi.

                     Faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi :

            Dalam berbagai reaksi kimia kita sering dapati reaksi berjalan sangat cepat dan adapula yang berjalan sangat lambat. Keadaan demikian dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor – faktor, yaitu :

1.      Konsentrasi

Jika konsentrasi suatu zat semakin besar maka laju reaksinya semakin besar pula, dan sebaliknya jika konsentrasi semakin kecil maka laju reaksinya semakin kecil pula. Untuk beberapa reaksi, laju reaksi dapat dinyatakan dengan persamaan matematik yang dikenal dengan hukum laju reaksi atau persamaan laju reaksi.

Pangkat – pangkat dalam persamaan laju reaksi dinamakan orde reaksi. Menentukan orde reaksi dalam suatu reaksi kimia pada prinsipnya menetukan pengaruh seberapa besar perubahaan konsentrasi laju reaksi terhadap konsentrasi pereaksi.

2.      Luas Permukaan

Reaksi yang berlangsung dalam sistem homogen sangat berbeda dengan reaksi yang berlangsung dengan heterogen. Pada reaksi homogen campuran zatnya bercampur seluruhnya. Hal ini dapat mempercepat berlangsungnya reaksi kimia, karena molekul – molekul ini dapat bersentuhan satu sama yang lainnya. Dalam sistem heterogen, reaksi hanya berlangsung pada bidang – bidang yang bersentuhan dari kedua fasenya. Reaksi kimia berlangsung pada kedua molekul – molekul atom – atom atau ion – ion dari zat – zat yang bereaksi telebih dahulu bertumbukkan. Maka semakin luas permukaan suatu reaksi mak semakin cepat reaksi itu berlangsung.

3.      Suhu / Temperatur

Pada suhu yang tinggi, energi molekul – molekul bertambah. Laju reaksi meningkat dengan naiknya suhu, biasanya kenaikan suhu sebesar 10 ^oC akan menyebabkan kenaikkan laju reaksi sebesar dua atau tiga kalinya. Kenaikkan laju reaksi ini disebabkan dengan kenaikkan suhu atau menyebabkan makin cepatnya molekul – molekul pereaksi bergerak, sehingga memperbesar kemungkinan terjadi tabrakan yang efektif. Energi tumbukan bertambah yang diperlukan untuk mencapai keadaan sehingga suatu reaksi dapat berlangsung disebut energi pengaktifan.

4.      Katalis / Katalisator

Berbagai reaksi berlangsung lambat dapat di percepat dengan menambahkan zat lain yang disebut katalis. Konsep yang menerapkan pengaruh terhadap laju reaksi diantaranya katalis menurunkan energy-energi pengaktifan suatu reaksi dengan jalan menbentuk tahap-tahap reaksi yang baru.

Ada dua jenis katalis, yaitu :

-          Katalis homogen adalah ktalis yang satu fase dengan zat yang dikatalis. Jenis katalis ini umumnya ikut breaksi, tetapi pada akhir reaksi akn kembali lagi kebentuk semula.

-          Katalis heterogen adalah katalis yang tidak satu fase dengan zat-zat yang bereaksi. Jenis katali ini umumnya logam-logam dan reaksi yang dipercepat umumnya gas-gas.

Orde satu reaksi

Orde satu reaksi adalah jumlah semua eksponen dari konsentrasidalam persamaan laju reaksi, atau bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrasi zat dengan kecepatan reaksi. Jika laju suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi, maka reaksi itu dinyatakan sebagai orde pertama. Persamaan laju orde pertama dari tipe laju reaksi K=k [A]¹ Jika suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan pangkat dua suatu pereaksi maka reaksi itu disebut orde ke dua atau  k [A]².

      Suatu reaksi tidak dapat bergantung pada konsentrasisuatu pereaksi, perhatikan pereaksi umum A + B menghasilkan AB yang ternyata orde pertama adalah A. jika kenaikan konsntrasi B tidak mungkin menaikan laju reaksi maka reaksi itu disebut orde nol.

Penentuan laju reaksi disederhanakan dengan metode isolasi. Dalam hal ini, konsentrasi semua kecuali suatu reksi dibuat berlebihan.contohnya jika B dibuat berlebihan mak dianggap konsentrasinya akan konsentrasinya selama reaksi. Maka walaupun hokum lajun reaksi sesungguhnya berorde kedua secara keseluruhan : V = k [A]^x [B]^y , Kita dapat menyamakan [B]dengan [B₀] dan menuliskan V = k A dan V = k B yang mempunyai hokum orde pertama, karena hukumlaju yang sebenarnya di paksakan menjadi bentuk orde pertama dan mengasumsikan konsentrasi B konstan, jika hokum laju lebih rumit seperti :

Maka teknik isolasi berlebihan akan menghasilkan :

Ini merupakan hukumlaju reaksi pseudo ke dua yang lebih mudah untuk di analisa dan di kenali pada hokum lengkapnya. Ketergantunga laju pada semua reaktan dapat di cari dengan mengosilasisecara bergantung sehungga tersusunlah gambar tentang hukum laju keseluruhan konsentrasi dan kecepatan konsentrasi.

Kecepata reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi zat-zat yang breaksi, berarti semakin besar kercepatan reaksi maka konsentrasi akan semaki besar pula dan sebaliknya bila semakin kecil kecepatan konsentrasi maka konsentrasi akan semakin kecil pula.misalnya , bila [A] diperbesar dua kali maka , cara mencari kecepatan orde reaksi :

1.      Jika , maka

Ini berlaku bila kecepatan di ketahui.

2.      Bial yang diktahui bukan keceptannya tapi waktunya maka ,                     V = k [A]^x [B]^y

Orde suatu reaksi ditentukan dari suatu data eksperiment dengan menghitung tetapan laju denga suatu grafik atau dengan mentukan denga waktu penuh reaksi. Dengan mengetahui orde reaksi mekanisme reaksi yang mungkin dapat dikesampingkan. Factor utama adalah tahapan laju reaksi, karena tahapan ini membatsi laju reaksi keseluruhan mekanisme reaksi rantai yang secara khas sangat cepat, bergantung poada pembentukan spesi-spesi yang sangat reaktif sebagai zat antara reaksi ini dibentu di rambat dan diakhir dalam elementer yang terpisah. Mempelajari laju reaksi adalah cara terbaik untuk mengetahui mekanismenya.

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1       Alat dan Bahan

3.1.1    Alat – alat

-     Balp

      -     Alat tulis / Spidol

      -     Hot Plate

      -     Gelas baker

      -     Gelas ukur

      -     Termometer

      -     Stowatch

      -     Pipet tetes

      -     Pipet volume

3.1.2    Bahan – bahan

      -     Larutan Na₂S₂O₃ 0,1 M       

      -     Larutan Na₂S₂O₃ 0,2 M       

      -     Larutan HCl 1 M

      -     Larutan HCl 2 M

      -     Kertas

      -     Akuades

3.2       Prosedur Percobaan

3.2.1    Pengaruh Konsentrasi

      -     Disiapkan kertas putih yang telah diberi tanda ( x ) dengan menggunakan pulpen.

      -     Disiapkan gelas kimia di atas kertas yang telah bertanda ( x ).

      -     Diisi gelas kimia dengan larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M.

      -     Diisi gelas ukur dengan larutan 5 ml HCl 1 M.

      -     Dicampurkan larutan 5 ml HCl 1 M dan larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M dalam gelas kimia.

      -     Diamati dan dicatat waktu terjadi perubahan hingga tidak terlihat lagi tanda ( x ) pada kertas.

      -     Diulangi langkah yang sama untuk 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M dengan 5 ml HCl 2 M dan larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,2 M dengan 5 ml HCl 2 M.

3.2.2    Pengaruh Suhu ( 40 ^oC )

      -     Disiapkan kertas putih yang telah diberi tanda ( x ) dengan menggunakan pulpen.

      -     Disiapkan gelas kimia berisi larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M

      -     Dipanaskan 5 ml Na2S2O3 0,1 M tersebut pada penangas air hingga suhunya 40^oC.

      -     Diletakkan gelas kimia tersebut di atas kertas putih yang telah diberi tanda ( x ).

      -     Dicampurkan larutan 5 ml HCl 1 M dan larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M dalam gelas kimia.

      -     Diamati dan dicatat waktu yang diperlukan sejak ditambahkan larutan 5 ml HCl 1 M hingga tidak terlihat lagi tanda ( x ) pada kertas.

      -     Diulangi langkah yang sama untuk 5 ml Na₂S₂O₃ 0,1 M dengan 5 ml HCl 2 M dan larutan 5 ml Na₂S₂O₃ 0,2 M dengan 5 ml HCl 2 M.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.   Hasil

a. Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi

No.	[Na2S2O3]	[ HCl]	Waktu (s)
1	0,1 M	1 M	433 s
2	0,1 M	2 M	215 s
3	0,2 M	2 M	77 s

b. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

No.	[Na2S2O3]	[HCL]	Waktu (s)
1	0,1 M	1 M	72 s
2	0,1 M	2 M	44 s
3	0,2 M	2 M	22 s

               Dengan suhu 40⁰

4.2     Reaksi-reaksi

4.3    Perhitungan

a.)    Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

-         

-         

Ordo reaksi total adalah X + Y = 1,5 + 1 = 2,5

Persamaan laju reaksi =

                                              

b).  Pengaruh suhu terhadap konsentrasi

         -    

              

-         

Ordo reaksi total adalah X + Y = 1 + 0,7 = 1,7

              

Persamaan laju reaksi =

                                              

4.4        Pembahasan

Laju reaksi adalah cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung atau perbandingan perubahan konsentrsi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahn waktu. Laju reaksi dapat di rumuskan :

Laju reaksi = 

Orde reaksi adalah bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrsi zat dengan kecepatan reaksi. Adapun factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah sebagai berikut :

1.      Konsentrasi

Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula terjadinya reaksi atau makin besar konsentrasi maka reaksi berlangsung akan makin cepat, sebab [artike-partike zat yang bereaksi semakin besar.

2.      Luas permukaan

Syarat agar reaksi dapat berlangsung adalah zat-zat pereaksi harus bercampur ataun bersebtuhan pereaksi yang heterogen. Reaksi hanya dapat berlangsung pada bidang batas campuran. Bidang batas campurab inilaj yang di sebut bidang sentuh. Dengan memperbesar luas permukaan, maka reaksi berlangsung akan makin cepat.

3.      Suhu

Pada suhu tinggi, energy-energy molekul bertambah sehingga laju molekul-molekul juga bertambah. Dengan demikian jika suhu diperbesar maka kecepatan reaksi lebih cepat berlangsung.

4.      Katalis

Berbagai reaksi berlangsung lambat dapat di percepat dengan menambahkan zat lain yang disebut katalis. Konsep yang menerapkan pengaruh terhadap laju reaksidiantaranya katalis menurunkan energy-energy pengaktifan suatu reaksi dengan jalan membentuk tahap-tahap reaksi yang baru.

Dari hasil percobaan yang diperoleh pengruh konsentrasi terhadap waktu : semakin lambat reaksi berlangsung semakin cepat reaksinya berlangsung, sebaliknya bila semakin cepat reaksi berlangsung semakin lambat reaksinya berlangsung.

Pengaruh suhu terhadap waktu, semakin cepat reaksi berlangsung maka semakin lambat waktunya berlangsung maka dari hasil percobaan yang diperoleh pengaruh konsentrasi berbanding terbalik terhdap pengaruh suhu

Adapun makna dari :

-          Orde reaksi adalah bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrsi zat dengan kecepatan reaksi.

-          Orde satu adalah reaksi kimia yang berbanding lurus dengan konsentrasi.

-          Orde nol adalah reaksi yangtidak mengalami perubahan atau tetap dengan konsentrasi.

-          Orde negative adalah suatu reaksi yang berbanding terbalik dengan konsentrasi. 

Adapun fator-faktor kesalahan dalam percobaan ini adalah :

-          Kesalahan thermometer yang menyentuh gelas kimia.

-          Pada pengruh suhu badan thermometer terpegang (kesalahan dalam memegang thermometer ) sehingga suhu yang ditunjukan thermometer ikut terpengaruh.

-          Kesalahan pengelitan terhadap pipet ukur waktu mencampurkan larutan.

Pada pengruh suhu, pemanasan 400 di karenakan pada suhu 400 adalah suhu standart atau suhu dimana titik laju reaksi tersebut dapat bereaksi secara normal. Agar tidak terjadi reaksi yang tidak terlalu lama ataupun terlalu cepat. Jika suhu di bawah 400 kemungkinan laju reaksi akan lama, sedangkan jika suhu diatas 400 dikhawatirkan suhu yang terlalu panas akan mengakibatkan menguapnya terlabih dahulu natrium sulfat. Jika, hal ini terjadi maka dala praktikum tidak dapat di tentukan lagi laju reaksinya.

-          Pengaruh konsentrasi

5 ml Na2S2O3 0,1 M di campurkan dengan 5 ml HCL 1 M dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 1 M hingga tanda (X) todak terlihat lagi, waktu yang di butuhkan adalah 433 s. larutan menjadi keruh dan terjadi reaksi endoterm.

5 ml Na2S2O3 0,1 M dicampurkan 5 ml HCL 2 M, dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 2 M hingga tanda (X) tidak terlihat lagi, waktu yang dibtuthkan adalah 215 s. larutan menjadi keruh.

5 ml Na2S2O3 0,2 M dicampurkan 5 ml HCL 2 M, dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 2 M hingga tanda (X) tidak terlihat lagi, waktu yang dibtuthkan adalah 77 s. larutan menjadi keruh.

Maka dari ketiga percobaan tersebut dapat di ketahui pengaruh konsentrasi terhadap waktu : semakin lambat reaksi berlangsung maka semakin cepat waktunya berlangsung.

-          Pada pengaruh suhu (40⁰)

5 ml Na2S2O3 0,1 M di campurkan dengan 5 ml HCL 1 M dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 1 M hingga tanda (X) todak terlihat lagi, waktu yang di butuhkan adalah 72 s. larutan menjadi keruh dan terjadi reaksi endoterm.

5 ml Na2S2O3 0,1 M dicampurkan 5 ml HCL 2 M, dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 2 M hingga tanda (X) tidak terlihat lagi, waktu yang dibtuthkan adalah 44 s. larutan menjadi keruh.

5 ml Na2S2O3 0,2 M dicampurkan 5 ml HCL 2 M, dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan 5 ml HCL 2 M hingga tanda (X) tidak terlihat lagi, waktu yang dibtuthkan adalah 22 s. larutan menjadi keruh.

Maka dari ketiga percobaan tersebut dapat di ketahui pengaruh suhu terhadap waktu : semakin cepat reaksi berlangsung maka semakin lambat waktunya berlangsung.

Hubungan kecepatan molekul bergerak sehingga didapat kecepata reaksi meningkat. Pada suhu tinggi energy molekul-molekul bertambah denga demikian laju molekul-molekul juga bertambah. Energy tumbukan bertambah yang diperlukan untuk mencapai keadaan sehingga suatu reaksi dapat berlngsung, disebut energy pengaktifan.

Faktor luas permukaan di hubung dengan factor konsentrasi. Syarat-syarat agar reaksi dapat berlangsung adalah zat-zat pereaksi harus bercampur atau bersentuhan peraksi heterogen, reaksi hanya berangsung pada bidang batas campuran, bidang batas campuran itulah yang disebut denga bidang sentuh. Dengan memperluas bidang sentuh reaksi akan berlangsung lebih cepat.

Karena samakin luas bidang sentuh maka kesempatan untuk bertumbukan akan semakin besar sehingga reaksi akan semakin cepat beraksi.

Hubungan bidang sentuh dengan kecepqtan reaksi adalah denag memperbesar luas bidang sentuh maka reakis akan berlangsung lebih cepat, ini di karenakan adanya energy pengaktifan pada molekul yaitu energy tumbukan bertambah yang di perlukan untuk mencapai keadaan, sehingga suatu reaksi dapat berlangsung. Jika energy moleku-molekul bertambah laju molekul-kolekul juga bertambah.

Hubungan bidang sentuh dengan kecepatan reaksi adalah berbanding lurus dengan kecepatan reaksi jika energy tumbukan bertambah maka kecepatan reaksi juga akan bertambah.

                                              

BAB 5

PENUTUP

5. 1      Kesimpulan

      -     Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah : konsentrasi, luas permukaan, suhu, dan katalis.

      -     Laju reakssi adalah cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung atau laju reksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu.

                          

-       Secara umum persamaan dari laju reaksi

V = K [ A ]^x . [ B ]^y , dari hasil percobaan didapat

pengaruh konsentrasi

V = 0,083 [ Na₂S₂O₃ ] ^1,5 . [ HCl ]

Pengaruh suhu

V = 0,125 [ Na₂S₂O₃ ] . [ HCl ] ^0,7

5.2       Saran

Jika dalam praktikum larutan yang dipakai tidak hanya HCl diganti dengan larutan yang lain untuk mengetahui perbedaan laju reaksi yang terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

Charles, W. 1992 . Kimia  Untuk Universitas . Gramedia : Jakarta

Keenan, Dkk. 1989 . Kimia Untuk Universitas . Erlangga : Bandung

Kitti, Surra. 1993 . Kimia Fisika Untuk Universitas . Gramedia : Jakarta