“Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi”

12 August 2016 10:31:47 Dibaca : 632 Kategori : TUGAS KIMIA DASAR

LAPORAN PRAKTIKUM
MODUL IV

A. Judul :
“Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi”

B. Tujuan
• Membuktikan pengaruh suhu, luas permukaan dan katalis sebagai faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.

C. Dasar Teori
Ada dua hal dalam mempelajari suatu reaksi. Pertama, apakah reaksi tersebut dapat berlangsung atau tidak. Jawaban ini dapat diperoleh secara termodinamika kimia. Namun demikian, termodinamika tidak membahas bagaimana laju reaksi itu berlangsung, faktor-faktor apa yang dapat mempengaruhi laju reaksi dan bagaimana reaksinya. Masalah-masalah tersebut dipelajari melalui kajian lain yang disebut kinetika kimia.
Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang beragam. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat seperti reaksi-reaksi ion, ledakan dinamit dll. Ada pula reaksi yang berlangsung lambat bahkan sangat lambat seperti perkaratan besi. Pada percobaan berikut, yang akan dilakukan adalah reaksi yang dapat diukur pada waktu percobaan, seperti reaksi sistem H2C2O4 dan MnO4.
Pada umumnya laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti luas permukaan sentuhan dari zat-zat pereaksi, konsentrasi pereaksi, suhu sistem reaksi, dan katalis. Selain itu, keadaan fisis dan radiasi cahaya dapat juga mempengaruhi laju suatu reaksi.
Meningkatnya luas permukaan sentuhan suatu zat-zat yang bereaksi cenderung akan mempercepat laju reaksi. Ditinjau dari teori tumbukan, semakin luas permukaan zat-zat yang bereaksi semakin besar kecenderungan tumbukan sehingga laju reaksinyapun cenderung meningkat. Demikian pula halnya dengan suhu sistem reaksi, makin tinggi derajat suhu cenderung mempercepat laju reaksinya. Kenaikan suhu akan meningkatkan jumlah fraksi molekul-molekul yang mempunyai energi lebih besar daripada energi aktivasi, akibatnya laju reaksi cenderung meningkat.
Disamping itu, laju reaksi dapat juga dipercepat atau diperlambat dengan cara menambahkan zat lain sebagai media reaksi, yang dapat membantu mempercepat atau memperlambat suatu reaksi, zat tersebut dinamakan katalis. Dalam pelaksanaannya, katalis turut serta bereaksi dengan zat-zat pereaksi, tetapi pada akhirnya katalis tersebut dapat diperoleh kembali.
(Penuntun Praktikum Kimia Dasar II, UNG 2012 : 07)
Faktor-faktor yang mempenguruhi laju reaksi yang dikenal adalah sebagai berikut :
1. Sifat pereaksi
Salah satu faktor penentu laju reaksi adalah sifat pereaksi, ada yang reaktif dan ada juga yang kurang reaktif, misalnya bensin lebih cepat terbakar daripada minyak tanah. Demikian juga logam natrium bereaksi cepat dengan air, sedangkan logam magnesium lambat.
2. Konsentrasi pereaksi
Dua molekul yang akan bereaksi harus bertabrakan langsung. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan memperbanyak kemungkinan tabrakan sehingga akan mempercepat reksi. Akan tetapi harus diingat bahwa tidak selalu pertambahan konsentrasi pereaksi meningkatkan laju reaksi, karena laju reaksi dipengaruhi oleh faktor-faktor lain.
3. Suhu
Hampir semua reaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan, karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Akibatnya, jumlah dan energi tabrakan bertambah besar.
4. Katalis
Laju suatu reaksi dapat diubah (umunya dipercepat) dengan menambahkan zat yang disebut katalis. Katalis sangat diperlukan dalam reaksi zat organik termasuk dalam organisme. Katalis dalam organisme disebut enzim dan dapat mempercepat reaksi ratusan sampai puluhan ribu kali.
(Ahmad, Hiskia . 2001. ELEKTROKIMIA dan KINETIKA KIMIA )
Berdasarkan wujudnya, katalis dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.
a. Katalis homogen
Katalis homogen adalah katalis yang berada dalam fasa yang sama dengan molekul pereaksi. Banyak contoh dari katalis jenis ini baik dalam fasa gas maupun dalam fasa cair atau larutan.
b. Katalis heterogen
Katalis heterogen berada dalam fasa yang berbeda dengan pereaksi; biasanya ada dalam bentuk padatan. Katalis heterogen biasanya melibatkan pereaksi fasa gas yang terserap pada permukaan katalis padat. Terdapat dua jenis proses penyerapan gas pada permukaan padat, yaitu adsorpsi (penyerapan zat pada permukaan benda) dan absorpsi (penyerapan zat ke seluruh bagian benda).
c. Autokatalis
Autokatalis adalah zat hasil reaksi yang dapat berperan sebagai katalis.
Disamping itu, ada beberapa zat yang dapat memperlambat suatu reaksi. Zat tersebut dinamakan antikatalis, karena sifatnya berlawanan dengan katalis.
(http://datachem.blogspot.com/2011/05/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-laju.html)

D. Alat dan Bahan
1. Alat
 Tabung Reaksi

 Rak tabung reaksi

 Penjepit Tabung

 Gelas Kimia 400 mL

 Pipet Tetes

2. Bahan
 CaCO3 serbuk dan butiran
• Sifat fisik : berbentuk kristal, berwarna putih atau abu-abu, tidak berbau, tidak memiliki rasa, titik lebur 1517- 2441°F.
• Sifat kimia : penguapan 0,0 %, hampir tidak larut dalam air, larut dalam asetat, asam hidrokolik, asam nitrat, asam lainnya, larutan ammonium klorida, tidak larut dalam alkohol.
 HCl 0,5 M
• Sifat fisik : cairan kental, bening kekuningan, titik leleh 10°C dan titik didih 330°C, tekanan uap 1 mmHg (146°C), berat jenis 1,84 (100%), larut dalam air.
• Sifat kimia : mempunyai massa jenis, pH tergantung pada konsentrasi, molaritas HCl dalam larutan sama.
 H2C2O4 0,05 M
• Sifat fisik : berat molekul 126,7 gr/mol dalam bentuk kristal, massa jenis 1,653 g/cm3, titik lebur 101,5°C, bersifat beracun, larut dalam air, tidak berwarna.
• Sifat kimia : dapat digunakan sebagai pembersih logam, memiliki afinitas yang besar terhadap air, dapat menggantikan hydrogen dalam reaksinya dan logam aktif dan membentuk garam sulfat.
 KMnO4 0,01 M
• Sifat fisik
- Berat molekul 126,07 g/mol
- Titik didih 32,35°C
- Titik beku 2,83°C
- Bentuk kristal berwarna ungu kehitaman
- Denitas 2,7 kg/L pada 20°C
• Sifat kimia
- Larut dalam methanol
- Mudah terurai oleh sinar
- Dalam suasana netral dan basah akan teroduksi menjadi MnO2
- Merupakan zat pengoksidasi yang kuat
 H2O2 3%
• Sifat fisik
- Tidak berwarna
- Berbau khas agak keasaman dan menyengat
• Sifat kimia
- Larut dengan baik dalam air
- Dalam kondisi normal (kondisi ambient), hidrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun.
 H2S04 2M
• Sifat fisik
- Berat molekul 98 gr/mol
- Titik didih 315-338°C
- Titik lebur 10°C
- Berbentuk cairan kental tak berwarna
- Denitas 1,8 kg/L pada 4°C
• Sifat kimia
- Merupakan asam kuat
- Bersifat korosif
- Memiliki afinitas yang sangat besar terhadap air
- Bersifat sangat reaktif
- Meruapakan asam berolensi dua
- Diperoleh dari reaksi SO3 dengan air
 Cairan sabun
• Sifat fisik
- Berupa cairan dan bergelembung
• Sifat Kimia
- Merupakan garam alkali yang bersifat basa
 MnO2
• Sifat fisik
- Padat kehitaman dan kecoklatan
• Sifat Kimia
- Tidak berbau dan tidak larut dalam air

E. Prosedur Kerja
1. Luas Permukaan

- Menimbang sebanyak 1 gr - Menimbang sebanyak 1 gr

- Menyediakan tabung - Menyediakan tabung

- Memasukkan 3 mL HCl 0,5 M - Memasukkan 3 mL HCl 0,5 M

- Memasukkan CaCO3 serbuk ke - Memasukkan CaCO3 butiran ke
dalam tabung dalam tabung

- Mengocok dan mengamati yang - Mengocok dan mengamati yang
terjadi terjadi

2. Suhu Sistem

- Memasukkan ke dalam tabung - Memasukkan ke dalam tabung reaksi pertama reaksi kedua

- Menambah 5 tetes KMnO4 0,01 M - Merendam dalam air panas

- Mencatat waktu sejak penambahan - Menambahkan 5 tetes KMnO4
KMnO4 sampai warnanya tidak
nampak lagi - Mencatat waktu

- Membandingkan reaksi dari kedua tabung

3. Katalis

- Memasukkan kedalam tabung - Memasukkan ke dalam tabung
reaksi pertama reaksi kedua

- Mengocok dan mengamati - Mengocok dan mengamati
gelembung gas yang terjadi gelembung gas yang terjadi

- Menyimpan tabung pertama - Menambahkan seujung sendok
sebagai pembanding kecil ke dalam larutan MnO2

- Mengamati perubahan gelembung
gas yang terjadi

F. Hasil Pengamatan
1. Luas Permukaan
Perlakuan Hasil Pengamatan
Menimbang CaCO3 serbuk dan butiran Memiliki berat yang sama yakni berat 1 gram.
Menyiapkan 2 tabung dan memasukkan cairan 3 ml HCl 0,5 M ke dalam masing-masing tabung secara bersamaan
Memasukkan CaCO3 serbuk pada tabung 1 dan CaCO3 butiran pada tabung 2
Mengocok dan mengamati yang terjadi Tabung 1 yang dimasukkan CaCO3 serbuk lebih cepat larut/ bereaksi dibandingkan tabung 2 yang dimasukkan CaCO3 butiran. Hal ini disebabkan karena luas permukaan CaCO3 serbuk lebih besar dibandingkan CaCO3 butiran. Jadi CaCO3 sebuk laju reaksinya lebih cepat reaksinya daripada CaCO3 butiran.

2. Suhu Sistem
Perlakuan Hasil Pengamatan
Mengisi tabung pertama dan kedua dengan 2 mL H2C2O4 0,05 M dan 1 mL H2SO4 2 M
Tabung terisi.
Meneteskan KMnO4 0,01 M pada tabung pertama.
Larutan berubah warna.
Meneteskan KmnO4 0,01 M pada tabung kedua yang sebelumnya telah dipanaskan.
Larutan berubah warna.
Mengamati perbandingan kecepatan kedua tabung untuk menghasilkan larutan bening dan waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi Tabung pertama lebih lambat bereaksi dan membutuhkan waktu 09 : 37 menit dibandingkan dengan tabung kedua yang hanya membutuhkan waktu 01 : 00 menit. Jadi semakin tinggi suhu maka semakin cepat laju reaksinya.

3. Katalis
Perlakuan Hasil Pengamatan
Mengisi tabung pertama dan kedua dengan 2 mL H2O2 3 % dan 1 mL cairan sabun
Tabung berisi campuran larutan.
Mengocok tabung pertama dan kedua Pada kedua tabung terdapat sedikit gelembung.
Menambahkan seujung sendok kecil serbuk MnO4 pada tabung kedua Larutan menghasilkan banyak gelembung dan terjadi perubahan warna dari warna kekuning-kuningan menjadi warna putih.
Mengamati perubahan gelembung yang terjadi pada kedua tabung Tabung kedua lebih cepat bereaksi dibandingkan dengan tabung pertama karena tabung ini mengandung MnO2 yang bersifat katalis.

G. Pembahasan
Reaksi reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang beragam. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat seperti reasi ion, ledakan dinamit dan lain lain.
Laju reaksi daapat ditentukan dengan cara mengikuti peruubahan sifat selama terjadi reaksi. Dengan menganalisis campuran reaksi dalam selang waktu tertentu, maka konsentrasi pereaksi dan produk reaksi dapat diukur. Dari data yang dihasilkan dapat ditentukan laju reaksi.
Pada percobaan ini pembuktian faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dilakukan dengan cara membandingkan antara percobaan yang dikondisikan (terhadap luas permukaan, suhu sistem dan katalis) dengan yang tidak.
a) Luas permukaan
Pada percobaan pertama, akan dibuktikan bahwa luas permukaan merupakan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi. Dimana untuk membuktikannya di perlukan 2 tabung reaksi, serbuk dan butiran CaCO3 dan HCl 0,5 M.
Pertama yang dilakukan adalah menimbang serbuk dan butiran CaCO3 sampai 1 gram kemudian menyiapkan 2 tabung yang masing-masing diberikan label. Tabung pertama untuk CaCO3 serbuk sedangkan tabung kedua untuk CaCO3 butiran. Kemudian memasukkan 3 mL HCl 0,5 M ke dalam masing-masing tabung reaksi tersebut secara bersamaan. Setelah itu masukkan CaCO3 serbuk dan butiran ke dalam masing-masing tabung reaksi dan dikocok.
Setelah diamati dan diperhatikan reaksi HCl di dalam masing-masing tabung, ternyata CaCO3 serbuk lebih cepat bereaksi dibandingkan dengan CaCO3 butiran. Ini dikarenakan luas gerak dari serbuk CaCO3 besar, sehingga kemungkinan untuk terbentuk hasil atau produk akan semakin besar pula. Sehingga laju reaksinya pun meningkat atau semakin besar laju reaksinya dibandingkan dengan CaCO3 butiran. Ditinjau dari teori tumbukan juga memperjelas bahwa, semakin luas permukaan zat-zat yang bereaksi semakin besar kecenderungan tumbukan sehingga laju reaksinya cenderung meningkat.
Sehingga didapat reaksinya :
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2
b) Suhu
Pada percobaan kedua yaitu pembuktian suhu sistem terhadap laju reaksi, dimana untuk pembuktiannya disediakan 2 buah tabung reaksi, H2C2O4 0,05 M, H2SO4 2,0 M, serta KMnO4 0,01 M.
Pertama-tama yang dilakukan adalah memasukkan 2 ml H2C2O4 0,05 M serta H2SO4 2,0 M ke dalam dua tabung reaksi. Nampak larutannya masih dalam keadaan bening. Kemudian pada tabung 1 menambahkan 5 tetes KMnO4 0,01 M. Sejak penambahan KMnO4 tersebut, menghitung waktunya hingga larutan menjadi jernih. Dan berdasarkan percobaan yang dilakukan, waktu yang di butuhkan yaitu sebanyak 9 menit 37 detik.
Kemudian untuk tabung 2, tabung direndam ke dalam air yang telah dipanaskan ± 50°C selama 1 menit. Setelah itu di tambahkan 5 tetes KMnO4, dan menghitung waktu yang dibutuhkan untuk menjadi jernih. Dan berdasarkan percobaan yang dilakukan, waktu yang dibutuhkan oleh tabung 2 untuk menjadi jernih kembali yaitu sebanyak 1 menit.
Dari hasil percobaan ini, reaksi berjalan cepat apabila suhut tinggi, artinya waktu yang diperlukan untuk membentuk produk sedikit, sebaliknya percobaan yang berlangsung pada suhu rendah, memerlukan waktu lebih lama untuk membentuk energi kinetik yang cukup untuk membentuk produk yang lebih banyak.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
H2C2O4 + H2SO4 + 4 KMnO4 K2C2O4 + K2SO4 + 4 KMnO4
c) Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri.
Pada percobaan ini, digunakan katalis heterogen. Disediakan 2 tabung reaksi yang masing-masing dimasukkan 3 ml H2O2 dan cairan sabung sebanyak 1 mL. pada salah satu tabung reaksi dimasukkan sedikit MnO2 dan tabung yang satunya sebagai pembanding. Setelah dikocok, ternyata pada tabung yang ditambahkan MnO2 lebih banyak menghasilkan gelembung daripada tabung pembanding yang tidak ditambahkan MnO2, Hal ini disebabkan karena adanya katalis yang terdapat pada tabung kedua.

H. Tugas Pasca Praktikum
1. Pada percobaan A.Banyaknya gas terbentuk tiap satuan waktu menjadi petunjuk untuk menentukan laju reaksinya. Hasil pengamatan menunjukan bahwa dengan bertambahnya waktu kelajuan reaksinya menurun. Jelaskan mengapa muncul gejala seperti ini?
2. Jelaskan mengapa pada percobaan B, warna larutan KMnO4 tidak nampak lagisejalan dengan bertambahnya waktu?

Jawaban
1. Hal tersebut dikarenakan oleh adanya katalis yang ikut bereaksi dimana akan semakin katalis itu sendiri berfungsi untuk mempercepat laju reaksi, sehingga semakin lama laju kelajuan reaksinya akan semakin lambat. Maka otomatis laju reaksi pada larutan tersebut juga lambat.
2. Warna larutan KMnO4 tidak tampak lagisejalan dengan bertambahnya waktu. Hal ini dikarenakan larutan KMnO4 habis bereaksi dengan larutan H2C2O4 dan H2SO4 yang telah ada dalam tabung reaksi, sehingga warna larutan KMnO4 yang tadinya ungu tidak nampak lagi pada waktu tertentu. Dan tidak nampaknya warna larutan KMnO4 menandakan cepat lambatnya laju reaksi yang terjadi pada larutan tersebut.

I. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah kami lakukan, kami dapat menyimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
1. Serbuk CaCO3 lebih cepat bereaksi dari pada CaCO3 butiran. Semakin kecil partikel pereaksi, makin besar permukaan pereaksi yang bersentuhan dalam reaksi, sehingga reaksinya makin cepat.
2. Larutan yang dipanaskan akan lebih cepat bereaksi daripada yang tidak dipanaskan. Makin tinggi derajat suhu cenderung mempercepat laju reaksinya. Kenaikan suhu akan menaikkan jumlah fraksi molekul-molekul yang mempunyai energi lebih besar daripada energi aktivasi, akibatnya laju reaksi cenderung meningkat.
3. Katalis mempercepat dan memperlambat reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimia secara kekal atau permanen.

J. Kemungkinan Kesalahan
1. Kesalahan praktikan dalam mencampurkan 2 larutan
2. Kesalahan praktikan dalam membuat diagram alir/ prosedur kerja pada jurnal praktikum.

Daftar Pustaka
Ahmad, Hiskia . 2001. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Bandung : Citra Aditya bakti
Datachem. 2011. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Dapat diakses di http://datachem.blogspot.com/2011/05/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-laju-reaksi.html (diakses pada tanggal 31 Mei 2012)
Team Teaching Kimia Dasar 2. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Dasar 2. Gorontalo : Universitas Negeri Gorontalo