KINETIKA KIMIA

I. TUJUAN

1. Mengamati dan menentukan kecepatan reaksi dan hukum kecepatan reaksi

dari suatu reaksi kimia.

2. Mengamati pengaruh konsentrasi dan temperatur terhadap kecepatan suatu

reaksi.

3. Memahami peranan katalis dalam suatu reaksi kimia.

II. DASAR TEORI

2.1 Kinetika Kimia

Kinetika kimia berasal dari kata “kinetika” yang berarti gerakan (teori

kinetika molekuler dari gas yang menjelaskan gerakan acak dari molekul-

molekul gas ). Jadi, pengertian kinetika kimia adalah bidang ilmu kimia

yang mempelajari kecepatan berlangsungnya suatu reaksi kimia.

Kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan / produk per satuan

waktu. Dalam kinetika kimia, hal-hal yang akan dibahas adalah tentang

kecepatan reaksi, ordo reaksi, dan mekanisme reaksi tersebut.

Pada saat proses reaksi berlangsung, molekul reaktan akan terurai

sedangkan molekul produk akan terbentuk, sehingga dapat mengamati

antara penurunan konsentrasi reaktan atau peningkatan produk.

Reaksi kimia dapat berlangsung dengan laju yang bervariasi, ada yang

berlangsung sangat cepat, ada yang berlangsung sangat lambat, tetapi

banyak juga yang berlangsung dalam kecepatan yang mudah ditentukan.

Kecepatan reaksi diukur sebagai perubahan konsentrasi zat yang bereaksi

per satuan waktu. Dengan demikian kecepatan reaksi dapat diukur

berdasarkan pengurangan konsentrasi reaktan per satuan waktu atau

pertambahan konsentrasi produk per satuan waktu. Contoh reaksi

stoikiometri sederhana :

A B

Maka, kecepatan reaksi dalam kontekas perubahan konsentrasi antara

reaktan dan produk :

Kecepatan pembentukan produk tidak ada tanda minus (-), karena ∆[B]

bernilai positif. Contoh reaksi yang lebih kompleks :

2A B

Dua mol A menghilang untuk setiap pembentukan 1 mol B, yaitu

kecepatan menghilangnya A dua kali lebih cepat dari kecepatan muncul,

sehingga kita menulis kecepatan sebagai berikut :

Untuk reaksi umum :

aA+Bb cC+dD

Kecepatan diberikan oleh :

Kecepatan reaksi juga bisa dirumuskan sebagai hukum kecepatan, dimana

kecepatan merupakan fungus konsentrasi setiap zat yang mempengaruhi

kecepatan reaksi. Untuk persamaan diatas hukum kecepatannya adalah :

Dimana k adalah konstanta kecepatan, x dan y adalah ordo reaksi.

Berdasarkan Orde reaksi, reaksi dibedakan menjadi :

1. Reaksi Orde Nol

Pada reaksi orde nol, kecepatan reaksi tidak tergantung pada konsentrasi

reaktan. Persamaan laju reaksi orde nol dinyatakan sebagai :

- = k0

A - A0 = - k0 . t

A = konsentrasi zat pada waktu t

A0 = konsentrasi zat mula – mula

Contoh reaksi orde nol ini adalah reaksi heterogen pada permukaan katalis.

2. Reaksi Orde Satu

Pada reaksi per satu, kecepatan reaksi berbanding lurus dengan

konsentrasi reaktan.

Persamaan laju reaksi orde satu dinyatakan sebagai :

- = k1 [A] - = k1 dt

ln = k1 (t – t0)

Bila t = 0 A = A0

ln [A] = ln [A0] - k1 t

[A] = [A0] e-k1t

Waktu paruh (t1/2) adalah waktu yang dibutuhkan agar konsentrasi

reaktan hanya tinggal setengahnya. Pada reaksi orde satu, waktu paruh

dinyatakan sebagai :

k1 = ln

k1 =

3. Reaksi Orde Dua

Persamaan laju reaksi untuk orde dua dinyatakan sebagai :

- = k2 [A]2

- = k2 t

- = k2 (t – t0)

Waktu paruh untuk reaksi orde dua dinyatakan sebagai :

t1/2 =

Reaksi dapat berlangsung cepat atau lambat. Adapun faktor-faktor yang

mempengaruhi cepat dan lambatnya suatu reaksi kimia adalah :

Sifat kimia dari reaktan : pada umumnya reaksi-reaksi ionik

berlangsung cepat, sedangkan reaksi-reaksi yang melibatkan ikatan

kovalen berlangsung lebih lambat.

Kemampuan reaktan berinteraksi : dalam keadaan cair atau gas

partikel-partikel reaktan (molekul atau ion) dapat bertumbukan secara

mudah satu dengan yang lainnya.

Konsentrasi: molekul-molekul harus bertumbukan agar terjadi reaksi

dalam konteks ini laju reaksi proporsional dengan konsentrasi reaktan

Keadaan fisik: molekul-molekul harus bercampur agar dapat

bertumbukan

Temperatur: molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup

untuk bereaksi

Katalis : Katalis dapat diperoleh kembali tanpa mengalami perubahan

kimia. Katalis berperan dengan menurunkan energi aktifasi. Sehingga

untuk membuat reaksi terjadi, tidak diperlukan energi yang lebih

tinggi. Dengan demikian, reaksi dapat berjalan lebih cepat. Karena

katalis tidak bereaksi dengan reaktan dan juga bukan merupakan

produk, maka katalis tidak ditulis pada sisi reaktan atau produk.

2.2 Reaksi Iodin Clock

Adapun reaksi yang sangat menarik antara ion iodat (IO3-), ion

sulfit (SO3-) membentuk ion Iodida (I-) dan Ion Sulfat (SO4

2-).

IO3- + 3SO3

- I- + 3SO42-

Dalam reaksi ini, ion sulfit bertindak sebagai penentu reaksi, karena

apabila dia habis bereaksi maka ion iodat yang berlebih akan bereaksi

dengan ion iodida membentuk Iodium (I2) yang berwarna coklat.

IO3- +5I- +6H+ 3I2 +3H2O

Dengan terbentuknya Iodium perubahan warna larutan sangat nyata,

sehingga reaksi ini disebut reaksi “iodine clock”. Untuk

mengintesifkan warna Iodium diperlukan indicator amilum (kanji)

sehingga menghasilkan warna biru kehitaman. Timbulnya warna ini

menandakan adanya ion I-.

III. ALAT DAN BAHAN

A. BAHAN

Pb(NO3)2

K2CrO4

KIO3

Na2SO4

Na2CrO4

KMnO4

H2SO4

Larutan Kanji

Aquades

B. ALAT

Tabung Reaksi

Labu Takar

Gelas Becker

Pengaduk

Stop Watch

IV. LANGKAH KERJA

Percobaan 1 : Reaksi Cepat dan Reaksi Lambat

a. Reaksi Pengendapan Timbal Kromat

3mL Larutan Pb(CH3COO)2 0,1 M dimasukkan ke dalam tabung

reaksi.

Sambil diaduk dimasukkan 1 mL larutan K2CrO4 0,1 M. Kemudian

waktu mulai pencampuran sampai timbul endapan dicatat.

b. Reaksi Ion permanganat dengan ion oksalat

2mL larutan H2C2O4 0,1 M dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

Sambil diaduk larutan H2SO4 1M dimasukkan ke dalam tabung

reaksi yang sudah terdapat larutan H2C2O4, kemudian dimasukkan

1 tetes larutan KMnO4 0,1 M.

Waktu dicatat mulai pencampuran hingga larutan berubah menjadi

bening.

Percobaan ini diulang sampai 10 kali.

Percobaan 2. Reaksi Iodine-Clock.

Pada percobaan berikut ini saudara akan mengamati kecepatan reaksi

pembentukan iodine dengan cara mencampurkan larutan yang mengandung ion

IO3- dengan ion SO32-. Kecepatan reaksi pembentukan iodine dapat diamati dengan

timbulnya warna biru akibat reaksi I2 dengan amilum. Saudara akan mengamati

kecepatan reaksi, terhadap berbagai konsentrasi reaktan yang dicampurkan.

Larutan standar berikut disiapkan :

a. larutan KIO 0,02 M

b. Larutan Na2SO3 0,01 M yang diberi asam dan kanji ( 1,3 g Na2SO3 ditambah 10

mL H2SO4 6M dan 5 gr larutan kanji).

Reaksi ini dikerjakan dalam gelas kimia 250 mL. Batang pengaduk dan

pencatat waktu disiapkan. Larutan A dan Larutan B disiapkan, pada masing-

masing tabung atau ghelas kimia dengan variasi sebagai berikut, kemudian

dicampurkan dan dicatat waktunya :

1. 10 mL larutan A dan 10 mL larutan B.

2. 10 mL

larutan A dan 20 mL larutan B dalam 70 mL air.

3. 10 mL larutan A dan 30 mL larutan B dalam 60 mL air.

4. 20 mL larutan A dan 10 mL larutan B dalam 70 mL air.

5. 30 mL larutan A dan 10 mL larutan B dalam 60 mL air.

6. 10 mL larutan A dan 10 mL larutan B dalam 80 mL air.

7. Komposisinya sama dengan campuran 1 tapi sebelum pencampuran

larutan terlebih dahulu didinginkan sampai mencapai suhu 150C.

Setelah pencampuran, waktu yang diperlukan untuk terbentuknya

iodine dan suhu campuran dicatat.

8. Komposisinya sama dengan campuran 1 tapi sebelum dicampurkan

larutan A dan larutan B dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu

450C.

V. HASIL PENGAMATAN

Percobaan 1: Reaksi Cepat dan Reaksi Lambat.

Percobaan I

Karakterisasi WaktuV. Pb(NO3)2 [Pb(NO3)2] V. K2CrO4 [K2CrO4]

1 3mL 0,1 M 1 mL 0,1 M < 1 detikII V.Na2C2O4 [Na2C2O4] V.KMnO4 [KMnO4]1 2mL 0,1 M 1 tetes 0,1M 2 menit 9,4

detik2 2 tetes 29,9 detik3 3 tetes 26,7 detik4 4 tetes 23,0 detik5 5 tetes 18,4 detik6 6 tetes 16,2 detik

Percobaan 2. Reaksi Iodin-Clock

No Larutan A Larutan B Air Didinginkan Dipanaskan Waktu1 10 mL 10 mL - 4,3 sekon2 10 mL 20 mL 70 mL 63,78 sekon3 10 mL 30 mL 60 mL 23,22 sekon4 20 mL 10 mL 70 mL 22,6 sekon5 30 mL 10 mL 60 mL 22,36 sekon6 10 mL 10 mL 80 mL 50 sekon7 10 mL 10 mL - 150C - 36,9 sekon8 10 mL 10 mL - - 450C 13,7 sekon

VI. PEMBAHASAN

Percobaan Kinetika Kimia kali ini dilakukan dengan tujuan untuk

mengamati dan menentukan kecepatan reaksi dan hukum kecepatan reaksi

dari suatu reaksi kimia, mengamati pengaruh konsentrasi dan temperatur

terhadap kecepatan suatu reaksi, serta memahami peranan katalis dalam suatu

reaksi kimia. Dalam melakukan percobaan ini, kita memerlukan pencatat

waktu untuk mencatat waktu yang diperlukan untuk bereaksi. Percobaan ini

dibagi menjadi 2, percobaan 1 yaitu reaksi cepat dan reaksi lambat,

sedangkan percobaan yaitu Reaksi Iodin-clock. Untuk reaksi cepat pada

percobaan 1, dilakukan percobaan pengendapan timbal kromat (PbCrO4),

sedangkan untuk reaksi lambat dilakukan percobaan ion permanganat dengan

ion oksalat.

Percobaan reaksi cepat dan reaksi lambat, untuk reaksi pengendapan

timbal kromat, setelah 3 mL larutan Pb(CH3COO)2 0,1 M direaksikan dengan

1 mL larutan K2CrO4 0,1 M berlangsung sangat cepat, hanya memerlukan

waktu kurang dari 1 detik. Hal ini dikarenakan molekul – molekul yang

terdapat dalam larutan tersebut banyak yang bertumbukan. Dalam waktu

kurang dari 1 detik tersebut, larutan berubah warna yang semula bening

menjadi kuning, tidak lama kemudian muncul endapan PbCrO4 yang

berwarna kuning.

Untuk reaksi ion permanganat dengan ion oksalat setelah 2 mL larutan

H2C2O4 0,1 M ditambahkan dengan beberapa tetes larutan H2SO4 0,1 M serta

1 tetes larutan KMnO4 0,1 M reaksi ini berlangsung cukup lama yaitu

memerlukan waktu sekitar 2 menit 9,4 detik. Percobaan ini dilakukan

sebanyak 5 kali pengulangan. Untuk penambahan KMnO4 sebanyak 2 tetes

berlangsung selama 29,9 detik, kemudian penambahan KMnO4 sebanyak 3

tetes berlangsung selama 26,7 detik, penambahan KMnO4 sebanyak 4 tetes

berlangsung selama 23,0 detik, sedangkan penambahan KMnO4 sebanyak 5

tetes berlangsung selama 18,4, dan penambahan KMnO4 sebanyak 6 tetes

berlangsung selama 16,2 detik. Berdasarkan pengamatan tersebut, waktu yang

dibutuhkan semakin singkat. Hal ini menunjukkan semakin banyak volume

larutan yang ditambahkan, maka reaksi akan membutuhkan waktu yang

singkat/ berlangsung cepat. Dimana reaktan yang dalam keadaan konsentrasi

yang sama, laju reaksinya dipengaruhi oleh jumlah zat/larutan yang

ditambahkan.

Percobaan 2 yaitu reaksi Iodine Clock, dilakukan sebanyak 8 kali

pengamatan dengan variasi yang berbeda. Dimana untuk percobaan pertama

larutan A yaitu KIO3 0,02 M direaksikan dengan larutan Na2SO3 0,01 M yang

diberi asam dan kanji berlangsung dalam waktu 4,3 detik. Reaksi ini

menyebabkan larutan berwarna biru kehitaman. Untuk pengamatan yang

kedua dimana larutan B ditambahkan dengan 70 mL air memerlukan waktu

sebesar 63,78 detik, sedangkan untuk pengamatan yang ketiga dimana larutan

B ditambahkan dengan 60 mL air memerlukan waktu sebesar 23,22. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin banyak volume air yang ditambahkan pada

larutan B, maka waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin lama,

sehingga laju reaksinya juga mengecil. Sedangkan penambahan volume

larutan A (KIO3) dengan molaritas sebesar 0,02 M,apabila volume larutan A

lebih banyak, maka waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin singkat.

Pada pengamatan yang ke tujuh, larutan didinginkan terlebih dahulu

sebelum direasikan. Larutan A 10 mL dan larutan B 10 mL didinginkan

hingga mencapai suhu 150C, kemudian direasikan dengan waktu 36,9 detik.

Sedangkan untuk pengamatan ke-8 larutan A dan B dipanaskan terlebih

dahulu. Larutan A sebanyak 10 mL dan larutan B sebanyak 10 mL

dipanaskan hingga mencapai suhu 450C, kemudian direasikan. Waktu yang

diperlukan untuk bereaksi yaitu 13,70C. Larutan yang sebelum direaksikan

didinginkan terlebih dahulu memerlukan waktu yang lebih lambat daripada

larutan yang dipanaskan terlebih dahulu sebelum direaksikan. Hal ini

membuktikan bahwa suhu mempengaruhi kecepatan suatu reaksi. Dimana

semakin tinggi temperatur / suhu, maka laju reaksi juga semakin cepat

VII. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan :

Percobaan Pengendapan Timbal Kromat termasuk reaksi cepat karena

membutuhkan waktu kurang dari 1 detik.

Semakin banyak penambahan KMnO4 pada reaksi ion permanganat

dengan ion oksalat, maka semakin singkat waktu yang diperlukan.

Kecepatan suatu reaksi bergantung pada konsentrasi reaksi. Jika

konsentrasinya tinggi maka kecepatan laju reaksinya juga tinggi.

Semua reaksi kimia akan berlangsung cepat pada temperatur sistem yang

lebih tinggi. Hal ini disebabkan semakin tinggi temperatur, semakin cepat

gerakan partikel – partikel penyusun reaktan dan semakin besar pula

partikel – partikel tersebut bertumbukan.

Reaktan yang dalam keadaan konsentrasi yang sama, laju reaksinya

dipengaruhi oleh jumlah zat/larutan yang ditambahkan. Semakin banyak

zat atau volume larutan yang ditambahkan, reaksi yang berlangsung akan

semakin cepat.

DAFTAR PUSTAKA

Tim Kimia Dasar. 2008. Penuntun Praktikum Kimia Dasar II. Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana :

Bukit Jimbaran.

Arsa,Drs.Made,dkk. 2005.Kimia Dasar II. Jurusan Kimia FMIPA Udayana: Bukit

Jimbaran.

Rahayu,Nurhayanti dkk.2009.Rangkuman Kimia SMA.Gagas Media :Jakarta

KINETIKA KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR II

Oleh :

Ni Made Susita Pratiwi

1008105005

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2011