1. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi, temperatur,

dan katalisator terhadap kecepatan reaksi.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Kecepatan reaksi merupakan waktu yang diperlukan suatu zat dalam bereaksi dan

terjadi perubahan konsentrasi pereaksinya. Jika keadaannya seimbang dan tercapai

dalam waktu yang isngkat maka reaksipun berjalan cepat. Dalam reaksi yang

berlangsung, kecepatan reaksi akan terus mengalami perubahan dimana akan relatif

besar saat awal dan mengecil saat mendekati keadaan seimbang (Tupamahu, 1992).

Pada reaksi kimia akan terjadi perubahan jumlah zat yang bereaksi (reaktan) dan zat

yang dihasilkan (produk). Zat yang bereaksi dapat mengalami penurunan dan

penambahan, hal ini disebut laju reaksi. Perubahan ini terjadi dalam bentuk konsentrasi

molar.

Kecepatan reaksi bergantung pada beberapa faktor antara lain :

a. Konsentrasi zat yang bereaksi

Apabila konsentrasi zat yang bereaksi makin besar maka reaksi kimia yang

berlangsung juga akan semakin cepat. Bila konsentrasi larutan semakin pekat

maka jumlah partikel yang terkandung dalam larutan juga semakin banyak.

Kecepatan reaksi bergantung pada banyaknya tumbukan antar molekul yang

terjadi dan efektifitas tumbukan tersebut (Solomon, 1983). Jadi, kecepatan

reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi larutan yang bereaksi.

b. Luas permukaan zat

Reaksi akan semakin cepat bila luas permukaan zatnya semakin halus.

Konsentrasi dan luas permukaan akan memperbesar timbulnya tumbukan

sehingga banyak zat baru yang akan timbul dan ini berarti reaksinya akan

semakin cepat (Hein, 1992).

1

2

c. Macam zat

Macam zat ikut mempengaruhi kecepatan suatu reaksi dimana zat yang dalam

bentuk serbuk reaksinya akan semakin cepat. Serbuk memiliki luas permukaan

yang lebih besar dari zat padat (Hein, 1992).

d. Temperatur campuran reaksi

Temperatur yang semakin meningkat juga ikut mempengaruhi cepat lambatnya

laju reaksi seperti pada diagram di bawah ini.

Grafik 1

Bagian daerah yang diarsir menunjukkan jumlah molekul pada temperatur

tertentu yang energinya lebih besar dari titik A. Daerah yang diarsir lebih luas

pada kurva kecepatan reaksi memiliki temperatur lebih tinggi. Semakin tinggi

temperaturnya, semakin banyak tumbukan yang terjadi, dan mengakibatkan

reaksi berlangsung lebih cepat. Semakin rendah temperatur, proses reaksi

berjalan lebih lambat (Petrucci, 1985).

e. Energi Aktivasi

Cara lain untuk mempercepat laju reaksi adalah dengan memperkecil energi

aktivasinya. Cara ini dilakukan dengan menambahkan katalisator ke dalam zat

yang akan direaksikan. Katalisator merupakan zat yang ketika ditambahkan

pada larutan dapat meningkatkan kecepatan reaksi, tetapi tidak mengalami

perubahan ketika reaksi telah selesai. Hal ini dikarenakan katalisator tidak ikut

bereaksi. Peristiwa ini ditunjukkan dengan gambar di bawah.

3

Grafik 1

Dengan adanya penambahan katalis, energi aktivasi masih tetap dibutuhkan

walaupun jumlahnya jauh lebih kecil jika dibandingkan reaksi yang tidak

memiliki katalisator. Katalisator berfungsi untuk memperluas permukaan dan

menambah kecepatan reaksi (Rogers, 1986).

Kecepatan reaksi dapat dipercepat dengan penambahan katalisator. Katalisator

memiliki beberapa sifat penting. Penambahan sedikit katalisator dapat

memberikan efek yang besar dalam kecepatan reaksi. Katalis akan

memperkecil energi aktivasi (Ea) tetapi menambah tahap reaksi. Beberapa

katalisator dapat mengkatalisa beberapa reaksi tetapi beberapa hanya akan

mempengaruhi hanya satu jenis reaksi.

Katalis tidak dapat mengawali suatu reaksi dan berupa molekul atau ion pada

larutan yang disebut katalis homogen atau otokatalisator (Conley, 1987).

Sedangkan katalis heterogen terjadi bila katalisator berbeda fase dengan fase

zat yang dikatalis. Pada katalis heterogen pereaksi berfase gas atau larutan akan

diadsorbsi ke permukaan katalis. Dalam katalis heterogen tercakup adsorbsi,

difusi reaksi sepanjang permukaan, reaksi pada sisi aktif membentuk hasil yang

teradsorbsi, dan lepasnya hasil reaksi. Sedangkan autokatalis terjadi jika hasil

reaksi akan mengkatalis reaksi selanjutnya. Autokatalis ditandai reaksi awal

berjalan lambat, tetapi semakin lama semakin cepat (Day & Underwood,

1992).

4

Sedangkan menurut cara kerjanya, katalisator dibedakan menjadi 2, yaitu:

Katalis Oksidator

Katalis oksidator bekerja pada reaksi oksidasi dan berfungsi memindahkan

atom oksigen.

Biokatalis

Biokatalis bekerja pada makhluk hidup yang lebih sering dikenal dengan

nama enzim ( Ebbing , 1987 ).

3. MATERI METODE

3.1. Materi

3.1.1. Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, pipet

ukur, pompa Pilleus, timer, bunsen, kaki tiga, kasa asbes, termometer, gelas piala 400ml

dan pipet tetes

3.1.2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah Na2S2O3 0,1 N, HCl 0,5 N,

aquadestilata, (COOH)2 0,1 N, H2SO4 6 N, MnSO4 1 N, dan KMnO4 0,1 N.

3.2. Metode

3.2.1. Konsentrasi Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

3.2.1.1. Percobaan I

Pada percobaan I, konsentrasi asam klorida (HCl) dibuat konstan, sedangkan

konsentrasi natrium tiosulfat (Na2S2O3) diambil variabel. Enam buah tabung reaksi

disiapkan. 3 buah tabung tersebut masing-masing diisi dengan 5 ml larutan HCl 0,5 N.

Kemudian tabung ke 4 diisi dengan 6 ml Na2S2O3 0,1 N. Tabung ke 5 diisi dengan 1 ml

larutan tabung ke 4 kemudian ditambah 5 ml aquadestilata. Tabung ke 6 diisi 1 ml

larutan tabung ke 5 ditambah dengan 4 ml aquadestilata.

Larutan asam klorida dan natrium tio sulfat dicampurkan kemudian isi tabung ke 6

dituang ke dalam tabung ke 1 lalu dituang kembali ke tabung 6. Isi tabung ke 5 dituang

ke dalam tabung ke 2 lalu dituang kembali ke tabung ke 5. Isi tabung ke 4 dituang ke

dalam tabung ke 3 lalu dituang kembali ke tabung 4. Kemudian diamati perubahan yang

terjadi dan dicatat lama waktu reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung.

3.2.1.2. Percobaan II

Pada percobaan II, konsentrasi asam klorida (HCl) dibuat variabel, sedangkan

konsentrasi natrium tiosulfat (Na2S2O3) dibuat konstan. Enam buah tabung reaksi

5

6

disiapkan. 3 buah tabung tersebut masing-masing diisi dengan 5 ml larutan HCl 0,5 N.

Kemudian tabung ke 4 diisi dengan 6 ml Na2S2O3 0,1 N. Tabung ke 5 diisi dengan 1 ml

larutan tabung ke 4 kemudian ditambah 5 ml aquadestilata. Tabung ke 6 diisi 1 ml

larutan tabung ke 5 ditambah dengan 4 ml aquadestilata.

Larutan asam klorida diencerkan dan natrium tio sulfat konsentrasinya dibuat sama

kemudian isi tabung ke 6 dituang ke dalam tabung ke 1 lalu dituang kembali ke tabung

6. Isi tabung ke 5 dituang ke dalam tabung ke 2 lalu dituang kembali ke tabung ke 5. Isi

tabung ke 4 dituang ke dalam tabung ke 3 lalu dituang kembali ke tabung 4. Kemudian

diamati perubahan yang terjadi dan dicatat lama waktu reaksi yang terjadi pada masing-

masing tabung. Setelah itu dilakukan perbandingan dengan percobaan I.

3.2.2. Temperatur Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Enam buah tabung reaksi disiapkan dengan tiga tabung pertama diisi masing-masing

5ml asam klorida 0,5 N (tabung 1,2,3) sedangkan tiga tabung berikutnya diisi masing-

masing dengan 5ml natrium tio sulfat 0,1 N (tabung 4,5,6). Isi pada tabung 1 dan 4

dicampurkan tanpa pemanasan kemudian waktu kecepatan reaksinya dicacat sampai

mengalami kekeruhan.

Gelas piala diisi dengan air setinggi 6-7 cm dan dipanaskan sampai temperaturnya

mencapai 50ºC. Tabung reaksi 2 dan 5 dimasukkan ke dalam gelas piala yang sudah

dipanaskan tadi, sambil dikocok-kocok supaya temperatur isi tabung 2 dan 5

dicampurkan. Waktu kecepatan reaksi sampai mengalami kekeruhan dicatat.

Kemudian air dalam gelas piala dipanaskan hingga temperaturnya mencapai 80˚C

(mendidih). Tabung reaksi 3 dan 6 dimasukkan ke dalam gelas piala yang sudah

dipanaskan tersebut. Setelah temperatur larutan di dalam tabung mencapai 80˚C, isi

tabung 3 dan 6 dicampurkan. Hitung dan catat waktu kecepatan reaksi sampai

mengalami kekeruhan. Taruh ketiga tabung yang sudah direaksikan tersebut di rak

tabung reaksi, amati kekeruhannya atau endapan yang timbul, kemudian bandingkan

kekeruhan satu tabung dengan yang lain.

7

3.2.3. Katalisator Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Tiga buah tabung reaksi disiapkan dengan tabung 1 diisi dengan 6 ml (COOH)2 0,1 N,

kemudian ditambahkan dengan 2 ml H2SO4 6 N, lalu ditambahkan lagi dengan 4 ml

MnSO4 1 N. Tabung 2 diisi dengan 6 ml (COOH)2 0,1 N, kemudian ditambahkan

dengan 2 ml H2SO4 6 N, lalu ditambahkan lagi dengan 1 ml MnSO4 1 N serta 3 ml H2O.

Tabung 3 diisi dengan 6 ml (COOH)2 0,1 N, kemudian ditambahkan dengan 2 ml H2SO4

6 N, lalu ditambahkan lagi dengan 4 ml H2O.

Masing-masing dari ke tiga tabung tersebut ditetesi dengan 3 tetes KMnO4, waku

kecepatan reaksi dicatat dan diamati perubahan warna yang terjadi. Hitung dan catat

waktu kecepatan reaki dan diamati perubahan warna yang terjadi.

4. HASIL PENGAMATAN

4.1. Konsentrasi Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Hasil pengamatan percobaan konsentrasi sebagai faktor kecepatan reaksi dapat dilihat

pada Tabel 1.

Tabel 1. Konsentrasi sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Cara Pengenceran HCl konstan Na2S2O3 konstan Waktu Warna + Ket. Waktu Warna + Ket.

6 dituang 1 5’48” Cenderung bening,tidak begitu keruh

1’32” Agak keruh

5 dituang 2 5’21” Agak keruh 1’28” Keruh4 dituang 3 38” Putih keruh 47” Putih kekuningan,

ada endapan putih

Keterangan: ‘ = menit“ = detik

Pada Tabel 1, dapat dilihat data ketika konsentrasi HCl dibuat konstan. Pada reaksi

antara tabung 6 dan 1 larutan bereaksi dan tidak mengalami perubahan warna yang

berarti namun cenderung sedikit keruh pada menit ke 5 lebih 48 detik. Pada reaksi

antara tabung 5 dan 2 untuk menjadi keruh dibutuhkan waktu 5 menit 21 detik.

Sedangkan pada reaksi antara tabung 4 dan 3 dibutuhkan waktu 38 detik untuk menjadi

keruh.

Kemudian bila konsentrasi Na2S2O3 dibuat konstan maka pada tabung 6 dan 1

dibutuhkan waktu 1 menit 32 detik agar larutan menjadi keruh. Kemudian pada reaksi

antara tabung 5 dan 2 dibutuhkan waktu 1 menit 28 detik. Sedangkan pada reaksi antara

tabung 4 dan 3 dibutuhkan waktu 47 detik agar menjadi keruh.

4.2. Temperatur Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Hasil pengamatan tentang percobaan temperatur sebagai faktor kecepatan reaksi dapat

dilihat pada Tabel 2.

8

9

Tabel 2. Temperatur sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Jenis tabung + keterangan Waktu Warna Endapan dan KekeruhanTabung 1 (1+4) tanpa pemanasan 54”22 Putih Tabung 2 (2+5) dipanaskan 50oC 27” Putih Tabung 3 (3+6) dipanaskan 80oC 5”78 Putih Keterangan: “ = sekon

Pada Tabel 2, dapat dilihat bahwa jika tanpa pemanasan dibutuhkan waktu sekitar 54

detik agar larutan bereaksi dan berubah warna menjadi putih. Jika dipanaskan hingga

50oC maka dibutuhkan waktu 27 detik agar larutan bereaksi dan berubah menjadi putih.

Jika dipanaskan hingga 80oC maka dibutuhkan waktu hanya 5 detik agar larutan

bereaksi serta menjadi putih.

4.3. Katalisator Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Hasil pengamatan tentang percobaan katalisator sebagai faktor kecepatan reaksi dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Katalisator sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Jenis Tabung Waktu Perubahan WarnaTabung 1 27”12 Coklat jadi beningTabung 2 53”65 Coklat jadi beningTabung 3 1’4”42 Coklat jadi bening

Keterangan:‘ = menit“ = detik

Pada Tabel 3, dapat dilihat bahwa pada tabung 1 dibutuhkan waktu 27 detik agar larutan

bereaksi dan berubah warna dari coklat menjadi bening. Pada tabung 2 dibutuhkan

waktu 53 detik agar larutan bereaksi dan berubah warna dari coklat menjadi bening.

Pada tabung 3 dibutuhkan waktu 1 menit 4 detik untuk berubah warna dari coklat

menjadi bening.

5. PEMBAHASAN

5.1. Konsentrasi Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Percobaan ini dilakukan 2 kali. Pada percobaan I, konsentrasi HCl dibuat konstan dan

konsentrasi Na2S2O3 dibuat variabel. Data yang didapat menunjukkan bahwa

pencampuran larutan dari tabung 4 dan 3 membutuhkan waktu reaksi yang paling cepat,

yaitu 38 detik dan menunjukkan kekeruhan dengan tingkat yang paling tinggi.

Pencampuran larutan dari tabung 5 dan 2 membutuhkan waktu yang sedikit lebih lama,

yaitu 5 menit 21 detik dan pada pencampuran larutan dari tabung 6 dan 1 membutuhkan

waktu yang paling lama, yaitu 5 menit 48 detik, dan warnanya tidak begitu keruh

daripada pencampuran larutan dari tabung 4 dan 3 maupun 5 dan 2.

Pada percobaan II, dimana konsentrasi Na2S2O3 dibuat konstan dan konsentrasi HCl

dibuat variabel waktu reaksi yang tercepat, 47 detik yang terjadi pada pencampuran

larutan dari tabung 4 dan 3 dan warnanya juga paling keruh disertai endapan.

Sedangkan waktu reaksi pencampuran larutan dari tabung 5 dan 2 sedikit lebih cepat

dari pada waktu reaksi pencampuran larutan dari tabung 6 dan 1 yaitu 1 menit 28 detik.

Sedangkan pada tabung 6 dan 1 reaksi yang berlangsung sekitar 1 menit 32 detik. Lalu

pada tabung 6 dan 1 memiliki tingkat kekeruhan paling rendah dibanding 2 tabung

lainnya.

Dari kedua percobaan reaksi di atas (HCl konstan dan Na2S2O3 konstan) dapat dilihat

bahwa reaksi yang terjadi semakin cepat karena bertambahnya konsentrasi larutan. Hal

ini terjadi karena apabila konsentrasi suatu zat makin besar maka makin banyak pula

jumlah partikel zatnya yang mengakibatkan tumbukan antara partikel-partikel zat

tersebut semakin sering terjadi. Tumbukan tersebut akan memperbanyak zat baru yang

terbentuk sehingga reaksi dapat berlangsung semakin cepat (Hein, 1992).

Data hasil pengamatan juga menunjukkan bahwa tingkat kekeruhan cenderung

meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi larutan. Peningkatan konsentrasi

larutan mengakibatkan reaksi semakin cepat berlangsung dan kekeruhan yang

terbentukpun semakin besar. Dari hasil pengamatan menunjukkan hasil perubahan

warna menjadi putih dan keruh. Warna putih ini adalah hasil dari reaksi H2S2O3 (asam

10

11

tiosulfat) yang mudah terhipotesis menjadi H2SO3 (asam sulfit) dan S (sulfur). Sulfur

yang berwujud padat inilah yang menyebabkannya terjadi warna putih dan kekeruhan

pada reaksi tersebut serta menghasilkan endapan (Day & Underwood, 1992).

Waktu reaksi yang diperlukan dan warna serta tingkat kekeruhan yang terjadi berbeda-

beda satu sama lain karena faktor perbedaan konsentrasi larutan. Perbedaan konsentrasi

larutan ini terjadi karena adanya proses pengenceran yang dilakukan. Semakin tinggi

tingkat konsentrasi suatu larutan maka waktu yang diperlukan untuk reaksi makin cepat

dan tingkat kekeruhan yang terjadi pun semakin tinggi. Oleh karena itu, dapat

disimpulkan bahwa konsentrasi larutan sebanding dengan kecepatan reaksi serta tingkat

kekeruhan hasil reaksi.

5.2. Temperatur Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa larutan dalam tabung yang mengalami

pemanasan dengan temperatur 800C (temperatur tertingginya) membutuhkan waktu

reaksi yang paling singkat yakni hanya 5 detik. Larutan yang dicampurkan dan

dipanaskan pada temperatur 500C memerlukan waktu reaksi yang sedikit lebih lama dari

pada yang dipanaskan pada temperatur 800C dan lebih cepat bila dibandingkan dengan

yang tanpa pemanasan. Sedangkan pada larutan yang dicampurkan tanpa pemanasan

membutuhkan waktu reaksi yang paling lama. Hal ini terjadi karena temperatur yang

tinggi dapat meningkatkan kecepatan reaksi (Rogers, 1986). Kekeruhan campuran

larutan yang didapatkan pada percobaan ini adalah putih susu keruh. Jadi semakin tinggi

temperatur suatu reaksi maka waktu reaksi yang diperlukan pun makin kecil.

5.3. Katalisator Sebagai Faktor Kecepatan Reaksi

Dalam percobaan ini diperoleh data bahwa tabung 1 memerlukan waktu paling cepat

untuk mengalami perubahan warna dari coklat hingga menjadi bening kembali yakni

hanya 27 detik. Kemudian waktu yang diperlukan oleh tabung 2 untuk mengalami

perubahan warna dari coklat menjadi bening kembali adalah 53 detik. Sedangkan waktu

yang diperlukan oleh tabung 3 untuk mengalami perubahan warna dari coklat menjadi

bening adalah 1 menit 4 detik.

12

Reaksi pada tabung 1 dan 2 menjadi lebih cepat dibanding dengan tabung 3 karena

adanya penambahan larutan MnSO4 yang menghasilkan ion Mn+2 yang dapat beraksi

sebagai katalisator. Hasil reaksi yang beraksi untuk mengkatalis reaksi selanjutnya

disebut autokatalisator (Day & Underwood,1992).

Oleh sebab itu penambahan katalisator menyebabkan suatu reaksi akan berlangsung

lebih cepat. Selain itu perubahan warna yang terjadi pun lebih tidak bervariasi dari pada

perubahan warna larutan yang tidak mendapat katalisator. Perubahan warna larutan

yang mendapat katalisator adalah dari coklat menjadi bening. Sedangkan perubahan

warna pada larutan yang tidak mendapatkan katalisator seharusnya lebih beragam yaitu

dari bening menjadi ungu, merah, cokelat kemudian kembali bening lagi. Namun karena

beberapa faktor yang mempengaruhi saat dilakukan percobaan ketiga tabung memiliki

warna sama semua. Dengan semakin sedikitnya perubahan warna yang terjadi maka

waktu reaksi yang diperlukan pun lebih cepat.

6. KESIMPULAN

Pengukuran kecepatan reaksi dapat dilakukan dengan mengukur cepatnya hasil

reaksi yang timbul.

Kecepatan reaksi merupakan berkurangnya konsentrasi zat pereaksi dan

bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan suatu reaksi yaitu konsentrasi

zat, jenis zat, luas permukaan zat, temperatur campuran reaksi dan adanya

katalisator positif.

Konsentrasi dan temperatur zat berbanding lurus dengan laju reaksi.

Tingkat kekeruhan akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi

larutan.

Katalisator bertindak untuk menurunkan energi aktivasi sehingga reaksi bertambah

cepat tetapi katalisator tidak ikut bereaksi.

Autokatalisator adalah katalisator yang berasal dari hasil reaksi itu sendiri.

Semarang, 29 Oktober 2011

Praktikan Asisten Dosen:

- Fiera Lusida

Jessica Octavin

11.70.0119

13

7. DAFTAR PUSTAKA

Conley, B.S. (1987). General Chemistry. Houghton Mifflin Company. Boston.

Day, R.A. & A.L. Underwood. (1992). Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

Ebbing, Dorrell D. (1976). General Chemistry. Houghton Mifflin Company. USA.

Mahan, Bruce H. (1966). University Chemistry. Department of Chemistry University of California. Berkeley.

Petrucci, R. (1985). Kimia Dasar jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, Ralph H. & Robert K. Wismer. (1987). General Chemistry with Qualitative Analysis Second Editon. Macmillan Publishing Company. New York.

Petrucci, Ralph H. (1987). Kimia Dasar. Erlangga. Jakarta.

Rogers, Elizabeth P. (1986). Fundamentals of Chemistry. Brooks Cole Publishing Company. California.

Solomon, Sally. (1983). Introduction to General, Organic and Biological Chemistry. Mc Grow Hill Bookcompany. USA.

Tupamahu. (1992). Kinetika. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta.

14

15

8. LAMPIRAN

8.1. Laporan Sementara