Dasar Teori Kinetika Saponifikasi Etil Asetat.docx

A.

Judul Percobaan Kinetika Reaksi Saponifikasi Etil Asetat

B.

Tanggal Mulai Percobaan Rabu, 13 Maret 2019, Pukul 9.30 WIB

C.

Tanggal Selesai Percobaan Rabu, 13 Maret 2019, Pukul 12.00 WIB

D.

Tujuan Percobaan 1.

Untuk

memberikan

gambaran

bahwa

reaksi

penyabunan

hidroksida adalah reaksi orde dua. 2. E.

Menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut.

Dasar Teori 1. Penyabunan Reaksi penyabunan atau saponifikasi adalah proses hidrolisis basa kuat seperti KOH dan NaOH terhadap lemak (lipid). Dimana reaksinya akan menghasilkan gliserol sebagai hasil sampingan. Dengan reaksi sebagai berikut: C3H5(OOCR)3 + 3 NaOH → C3H5(OH)3 + Gliserol

3 NaOOCR Na-Stearat (sabun)

(Purba, 2006) Saponifikasi merupakan proses hidrolisis basa terhadap lemak dan minyak, dan reaksi saponifikasi bukan merupakan reaksi kesetimbangan. Hasil mula – mula dari penyabunan adalah karboksilat karena campurannya bersifat basa. Setelah campuran diasamkan karboksilat berubah menjadi asam karboksilat. Produknya, sabun yang terdiri dari garam asam – asam lemak (Naomi, 2013). Kinetika kimia merupakan bagian dari ilmu kimia fisika yang mempelajari tentang kecepatan ataupun laju reaksi-reaksi kimia dan mekanisme reaksireaksi yang terlibat didalamnya. Kecepatan reaksi atau laju reaksi adalah kecepatan perubahan konsentrasi terhadap waktu, jadi tanda negatif hanya menunjukkan bahwa konsentrasi berkurang bila waktu bertambah. (Sukardjo, 2002).

2. Orde reaksi Orde reaksi merupakan bagian dari laju reaksi. Orde reaksi tidak dapat ditentukan dengan menurunkan persamaan. Orde reaksi hanya dapat ditentukan dengan melakukan percobaan. Orde reaksi merupakan jumlah pangkat dari faktor konsentrasi dalam hukum laju bentuk deferensial. Umumnya orde reaksi terhadap suatu zat tidak sama dengan koefisien dalam persamaan stoikiometri reaksi (Hiskia, 2003). Reaksi yang terjadi pada penyabunan etil asetat merupakan salah satu reaksi berorde dua, meskipun reaksi yang terjadi pada penyabunan etil asetat bukan reaksi sederhana. Dalam reaksi orde II, laju berbanding langsung dengan kuadrat konsentrasi dari satu reaktan atau dengan hasil kali konsentrasi yang meningkat sampai pangkat satu atau dua dari reaktan-reaktan tersebut.(Dogra, S.K.2008: 628). Pada laju reaksi orde dua, apabila hukum laju reaksi adalah -d[A]/dt=k[A]n dan hukum tersebut diubah ke persamaan (1/[A]-1/[A]2)=-kt, akan diperoleh konstanta laju reaksi dengan cara mengalurkan 1/[A] terhadap t. Kemiringan yang diperoleh merupakan konstanta laju reaksi (Atkins, 1999). Sehingga hukum hukum laju reaksi untuk penyabunan etil asetat dapat dinyatakan sebagai:

−

𝑑[𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟] 𝑑𝑡

= 𝑘1 [𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟][𝑂𝐻 − ] ................................ (a) atau

𝑑𝑥 𝑑𝑡

= 𝑘1 (𝑎 − 𝑥)(𝑏 − 𝑥)

................................... (b)

Yang dietegrasikan dan disusun ulang menjadi : ln

(𝑏 − 𝑥) 𝑎 = 𝑘1 (𝑏 − 𝑎)𝑡 + ln (𝑎 − 𝑥) 𝑏

(Wahyuni, 2013) Keterangan: a :konsentrasi awal ester dalam mol/liter

b : konsentrasi awal ion OH‾ dalam mol/liter x : jumlah mol/liter ester atau basa yang telah bereaksi pada waktu t:tetapan laju reaksi Apabila dialurkan terhadap waktu (t) akan diperoleh garis lurus dengan arah lereng , sehingga dari arah lereng ini memungkinkan perhitungan dari tetapan reaksi . Hubungan tersebut dapat dilihat pada gambar 1 (Wahyuni, 2013).

(Wahyuni, 2013) F. Alat dan Bahan 1. Alat – alat -

Corong kaca

1 buah

-

Stopwatch

1 buah

-

Gelas kimia

1 buah

-

Erlenmeyer

7 buah

-

Buret

1 buah

-

Statif dan klem

1 buah

-

Gelas ukur

2 buah

-

Termometer

1 buah

-

Pipet tetes

5 buah

-

Pro pipet

1 buah

2. Bahan -

Etil asetat 0,02 N

125 mL

-

Indikator Phenalftalein (PP)

2 mL

-

Larutan NaOH 0,02 N

150 mL

-

Aquades

100 mL

-

Larutan HCl 0,02 N

70 mL

G. Alur percobaan 1. titrasi blanko 10 mL HCl 0,02 N

Volume NaOH 0,02 N 2. Larutan 25 mL etil asetat 0,02 N

Larutan campuran

Volume NaOH 0,02 N

25 mL NaOH 0,02 N

Sisa campuran larutan etil asetat + NaOH

Volume NaOH 0,02 N

I. Analisis pembahasan Percobaan yang berjudul kinetika reaksi saponifikasi etil asetat bertujuan untuk memberikan gambaran bahwa reaksi saponifikasi hidroksida adalah reaksi berorde dua, selain itu untuk menentukan konstanta kecepatan reaksi pada reaksi tersebut. Percobaan pertama adalah melakukan titrasi blanko yaitu menyiapkan 10 mL HCl 0,02 N yang merupakan larutan tidak berwarna dimasukkan dalam erlenmeyer kemudian ditambahlan indikator PP. fungsi penambahan indikator adalah untuk mengetahui bahwa mol ekivalen asam tepat sama dengan mol ekivalen basa, ditandai dengan perubahan warna dari tidak berwarna menjadi soft pink. Lalu dititrasi dengan larutan NaOH (tidak berwarna) hingga larutan berubah warna dari yang awalnya tidak berwarna menjadi soft pink. Volume NaOH yang didapat pada percobaan ini adalah 9,6 mL Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemah oleh basa kuat dalam praktikum ini yaitu NaOH. Langkah pertama yaitu 25 mL etil asetat 0,02 N dan 20 ml NaOH 0,02 N disiapkan kemudian dicampurkan lalu didiamkan beberapa menit hingga

suhu konstan dan terbentuk larutan tidak berwarna, fungsi

dikontrolnya suhu adalah karena suhu dapat mempengaruhi reaksi. Kemudian setelah suhu konstan dikocok hingga homogen lalu didiamkan hingga 3 menit atau 180 detik, fungsi

didiamkan selama 3 menit adalah untuk memastikan

larutan bereaksi dengan sempurna. Persamaan reaksi dari etil asetat dan natrium hidroksida adalah sebagai berikut : NaOH (aq) + CH3COOC2H5 (aq) → C2H5OH (aq) + CH3COONa (aq) Kemudian langkah selanjutnya adalah menyiapkan untuk titrasi larutan, 5 mL campuran larutan NaOH dan etil asetat diambil menggunakan pipet tetes setelah dilakukan proses pencampuran 3 menit setelah pengocokan. Kemudian dimasukkan dalam erlenmeyer yang telah diisi dengan 10 mL HCl 0,02 N fungsi penambahan HCl adalah untuk menghentikan reaksi sampai NaOH habis bereaksi sehingga dalam erlenmeyer adalah HCl sisa, etil asetat, dan produk. Setelah itu ditambahkan 2 tetes indikator PP, fungsi penambahan indikator adalah untuk

mengetahui bahwa mol ekivalen asam tepat sama dengan mol ekivalen basa, ditandai dengan perubahan warna dari tidak berwarna menjadi soft pink. Setelah dilakukan titrasi didapat vomule NaOH titran yaitu 7,5 mL Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut HCl sisa (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) Diulangi percobaan dengan langkah yang sama, tetapi dengan memanipulasi waktu pengambilan campuran etil asetat dan NaOH. Masing-masing didapat volume NaOH sebagai berikut: WAKTU PEMANASAN

VOLUME NAOH TITRAN

180 DETIK

7,5 ML

480 DETIK

7,7 ML

900 DETIK

7,9 ML

1500 DETIK

7,9 ML

2400 DETIK

8,0 ML

3900 DETIK

8,2 ML

Dari data yang diperoleh hasil titrasi larutan campuran digunakan untuk menghitung orde reaksi. Dimana secara teori, orde reaksi pada saponifikasi etil asetat adalah orde 2. Untuk menghitung orde dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu grafik dan non grafik. Perhitungan yang diperoleh dengan menggunakan persamaan K (konstanta laju reaksi) adalah sebagai berikut

K ORDE 1

K ORDE 2

K1

2,020444X10-4

2,350231

K2

2,36102X10-4

0,962818

K3

2,185666X10-4

0,565916

K4

1,3114X10-4

0,33955

K5 1,004841 X10-4

0,223645

0,862748X10-4

0,154264

K6

Gambar grafik hasil dari data Konstanta laju reaksi adalah sebagai berikut:

Grafik Orde 1 -2.9 -2.95 0

1000

2000

3000

4000

5000

ln (a-x)

-3 -3.05

ln (a-x)

-3.1

Linear (ln (a-x))

-3.15 y = -7E-05x - 2.9604 R² = 0.8793

-3.2 -3.25

t (s)

Grafik Orde 2 0.4 y = 2E-05x + 0.2621 R² = 0.9126

ln (a-x)/(b-X)

0.35 0.3 0.25 0.2

ln (a-x)/(b-x)

0.15

Linear (ln (a-x)/(b-x))

0.1 0.05 0 0

1000

2000

3000

t (s)

4000

5000

Pada grafik orde 2, didapatkan nilai regresi yang paling dekat dibandingkan dengan regresi grafik orde 1. Sehingga pada reaksi saponifikasi ini termasuk reaksi orde 2 sesuai dengan teori. J.

Kesimpulan 1.

Reaksi saponifikasi etil asetat merupakan reaksi berorde 2.

2.

pada metode non grafik nilai K yang memiliki perbedaan nilai tidak terlalu jauh adalah orde 2, Sedangkan pada metode grafik didapatkan regresi yang mendekati 1 pada grafik orde 2.

K. Daftar Pustaka Atkins, P. W.. 1999. Kimia Fisika Edisi keempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Hiskia, Achmad. 2001. Elektrokimia Dan Kinetika Kimia. Bandung: Citra Aditya Sakti. Naomi, Phatalina, dkk. 2013. Pembuatan Sabun Lunak dari Minyak Goreng Bekas Ditinjau dari Kinetika Reaksi Kimia. Jurnal Teknik Kimia No.2 Vol. 19. Universitas Sriwijaya: jurnal tidak diterbitkan. Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga. Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Yogyakarta: Rineka Cipta. Wahyuni, Sri. 2013. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Semarang: Jurusan Kimia FMIPA UNNES.

L. LAMPIRAN a) JAWABAN PERTANYAAN 1. Kenyataan apakah yang membuktikan bahwa reaksi penyabunan etil asetat ini adalah reaksi orde dua ? Jawab : Yang membuktikan bahwa reaksi penyabunan etil asetat ini adalah reaksi orde dua yaitu dapat dilihat dari grafik dibawah ini:

Grafik Orde 2 0.4 y = 2E-05x + 0.2621 R² = 0.9126

ln (a-x)/(b-X)

0.35 0.3 0.25 0.2

ln (a-x)/(b-x)

0.15

Linear (ln (a-x)/(b-x))

0.1 0.05 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

t (s)

Nilai regresi yang mendekati satu menunjukkan bahwa perhitungan menggunakan metode grafik untuk orde dua sesuai dengan reaksi penyabunan etil asetat. 2. Apakah perbedaan antara orde reaksi dengan kemolekulan reaksi ? Jawab : Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi sedangkan kemolekulan reaksi adalah banyaknya molekul zat pereaksi (reaktan) dalam

sebuah

persamaan

stoikiometri

reksi

yang

sederhana.

Kemolekulan reaksi selalu berupa bilangan bulat positif. aA + bB → cC + dD kemolekulan reaksinya = a + b Contoh : Reaksi : 2 A + B → 3 C + 2 D Kemolekulan reaksinya = 2 + 1 = 3

3. Apakah yang mempengaruhi laju reaksi ? Jelaskan ! Jawab : Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : a. Luas permukaan sentuh Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam jumlah yang besar, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga sebaliknya, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga reaksi pun semakin kecil. b. Suhu Apabila suhu pada suatu reaksi yang berlangsung dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak sehingga

tumbukan

yang

terjadi

semakin

sering,

menyebabkan laju reaksi semakin bear. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan maka partikel semakin tidak aktif sehingga laju reaksi semakin kecil. c. Molaritas

Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas yang tinggi. d. Konsentrasi Semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. Begitu sebaliknya, semakin rendah konsentrasi maka semakin sedikit molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin sedikit juga sehingga kecepatan reaksi menurun e. Katalis Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri

Suatu katalis berperan dalam suatu reaksi tetapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. 4. Apakah yang dimaksud dengan tetapan laju reaksi ? Jawab :

Tetapan laju reaksi adalah perbandingan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan. Nilai tetapan laju reaksi akan semakin besar jika reaksi berlangsung cepat, walaupun dengan konsentrasi

reaktan

yang

tersedia

dengan

demikian

kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. b) Lampiran gambar No

Gambar 1.

Alur Alat

yang

digunakan

pada praktikum kinetika saponifikasi etil asetat

2.

Larutan blanko sebelum dititrasi

3.

Persiapan titrasi larutan dengan persiapan larutan NaOH dalam buret

4.

Titrasi larutan blanko

5.

Laruran blanko setelah dititrasi

6.

Larutan NaOH 20 ml dan 25 ml etil asetat

7.

Penambahan

campuran

larutan dan HCl

ke

dalam erlenmeyer

8.

Titrasi larutan campuran yang

sudah

HCl

dititrasi

NaOH

ditambah dengan

9.

Larutan campuran dan HCl yang dititrasi dengan NaOH setelah 3 menit

10.

Larutan campuran dan HCl yang dititrasi dengan NaOH setelah 8 menit

11.

Larutan campuran dan HCl yang dititrasi dengan NaOH setelah 15 menit

12.

Larutan campuran dan HCl yang dititrasi dengan NaOH setelah 25 menit

13.

larutan campuran dan hcl yang

dititrasi

dengan

NaOH setelah 40 menit

14.

larutan

campuran

dan

HCl yang dititrasi dengan NaOH setelah 65 menit