Hidrogen Peroksidaaa.docx

I.

TUJUAN PERCOBAAN  Mengetahui kinetika reaksi dengan menentukan konstanta kecepatan reaksi.

II. ALAT DAN BAHAN a. alat  Buret 50 mL  Erlenmeyer 1 Liter  Erlenmeyer 250 mL  Gelas ukur 100 mL  Gelas piala 200 mL  Labu ukur 100 mL  Pengaduk magnit  Stopwatch  Gelas arloji  Botol semprot  Hot plate b. bahan  Larutan H2SO4 2N  Larutan KMnO4 0,1N  Larutan Tio sulfat 0,1N  Hidrogen peroksida 0,3 %  Larutan H2SO4 Pekat  Larutan kanji  Aquadest IV. DASAR TEORI Hidrogen peroksida membebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang telah diasamkan dengan asam sulfat. Kecepatan reaksi tersebut sangat bergantung dari konsentrasi peroksida, kalium iodida dan asamnya. Reaksi ini merupakan reaksi irreversibel, karena adanya natrium tiosulfat yang akan mengubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali. Adapun reaksi yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan : H2O2 + 2 KI + H2SO4 K2SO4 + I2 + 2 H2O 2 S2O3 + I2 2 I  + S 4O6 Kecepatan reaksi yang terjadi besarnya seperti pada reaksi pembentukannya, sampai konsentrasi terakhirnya tidak berubah. Pada percobaan ini kecepatan reaksi hanya tergantung pada berkurangnya konsentrasi hidrogen iodida saja, sehingga reaksi ini mengikuti reaksi orde I.

Pada larutan yang mempunyai keasaman tinggi atau konsentrasi iodida yang tinggi akan didapatkan kecepatan reaksi lebih besar, untuk menghitung kecepatan reaksi perlu lebih dahulu menentukan besarnya konstanta kecepatan reaksi yang dapat dihitung dengan penjabaran kecepatan reaksi sebagai berikut :  dC/dt = K dt Untuk reaksi tingkat I, orde = 1, kemudian hasil integrasi :  dC/dt = K dt ln C = K dt 1 ln Ct/Co = K dt K =  1/t ln Ct/Co atau k = 1/t ln Co/C Dimana : Co = Konsentrasi mula-mula C = Konsentrasi setelah t detik. Didalam percobaan ini volume tiosulfat yang dititrasi sebanyak (b) pada saat t detik merupakan jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik, maka konsentrasi setelah t detik, besarnya adalah (a–b). Jika a adalah banyaknya tiosulfat yang diberikan pada saat to atau mula-mula, persamaan menjadi : K = 1/t ln a/(a–b) Kt = ln a – ln(a–b) ln (a–b) =  Kt + ln a dengan membuat grafik t vs ln (ab), maka didapatkan K sebagai koefisien arah (gradien) dari garis lurus, sehingga harga K dapat ditentukan. V.

PROSEDUR PENGERJAAN  Penentuan ekivalen H2O2 dengan S2O3  1. a. Encerkan 10 ml H2O2 3% menjadi 100 ml dalam labu takar. b. Ambil 10 ml H2O2 dari pengenceran di atas, tambahkan 10 ml asam sulfat 2 N dan titrasikan dengan larutan KmnO4 0,1 N. 2. a. Timbang 2 gram KI dan masukkan ke dalam labu erlenmeyer 250 ml, larutkan ke dalam 20 ml air suling dan 1 ml asam sulfat pekat. b. Tambahkan 10 ml larutan KmnO4 0,1 N dan biarkan selama 10 menit. c. titrasikan dengan larutan Na2S2O3 0,1 N.

 Penentuan kecepatan reaksi 1. Isi buret dengan larutan standar tiosulfat 2. Buat 2 macam larutan berikut a. Ambil 5 ml hidrogen peroksida 3% dan masukkan ke dalam labu takar 100 ml Encerkan dengan air suling hingga tanda batas.

b. Ambil 100 ml air suling dan 7,5 ml asam sulfat 2 N, masukkan ke dalam labu erlenmeyer 1 liter. Tambahkan 0,75 ml larutan kanji dan 0,375 gram KI. Mengaduk larutan hingga homogen. 3. Masukkan larutan (a) dengan cepat ke dalam larutan (b) dan stopwatch mulai dihidupkan. 4. Aduk larutan tersebut dengan pengaduk magnit. 5. Catat waktunya pada saat larutan berubah menjadi biru. 6. Tambahkan lagi larutan tiosulfat dari buret. 7. catat waktunya saat larutan berubh menjadi biru, demikian seterusnya sampai diperoleh kurang lebih 10 data pengamatan (selama reaksi berlangsung, pengadukan harus terus berlangsung dan stopwatch jangan dimatikan dari awal sampai akhir percobaan, hanya dicatat ketika dari proses reaksi tersebut terlihat mulai timbul warna biru). VI. DATA PENGAMATAN  Meentukan ekivalen peroksida dengan tiosulfat 1. Titrasi 10 mL H2O2 dengan KmnO4 0,1 N 2. Titrasi 10 mL KmnO4 dengan Na2S2O3 0,1 N

= 19,1 mL = 9,8 mL

 Penentuan kecepatan reaksi No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 t0 = 25,98 s

Waktu (s) 28,7 38,7 24,35 94 61 68 33,74 41,82 41,21 99 64 435 221 583 -

Volume Na2SO3 (mL) 4 5,8 7,0 9,4 11 12,5 13,3 14,2 14,8 15,6 16,3 18,6 19,5 21,0 22,8

a = banyaknya tiosulfat yang diberikan saat t0 atau mula mula = 5/10 xy mL 5 a= xy (mL) 10 𝑥𝑦 = (mL) 2 19,1 𝑥 19,8 = (mL) 2 = 93,59 mL b = banyaknya tiosulfat yang diberikan No.

ln (a-b)

𝒂

t (sekon)

a (mL)

b (mL)

(a-b) (mL)

Ln a

1.

24,7

93,59

4

89,59

4,539

4,495

0,044

2.

63,4

93,59

5,8

87,79

4,539

4,475

0,064

3.

87,75

93,59

7,0

86,59

4,539

4,461

0,078

4.

181,75

93,59

9,4

84,19

4,539

4,433

0,106

5.

242,75

93,59

11

82,59

4,539

4,414

0,125

6.

330,75

93,59

12,5

81,09

4,539

4,396

0,143

7.

364,49

93,59

13,3

80,29

4,539

4,386

0,153

8.

406,31

93,59

14,2

79,39

4,539

4,374

0,165

9.

447,52

93,59

14,8

78,79

4,539

4,367

0,172

10.

546,52

93,59

15,6

77,99

4,539

4,356

0,183

11.

610,52

93,59

16,3

77,29

4,539

4,348

0,191

12.

1045,52

93,59

18,6

74,99

4,539

4,317

0,222

13.

1266,52

93,59

19,5

74,09

4,539

4,305

0,234

14.

1849,52

93,59

21,0

72,59

4,539

4,285

0,254

15.

-

93,59

22,8

70,79

4,539

4,260

0,279

Ln

(𝒂−𝒃)

VII.

PERHITUNGAN  Konsentrasi H2O2  10,00 ml H2O2 0,3%  10,00 ml H2O2 0,3%  10,00 ml KMnO4  10,00 ml KMnO4  1,00 ml KMnO4  1,00 ml KMnO4

x ml KMnO4 19,1 ml KMnO4 y ml Tio Sulfat 9,8 ml Tio Sulfat y/10 ml Tio Sulfat 9,8/10 ml Tio Sulfat 0,98 ml Tio Sulfat xy/10 ml Tio Sulfat 19,1 x 9,8/10 Tio Sulfat 18,718 ml Tio Sulfat xy/10 ml Tio Sulfat 19,1 x 9,8/10 ml Tio Sulfat 18,718 ml Tio Sulfat xy ml Tio Sulfat 19,1 x 9,8 Tio Sulfat X NNa2SO3

 x ml KMnO4  19,1 ml KMnO4  1,00 ml H2O2 0,3%  1,00 ml H2O2 0,3%

 1,00 ml H2O2 0,3%  1,00 ml H2O2 0,3%  V H2O2 X M H2O2 = VNa2SO3 V . M Na 2 SO3 M H2O2  Na 2 SO3 VH 2 O 2 M H 2O 2 

187,18mL . 0,1 M = 1,8718 M 10 ml

 Kecepatan Reaksi K=

𝟏

K1 =

𝒕

Ln 1

𝒂 (𝒂−𝒃)

Ln

93,59

24,7 (93,59−4) -3 = 1,78∙10 1 93,59 K2 = Ln 63,4 (93,59−5,8) -3 = 1,01∙10 1 93,59 K3 = Ln 87,75 (93,59−7) -3 = 0,88∙10 1 93,59 K4 = Ln 181,75 (93,59−9,4) -3 = 0,583∙10 1 93,59 K5 = Ln 242,75 (93,59−11) -3 = 0,515∙10

K6 =

1

Ln

93,59

330,75 (93,59−12,5) -3 = 0,432∙10 1 93,59 K7 = Ln 364,49 (93,59−13,3) -3 = 0,42∙10 1 93,59 K8 = Ln 406,31 (93,59−14,2) -3 = 0,41∙10 1 93,59 K9 = Ln 447,52 (93,59−14,8) -3 = 0,38∙10 1 93,59 K10 = Ln 546,52 (93,59−15,6) -3 = 0,335∙10 1 93,59 K11 = Ln 610,52 (93,59−16,3) -3 = 0,313∙10 1 93,59 K12 = Ln 1045,52 (93,59−18,6) -3 = 0,212∙10 1 93,59 K13 = Ln 1266,52 (93,59−19,5) -3 = 0,185∙10 1 93,59 K14 = Ln 1849,52 (93,59−21) -3 = 0,137∙10 Rata- rata nilai k yaitu K = 0,542∙10-3

 Kecepatan Reaksi

Grafik t vs ln (a-b) 4.55 4.5

y = -0.0001x + 4.445 R² = 0.7976

Ln (a-b)

4.45 4.4

ln (a-b)

4.35

Linear (ln (a-b))

4.3 4.25 4.2 0

500

1000

1500

2000

t (sekon)

Tg α = -k ∆𝑌

4,495−4,285

0,21

-K =- ∆𝑋 = (1849,52−24,7) = 1824,82 = 0,115∙10-3

Grafik t vs Ln

y = 0.0001x + 0.094 R² = 0.7976

0.35 0.3 0.25 0.2 ln

0.15

Ln Linear (Ln )

0.1 0.05 0 0

500

1000 t (sekon)

Tg α = k ∆𝑌

0,254−0,044

0,21

K = ∆𝑋 = (1849,52−24,7) = 1824,82 = 0,115∙10-3

1500

2000

VIII . PEMBAHASAN Pratikum kali ini yaitu reaksi hidrogen perokisida dengan hidrogen iodida. Tujuan dari pratikum ini yaitu mengetahui proses reaksi yang terjadi dan penentuan konstanta kecepatan reaksi. Prinsip pengerjaannya yaitu, penentuan ekivalen hidrogen proksida dengan tiosulfat dan penentuan kecepatan reaksi. Pada penentuan ekivalen hidrogen proksida, diperlukan H2O2 0,3% dengan pengenceran dari 10 ml H2O2 3% dengan 100 mL air. Kemudian larutan ditambahkan 10 ml asam sulfat 2N dan dititrasi dengan larutan KmnO4 0,1 N. Volume titrasi yang didapatkan adalan nilai x dimana hasilnya yaitu 19,1 mL. Untuk nilai y dapat ditentukan dengan mencari volume titrasi pada 2 gram KI yang diencerkan dengan 20 ml air dan ditambahkan 1 mL asam sulfat dan KmnO4 yang dibiarkan selama 10 menit. Volume titrasi dengan tiosulfat akan menjadi nilai y dan hasil yang diperoleh yaitu 9,8 mL. Penentuan kecepatan reaksi diperlukan dua larutan. Untuk larutan pertama ditambahkan hidrogen peroksida dan diencerkan sampai konsentrasi menjadi 0,15%. Larutan kedua dibuat dari pengenceran asam sulfat dan penambahan larutan kanji serta beberapa gram KI yang dilaritkan dalam tiosulfat. Kedua larutan ini kemudian dicampur hingga terjadi perubahan warna menjadi biru dan dicatat waktunya. Hal ini dilakukan terus menerus sampai larutan tidak berubah warna lagi dalam kurun waktu yang cukup lama. Pada penentuan ekivalen atau konsentrasi hidrogen peroksida didapatkan bahwa konsentrasi hidrogen peroksida sebesar 1,8718 M. Untuk reaksi yang terjadi pada penentuan konsentrasi ialah: H2O2 + 2 KI + H2SO4 - - - - - - > K2SO4 + I2 + 2 H2O  2 S2O3 + I2 - - - - - - > 2 I + S 4O6 Hasil pratikum juga menunjukkan bahwa semakin banyak volume tiosulfat yang digunakan, maka perubahan warna pada larutan semakin rendah. Hal ini disebabkan oleh semakin tingginya kadar tiosulfat yang berdampak larutan semakin pekat. Pada penentuan kecepatan reaksi, diperlukan data a, yaitu banyaknya tiosulfat yang diberikan saat mula-mula. Dimana a= xy/2 mL dan hasil yang diperoleh ialah 93,59 mL. Untuk b merupakan banyaknya volume tiosulfat yang diberikan hingga terjadi perubahan warna dari menjadi bening. Untuk waktu yang dipakai yaitu, selang waktu perubahan warna pada larutan dari bening menjadi biru. Dari pratikum diperoleh hasil bahwa untuk K (konstanta kecepatan reaksi) rata-rata yaitu 0,542∙10-3. Jika dilihat dengan metode grafik untuk t vs ln (a-b) didapatkan hasil slope atau

𝑎

K yaitu 0,115∙10-3. Hal yang sama didapatkan juga pada grafik t vs ln (𝑎−𝑏) yaitu sebesar 0,115∙10-3. Hal ini dapat disebabkan dalam pengukuran waktu dan volume titrasi yang kurang teliti sehingga ada perbedaan pada penentuan konstanta kecepatan reaksi. IX. KESIMPULAN Kesimpulan dari pratikum ini yaitu:  konstanta reaksi sangat ditentukan oleh konsentrasi peroksida.  Konstanta reaksi H2O2 dengan HI yaitu Melalui persamaan : 0,542∙10-3 Melalui grafik/slope : 0,115∙10-3 X.

DAFTAR PUSTAKA  M. Utoro Yahya dan A.H Bambang Setiaji “ Kimia Fisika Teori dan Praktikum ”, lab Kimia Fisika UGM, Yogyakarta, 1979.  Buku petunjuk praktikum “ Kimia Fisika “ politeknik Negeri Ujung pandang dari file Fakultas IPA UGM.