MAKALAH KONSENTRASI PEREAKSI

KONSENTRASI PEREAKSI

1. Konsentrasi Pereaksi

Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.

2. Suhu

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

3. Tekanan

Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.

4. 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 reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

5. Luas Permukaan Sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

         Percobaan ini dilakukan dengan bahan asam oksalat, aquades dan kalium permanganat. Asam oksalat terlebih dahulu dicampur dengan aquades hingga homogen sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pencampuran ketika penambahan kalium permanganat. Ketika larutan yang sudah homogen tadi dicampurkan dengan kalium permanganat warna berubah menjadi ungu setelah itu erlenmayer digoyang-goyangkan agar terjadi perubahan dan tidak terjadinya endapan. Setelah selang beberapa menit terjadi perubahan warna dari ungu menjadi kuning dan lama kelamaan berubah menjadi jernih.

4.2.1    Reaksi pada percobaan

5H2C2O4(aq) + 2KMnO4(l)                     10CO2(g) + 5H2O(l) + 2MnO(s) +  2K+(aq)

Ketika asam oksalat ditambahkan dengan KMnO4 terdapat gelembung-gelembung udara. Galembung-gelembung tersebut adalah gas CO2 (karbon dioksida) yang diahasilkan dari reaksi kalium permanganat (KMnO4) dengan asam oksalat (H2C2O4).

Kalium permanganat (KMnO4) yang semula berwarna ungu menjadi jernih setelah ditambahkan dengan asam oksalat dan didiamkan dalam rentang waktu beberapa menit. Hal ini disebabkan karena kalium permanganat (KMnO4) mengoksidasi asam oksalat menjadi CO2 (karbon dioksida) dan H2O (air), sehingga yang semula kalium permanganat (KMnO4) berwarna ungu dengan asam oksalat maka setelah terjadi reaksi warnanya berubah menjadi jernih yang mana  adalah H2O (air) dan CO2 (karbon dioksida).

4.2.2    Penentu laju reaksi serta fungsi kalium permanganat (KMnO4)

Kalium permanganat berperan sebagai penentu reaksi dalam percobaan. Hal ini terjadi karena kalium permanganat berfungsi sebagai zat pengoksidasi kuat yang dapat mengoksidasi asam oksalat menjadi CO2 dan H2O. Penambahan kalium permanganat (KMnO4) menyebabkan terjadinya reaksi yang disertai dengan meningkatnya suhu, hal ini menunjukkan bahwa reaksinya bersifat eksoterm (melepas panas dari system ke lingkungan), dan panas yang dihasilkan pada reaksi tersebut berbanding lurus dengan volume kalium permanganat (KMnO4) yang ditambahkan. Semakin banyak volume kalium permangantnya maka semakin tinggi pula suhu, begitu juga sebaliknya.

4.2.3    Pengaruh faktor penentu laju reaksi terhadap percobaan

Sifat pereaksi

Sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada juga yang kurang reaktif. Sifat dari KMnO4 sendiri adalah reaktif, sehingga mudah bereaksi dengan H2C2O4.

Konsentrasi pereaksi

Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan tabrakan partikel-partikel penyusun molekul sehingga akan mempercepat reaksi. Hal ini di buktikan dengan semakin kecil selisih jumlah larutan KMnO4 dengan H2C2O4 maka waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi semakin cepat.

Pengaruh suhu

Percobaan kali ini tidak dilakukan variasi suhu, sehingga tidak dapat dibuktikan apakah perbedaan suhu mempengaruhi laju reaksi. Tetapi pada literature dijelaskan bahwa Semakin tinggi suhu maka semakin cepat terjadinya suatu reaksi, begitu juga sebaliknya.

Pengaruh zat lain yang disebut katalis

Percobaan kali ini MnO4- dan KMnO4 bersifat katalis sehingga sebagai katalis warna campuran bening atau kuning. MnO4- merupakan oksidator yang digunakan untuk bereaksi dengan reduktor H2C2O4 dalam suasana asam. Reaksi antara KMnO4 dengan asam oksalat dapat dikatakan sebagai autokatalisator karena ion Mn2+ yang terbentuk sebagai katalis. Kemudian reaksi ini tidak perlu indikator secara khusus untuk menentukan titik ekuivalen karena laju ditentukan dari perubahan warna proses tersebut. Berdasarkan penjelasan dari literatur katalis dapat mempercepat terjadinya reaksi namun katalis tidak ikut bereaksi. Artinya, katalis akan dihasilkan kembali setelah terjadinya reaksi.

4.2.4    Hubungan konsentrasi dengan laju reaksi

Menurut literatur, apabila [A] dan [B] keduanya diperbesar 2x, tampak jumlah partikel A dan B dalam volum tertentu menjadi lebih banyak 2x, jumlah tumbukan efektif juga bertambah, maka laju reaksi makin besar, atau reaksi berlangsung makin cepat. Jika salah satu dari A atau B yang konsentrasinya diperbesar, tentu reaksi juga makin cepat, dengan kata lain karena partikel zat terlarut bertambah, maka jumlah tumbukan efektif antara partikel zat terlarut dengan partikel zat padat pada permukaan makin bertambah, sehingga reaksi makin cepat. Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrasi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.

Setiap perlakuan membutuhkan waktu yang berbeda-beda untuk bereaksi, pada erlenmayer yang pertama yaitu selama 28,4 menit; untuk erlenmeyer kedua waktu yang diperlukan adalah 18,32 menit; untuk erlenmeyer ketiga  waktu yang diperlukan adalah 16,38 menit. Hal ini disebabkan oleh KMnO4 yang merupakan pereaksi yang ada pada erlenmeyer 1 < erlenmeyer 2 < erlenmeyer 3. Dari hasil percobaan terlihat adanya pengaruh besar konsentrasi terhadap kecepatan reaksi. Semakin besar konsentrasi suatu pereaksi, maka kecepatan reaksinya juga semakin besar (reaksi berlangsung lebih cepat). Sesuai dengan pernyataan umum bahwa sebagian besar laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaktan, sehingga dengan konsentrasi pereaksi yang lebih besar reaksi juga akan berlangsung lebih cepat.

4.2.5    Penentuan laju reaksi

Berdasarkan gambaran grafik yang diperoleh adalah nilai R2 untuk [KMnO4] adalah sebesar 0,7153; [KMnO4]2 adalah sebesar 0,5661. Sehingga orde reaksi terhadap oksalat adalah tingkat orde reaksi 1 (tingkat orde reaksi adalah nilai R2 yang paling mendekati 1).Berdasarkan hasil perhitungan orde yang diperoleh pada percobaan ini adalah 1,55.

BAB 5 Penutup

3.1       Kesimpulan

1.   KMnO4 sebagai penentu laju reaksi yang dapat mengoksidasi H2C2O4

2.   Besarnya konsentrasi pereaksi berbanding lurus dengan kecepatan laju reaksi.

3.   Orde reaksinya adalah 1,55

3.2       Saran

Seharusnya praktikan menguasai materi praktikum sebelum melakukan percobaan.

Ketelitian dan kecermatan sangat berpengaruh terhadap hasil pengamatan.

Kebersihan alat menjadi faktor penting dalam mendapatkan data yang lebih akurat.

Reaksi dengan orde satu adalah reaksi dimana laju bergantung pada konsentrasi reaktan yang dipangkatkan dengan bilangan satu. Secara umum, reaksi dengan orde satu dapat diwakili oleh persamaan reaksi berikut :

A ——->  Produk

Laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  – ∆ [A]/∆ t

Laju reaksi juga dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  k [A]

Satuan k dapat diperoleh dari persamaan :  k  = v/[A]  =  M.s^-1/M  =  s^-1 atau  1/s

Dengan menggabungkan kedua persamaan laju reaksi :  – ∆[A]/∆ t  =  k [A]

Penyelesaian dengan kalkulus, akan diperoleh persamaan berikut :

ln  { [A]_t / [A]₀ }=  – kt               atau

ln [A]_t =  – kt  + ln [A]₀

ln  =  logaritma natural (logaritma dengan bilangan pokok e)

[A]₀ =  konsentrasi saat t = 0 (konsentrasi awal sebelum reaksi)

[A]_t =  konsentrasi saat t = t (konsentrasi setelah reaksi berlangsung selama t detik)

Reaksi Orde Dua

Reaksi dengan orde dua adalah reaksi dimana laju bergantung pada konsentrasi satu reaktan yang dipangkatkan dengan bilangan dua atau konsentrasi dua reaktan berbeda yang masing-masing dipangkatkan dengan bilangan satu. Kita hanya akan membahas tipe satu reaktan yang dipangkatkan dengan bilangan dua. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

A ——-> Produk

Laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  – ∆ [A]/∆ t

Laju reaksi juga dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  k [A]²

Satuan k dapat diperoleh dari persamaan :  k  = v / [A]² =  M.s^-1/M² =  s^-1/M atau  1/M.s

Dengan menggabungkan kedua persamaan laju reaksi :  – ∆[A]/∆ t  =  k [A]²

Penyelesaian dengan kalkulus, akan diperoleh persamaan berikut :

1 /  [A]_t =  kt   +   1 / [A]₀

Reaksi Orde Nol

Reaksi dengan orde nol adalah reaksi dimana laju tidak bergantung pada konsentrasi reaktan. Penambahan maupun mengurangan konsentrasi reaktan tidak mengubah laju reaksi. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

A  ——->  Produk

Laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  – ∆ [A]/∆ t

Laju reaksi juga dapat dinyatakan dalam persamaan :  v  =  k [A]⁰ atau  v  =  k

Satuan k dapat diperoleh dari persamaan :  k  = v / [A]⁰ =  v  =  M.s^-1 atau  M / s

Dengan menggabungkan kedua persamaan laju reaksi :  – ∆[A]/∆ t  =  k [A]⁰

Dengan menggabungkan kedua persamaan laju reaksi :  – ∆[A]/∆ t  =  k

Penyelesaian dengan kalkulus, akan diperoleh persamaan berikut :

[A]_t =  -kt  +  [A]₀

Selama reaksi kimia berlangsung, konsentrasi reaktan berkurang seiring peningkatan waktu reaksi. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk membedakan reaksi orde nol, orde satu, dan orde dua adalah melalui waktu paruh. Waktu paruh (t_1/2) adalah waktu yang dibutuhkan agar konsentrasi reaktan menjadi setengah dari konsentrasi semula. Persamaan waktu paruh untuk masing-masing orde reaksi adalah sebagai berikut :

Orde Satu :  t_1/2 =  ln 2 / k  =  0,693 / k   (waktu paruh tidak bergantung pada konsentrasi awal reaktan)

Orde Dua :   t_1/2 =  1 / k.[A]₀ (waktu paruh berbanding terbalik dengan konsentarsi awal reaktan)

Orde Nol :   t_1/2 =  [A]₀ / 2k   (waktu paruh berbanding lurus dengan konsentrasi awal reaktan)

Jembatan Wheatstone merupakan metode untuk mengukur hambatan secara tidak langsung dan lebih teliti bila dibandingkan dengan ohmmeter. Jika pada rangkaian jembatan Wheatstone galvanometernya menunjukkan angka nol, maka perkalian hambatan yang saling berhadapannya sama besar. Jika galvanometer dalam keadaan seimbang (G = 0), berlaku (Cunayah, 2006 : 422).

1Galvanometer adalah suatu alat yang dapat mengukur arus yang sangat kecil. Galvanometer dalam proses pengerjaannya menggunakan arus gulungan putar yangterdiri dari sebuah magnet yang tidak bergerak dan sebuah potongan kawat yang merupakan satubagian yang mudah bergerak dan dilalui arus yang hendak diukur. Pada kapal motor dilengkapi dengan lapis-lapis kutub. Lapis-lapis kutub ini ditempatkan pada sebuah inti dengan lilitan kawat yang dapat diputar dengan bebas melalui sebuah poros. Jika gulungan ini dialiri arus listrik maka akan timbul suatu kekuatan yang berakibat akan memutar gulungan itu srhingga akan membentuk sudut 90  terhadap arah kawat. Kuat arus yang berbeda dalam penghantar itu mempunyai arah mendekati dan menjadi positif.Dengan menggunakan peraturan daya jadi dapat kita ketahui bahwa gulungan tadi berputar menurut arah panah, sehingga jarum penunjuk akan menyimpang ke kanan dari angka nol (Suryanto,1999:4).

Cunayah,Cucun.2006.Fisika.Jakarta:Erlangga.

Suryanto.1999.Pengetahuan Alat Ukur danElektronik.Jakarta:Erlangga.

Jembatan wheaatstone

            Jembatan wheatstone merupakan sebuah metode yang digunakan untuk mengukur hambatan yang belum diketehui. Selain itu jembatan wheatstone digunakan untuk mengoreksi kesalahan yang dapat   rjadi dalam pengukuran hambatan menggunakan hukum ohm. Susunan rangkainjembatan wheatstone ditunjukkan pada gambar.

               

Gambar. Rangkain sederhana jembatan wheatstone

                                                                                                            ( Kamajaya.2007 )

Rangkain jembatan wheatstone

            Pada rangkain, R_X adalah hambatan yang besarnya dapat diubah-ubah dan R₁adlah hambatan yang hendak diukur besarnya. Dengan mengubah-ubah nilai R₁rangkain dapat dibuat setimbang sehingga jarum galvanometer  G menunjukkan angka nol. Pada keadaan tersebut arus yang melalui R₁ dan R_X sama yaitu I₁. Begitupun arus yang melalui R₂ dan R₃ sama yaitu I₂.

            Jadi dalam keadaan setimbang , pada rangkain jembatan wheatstone diperoleh :

            V_ab = V_ad dan V_bc  = V_dc                                            Sehingga didapatkan   =  

                I₁ R_X  = I₂ R₃      =                         R₁ R₃ = R₂ R_x  Atau R₄ = 

            I₁ R₁  = I₂ R₂       =                                                             ( Dudi Indrijit. 2007 )

Jembatan wheatstone

R1, R2 dan R3 merupakan hambatan yang sudah diketahui, sedangkan Rx adalah hambatan yang akan di cari besarnya. Pada keadaan setimbang, galvanometer akan menunjukkan angka nol. Karena tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer tersebut. Dalam keadaan ini berlaku hubungan :

Hambatan listrik merupakan karakteristik suatu bahan pengantar listrik/ konduktor,

yang dapat di gunakan untuk mengatur besarnya arus listrik yang melewati suatu rangkaian.

Hambatan sebuah konduktor di antara dua titik diukur dengan memasang sebuah beda potensial diantara titik-titik tersebut dan membandingkannya dengan arus listrik yang terukur. ( R=V/ I ). Cara pengukuran hambatan listrik dengan voltmeter dan ampermeter dapat menggunakan rangkain sperti gambar :

Gambar. Pengukuran Hambatan cara pertama

                                                                                                ( Vani Sugiyono. 2009 )

Hukum dasar rangkaian listrik yang berhubungan dengan jembatan wheatstone:

·         Hukum ohm

Hukum ohm menyatakan “Jika suatu arus listrik melalui suatu penghantar,maka kekuatan arus tersebut adalah sebanding-larus dengan tegangan listrik yang terdapat diantara kedua ujung penghantar tadi”.

·         Hukum Kirchoff I

Dipertengahan abad 19, Gustav Robert Kichoff (1824-1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian dikenal dengan hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff berbunyi “Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan.”

·         Hukum Kirchoff II

Hukum Kirchoff II berbunyi, “Dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.”

Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak adanya energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut atau dalam arti semua energi bisa digunakan atau diserap.

                                                                                                            ( Ari Damali. 2007 )

D.        Prinsip Kerja Jembatan Wheatstone, yaitu:

1      Hubungan antara resitivitas dan hambatan, yang berarti setiap penghantar memiliki besar hambatan tertentu. Dan juga menentukan hambatan sebagai fungsi dari perubahan suhu.

       Hukum Ohm yang menjelaskan tentang hubungan antara hambatan, tegangan dan arus listrik. Yang mana besar arus yang mengalir pada galvanometer diakibatkan oleh adanya suatu hambatan.

      Hukum Kirchoff 1 dan 2, yang mana sesuai dari hukum ini menjelaskan jembatan dalam keadaan seimbang karena besar arus pada ke-2 ujung galvanometer sama besar sehingga saling meniadakan

E.        Aplikasi Jembatan Wheatstone

Salah satunya adalah dalam percobaan mengukur regangan pada benda uji berupa beton atau baja. Dalam percobaan kita gunakan strain gauge, yaitu semacam pita yang terdiri dari rangkaian listrik untuk mengukur dilatasi benda uji berdasarkan perubahan hambatan penghantar di dalam strain gauge.  Strain gauge ini direkatkan kuat pada benda uji sehingga deformasi pada benda uji akan sama dengan deformasi pada strain gauge.

Seperti kita ketahui, jika suatu material ditarik atau ditekan, maka terjadi perubahan dimensi dari material tersebut sesuai dengan sifat2 elastisitas benda. Perubahan dimensi pada penghantar akan menyebabkan perubahan hambatan listrik, ingat persamaan R = ρ.L/A. Perubahan hambatan ini sedemikian kecilnya, sehingga untuk mendapatkan hasil eksaknya harus dimasukkan kedalam rangkaian jembatan Wheatstone. Rangkaian listrik beserta jembatan Wheatstonenya sudah ada di dalam strain gauge.

                                                                                                     ( D Young Hough. 2003 )

VII.KESIMPULAN

1.      Dalam percobaan ini hambatan yang belum diketehui nilainya yaitu potensiometer yanng disebut hambatan pengganti.

2.      Dalam percobaan kita dapat membuktiksn hubungan rangkaian seri dan paralel.

3.      Dalam percobaan ini didapatkan persen kesalahan dikarenakan kesalahan praktikan ataupun resistansi alat yang sudah berkurang.

4.      Jembatan wheatstone itu merupakan jembatan yang dapat menentukan hambatan dengan prinsip menyeimbangkan kedua komponen dalam suatu sirkuit.

5.      Untuk mengurangi persen kesalahan selalu kalibrasi alat dan bahan yang digunakan.

6.      Dalam prinsip jembatan wheatstone jika nilai R₁ R₄ sama dengan nilai R₂ R₃ maka nilai R₅ yang berada dalam rangkain diabaikan.

7.      Saat rangkain dihubungkan dengan galvanometer untuk mendapatkan nilai hambatan R₄terlebih dahulu diputar potensiometer agar galvanometer menunjukkan angka nol.

8.      Pada saat pengukuran nilis resistor antara teori dan praktek tidak ada persen kesalahan, ini menunjukkan nilai resistansi resistor masih bagus.

9.      Nilai hambatan pengganti setiap percobaan secara teori adalah 200 , 42,55 , dan 940 

10.  Persen kesalahan nilai hambatan pengganti paling besar pada percobaan 1 yaitu 14,8%, namun masih bis adikatakan data benar.

DAFTAR PUSTAKA

Darmali, Ari .2007. Panduan Lengkap Eksperimen Fisika  . Jakarta : Wahya Media.

Hough, D Young . 2003. Fisika Universitas .Jakarta : Erlangga.

Indrijit, Dudi .2007. Mudah dan Aktif Belajar Fisika  .Bandung : PT Setia Purnama.

Young .1999. Cerdas Belajar Fisika . Bndung : Gralindo Media Pratama.

Sugiyono, Vani .2009. FISIKA  . Surabaya : PT. Kawan Pustaka.

Semoga Bermanfaat
Powered by: Zona Intranet
#PaniqueCreats 2017
1