Kimia Fisika III - Inversi Gula

Laporan Resmi Praktikum Kimia Fisika III Inversi Gula

1111 | | | | D E V I T A A Y U U T O M O P U T R I / KD E V I T A A Y U U T O M O P U T R I / KD E V I T A A Y U U T O M O P U T R I / KD E V I T A A Y U U T O M O P U T R I / K B 2 0 0 9 / 0 9 3 2 3 4 2 0 6B 2 0 0 9 / 0 9 3 2 3 4 2 0 6B 2 0 0 9 / 0 9 3 2 3 4 2 0 6B 2 0 0 9 / 0 9 3 2 3 4 2 0 6

I. JUDUL : Inversi Gula II. TANGGAL PERCOBAAN : Rabu, 14 Desember 2011 III. TUJUAN :

Menentukan orde reaksi dari reaksi inversi gula menggunakan polarimeter

IV. TINJAUAN PUSTAKA : Istilah laju atau kecepatan sering dibicarakan dalam pelajaran fisika. Pengertian laju dalam reaksi sebenarnya sama dengan laju pada kendaraan yang bergerak. Reaksi kimia menyangkut perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk), yang dinyatakan dalam persamaan reaksi. Pereaksi (reaktan) Hasil reaksi (produk) Persamaan laju reaksi pertama kali dikemukakan oleh Gulberg dan Wooge dalam hukum Aksi Massa. Mereka menyebutkan laju reaksi pada suatu sistem pada temperatur tertentu berbanding lurus dengan konsentrasi zat yang bereaksi setelah tiap tiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan yang bersangkutan. Dengan cara fisis penentuan konsentrasi dilakukan secara langsung, yaitu berdasar sifatsifat fisis campuran yang dipengaruhi oleh konsentrasi campuran, misalnya daya hantar listrik, tekanan, adsorbsi cahaya, dan sebagainya. Penentuan secara kimia dilakukan dengan menghentikan reakis secara tiba tiba (reaksi dibekukan) setelah selang waktu tertentu, kemudian konsentrasinya dihitung dengan analisis kimia. Laju reaksi akan menurun dengan bertambahnya waktu. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara konsentrasi zat yang tersisa saat itu dengan laju reaksi sehingga dapat dikatakan umumnya laju reaksi tergantung pada konsentrasi awal dari zat zat pereaksi, pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Laju Reaksi atau Persamaan Laju Reaksi m A + n B o C + p D Dalam persamaan laju reaksi dapat dituliskan v = k [A]m [B]n dimana, v = laju reaksi (m/detik) k = konstanta tetapan laju reaksi (L/mol.detik) [A] = konsentrasi zat A (mol/L) [B] = konsentrasi zat B (mol/L) m = tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap A n = tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap B



Tingkat reaksi total adalah jumlah total dari tingkat reaksi semua pereaksi. Tingkat reaksi nol (0) berarti laju reaksi tersebut tidak terpengaruh oleh konsentrasi pereaksi, tetapi hanya bergantung pada harga tetapan laju reaksi (k). harga k tergantung pada suhu, jika suhunya tetap harga k juga tetap. Untuk mengetahui hubungan pereaksi dengan reaktan, digunakan orde reaksi yang diperoleh dari perhitungan konsentrasi sehingga grafik yang diperoleh berbentuk grafik perpangkatan. Harga k tergantung pada tingkat (orde) reaksi totalnya. Apabila ditunjukkan dengan grafik antara laju reaksi terhadap konsentrasi, maka diperoleh grafik sebagai berikut : Orde reaksi nol, Reaksi yang memiliki kecepatan reaksi tetap dan tidak dipengaruhi konsentrasi reaktan. Kecepatan reaksi dipengaruhi / ditentukan oleh intensitas katalis.

Persamaannya :

v = k [x]0 = k

Grafik orde reaksi nol :

Orde reaksi satu, Persamaannya :

v = k [x]1 = k [x] Grafik orde reaksi satu

Orde Reaksi dua, Persamaannya :

v = k [x]2 Grafik orde reaksi dua :

v

[x]

v

[x]

v

[x]



Polarimeter

Polarimetri adalah suatu cara analisa yang didasarkan pada pengukuran sudut putaran (optical rotation) cahaya terpolarisir oleh senyawa yang transparan dan optis aktif apabila senyawa tersebut dilewati sinar monokromatis yang terpolarisir tersebut.

Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terpolarisir. Zat yang optis ditandai dengan adanya atom karbon asimetris atau atom C kiral dalam senyawa organik, contoh : kuarsa ( SiO2 ), fruktosa.

Cahaya monokromatik pada dasarnya mempunyai bidang getar yang banyak sekali. Bila dikhayalkan maka bidang getar tersebut akan tegak lurus pada bidang datar. Bidang getar yang banyak sekali ini secara mekanik dapat dipisahkan menjadi dua bidang getar yang saling tegak lurus. Yang dimaksud dengan cahaya terpolarisasi adalah senyawa yang mempunyai satu arah getar dan arah getar tersebut tegak lurus terhadap arah rambatnya. Prinsip dasar polarimetris ini adalah pengukuran daya putar optis suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran bidang getar sinar terpolarisir oleh senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu : 1. Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran

jarum jam. 2. Levo rotary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan

putaran jarum jam.

Inversi Gula

Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Karbohidrat sangat beranekaragam sifatnya. Misalnya, sukrosa (gula pasir) dan kapas, keduanya adalah karbohidrat. Salah satu perbedaan utama antara pelbagai tipe karbohidrat ialah ukuran molekulnya.

Gula merupakan zat optis aktif. Bila cahaya terpolarisasi linier jatuh pada bahan optis aktif, maka cahaya yang keluar bahan akan tetap terpolarisasi linier dengan arah bidang getar terputar terhadap arah bidang getar semula



Sifat optis aktif zat dispesifikasikan dengan sudut putar jenis.Sudut putar bidang polarisasi sebanding dengan sudut putar jenis dan konsentrasi bila sudut putar jenis diketahui dan sudut putar bidang polarisasi dapat diukur, maka konsentrasi (kadar) zat optis aktif dapat ditentukan (hal ini merupakan prinsip yang digunakan untuk menentukan kadar zat optis

Gula inversi adalah campuran D-glukosa dan D- fruktosa yang diperoleh dengan hidrolisis asam atau enzimatik dari sukrosa. Enzim yang mengkatalis hidrolisis sukrosa disebut invertase,bersifat spesifik untuk ikatan -D-fruktofuranosida dan terdapat dalam ragi dan lebah (madu terutama terdiri dari gula inversi). Berdasarkan teori bahwa mayoritas gula adalah fruktosa dan fruktosa membelokkan cahaya ke kiri. Gula yang terdiri dari Sukrosa maupun Glukosa memutar cahaya ke kanan. Sukrosa memiliki rotasi +66,5 (positif) produk yang dihasilkan glukosa[]= +52,7 dan fruktosa [] = -92,4o mempunyai rotasi netto negatif.Dengan mengetahui pembelokan cahaya yang dihasilkan oleh larutan gula, dapat di analisa jenis/komposisi gula yang ada dalam larutan tersebut

Sudut putar jenis jenis dapat dihitung :

[ ] (gram/ml)kadarx(dm)tabungpanjangdiamatiyangputaran

=

Reaksi inversi gula :

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

Reaksi ini disebut juga orde reaksi satu pseudo.

Orde reaksi dari inverse gula merupakan orde ke satu. Pada reaksi ini laju reaksi hanya tergantung pada satu kosentrasi saja yaitu [C12H22O11] sedangkan H2O tidak berpengaruh dalam reaksi tersebut. Sehingga dapat di rumuskan sebagai berikut

Laju = k [C12H22O11]

Cara Penggunaan Polarimeter

Cara penggunaan berikut adalah cara pada Zeiss Polarimeter, tetapi secara umum cara penggunaan polarimeter manapun adalah sama. Untuk memulai



penggunaan polarimeter pastikan tombol power pada posisi on dan biarkan selama 5-10 menit agar lampu natriumnya siap digunakan. Selalu mulai dengan menentukan keadaan nol (zero point) dengan mengisi tabung sampel dengan pelarut saja. Keadaan nol ini perlu untuk mengkoreksi pembacaan atau pengamatan rotasi optik. Tabung sampel harus dibersihkan sebelum digunakan agar larutan yang diisikan tidak terkontaminasi zat lain. Pembacaan/pengamatan bergantung kepada tabung sampel yang berisi larutan/pelarut dengan penuh. Perhatikan saat menutup tabung sampel, harus dilakukan hati-hati agar di dalam tabung tidak terdapat gelembung udara.

Bila sebelum tabung diisi larutan didapat keadaan terang, maka setelah tabung diisi larutan putarlah analisator sampai didapat keadaan terang kembali. Sebaliknya bila awalnya keadaan gelap harus kembali kekeadaan gelap. Catat besarnya rotasi optik yang dapat terbaca pada skala. Tetapi jangan hanya besar rotasi optiknya, arah rotasinya juga harus dicatat searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Lakukan pembacaan berkali-kali sampai diperoleh nilai yang dapat dirata-ratakan.

V. ALAT dan BAHAN :

ALAT :

Erlenmeyer 1 buah

Pipet tetes 2 buah

Stopwatch 1 buah

Gelas ukur 10ml 1 buah

Gelas kimia 200ml 1 buah

Labu ukur 10ml 1 buah

Polarimeter dan komponennya

BAHAN :

Gula pasir 10 gram

Larutan HCl 2M 10 ml

Aquades



VI. DATA PENGAMATAN :

No Waktu Sudut Polarisasi

1 5 44.35

2 10 31.85

3 15 25.73

4 20 16.49

5 25 10.29

6 30 6.17

7 35 5.15

VII. ANALISIS dan PEMBAHASAN : Orde Satu

Waktu ln Sudut Polarisasi

5 3.792

10 3.461

15 3.247

20 2.802

25 2.331

30 1.819

35 1.638

3.7923.461

3.247

2.802

2.331

1.8191.638

y = -0.0762x + 4.2503

R = 0.9863

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 10 20 30 40

Inversi Gula Orde Satu

t vs ln

ln Sudut Polarisasi

Linear (ln Sudut

Polarisasi)



Orde Dua

Waktu 1/Sudut Polarisasi

5 0.022

10 0.031

15 0.038

20 0.060

25 0.097

30 0.162

35 0.194

Orde Tiga

Waktu 1/(Sudut Polarisasi)2 5 0.000484

10 0.000961

15 0.001444

20 0.003600

25 0.009409

30 0.026244

35 0.037636

0.0220.031 0.038

0.06

0.097

0.162

0.194

y = 0.006x - 0.0333

R = 0.9045

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 10 20 30 40

Inversi Gula Orde Dua

t vs 1/

1/Sudut Polarisasi

Linear (1/Sudut

Polarisasi)



Berdasarkan ketiga grafik di atas, maka dapat dianalisis : 1. Berdasarkan harga R2 yaitu tingkat kemiringan (slope), maka reaksi orde satu

adalah yang paling sesuai untuk kasus inversi gula karena nilai R2 = 0.9863 2. Berdasarkan grafik di atas (orde 1) didapatkan nilai k dari persamaan

y = -0.0762x + 4.2503 Dengan y menyatakan ln dan x menyatakan waktu. Sesuai persamaan reaksi orde 1, bahwa : Ln = -k . t + c

y a x

maka nilai k adalah 0.0762 min-1.

VIII. KESIMPULAN : 1. Besarnya sudut putar dan konsentrasi suatu zat optik aktif dapat ditentukan

dengan menggunakan polarimeter.

2. Reaksi inversi gula adalah reaksi yang berorde satu terhadap konsentrasi gula.

y = 0.0012x - 0.0129

R = 0.7934

-0.01

-0.005

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0 10 20 30 40

Inversi Gula Orde Tiga

t vs 1/ (ln )

1/(Sudut Polarisasi)2

Linear (1/(Sudut

Polarisasi)2)



IX. DAFTAR PUSTAKA : Atkins..P.W. 1990. Kimia Fisika jilid 2 edisi ke empat. Jakarta. : Erlangga Fessenden , Fessenden.1982. Kimia Organik edisi ketiga jilid 2.Jakarta Erlangga.

Reski Wahyudi, Udin.2011.Polarimeter.http://www. blogspot.com (Diakses pada tanggal 18 Desember 2011)

Suyono dan Bertha Yonata.2011.Panduan Praktikum Kimia Fisika III.Laboratorium Kimia Fisika, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Surabaya:Surabaya.

Documents

Kimia Fisika III - Inversi Gula