PENENTUAN LAJU REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI PENYABUNAN ETIL ASETAT

Dian Mustikasari, Agnes IkawatiLaboraturium Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 2 Sekaran Gunungpati 50229, Semarang, Indonesia mustikadian94@gmail.com, 085712399023

Abstrak

Percobaan penetuan laju reaksi dan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat bertujuan untuk membuktikan bahwa reaksi penyabunan etil asetat merupakan reaksi orde dua. Penentuan ini dilakukan dengan metode titrasi. Titrasi dilakukan pada beberapa variasi waktu yaitu pada menit ke-0, 3, 8, 15, 25, 40, 65 terhitung ketika NaOH bereaksi dengan etil asetat. Percobaan ini berlaku pada kondisi dimana semua larutan berada pada konsentrasi yang sama dimana x/a(a-x) = kt. Larutan NaOH mempunyai konsentrasi 0,0209 M, larutan HCl 0,0178 M dan larutan etil asetat 0,02 M. Berdasarkan data didapatkan perhitungan konsentrasi NaOH yang bereaksi berturut-turut adalah 0,011572; 0,011577; 0,011582; 0,011611; 0,011507 dan 0,011503 M. Konstanta laju reaksi diperoleh dari grafik x/a(a-x) terhadap waktu (t) adalah 0,026. Sehingga dapat disimpulkan bahwa garis lurus yang terbentuk pada grafik menujukkan reaksi penyabunan etil asetat dan ion hidroksida merupakan reaksi orde dua. Laju reaksi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi dari spesi yang bereaksi, temperature, ada tidaknya katalis dan sifat dari rekatan sendiri.

Kata kunci: laju reaksi; penyabunan etil asetat; tetapan laju reaksi;; titrasi

Abstract

The determination of reaction rate and reaction rate constant experiment of ethyl acetate saponification in order to prove that ethyl acetate saponification reaction is the second order reaction. The determination was done by titration method. The titration was done on some variation of time at the 0th, 3rd, 8th, 15th, 40th, and 65th minutes counted NaOH is react with ethyl acetate. This experiment is applied at certain condition when all of the solution is having a same concentration where, x/a(a-x) = kt. The NaOH solution was made have concentration 0,0209 M, HCl was standaridized have oncentration 0,0178 M and the ethyl acetate have concentration 0,02 M. The calculation based on data of the NaOH concentration that reacted …ly is 0,011572; 0,011577; 0,011582; 0,011611; 0,011507 and 0,011503 M. the constant of reaction rate was get from the graph of x/a(a-x) against time is 0,026. Then, it can be concluded that the straight line will be formed on the graph show as the ethyl acetat saponification reaction with hydroxide ions is the second order reaction. The reaction rate can be influenced by some factor is the concentration of the reactant, temperature, the presence of catalyst and the reactant characteristic.

Keywords: ethyl acetat saponification; reaction rate; reaction rate constant; titration

Pendahuluan

Percobaan penentuan laju reaksi dan konstanta laju reaksi ini dilakukan dengan

tujuan untuk menunjukkan bahwa reaksi saponifikasi etil asetat oleh ion hidroksida adalah

reaksi orde dua. Selain itu juga untuk menentukan konstanta laju reaksinya. Menurut

Pahari (2006), laju reaksi merupakan perubahan konsentrasi dari reaktan atau produk tiap

satuan waktu. Sedangkan konstanta laju reaksi merupakan laju reaksi ketika konsentrasi

reaktan bersatu. (Upadhyay: 2007)

Setiap reaksi mempunyai laju atau kecepatan. Ada reaksi yang berlangsung cepat

dan ada juga reaksi yang berlangsung sangat lambat. Ilmu yang mempelajari tentang laju

reaksi dan mekanisme reaksi dikenal sebagai kinetika kimia. Laju reaksi adalah sebuah

variabel yang bergantung pada konsentrasi dari spesi yang bereaksi, suhu, ada tidaknya

katalis, dan sifat dari reaktan itu sendiri. (Hein, 2011).

Laju reaksi yang sederhana dapat ditentukan oleh persamaan stoikiometri.

Sebaliknya, ada laju reaksi yang bersifat kompleks yang tidak dapat ditentukan oleh reaksi

stoikiometri (Connors,1990). Laju reaksi tersebut apabila diberi katalis asam dapat

menjadi lebih cepat (Chang, 2005).

Laju reaksi sering dituliskan dengan persamaan k[A]n[B]m, dimana konstanta k

(disebut sebagai konstanta laju reaksi spesifik atau konstanta laju reaksi) tidak bergantung

pada konsentrasi dari semua spesi. Eksponen n dan m disebut dengan orde reaksi untuk

masing-masing komponen A dan B, sedangkan penjumlahan dari n dan m disebut sebagai

orde reaksi keseluruhan.Ada beberapa orde reaksi, meliputi reaksi orde satu, reaksi orde

dua, reaksi orde tiga, dan reaksi orde pseudo. (Remington: 2006)

Salah satu contoh reaksi orde dua adalah reaksi hidrolisis etil asetat pada kondisi

basa, atau biasa disebut dengan reaksi saponifikasi etil asetat. Reaksi yang berlangsung

adalah sebagai berikut:

CH3COOC2H5 + OH- CH3COO- + C2H5OH

Penentuan tetapan laju reaksi dari reaksi tersebut dapat ditentukan dengan metode titrasi,

konsentrasi dari ion hidroksida yang tersisa, yang tidak bereaksi pada saat reaksi

berlangsung. Data tersebut dan konsentrasi awal etil asetat dan ion hidroksida dapat

digunakan untuk menentukan konstanta laju reaksi (Remington, 2006).

Laju reaksi = k [CH3COOC2H5][OH-]

Persamaan yang dapat digunakan dalam menentukan laju reaksi orde dua adalah

t=1k [ 1

a−x−1

a ]t= x

ka(a−x )

k= xta(a−x )

kt= xa (a−x)

(Florence: 2011)

Persamaan-persamaan di atas dapat membentuk persamaan y = mz + b. Jika sebuah

reaksi merupakan reaksi orde 2, maka grafik x

a(a−x ) versus t akan membentuk garis

linear. Jika garis lurus terbentuk, maka itu membukatikan bahwa reaksi tersebut benar-

benar reaksi orde dua, dengan konstanta laju reaksi yang didapatkan dari kemiringan garis

tersebut. (Moore: 2010)

Metode

Bahan yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah NaOH p.a padat dari Merck,

larutan etil asetat pekat 10 M, larutan HCl 12 M, dan indicator fenolphtalein. Alat yang

digunakan seperti gelas arloji, labu ukur 250, 200, 100 ml, pipet ukur 1 ml, pipiet volume

10 ml, spatula, ball pipette, stopwatch, pengaduk, corong, botol semprot, Erlenmeyer

Duran 250 ml, 600 ml, buret 25 ml, baskom, klem, statif, dan thermometer.

Untuk titrasi dan campuran dalam larutan, NaOH 0,02 M dibuat dalam 0,367 gram

untuk dilarutkan dalam 450 ml aquades yang mana diperlukan untuk titrasi sebanyak 200

ml NaOH dan 250 ml untuk campuran etil asetat. Larutan etil asetat 0,02 M dibuat

sebanyak 200 ml, dan larutan HCl 0,02 M sebanyak 200 ml. Untuk proses standarisasi

menggunakan 10 ml larutan HCl dengan NaOH titran.

Metode titrasi merupakan salah satu cara untuk dapat menentukan laju reaksi dan

konstanta laju reaksi. Oleh karena itu, dalam praktikum ini dilakukan penyamaan suhu

terlebih dahulu anatar NaOH 250 ml dengan 200 ml etil asetat. Kedua botol diletakkan

dalam wadah terbuka (baskom) yang diisi air, kemudian didapatkan temperaturnya adalah

26oC. setelah temperature sama, kedua larutan dicampur, pada detik pertama dicampur

inilah stopwatch mulai berjalan karena keduanya mulai bereaksi. Tiga menit pertama

setelah reaksi berlangsung (stopwatch tetap berjalan) 10 ml campuran NaOH dan etil

asetat diambil menggunakan pipet volume 10 ml, kemudian campurkan pada 20 ml larutan

HCl yang telah disiapkan pada tabung Erlenmeyer. Tambahkan beberapa tetes indicator

fenolphtalein. Kelebihan HCl pada reaksi akan dinetralisir oelh NaOH titran sampai warna

berubah menjadi merah muda. Langkah ini diulangi hingga menit ke-8, 15, 25, 40, 65

setelah reaksi dimulai. Maka akan didapatlkan beberapa data untuk penentuan laju.

Dari data yang diperoleh akan didapatkan banyak mol NaOH awal yang bereaski

dengan etil asetat dan konsentrasi NaOH yang mana dapat digunakan untuk menentukan

tetepan laju dengan membentuk grafik x/a(a-x) terhadap t. konstanta lju reaksi adalah

slope (Kemiringan) dari grafik tersebut. Garis lurus yang terbentuk pada grafik x/a(a-x)

terhadap t yang menunjukkan bahwa proses penyabunan etil asetat denagn ion hidroksida

merupaka reaksi orde dua.

Hasil dan Pembahasan

Dibutuhkan NaOH sebanyak 8,5 ml pada proses standarisasi HCl sehingga

didapatkan molaritas HCl adalah 0,0178 M. Volume NaOH yang diperlukan untuk titrasi

pada proses penyabunan etil asetat dapat dihitung berdasarkan reaksi :

CH3COOC2H5 + NaOH campuran CH3COONa + C2H5OH

NaOH sisa + HCl awal NaCl + H2O

HCl sisa + NaOH titran NaCl + H2O

Dimana didapatkan data dari hasil percobaan adalah volume NaOH pada menit ke-

0, 3, 8, 15, 25, 40, 65 secara berturut-turut adalah 14,2; 16,2; 16,3; 16,4; 17,0; 14,8 dan

14,7 ml. Data ini dapat diolah untuk mengetahui banyak mol NaOH yang bereaksi dan

konsentrasi NaOH untuk menghitung besarnya laju pada praktikum tersebut.

Prinsip praktikum ini adalah larutan NaOH berlebih bereaksi dengan etil asetat

ketika kedua larutan, sisa NaOH akan bereaksi dengan larutan asam berlebih yaitu HCl

yang telah ditambahkan oleh pp indicator. Sisa HCl itu lah yang nanti akan bereaksi

dengan larutan NaOH titran. Sehingga dapat diketauhui jumlah mol HCl sisa dari volume

NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan HCl.

Penentuan molaritas NaOH yang bereaksi didapatkan dari jumlah mol NaOH awal

yang bereaksi berdasarkan hsil perhitungan data pengamatan. Hasil perhitungan dapat

dilihat pada tabel 1 dan 2.

Tabel 1. Penentuan mmol NaOH yang bereaksi

Waktu V NaOH titran mmol NaOH titran Mmol HCl reaksi = mmol NaOH reaksi

(ml) = mmol HCl sisa

(mmol)

mmol NaOH sisa

(mmol)

(mmol)

Menit ke-3 16,2 0,33858 0,01742 5,20758

Menit ke-8 16,3 0,34067 0,01533 5,20967

Menit ke-15 16,4 0,34276 0,01324 5,21176

Menit ke-25 17,0 0,3553 0,0007 5,2243

Menit ke-40 14,8 0,30932 0,04668 5,17832

Menit ke-65 14,7 0,30723 0,04877 5,17632

Tabel 2. Penentuan Molaritas NaOH yang bereaksi

Waktu (s) Molaritas NaOH yang bereaksi (M)

180 0,011572

480 0,011577

900 0,011582

1500 0,011611

2400 0,011507

3900 0,011503

Dari tabel 1 dan 2 dapat terlihat bahwa volume NaOH yang bereaksi cenderung

mengalami kenaikan sebanding dengan waktu pencampuran. Hal ini disebabkan semakin

lama larutan NaOH dan etil asetat bercampur, semakin banyak pula NaOH titran yang

dibutuhkan untuk menetralkan HCl sisa.

Untuk mengetahui besar laju pada reaksi dapat dihitung berdasarkan rumus berikut,

pada kondisi dimana kedua larutan mempunyai konsentrasi yang sama (Flourence: 2011).

k=1t

.x

a (a−x)

xa(a−x )

=k .t

Dimana a merupakan konsentrasi awal etil asetat, x merupakan konsentrasi NaOH yang

bereaksi dan t merupakan waktu dalam satuan detik. Data-data tersebut dapat dilihat dalam

tabel 3.

Tabel 3. Hasil persamaan reaksi orde dua

t (s) a (M) x x/a(a-x) k

180 0,02 0,011572 68,652112 0,381401

480 0,02 0,011577 68,722545 0,143172

900 0,02 0,011582 68,793062 0,076437

1500 0,02 0,011611 69,203719 0,046136

2400 0,02 0,011507 67,744024 0,028227

3900 0,02 0,011503 67,688596 0,017356

180 480 900 1500 2400 39000.000000

20.000000

40.000000

60.000000

80.000000

100.000000

120.000000

Penentuan Konstanta Laju ReaksiLinear x/a(a-x)

Grafik 1. Grafik x/a(a-x) terhadap waktu

Tabel 3 memperlihatkan harga k yang berbanding terbalik dengan pertambahan

waktu. Dari grafik dapat dilihat bahwa kemiringan dari grafik tersebut adalah 0,026. Hal

ini berarti konstanta laju reaksinya adalah. Reaksi penyabunan etil asetat dengan ion

hidroksida termasuk reaksi orde dua karena garis yang terbentuk adalah garis lurus dengan

kemiringan tertentu (Moore: 2010).

Kesimpulan

Dari percobaan ini didapatkan bahwa penentuan laju reaksi dan konstanta laju reaksi

penyabunan etil asetat dengan ion hidroksida adalah reaksi orde dua yang mana

x/a(a-x)

waktu (s)

merupakan hasil dari grafik x/a(a-x) terhadap t membentuk garis lurus dengan kemiringan

adalah harga k = 0,026.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar : Konsep-konsep Inti. Jakarta:Erlangga, ed.2

Connors, Kenneth A. 1990. Chemical Kinetics: The Study of Reaction Rate in Solution.

Winconsin : VCH Publishers, Inc.

Florence, Alexander T dan David Attwood. 2011. Physiochemical Principles of Pharmacy.

London: Pharmaceutical Press.

Hein, Morris. 2011. Introduction to Chemistry. Louisiana : John Wiley and Sons, Inc, ed

13.

Moore, John W, dkk. 2010. Principles of Chemistry: The Molecular Science. Belmont: Cengage

Learning.

Pahari, A. K. dan Chauhan B. S. 2006. Engineering Chemistry. New Delhi: Laxmi Publication.

Remington, Joseph P. 2006. The Science and Practice of Phamacy. Philadelphia: Lippincott

Williams & Wilkins.

Upadhyay, Santosh K. 2007. Chemical Kinetics and Reaction Dynamics. New York: Springer.