PENENTUAN KINETIKA ESTER SAPONIFIKASI DENGAN METODE KONDUKTOMETRI PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM ENERGETIKA DAN KINETIKA PERCOBAAN 2 PENENTUAN KINETIKA ESTER SAPONIFIKASI DENGAN METODE KONDUKTOMETRI Disusun oleh : Mutmainna (105119001) Asisten Praktikan : Stanislaus Axel Ajipratama DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS PERTAMINA 10 November 2021 I. TUJU...

Description

Accelerat ing t he world's research.

PENENTUAN KINETIKA ESTER SAPONIFIKASI DENGAN METODE KONDUKTOMETRI Mutmainna Salam Mutmainna

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

LAPORAN PRAKT IKUM KESET IMBANGAN KIMIA KINET IKA REAKSI ORDE 2 suci aulia rahmawat i

. Cont inuous St irred Tank React or (CST R) Polar Light Yehet LAPORAN RESMI KIMIA KINET IKA Reaksi Hidrolisis Et il Aset at dengan NaOH (Penent uan Konst ant a Laj… muhamad ampri

LAPORAN PRAKTIKUM ENERGETIKA DAN KINETIKA PERCOBAAN 2 PENENTUAN KINETIKA ESTER SAPONIFIKASI DENGAN METODE KONDUKTOMETRI

Disusun oleh : Mutmainna (105119001) Asisten Praktikan : Stanislaus Axel Ajipratama

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS PERTAMINA

10 November 2021

I.

TUJUAN Tujuan praktikum ini adalah untuk menentukan order reaksi dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri, menghitung konstanta laju reaksi pada suhu kamar, 40 oC, 50oC dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri, dan menghitung energi aktivasi dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri

II.

DASAR TEORI Saponifikasi atau reaksi penyabunan merupakan proses hidrolisis basa kuat terhadap lemak. Basa kuat NaOH dan etil asetat merupakan prekursor yang sering digunakan dalam proses saponifikasi. Ketika mereaksikan keduanya, akan menghasilkan produk samping berupa gliserol. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. CH3COOC2H5(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + C2H5OH(aq) Laju

reaksi

dapat

dinyatakan

sebagai

laju

berkurangnya

pereaksi/laju bertambahnya produk. Beberapa faktor yang mempengaruhi besar laju reaksi diantaranya konsentrasi reaktan. luas permukaan, tekanan, temperatur, dan adanya katalis (Bitar, 2019). Selain laju reaksi, dipelajari juga orde reaksi. Orde reaksi dinyatakan sebagai penjumlahan pangkat pada faktor konsentrasi dalam persamaan hukum laju. Orde reaksi tidak selalu sama dengan koefisien stoikiometri (Susianto, 2018) Formula yang digunakan untuk mencari nilai orde pada orde 1, orde 2. dan orde 3 adalah sebagai berikut. a. Orde satu •

A → produk In (ꭤ-x) = -kt + lnꭤ

b. Orde dua •

A + B → produk

•

kt = ꭤ−xlnꭤ (b−x)

1

𝑏(ꭤ−x)

2A → produk

1

1

kt = ꭤ−x-ꭤ c. Orde tiga •

A + B + C → produk 1 1 = 𝑘𝑡 − (ꭤ − x)2 2ꭤ2

(Tim Penyusun Modul Praktikum Kimia Energetika Kinetika, 2020)

Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang didasarkan oleh daya hantar listrik dalam suatu larutan sedangkan Konduktivitas adalah ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik (Khopkar, 2003). Untuk reaksi saponifikasi, mengikuti reaksi orde dua. sehingga formulasinya nya dihitung dengan : 1 1 = 𝑘𝑡 + 𝛬𝑡 − 𝛬∞ 𝛬0 − 𝛬∞ 𝐸

𝑘 = 𝐴ⅇ 𝑅𝑇

ln 𝑘 = ln 𝐴 −

(Tim Penyusun, 2020).

III.

𝐸𝑎 𝑅𝑇

METODOLOGI 3.1. Alat Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah labu ukur 250 ml, gelas kimia 250 ml, 500 ml, erlenmeyer 100 ml, gelas ukur 100 ml, pipet ukur 25 ml, pipet ukur 5 ml, pipet tetes, filler, thermometer, kaca arloji, batang pengaduk, magnetic stirrer, stopwatch, buret, hotplate, botol semprot, statif dan klem 3.2. Bahan Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah NaOH, etil asetat, asam oksalat, dan aquades

3.3.

Cara Kerja

Larutan NaOH 1 M dibuat pada labu ukur 250 ml dan dibakukan dengan asam oksalat (duplo)

Larutan NaOH diambil 12,5 mL dan diencerkan hingga volume 500 mL

Etil asetat pekat diambil 1,2 mL dan diencerkan hingga volume 500 ml

100ml NaOH dan 100 ml etil asetat hasil pengenceran dibuat pada suhu kamar, 40oC, 50oC

100 ml NaOH dan 100 ml etil asetat hasil pengenceran dicampurkan

Daya hantar diukur setiap 30 detik selama 5 menit

Data 𝛬𝑡

Setelah 5 menit, dibiarkan 30 menit sebagai nilai

𝛬∞

Data 𝛬∞

Prosedur diulangi pada suhu 40 C dan 50 C o

o

IV. Data Pengamatan dan Perhitungan 4.1 Data Pengamatan Tabel 4.1.1 Data Pengamatan Konduktivitas

Waktu (s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

Ʌt

Ʌt

Ʌ∞

Ʌt - Ʌ∞

(mS) 1,6596 1,5978 1,5378 1,5222 1,5084 1,4838 1,4814 1,4718 1,4484 1,419

(μS) 1659,6 1597,8 1537,8 1522,2 1508,4 1483,8 1481,4 1471,8 1448,4 1419

(μS) 1127 1127 1127 1127 1127 1127 1127 1127 1127 1127

(μS) 532,6 470,8 410,8 395,2 381,4 356,8 354,4 344,8 321,4 292

1/ Ʌt - Ʌ∞ 0,001877582 0,002124044 0,002434275 0,002530364 0,002621919 0,002802691 0,00282167 0,002900232 0,003111388 0,003424658

Grafik 4.1.1 Data Hantar pada Suhu 25,4oC 0,004 0,0035

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,003

0,0025 0,002 y = 5E-06x + 0,0019 R² = 0,9551

0,0015 0,001 0,0005

0 0

50

100

150

200

250

300

350

Waktu

Penentuan Nilai Konstanta pada Suhu 25,4oC y = 5 x 10-6x+0,0019 sehingga, k = 5 x 10-6 Tabel 4.1.2 Data Pengamatan Konduktivitas Ʌt Ʌt Waktu (s) (mS) (μS) 1,5972 1597,2 30 1,5402 1540,2 60 1,4682 1468,2 90 1,4568 1456,8 120 1,4328 1432,8 150

Ʌ∞

Ʌt - Ʌ∞

(μS) 1160 1160 1160 1160 1160

(μS) 437,2 380,2 308,2 296,8 272,8

1/ Ʌt - Ʌ∞ 0,002287283 0,002630195 0,003244646 0,003369272 0,003665689

1,4184 1,4142 1,3944 1,3752 1,3656

180 210 240 270 300

1418,4 1414,2 1394,4 1375,2 1365,6

1160 1160 1160 1160 1160

258,4 254,2 234,4 215,2 205,6

0,003869969 0,00393391 0,004266212 0,00464684 0,004863813

Grafik 4.1.2 Daya Hantar pada Suhu 39,8oC 0,006

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,005 0,004 0,003 y = 9E-06x + 0,0022 R² = 0,9741

0,002 0,001 0 0

50

100

150

200

250

300

Waktu

Penentuan Nilai Konstanta pada Suhu 39,8oC y = 9 x 10-6x +0,0022 sehingga, k = 9 x 10-6 Tabel 4.1.3 Data Pengamatan Konduktivitas Ʌt Ʌt Waktu (s) (mS) (μS) 1,5588 1558,8 30 1,4886 1488,6 60 1,473 1473 90 1,4658 1465,8 120 1,4316 1431,6 150 1,4172 1417,2 180 1,407 1407 210 1,3896 1389,6 240 1,374 1374 270 1,3518 1351,8 300

Ʌ∞

Ʌt - Ʌ∞

(μS) 1249 1249 1249 1249 1249 1249 1249 1249 1249 1249

(μS) 309,8 239,6 224 216,8 182,6 168,2 158 140,6 125 102,8

1/ Ʌt - Ʌ∞ 0,003227889 0,004173623 0,004464286 0,004612546 0,005476451 0,005945303 0,006329114 0,007112376 0,008 0,009727626

350

Grafik 4.1.3 Daya Hantar pada Suhu 50,40C 0,012

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,01 0,008 0,006 0,004

y = 2E-05x + 0,0024 R² = 0,9462

0,002

0 0

50

100

150

200

Waktu

o

Penentuan Nilai Konstanta pada Suhu 50,4 C y = 2 x 10-5x + 0,0024 sehingga, -5 k = 2 x 10

Tabel 4.1.4 1/T versus lnk Suhu (K) k 298,400 5 x 10-6 312,800 9 x 10-6

1/T 0,003351206

ln k -12,20607265

0,003196931

-11,61828598

322,400 2 x 10-5

0,003101737

-10,81977828

Grafik 4.1.4 I/T vs lnk -10,6 0,00305 0,0031 0,00315 0,0032 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 -10,8 -11

lnk

-11,2 -11,4 -11,6 -11,8 -12

-12,2 -12,4

y = -5389,5x + 5,788 R² = 0,9509

1/T

y = -5389,5x + 5,788 Ea/R = 5389,5 Ea = 44808,303 J/mol 44,808303 kJ/mol

250

300

350

4.2.

Perhitungan 4.2.1. Pembakuan NaOH Titrasi Ke

Massa Asam Oksalat 0,315 0,315

1 2

•

M NaOH

M NaOH rata-rata

% Error

5 5

0,9994 0,9994

0,9994 0,9994

0,06 0,06

𝐻2 𝐶2 𝑂4 . 2𝐻2 𝑂 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4 + 4𝐻2 𝑂

Sehingga, MNaOH=

Volume NaOH

2𝑥

MNaOH1=

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑀𝑟 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡 2𝑥 2𝑥

𝑀𝑟 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻

0,315 𝑔𝑟𝑎𝑚 126,07 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙 5 𝑥 10−3 𝐿

MNaOH1= MNaOH1 = 0,9994 M •

MNaOH2=

2𝑥

2𝑥

• •

4.3.

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑀𝑟 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑜𝑘𝑠𝑎𝑙𝑎𝑡

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻

0,315 𝑔𝑟𝑎𝑚 126,07 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙 5 𝑥 10−3 𝐿

MNaOH2= MNaOH2 = 0,9994 M MNaOH rata-rata = (MNaOH1 + MNaOH2)/2 = (0,9994 M+0,9994M)/2 = 0,9994 M % Error =

|0,9994−1| 1

x 100% = 0,06%

Pembahasan Praktikum Penentuan Kinetika Ester Saponifikasi bertujuan untuk

menentukan order reaksi dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri, menghitung konstanta laju reaksi pada suhu kamar, 40oC, 50oC dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri, dan menghitung energi aktivasi dari reaksi saponifikasi ester asetat dengan basa NaOH menggunakan metode konduktometri. Bahan yang digunakan adalah basa NaOH dengan etil asetat. Reaksi dimulai dengan melakukan pembakuan NaOH menggunakan asam oksalat dihidrat. Tahap ini perlu dilakukan untuk mengetahui konsentrasi sebenarnya dari basa kuat NaOH mengingat NaOH merupakan standar sekunder yang bersifat higroskopis (Harvey, 2000). Titrasi dilakukan secara duplo agar lebih akurat, Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah

𝐻2 𝐶2 𝑂4 . 2𝐻2 𝑂 + 2𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4 + 4𝐻2 𝑂

Setelah melakukan pengolahan data, diperoleh konsentrasi basa NaOH sebenarnya sebesar 0,9994 M (terdapat persen error sebesar 0,06%). Indikator titik akhir titrasi terlihat dengan adanya perubahan warna dari bening menjadi pink seulas. NaOH yang memiliki konsentrasi 0,9994 M tersebut kemudian diencerkan dari 12,5 ml hingga volume total 500 ml. Kemudian disiapkan sebanyak 100 ml. Begitupun dengan etil asetat, sampel etil asetat oekat diencerkan dari volume 1,2 ml hingga volume total 500 ml, kemudian disiapkan sebanyak 100 ml. Langkah selanjutnya melakukan pencampuran terhadap kedua larutan yang telah disiapkan sebelumnya. NaOH sebanyak 100 ml dicampurkan dengan etil asetat sebanyak 100 ml kemudian dilakukan pengukuran nilai daya hantar, pengukuran dilakukan setiap 30 detik selama 5 menit. Setelah selesai, dibiarkan selama 30 menit kemudian dihitung nilai daya hantarnya sebagai 𝛬∞. Prosedur ini diulangi pada suhu 40oC dan 50oC. Untuk memudahkan menjaga suhu, sebaiknya digunakan termometer saat pelaksanaan praktikum ini. Reaksi antara basa kuat NaOH dan etil asetat ditunjukkan oleh reaksi berikut. CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH

Setelah melakukan pengukuran diperoleh grafik seperti di bawah ini

Grafik 4.1.1 Data Hantar pada Suhu 25,4oC 0,004 0,0035

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,003 0,0025 0,002 y = 5E-06x + 0,0019 R² = 0,9551

0,0015 0,001 0,0005 0 0

50

100

150

200

Waktu

250

300

350

Grafik 4.1.2 Daya Hantar pada Suhu 39,8oC 0,006

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,005 0,004 0,003

y = 9E-06x + 0,0022 R² = 0,9741

0,002 0,001 0 0

50

100

150

200

250

300

350

Waktu

Grafik 4.1.3 Daya Hantar pada Suhu 50,40C 0,012

1/ Ʌt - Ʌ∞

0,01

0,008 0,006

y = 2E-05x + 0,0024 R² = 0,9462

0,004 0,002 0

0

50

100

150

200

250

300

Waktu

Dari hasil ploting grafik tersebut, terlihat bahwa nilai konduktivitas menurun seiring waktu. Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang didasarkan oleh daya hantar listrik dalam suatu larutan (Khopkar, 2003). Hal ini menjadikan daya hantar listrik dalam larutan tersebut semakin menurun seiring meningkatnya waktu yang digunakan dalam pengukuran. Ion dalam larutan, dalam hal ini ion OH- dari basa kuat NaOH semakin lama akan tergantikan dengan ion lain, yaitu ion CH3COO- yang berasal dari etil asetat. Selain itu, dapat diperhatikan pula bahwa seiring terjadi peningkatan suhu dari suhu kamar ke suhu 40oC dan 50oC terlihat nilai konduktivitas menurun. Hal ini dapat dijelaskan bahwa reaksi saponifikasi antara basa kuat NaOH dan etil asetat ini merupakan reaksi endotermik. Berikut reaksinya CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (endotermik)

350

Berdasarkan prinsip Le Chatelier, saat terjadi peningkatan suhu maka sistem akan mendukung reaksi untuk maju sehingga memicu pembentukan produk. Saat terjadi pembentukan produk, secara kimia ion OH- akan berkurang dikarenakan reaksi cenderung membentuk produk ion CH 3COO-. Tak hanya berpengaruh pada pembentukan produk, peningkatan suhu pada reaksi endotermik juga meningkatkan nilai k, sesuai dengan pengolahan data yang telah dilakukan berikut ini. Suhu (K)

k

1/T

ln k

298,400

5 x 10-6

0,003351206

-12,20607265

312,800

9 x 10-6

0,003196931

-11,61828598

322,400

2 x 10-5

0,003101737

-10,81977828

Untuk memperoleh nilai 𝛬∞ , reaksi dibiarkan selama 30 menit

kemudian dilakukan pengukuran. Data 𝛬𝑡 𝑑𝑎𝑛 𝛬∞ yang diperoleh pada

percobaan ini kemudian di-ploting sehingga diperoleh grafik 1/ 𝛬𝑡 − 𝛬∞

terhadap waktu pengukuran. Hasil ploting pada suhu 25,4oC menghasilkan

nilai y = 5 x 10-6x+0,0019 sehingga diperoleh nilai k sebesar 5 x 10-6. Hasil ploting pada suhu 39,8oC menghasilkan nilai y = 9 x 10-6x +0,0022 sehingga diperoleh nilai k sebesar 9 x 10-6. Hasil ploting pada suhu 50,4oC menghasilkan nilai y = 2 x 10-5x + 0,0024 sehingga diperoleh nilai k sebesar 2 x 10-5. Perhitungan nilai energi aktivasi dilakukan dengan menggunakan nilai k yang diperoleh, di-plotkan grafik 1/T versus ln k sehingga diperoleh persamaan y = -5389,5x + 5,788. Perhitungan dilanjutkan dengan mengalikan nilai 5389,5 dengan nilai R sehingga dapat ditentukan bahwa nilai energi aktivasi yang diperoleh sebesar 44,8 kJ/mol.

V.

KESIMPULAN 1. Orde reaksi reaksi saponifikasi dari basa NaOH dengan etil asetat adalah orde dua. Nilai k pada 25,4oC sebesar 5 x 10-6. Nilai k pada 39,8oC sebesar 9 x 10-6. Nilai k pada 50,4oC sebesar 2 x 10-5. Energi aktivasi yang diperoleh sebesar 44,8 kJ/mol.

VI.

REFERENSI

Bitar, 2019. Laju Reaksi : Pengertian, Rumus , Contoh Soal, dan Faktor yang Mempengaruhi. [Online]. Available at: www.gurupendidikan.co.id/lajureaksi/ Susianto, N. 2018. Laju Reaksi. [Online]. Available at : https://studiobelajar.com. Khopkar, S.M., & Saptohardjo, A. (2003). Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerbit Universitas Indonesia. UI Press Tim Penyusun Modul Praktikum Kimia Energetika. (2020). Penentuan Kinetika Ester Saponifikasi dengan Metode Konduktometri. Jakarta Selatan : Universitas Pertamina

Makassar, 10 November 2021 Analis

Tanda Tangan Praktikan

Stanislaus Axel Ajipratama

Mutmainna...