Penentuan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat

Kiki Setyandari, Yuliartika Nursa’diyah

Lab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 2 Sekaran Gunungpati Semarang, Indonesia Kode Pos 50229

Kiki.kansa@gmail.com, 085742996094

Abstrak

Percobaan penentuan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi orde dua dan menentukan tetapan orde reaksi. Percobaan ini menggunakan metode titrasi sebab metode ini lebih mudah diaplikasikan di laboratorium. Prinsip dari percobaan ini adalah reaksi penyabunan (saponifikasi) yang didalamnya terdapat penetralan asam basa. Dalam percobaan ini etil asetat dicampur dengan NaOH pada suhu yang sama, kemudian ditambahkan larutan HCl. Larutan HCl digunakan untuk penetral NaOH sisa reaksi antara etil asetat dengan NaOH. Setelah itu larutan HCl sisa tersebut dititrasi dengan NaOH sehingga diketahui NaOH sisa reaksi penyabunan. Titrasi dilakukan 16 kali yaitu 8 kali secara duplo, dengan variasi waktu pencampuran etil asetat dan NaOH pada 0 menit, 3 menit, 8 menit, 15 menit, 25 menit, 40 menit, dan 65 menit. Dari hasil dan analisis data diperoleh bahwa volume NaOH yang digunakan semakin naik seiring lamanya waktu pencampuran. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa volume NaOH akan bertambah sesuai lamanya waktu pencampuran. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa konstanta laju reaksi dapat ditentukan dengan persamaan garis yang diperoleh yaitu y = 1.033x + 10,23.

Kata kunci : Etil asetat;Laju reaksi; saponifikasi; titrasi.

Abstract

Experimental determination of the reactionrate constant of ethyl acetat saporification aims to show that reactionis second-orde reaction and determine the reaction orde constants. This experiment using titration method because this method is more easily applie in the laboratory. Principle of this experiment is the reaction of saponification (saponification) in which there are acid-base neutralization. In this experiment, ethyl acetat mixed with NaOH at the same temperature, then added a solution of HCl. HCl solution used for neutralization reaction of NaOH rest between ethyl acetat with NaOH. After that the rest of the HCl solution is titrated with NaOH to know the rest of the NaOH saponification reaction. Titration was perfomed 16 times is 8 times in duplicate, whit the time variation of mixing ethyl acetat and NaOH at 0 minutes, 3 minutes, 8 minutes, 15 minutes, 25 minutes, 40 minutes, and 65 minutes. From the result and analysis of the data shows that the volume of NaOH used the rose as the length of mixing time. This is consistent whit the theory that the volume of NaOH will increase according to the length of mixing time. The calculations show that reaction rate constant can be determined whit the equation obtained is y = 1,033x + 10,23.

Keywords: Ethyl acetat; rate of reaction; saponification; titration.

Pendahuluan

Tujuan dari percobaan penentuan tetapan laju reaksi penyabunan etil asetat adalah menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi orde dua dan menentukan tetapan orde reaksi. Reaksi ini dilakukan dengan cara titrasi campuran antara etil asetat dengan NaOH dengan batuan katalis HCl untuk mempercepat reaksi.

            Sabun adalah garam  logam alkali dengan rantai asam  monokarbosiklik yang panjang. Sabun berbahan dari larutan alkali. Larutan alkali yang digunakan dalam pembuatan sabun tergantung pada jenis sabun yang diinginkan. Larutan alkali yang digunakan pada sabun keras adalah natrium hidroksida, sedangkan larutan alkali yang digunakan pada sabun yang lunak adalah kalium hidroksida. (Yovita.blogspot.com, 2013)

Sabun berfungsi sebagai pengemulsi kotoran-kotoran berupa minyak atau pun zat pengontor lainnya, pembuatannya dengan proses saponifikasi lemak minyak dengan larutan alkali membebaskan gliserol. Minyak yang digunakan bisa berasal dari hewani maupun dari nabati, lilin, ataupun minyak ikan laut.(Yovita.blogspot.com, 2013)

Pada saat  ini teknologi sabun berkembang pesat. Sabun dengan jenis dan variasi yang beraneka ragam yang dapat dengan mudah ditemui di pasaran. Kandungan  zat yang terkandung di dalamnya juga bervariasi pula, dimana zat-zat tersebut dapat  memberi efek yang baik maupun yang merugikan. Oleh karena itu perlu jeli dalam memilih sabun yang akan digunakan.

Laju reaksi merupakan penambahan konsentrasi produk atau pengurangan konsentrasi reaktan per satuan waktu. Laju reaksi hampir selalu sebanding dengan konsentrasi pereaksi. Mengubah konsentrasi suatu zat dapat mengubah pula laju reaksinya. Laju reaksi dapat ditentukan dari konsentrasi reaktan  maupun konsentrasi produk suatu reaksi. Secara matematis laju reaksi dinyatakan sebagai (Labuza,1982) :

dimana:

= laju perubahan konsentrasi A pada waktu tertentu

k          =  konsentrasi laju reaksi

[A]       =  konsentrasi pereaksi

N         = orde reaksi

Laju reaksi dapat dipergunakan untuk memprediksi kebutuhan bahan pereaksi dan produk reaksi tiap satuan waktu dan dapat juga dipergunakan untuk menghitung kebutuhan energi untuk produk hidrogen. (Agus,2010)

Konstanta laju reaksi bersifat konstan terhadap konsentrasi pereaksi namun akan berubah jika terjadi perubahan kondisi lingkungan seperti suhu. (Labuza,1982)

Orde reaksi merupakan bagian dari persamaan laju reaksi. Orde reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam  hukum  laju bentuk diferensial. Pada umumnya orde reaksi terhadap suatu zat tertentu  tidak  sama dengan koefisien dalam  persamaan stoikiometri reaksi. (Hiskia,2003).  Pentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi dapat ditentukan berdasarkan eksperimen dengan menggunakan sederet konsentrasi pereaksi. Pada reaksi ordo nol dimana n = 0, laju reaksi tidak tergantung pada konsentrasi pereaksi dan bersifat konstan pada suhu tetap. Jadi laju reaksi ordo nol hanya tergantung  pada konstanta laju reaksi yang dinyatakan sebagai k. Orde satu dimana n = 1, dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi dimana laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi. Hal ini berarti peningkatan konsentrasi akan meningkatkan pula laju reaksi. (Labuza,1982)

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu:

1.    Konsentrasi pereaksi.

Semakin besar konsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat.

2.    Suhu

Apabila suhu dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering dan mengakibatkan laju reaksi semakin besar.

3.    Tekanan

Apabila tekanan diperbesar, maka laju reaksi akan semakin besar.

4.    Katalis

Zat yang dapat mempercepat atau memperlambat laju reaksi.

5.    Luas Permukaan sentuhan

Semakin luas permukaan suatu zat, maka semakin banyak tumbukan sehingga semakin cepat terjadinya reaksi. (Setiaji,2011)

Metode

Bahan yang digunakan dalam percobaan penentuan tetapan laju reaksi yaitu NaOH for syn produksi dari Merck, HCl for syn produksi dari Merck, etil asetat for syn produksi dari Merck, indikator pp, aquades . 1,00 gram NaOH diencerkan hingga 250 mL dengan konsentrai 0,1 M digunakan untuk titrasi dan pada pencampuran etil asetat. 2,07 gram HCl diencerkan hingga 250 mL dengan konsentrasi 0,1 M, dan etil asetat 0,98 mL diencerkan hingga 100 mL dengan konsentrasi 0,1 M.

Alat yang digunakan yaitu buret 100 mL dari pyrex, statif, pipet tetes dari pyrex, beker glass 250 mL dari pyrex, beker glass 100 mL dari pyrex, labu ukur 100 mL dari herma, labu ukur 250 mL dari pyrex, corong kaca 50 mm dari pyrex, pipet volume 10 mL dari pyrex, ball pipet, baskom, dan stopwatch.

Percobaan ini menggunakan metode titrasi, cara ini dipilih karena paling mudah dilakukan dan alat yang digunakan relative lebih sederhana apabila dibnadingkan dengan metode yang lainnya. Diawali dengan dicampurkannya 100 mL larutan etil asetat 0,1 M dengan 50 mL NaOH 0,1 M kedalam erlenmeyer yang berada di dalam termostat ( pada suhu yang sama) samil dihitung waktu berjalannya reaksi. Stopwatch  dihidupkan  saat larutan bercampur dan dilakukan variasi waktu dalam percobaan yaitu mulai dari 0 menit, 3 menit, 8 menit, 15 menit, 15 menit, 25 menit, 40 menit, 65 menit. Dipipet 10 mL setiap variasi menit tersebut dan masukan ke dalam erlenmeyer. Ditambahkan indikator pp dan segera dititrasi dengan NaOH 0,1 M. Titrasi dilakukan dua kali.

Hasil pengukuran volume NaOH yang digunakan untuk titrasi kemudian diolah menggunakan metode grafik dengan persamaan laju reaksi sehingga nantinya diperoleh grafik yang menyatakan hubungan antara laju reaksi dengan waktu.

Hasil dan Pembahasan

Dari percobaan diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 1. Data Pengamatan

No.	Titrer	Volume Titran (mL)		Volume    Rata-rata (mL)
		V1	V2
1.	HCl Blanko	10,1	10,3	10,2
2.	Campuran A ( t = 0 )	11,3	11,2	11,25
3.	Campuran B ( t = 3 )	12,7	12,5	12,6
4.	Campuran C ( t = 8 )	13,1	13,3	13,2
5.	Campuran D ( t = 15 )	14,2	14,5	14,35
6.	Campuran E ( t = 25 )	15,1	15,0	15,05
7.	Campuran F ( t = 40 )	16,3	16,5	16,4
8.	Campuran G ( t = 65 )	17,7	17,8	17,75

Persamaan reaksi:

            CH₃COC₂H₅ + 2 NaOH CH₃COONa + C₂H₅OH + NaOH sisa

 NaOH sisa + HCl  NaCl + HCl sisa

HCl sisa + NaOH  NaCl

Mula        a             b

Reaksi     x             x                    x

Mula        a             b

Sisa      (a – x)      (b-x)                           (x)

Grafik 1

Grafik diatas menunjukkan volume NaOH yang dibutuhkan untuk titrasi dengan variasi waktu. Pada grafik terlihat bahwa NaOH naik terus seiring berjalannya waktu pencampuran. Hal ini sesuai dengan teori nyaitu semakin lama pencampuran etil asetat dan NaOH maka volume NaOH yang dibutuhkan akan semakin banyak. Dari grafik diperoleh garis y = 1,033x + 10,23.

Tabel 2. Analisis Data

waktu (menit)	a (mmol)	x (mmol)	(a-x)	1/(a-x)
0	25	-1,125	25,125	0,04
3	25	-1,26	25,26	0,04
8	25	-1,32	25,32	0,039
15	25	-1,435	25,435	0,039
25	25	-1,505	25,505	0,039
40	25	-1,64	25,64	0,039
65	25	-1,775	25,775	0,039

Dari tabel analisis data dapat diketahui bahwa volume HCl awal, x adalah volume NaOH sisa reaksi. Yang kemudian dapat dimasukkan ke dalam rumus orde 2 yaitu 1/(a-x). Data tersebut dapat dibuat grafik sebagai berikut:

Grafik 2

Dari hasil percobaan didapati bahwa volume titrasi (NaOH) yang dibutuhkan naik seiring dengan lamanya waktu pencampuran. Hal ini sama dengan teori yaitu semakin lama waktu pencampuran maka semakin banyak NaOH yang dibutuhkan.

Kesimpulan

Hasil percobaan reaksi penyabunan etil asetat merupakan reaksi berorde dua dengan kurva linear (R² > 0,9).  Hasil percobaan reaksi penyabunan etil asetat diperoleh grafik yang mempunyai garis y = 1,033x + 10,23. Persamaan garis tersebut dapat digunakan untuk menentukan konstanta laju reaksi. Reaksi yang terjadi adalah pada penyabunan antara etil asetat dengan NaOH adalah

CH₃COOC₂H_{5 (aq)} + NaOH _(aq)    CH₃COONa _(aq) + C₂H₅OH _(aq)

Daftar Pustaka

Harjito. 2013. Panduan penulisan manuskrip, diunduh di www.facebook.com/groups/chemisfun/shshhsnshhhs.pdf pada tanggal 1 September 2013.

Hiskia, Achmad. 2001. Elektrokimia dan Kinetika Kimia. Bandung: Citra Aditya Sakti

http://iamnovhie-yovita.blogspot.com/2013/04/v-behaviorurldefaultvmlo 24.html

Labuza TP. 1982. Shelf-life Daiting of Foods. Food and Nutrition Press. Inc,. Westport Connectitut

Setiaji, Kartiko. 2011. Laporan Prcobaan Kimia. Jogjakarta: SMA 1 Jetis

Wahyuni, Sri. 2013. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Semarang: Jurusan Kimia FMIPA Unnes