Hidrolisis Etil Asetat Dalam Suasana Asam Lemah dan Asam Kuat

JURNAL PRAKTIKUM KF III

Hidrolisis Etil Asetat Dalam Suasana Asam Lemah dan Asam Kuat

Disusun Oleh:

NAMA: NINDA USNITA KELAS: KC 2022 NIM: 22030234078

PRODI KIMIA JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2023

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Reaksi kimia adalah proses dimana reaktan diubah menjadi produk. Reaksi kimia berlangsung pada kecepatan atau laju tertentu.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi perlu dikontrol jika kita ingin membandingkan laju reaksi berbagai reaksi. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi terdiri dari suhu, konsentrasi, luas permukaan bidang sentuh, dan katalis.

Untuk percobaan ini akan dilakukan percobaan hidrolisis etil asetat yang akan menghasilkan etanol dan asam asetat dan akan dititrasi dengan natrium hidroksida sehingga dapat diketahui orde reaksinya. Etil asetat merupakan senyawa ester dari etanol dan asam asetat yang termasuk sebagai senyawa organik. Etil asetat merupakan senyawa yang memiliki sifat mudah menguap, tidak beracun, dan tidak higroskopis. Proses hidrolisis yang terjadi pada etil asetat termasuk dalam reaksi kesetimbangan. Dimana bila hidrolisis etil asetat dilakukan dalam suasana asam maka akan dihasilkan asam asetat dan etanol.

Berdasarkan uraian di atas maka dilaksanakan praktikum Hidrolisis Etil Asetat Pada Suasana Asam Lemah Dan Asam Kuat yang bertujuan untuk mengetahui orde reaksi dan hidrolisis etil asetat pada suasana asam lemah dan suasana asam kuat agar mahasiswa dapat lebih baik. memahami tentang hidrolisis dan juga cara menentukan orde reaksi dalam suatu reaksi.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana orde reaksi dan hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah?

2. Bagaimana orde reaksi dan khidrolisis etil asetat dalam suasan asam kuat?

C. Tujuan

1. Menentukan orde reaksi dan hidrolisis etil asetat dalam suasan asam lemah

2. Menentukan orde reaksi dan hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat

BAB II DASAR TEORI 2.1. Laju Reaksi

Laju reaksi didefinisikan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar salah satu pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi molar salah satu produk reaksi dalam satu satuan waktu. Laju reaksi dirumuskan sebagai berikut:

V=d[C]

dt Keterangan:

V: laju reaksi (M/s)

d[C]: perubahan konsentrasi (M)

dt: perubahan waktu (s) [ CITATION Maw21 \l 1033 ]

Gambar 2.1 Hubungan antara perubahan reaktan dan perubahan produk reaksi

Berdasarkan gambar tersebut konsentrasi reaktan seiring waktu menurun sampai tercapainya harga kesetimbangan dan konsentrasi produk meningkat dari yang awalnya berharga nol sampai terciptanya keadaan kesetimbangan. Garis datar untuk reaktan dan produk menunjukkan reaksi sudah selesai, meski waktu terus berjalan, jumlah reaktan dan produk tidak berubah lagi [ CITATION Rus19 \l 1033 ].

Pendefinisian laju reaksi lebih lanjut dapat dilihat dari persamaan stoikiometri berikut:

aA + bB → cC + dD

Bila laju reaksi diungkapkan sebagai berkurangnya pereaksi A atau B dan bertambahnya produk C atau D tiap satuan waktu, maka persamaan lajunya adalah:

r=−d

[

A

]

dt =−d

[

B

]

dt =+d

[

C

]

dt =+d

[

D

]

dt 2.2. Hukum Laju Reaksi

Konsentrasi dari pereaksi atau reaktan sangat berpengaruh dalam penentuan hukum laju reaksi. Hukum laju reaksi biasa dibuat persamaan antara besarnya laju reaksi dengan besarnya konsentrasi reaktan dipangkatkan bilangan yang sesuai. Misalkan ada reaksi:

aA + bB → cC + dD

dimana A dan B adalah reaktan, C dan D adalah produk dan a, b, c, dan d adalah koefisien penyetara reaksi. Secara umum hukum lajunya adalah:

Laju Reaksi=k[A]^m[B]ⁿ

[A] dan [B] adalah konsentrasi dalam molaritas. Pangkat m dan n ditentukan dari data eksperimen, biasanya harganya kecil dan tidak selalu sama dengan koefisien a dan b. Sedangkan ‘k’ adalah tetapan laju yang harganya dipengaruhi oleh suhu dan katalis. Semakin besar harga ‘k’

reaksi akan berlangsung lebih cepat. Semakin besar konsentrasi zat-zat pereaksi cenderung akan mempercepat laju reaksi, tetapi seberapa cepat menemukan orde reaksi merupakan salah satu cara memperkirakan sejauh mana konsentrasi zat pereaksi mempengaruhi laju reaksi tersebut. Orde reaksi ditentukan dengan nilai eksponen dalam persamaan laju. Jika m=1 bisa dikatakan bahwa reaksi tersebut adalah orde pertama terhadap A. Jika n=3, reaksi tersebut orde ketiga terhadap B. Orde total adalah jumlah eksponen dalam persamaan laju: n + m +…

Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi secara kuantitatif hanya diketahui dari hasil eksperimen [ CITATION Har191 \l 1033 ].

2.3. Orde Reaksi

Orde reaksi merupakan pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju [ CITATION Ron04 \l 1033 ]

- Reaksi orde 0, tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi

- Reaksi orde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali

- Reaksi orde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 4 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst.

Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi dalihat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.2 perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi pada orde 0

Gambar 2.3 perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi pada orde 1

Gambar 2.4 perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi pada orde 2

Berikut beberapa cara penentuan orde reaksi yaitu:

 Bentuk Diferensial

a. Metode diferensial non grafik

aA + bB → cC + dD

Dengan persamaan:

r=k[A]^m[B]ⁿ

- Orde 0 dx

dt=k

- Orde 1 dx

dt=k(a−x) - Orde 2

• Satu pereaksi dx

dt=k(a−x)²

• Dua pereaksi dx

dt=k(a−x)(b−x)

- Orde 3 dx

dt=k(a−x)³

- Orde n dx

dt=k(a−x)ⁿ

b. Metode diferensial grafik dx

dt=r=k(a−x)ⁿ

Diubah ke dalam bentuk lnr=lnk+nln(a−x)t

 Bentuk Integral

- Orde 1: kt=lna−ln(a−x)

- Orde 2: kt= 1

(a−x)−1 a

- Orde 3: kt= 1

2(a−x)²− 1

2a² [ CITATION Wil361 \l 1033 ]

2.4. Faktor-Faktor Laju Reaksi

Besar kecilnya nilai dari laju reaksi kimia dapat ditentukan dalam beberapa faktor yaitu konsentrasi pereaksi, luas permukaan sentuh, suhu, dan katalis.

1. Konsentrasi

Larutan yang pekat memiliki konsentrasi yang besar. Molekul- molekul dalam larutan pekat berjumlah lebih banyak, susunannya lebih rapat sehingga lebih mudah bertumbukan. Hal ini mengakibatkan tumbukan yang terjadi lebih banyak. Pada larutan encer yang memiliki konsentrasi kecil, letak antarmolekul lebih longgar sehingga tumbukan antarmolekul tidak semudah pada larutan pekat. Selain itu, pada larutan encer jumlah molekulnya lebih sedikit sehingga jumlah molekul yang bertumbukan lebih sedikit.

2. Luas Permukaan Sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting, 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.

3. Suhu

Jika suatu zat dipanaskan, partikel-partikel zat tersebut menyerap energi kalor. Pada suhu yang lebih tinggi, molekul bergerak lebih cepat sehingga energi kinetiknya bertambah. Peningkatan energi kinetik menyebabkan kompleks teraktivasi lebih cepat terbentuk karena energi aktivasi lebih cepat terlampaui. Dengan demikian, reaksi berlangsung lebih cepat.

4. Katalis

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk. Adapun zat yang keberadaanya dapat memperlambat laju reaksi disebut inhibitor. Dalam suatu reaksi kimia, katalis tidak ikut bereaksi secara tetap sehingga dianggap

tidak ikut bereaksi. Secara umum, katalis yang digunakan dalam reaksi kimia ada tiga jenis, yaitu katalis homogen, heterogen, dan biokatalis [ CITATION Sut08 \l 1033 ].

2.5. Etil Asetat

Etil asetat merupakan senyawa organik dengan rumus CH3CH2OC(O)CH3. Senyawa ini merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tidak berwarna, memiliki aroma khas.

Senyawa ini disingkat dengan EtOAc, dengan Et mewakili gugus etil dan OAc mewakili asetat. Etil asetat diproduksi dalam skala besar sebagai pelarut. Etil asetat adalah senyawa polar menengah yang volatil (mudah menguap), tidak beracun, dan tidak higoskopis. Massa molekul relatifnya sebesar 88,10 g/mol, massa jenisnya 0,99 g/mol. Etil asetat merupakan penerima ikatan hidrogen yang lemah, dan bukan suatu donor ikatan hidrogen karena tidak adanya proton yang bersifat asam yaitu hidrogen yang terikat pada atom elektrobnegatif seperti flor, oksigen, dan nitrogen.

Etil asetat dapat dihidrolisis dalam keadaan asam atau basa menghasilkan asam asetat dan etanol kembali [ CITATION Agu11 \l 1033 ].

2.6. Hidrolisis Etil Asetat

Hidrolisis merupakan reaksi antara suatu senyawa dengan air yang membentuk reaksi kesetimbangan. Senyawa yang digunakan dapat berupa senyawa organik maupun anorganik. Pada proses hidrolisis, garam akan terurai oleh air sehingga menghasilkan larutan yang bersifat asam atau basa. Persamaan reaksi pada proses hidrolisis etil asetat [ CITATION Lis15 \l 1033 ].

Hidrolisis ester dapat menggunakan katalis asam. Esterifikasi asam karboksilat dengan suatu alkohol merupakan reaksi reversibel. Bila asam karboksilat diesterkan, digunakan alkohol berlebih. Untuk membuat reaksi kebalikannya yakni hidrolisis berkataliskan asam dari ester menjadi asam

karboksilat digunakan air berlebih. Kelebihan air akan menggeser ke arah sisi asam karboksilat [ CITATION Fes86 \l 1033 ].

Hidrolisis ester dapat menggunakan katalis basa (penyabunan).

Hidrolisis suatu ester dalam basa, atau penyabunan merupakan suatu reaksi tak reversibel. Hidrolisis etil asetat dengan basa seperti natrium hidroksisa merupakan reaksi searah (irreversible) dan reaksi orde ke-2 terhadap produknya yaitu natrium asetat dan etanol. Karena tidak reversibel, penyabunan seringkali menghasilkan asam karboksilat dan alkohol dengan rendemen yang lebih baik daripada hidrolisis asam.

Karena reaksi berlangsung dalam suasana basa, hasil penyabunan adalah garam karboksilat. Hidrolisis etil asetat fasa cair dapat menggunakan katalis homogen maupun heterogen seperti oksida logam dan resin penukar ion homgen. Secara kinetika untuk reaksi hidrolisis etil asetat jika H2O yang digunakan berlebih maka reaksi majunya berorde 1 [ CITATION Bow70 \l 1033 ].

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Alat

- Labu Erlenmeyer 12 buah

- Stopwatch 2 buah

- Gelas ukur 50 ml 2 buah

- Buret dan statif 2 buah

- Corong kaca 1 buah

B. Bahan

- Asam asetat 0,5M 50 ml

- NaOH secukupnya

- Aquades dingin 600 ml

- Indikator PP 24 tetes

- Etil asetat 15 ml

- HCl 50 ml

- Aquades 90 ml

C. Alur Percobaan

1. Hidrolisis Etil Asetat Dalam Suasana Asam Lemah

Dimasukkan dalam labu erlenmeyer A

Didiamkan dalam suhu ruang selama 15 menit

Reaksi : CH3COOH(aq) + H2O(l) → CH3COOH(aq)

45 mL Aquades 50 mL CH3COOH 0,5 M

Labu Erlenmeyer A berisi CH3COOH

15 mL Etil Asetat

Dimasukkan dalam labu erlenmeyer B

Didiamkan dalam suhu ruang selama 15 menit Labu Erlenmeyer B berisi CH3COOC2H5

5mL CH3COOC2H5 dari labu erlenmeyer B

Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer A

Diaduk

Campuran larutan

Diambil 10mL, pada selang waktu 5 menit pencampuran

Dimasukkan ke dalam erlenmeyer C yang berisi 50 ml aquades dingin.

Campuran larutan

Ditambahkan indikator pp 2 tetes

Dititrasi dengan NaOH 0,2M

Diulangi langkah tersebut dengan selang waktu 10,20,30,50, dan 100 menit.

Volume NaOH

Reaksi :

 CH3COOC2H5(aq) + H2O(l) → C2H5OH(aq) + CH3COOH(aq)

 CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + C2H5OH(aq)

2. Hidrolisis Etil Asetat Dalam Suasana Asam Kuat

Dimasukkan dalam labu erlenmeyer A

Didiamkan dalam suhu ruang selama 15 menit

Reaksi : HCl(aq) + H2O(l) → HCl(aq)

Reaksi:

 CH3COOC2H5(aq) + H2O(l)  C2H5OH(aq) + CH3COOH(aq)

 CH3COOH(aq) + NaOH(aq)  CH3COONa(aq) + C2H5OH(aq)

 HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(aq)

50 mL HCl 0,5 M 45 mL Aquades

Labu Erlenmeyer A berisi HCl

Daftar Pustaka

Agustin, N. (2011). Pendekatan Kinetika Terhadap Reaksi Kesetimbangan; Studi Kasus Pada Reaksi Hidrolisis Etil Asetat dan Data Pustaka. SKRIPSI, 37.

Bowet, D. (1970). The Law og International Institutions. London: Stevens and Sons.

Fessenden, R., & Fessenden, J. (1986). Kimia Organik Dasar Edisi Ketiga Jilid.

2, Terjemah Oleh A. H. Pudjaatmaka. Jakarta: Erlangga.

Haryono, H. E. (2019). Kimia Dasar. Sleman: CV Budi Utama.

Lisa, S. A. (2015). Pembuatan Etil Asetat dari Hasil Hidrolisis, Fermentasi, dan Esterifikasi Kulit Pisang Raja. Jurnal Teknik Kimia.

Mawarnis, E. R. (2021). Kimia Dasar II. Yogyakarta: Deepublish Publisher.

Roni, K. A., & Herawati, N. (2004). Kimia Fisika I. Palembang: CV. Amanah.

Rusman. (2019). Kinetika Kimia. Aceh: Syiah Kuala University Press.

Sutresna, N. (2008). Kimia. Bandung: Grafindi Media Pratama.

Wilkinson. (1936). Chemical Kinetics and Reaction Mechanism. New York.