KINETIKA HALOGENASI ASETON DENGAN KATALISATOR ASAM

A. Tujuan Percobaan

Menentukan persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasan asam.

B. Dasar Teori

Laju suatu reaksi aA + bB à cC dapat dinyatakan sebagai –d[A]/dt, -d[B]/dt ataupun +d[C]/dt. Laju reaksi tergantung pada konsentrasi pereaksi maupun hasil reaksi yang dinyakan dalam suatu hukum atau persamaan laju. Persamaan laju reaksi secara sederhana dapat dituliskan:

-d[A]/dt = k[A]^x[B]^y ……………………………. (1)

Dimana x dan y berturut-turut adalah orde reaksi terhadap A dan B. Secara pendekatan, laju reaksi dapat dinyatakan -∆[A]/∆t. Penentuan makin teliti jika ∆t makin kecil. Persamaan atau hukum laju reaksi dari suatu reaksi tak dapat diramalkan dari persamaan stoikiometrinya, tetapi harus ditentukan melalui eksperimen. Dari bentuk hukum ini seringkali dapat diperoleh informasi tentang mekanisme reaksi.

Stoikiometri reaksi halogenasi aseton, misalnya bromisasi dapat dituliskan sebagai berikut:

CH₃-CO-CH₃ + Br₂ → CH₃-CO-CH₃Br + Br^- + H⁺

Dari percobaan diperoleh fakta-fakta sebagai berikut:

1. Kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi H⁺ (dalam suasana asam) atau dalam suasana basa laju reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi OH^-.

2. Dalam suasana asam sebagai hasil reaksi diperoleh juga H⁺ sehingga dalam larutan yang tidak di buffer kecepatan awal reaksi (pada saat kurang dari 10% pereaksi telah bereaksi) akan terus bertambah selama reaksi berlangsung.

3. Kecepatan halogenasi aseton juga bergantung pada konsentrasi aseton, tetapi tidak tergantung pada konsentrasi halogen kecuali saat konsentrasi halogen yang sangat tinggi.

4. Kecepatan raksi halogenasi aseton ini tidak tergantung pada jenis halogen.

Berdasarkan fakta-fakta di atas melalui pendekatan penentuan persamaan laju reaksi, diperoleh persamaan:

d[P]/dt = k [A][H⁺] ………………….. (2)

Hasil pendekatan ini sesuai dengan hasil pengamatan bahwa reaksi keseluruhan masing-masing berorde satu terhadap aseton dan asam tetapi tidak tergantung pada konsentrasi halogen.

Penentuan persamaan laju reaksi iodisasi aseton dalam suasana asam ini digunakan metode spektrofotometri, dimana laju reaksi diikuti dengan mengukur laju perubahan konsentrasi iodin dengan spektrofotometer. Absorbansi larutan diusahakan antara 0,7 hingga 0,2 dengan memilih panjang gelombang yang sesuai. Dalam mereaksikan reaktan, larutan aseton dicampur terlebih dahulu dengan HCl, dan kemudian ke dalam campuran ini ditambahkan larutan iodin sesuai dengan skema berikut.

No.	Vol. aseton	Vol. HCl	Vol. I2	ΔA tiap t tertentu
1.
2.
Dst.

C. Peralatan yang Digunakan
• Spectronic 20
• Tabung reaksi
• Pipet 5 ml
• Pipet ukur 2 ml
• Gelas kimia
• Labu takar
• Stop watch

D. Bahan yang Digunakan:
Larutan aseton 3 M
• Larutan HCl 0,3 M
• Larutan I₂ 0,015 M
• Larutan KI 0,01 M (untuk pengenceran larutan I₂)

E. Rangkaian Alat

Keterangan Gambar:
1. tempat kuvet                   7. tombol untuk mencetak
2. display digital                  8. pengatur panjang gelombang
3. mode indikator                9. pengatur transmitan/absorbans (100%T / 0 A)
4. mode pilihan                  10. tombol power/pengatur nol
5. tombol pengurangan        11. pengatur filter
6. tombol menaikkan


F. Langkah Kerja.
1. Tentukan dulu λ maksimum (sekitar 530 nm), dengan mengukur absorbansi larutan I₂ sebagai fungsi λ.
2. Tentukan dulu jumlah masing-masing pereaksi pada percobaan ini sehingga untuk satu kelompok “run” percobaan hanya ada satu pereaksi yang konsentrasinya dalam campuran bervariasi. Dengan demikian maksimum ada dua belas “run”. Volume total pereaksi 25 – 40 mL dan diambil tetap. Misal untuk “run” 1 s/d 4 diambil volume aseton bervariasi, “run” 5 s/d 8 diambil volume HCl bervariasi dan untuk “run” 9 s/d 12 diambil volume I₂ bervariasi.
3. Sesuai dengan tabel yang dibuat, campurkan aseton, asam dan akuadest di dalam gelas kimia 50 ml.
4. Isikan larutan iodium dalam tabung reaksi dan tuangkan ke dalam gelas kimia yang berisi aseton dan HCl tadi. Pada saat dituangkan jalankan stop watch.
5. Segera aduk dan tuangkan campuran ke dalam sel untuk diukur absorbansinya secepat mungkin (kurang dari 1 menit) pada panjang gelombang yang sesuai.
6. Catat absorban dan waktu yang tercatat pada stopwatch (A₁ dan t₁), (biarkan kuvet tetap dalam spektrofotometer dan stopwatch tetap berjalan).
7. Pengamatan absorban dan waktu berikutnya dapat dilakukan, setelah absorban berkurang 0,1; pada saat itu hentikan stop watch. Catat absorban dan waktu yang tercatat pada stopwatch (A₂ dan t₂).
8. Ulangi langkah 3 s/d 7 untuk variasi konsentrasi aseton, asam, dan iodium sesuai dengan tabel yang saudara susun.