ANALISIS
Pada percobaan ini bertujuan untuk menentukan orde reaksi hidrolisis etil asetat dalam katalis asam lemah dan asam kuat. Sebelum sampel dicampurkan, kedua sampel atau larutan didiamkan dalam suhu kamar, hal ini bertujuan untuk memperlambat reaksi agar praktikan dapat mengamati reaksi yang terjadi.
Ketika hidrolisis menggunakan asam asetat diperoleh volume NaOH untuk titrasi sebagai berikut:
t (menit) | V NaOH (mL) |
0 | 20.5 |
5 | 20.7 |
10 | 20.9 |
20 | 21.6 |
30 | 21.3 |
50 | 22.0 |
100 | 24.0 |
~ |
Sementara volume NaOH yang digunakan saat hidrolisis menggunakan HCl adalah sebagai berikut :
t (menit) | V NaOH (mL) |
0 | 23.3 |
5 | 33.8 |
10 | 24.9 |
20 | 24.2 |
30 | 22.5 |
50 | 24.1 |
100 | 27.1 |
~ |
Volume NaOH yang digunakan berbeda. Ketika menghidrolisis dengan menggunakan asam asetat volume NaOH yang dibutuhkan hanya sedikit karena dalam hidrolisis etil asetat hasilnya adalah asam asetat dan etanol, sehingga mempengaruhi kecepatan reaksi dari hidrolisis tersebut maka volume NaOH yang digunakan hanya sedikit. Sementara pada hidrolisis menggunakan HCl dibutuhkan volume NaOH yang banyak karena diperlukan untuk menetralkan HCl itu dulu. Disini HCl dan asam astetat bertindak sebagai katalis.
Dari volume NaOH yang diperoleh, akan dapat diketahui nilai mol dari asam asetat katalis yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui mol dari etil asetat.
Dari hasil perhitungan, saat t=0 menit diperoleh mol asam asetat sebanyak 4,1 mol dan 0.9 mol etil asetat (disini sebagai a-x). Untuk data mol asam asetat saat t = 5 - ~ menit, dapat dilihat pada table berikut :
t (menit) | x | a-x |
0 | 0.9 | 4.1 |
5 | 0.86 | 4.14 |
10 | 0.82 | 4.18 |
20 | 0.68 | 4.32 |
30 | 0.74 | 4.26 |
50 | 0.6 | 4.4 |
100 | 0.2 | 4.8 |
~ | - | - |
Dari nilai t dan a-x dapat diketahui ordenya dengan menggunakan metode grafik, dan hasilnya sebagai berikut :
Orde 1
t (menit) | ln (a-x) |
0 | 1.41 |
5 | 1.42 |
10 | 1.43 |
20 | 1.46 |
30 | 1.45 |
50 | 1.48 |
100 | 1.57 |
Sedangkan untuk orde 2
t (menit) | 1/a-x |
0 | 0.244 |
5 | 0.242 |
10 | 0.239 |
20 | 0.231 |
30 | 0.235 |
50 | 0.277 |
100 | 0.208 |
Untuk metode grafik, data yang diperoleh diplotkan membentuk suatu garis linier dengan harga R2 yang mendekati 1 berarti dia orde itu.
Dari hasil yang diperoleh, dapat diketahui bahwa nilai R2 dari orde 1 menunjukkan nilai yang jauh lebih besar dibanding nilai R2 yang dihasilkan orde 2. Pada orde 1, nilai R2 adalah 0.973, berarti kurva yang diperoleh hampir linear atau cukup baik, sedangkan untuk orde 2, nilai R2 yang dihasilkan hanya 0.131, berarti kurva yang dihasilkan jauh dari linear. Dari semua data yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa hasil hidrolisis etil asetat dengan menggunakan katalis asam lemah yaitu asam asetat dengan metode grafik mempunyai orde 1.
Sedangkan untuk penentuan orde dengan metode non grafik (trial and error). Jadi nilai a dan x yang didapat dari percobaan dimasukkan satu per satu kedalam persamaan orde 1 sampai orde 3. Jika mendapatkan harga k yang konstan dari t = 0 sampai t = tak hingga maka itulah ordenya. Dalam perhitungan ini digunakan tabel belanja statistic sebagai berikut :
Orde 1
k = 1/t x ln a/a-x
t (menit) | x | a | a-x | a/a-x | ln a/a-x | k |
5 | 0.86 | 5 | 4.14 | 1.207729469 | 0.188 | 0.03 |
10 | 0.82 | 5 | 4.18 | 1.196172249 | 0.179 | 0.0179 |
20 | 0.68 | 5 | 4.32 | 1.157407407 | 0.146 | 7.3 x 10^-3 |
30 | 0.74 | 5 | 4.26 | 1.17370892 | 0.16 | 4.8 x 10^-3 |
50 | 0.6 | 5 | 4.4 | 1.136363636 | 0.128 | 2.56 x 10^-3 |
100 | 0.2 | 5 | 4.8 | 1.041666667 | 0.004 | 4.082 x 10^-4 |
Orde 2
k = 1/t . x/a(a-x)
t (menit) | x | a | a-x | a(a-x) | x/a(a-x) | k |
5 | 0.86 | 5 | 4.14 | 20.7 | 0.041545894 | 8.309 x 10^-3 |
10 | 0.82 | 5 | 4.18 | 20.9 | 0.03923445 | 3.923 x 10^-3 |
20 | 0.68 | 5 | 4.32 | 21.6 | 0.031481481 | 1.574 x 10^-3 |
30 | 0.74 | 5 | 4.26 | 21.3 | 0.034741784 | 1.158 x 10^-3 |
50 | 0.6 | 5 | 4.4 | 22 | 0.027272727 | 5.454 x 10^-4 |
100 | 0.2 | 5 | 4.8 | 24 | 0.008333333 | 8.333 x 10^-5 |
Orde 3
k = 1/t x (1/2(a-x)^2 - 1/2a^2)
t (menit) | x | a | a-x | (a-x)^2 | 2(a-x)^2 | 1/2(a-x)^2 | k |
5 | 0.86 | 5 | 4.14 | 17.1396 | 34.2792 | 0.029172209 | 1.834 x 10^-3 |
10 | 0.82 | 5 | 4.18 | 17.4724 | 34.9448 | 0.028616561 | 8.616 x 10^-3 |
20 | 0.68 | 5 | 4.32 | 18.6624 | 37.3248 | 0.026791838 | 3.396 x 10^-4 |
30 | 0.74 | 5 | 4.26 | 18.1476 | 36.2952 | 0.027551853 | 2.517 x 10^-4 |
50 | 0.6 | 5 | 4.4 | 19.36 | 38.72 | 0.025826446 | 1.165 x 10^-4 |
100 | 0.2 | 5 | 4.8 | 23.04 | 46.08 | 0.021701389 | 1.701 x 10^-5 |
Dari data diatas, menunjukkan bahwa hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah, mempunyai orde 2, karena nilai k yang diperoleh mempunyai rentang yang tidak jauh berbeda atau hampir konstan.
Sedangkan untuk penentuan orde hidrolisis etil asetat dengan suasana asam kuat, diperoleh data sebagai berikut untuk metode grafik :
t (menit) | x | a-x |
0 | 0.34 | 4.66 |
5 | 0.44 | 4.58 |
10 | 0.02 | 4.98 |
20 | 0.16 | 4.84 |
30 | 0.50 | 4.50 |
50 | 0.18 | 4.82 |
100 | - | - |
~ | - | - |
Dari data tersebut, dapat diketaui orde reaksi dengan metode grafik.
Orde 1
t (menit) | ln (a-x) |
0 | 1.54 |
5 | 1.52 |
10 | 1.61 |
20 | 1.58 |
30 | 1.5 |
50 | 1.57 |
Orde 2
t (menit) | ln (a-x) |
0 | 0.214 |
5 | 0.218 |
10 | 0.201 |
20 | 0.207 |
30 | 0.222 |
50 | 0.207 |
Pada orde 1 dan orde 2, mempunyai nilai R2 yang berbeda, perbedaan ini dapat digunakan untuk menentukan orde reaksinya dengna metode grafik.
Pada orde 1, nilai R2 yang dihasilkan adalah 0.001 sedangkan untuk orde 2 nilai R2 adalah 0.009. berarti orde 2 mempunyai nilai R2 yang lebih besar dibandingkan orde satu, walaupun masih jauh dari linear. Hal tersebut menunjukkan bahwa reaksi hidrolisis etil asetat dalam suasan asam kuat mempunyai orde 2 pada metode grafik.
Sementara, untuk penentuan orde reaksi hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat dengan metode non grafik (trial and error) dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
Orde 1
k = 1/t x ln a/a-x
t (menit) | x | a | a-x | a/a-x | ln a/a-x | k |
5 | 0.42 | 5 | 4.58 | 1.091703057 | 0.0877 | 0.01754 |
10 | 0.02 | 5 | 4.98 | 1.004016064 | 0.004 | 0.0004 |
20 | 0.16 | 5 | 4.84 | 1.033057851 | 0.032 | 0.0018 |
30 | 0.5 | 5 | 4.5 | 1.111111111 | 0.105 | 0.00315 |
50 | 0.18 | 5 | 4.82 | 1.037344398 | 0.0367 | 0.000734 |
Orde 2
k = 1/t . x/a(a-x)
t (menit) | x | a | a-x | a(a-x) | x/a(a-x) | k |
5 | 0.42 | 5 | 4.58 | 22.9 | 0.018340611 | 0.0038 |
10 | 0.02 | 5 | 4.98 | 24.9 | 0.000803213 | 0.00019 |
20 | 0.16 | 5 | 4.84 | 24.2 | 0.00661157 | 0.00033 |
30 | 0.5 | 5 | 4.5 | 22.5 | 0.022222222 | 0.00067 |
50 | 0.18 | 5 | 4.82 | 24.1 | 0.00746888 | 0.000149 |
Orde 3
k = 1/t (1/2(a-x)^2 - 1/2a^2)t (menit) | x | a | a-x | a-x^2 | 2(a-x)^2 | 1/2(a-x)^2 | k |
5 | 0.42 | 5 | 4.58 | 20.9764 | 41.9528 | 0.023836311 | 0.00076 |
10 | 0.02 | 5 | 4.98 | 24.8004 | 49.6008 | 0.020160965 | 0.000016 |
20 | 0.16 | 5 | 4.84 | 23.4256 | 46.8512 | 0.02134417 | 0.000067 |
30 | 0.5 | 5 | 4.5 | 20.25 | 40.5 | 0.024691358 | 0.00014 |
50 | 0.18 | 5 | 4.82 | 23.2324 | 46.4648 | 0.021521668 | 0.0000304 |
Dari data yang diperoleh, orde yang dihasilkan pada hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat dengan metode non grafik (trial and error) dapat disimpulkan bahwa orde yang didapat adalah orde 2, karenan nilai k yang dihasilkan tidak berbeda jauh atau mendekati konstan.
Dari analisis diatas, menunjukkan bahwa hidrolisis etil asetat dalam suasana asam kuat, baik dengan metode grafik maupun metode non grafik, menunjukkan nilai orde yang sama. Hal tersebut menunjukkan percobaan yang dilakukan telah sesuai dengan teori yang ada. Sedangkan untuk hidrolisis etil asetat dalam suasana asam lemah, terdapat perbedaan nilai orde pada metode grafik dan non grafik. Pada metode grafik, orde yang dihasilkan adalah orde 1 sedangkan pada metode non grafik, orde yang dihasilkan adalah orde 2. Hal ini dapat disebabkan oleh volume NaOH yang kenaikannya tiap waktu tidak konstan. Jika kenaikannya konstan tidak akan timbul perbedaan. Diduga NaOH yang tidak pakai tidak dalam keadaan bersih (terkontaminasi zat pengotor lain yang tidak disadari oleh praktikan). Selain itu diduga pula sensitivitas program excel. Kenaikan tiap satuan antara sumbu x dan sumbu y adalah tetap, namun dalam excel sepertinya tidak berlaku demikian. Pada grafik ini sumbu x mempunyai interval 20 sementara sumbu y mempunyai interval hanya 0,05. Hal ini diduga berpengaruh pada grafik dan nilai regresi yang terbentuk.
KESIMPULAN
1. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, orde reaksi hidrolisis etil asetat dengan menggunakan katalis asam asetat adalah 1(metode non grafik) dan 2 (metode grafik).
2. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, orde reaksi hidrolisis etil asetat dengan menggunakan katalis asam klorida adalah 2 baik dengan metode grafik maupun non grafik.
0 komentar:
Posting Komentar