KINETIKA REAKSI KIMIA
A. Tujuan Percobaan
Mempelajari kinetika suatu reaksi kimia
dan menentukan waktu kadaluarsa obat.
B.
Landasan
Teori
Kinetika reaksi adalah suatu cabang ilmu kimia yang
mempelajari mekanisme reaksi, yaitu bagaimana reaksi itu berlangsung dan
kecepatan terjadinya reaksi. Kecepatan merupakan pengurangan setiap satuan
jumlah berlangsungnya reaksi dan itu tergantung pada jenis reaksi. Kinetika
suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara mengikuti perubahan selama terjadinya
reaksi. Dengan menganalisa campuran reaksi dalam selang waktu tertentu, maka
konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi dapat dihitung. Selanjutnya dari
data-data yang diperoleh tersebut kinetika reaksi dapat ditentukan (Agung,
2010).
Suatu reaksi kimia berlangsung karena atom-atom bersenyawa
membentuk molekul-molekul baru dengan cara pembentukan electron oklet dalam
masing-masing atom. Laju berlangsunya proses kimia dan energy-energi yang
bertalian dengan proses ini secara mekanisme reaksi kimia dipelajari dalam
kinetika (Edhawati, 2007).
Nilai konstanta laju reaksi dipengaruhi oleh sifat pereaksi
dan suhu. Nilai konstanta laju reaksi (k) naik dengan kenaikan suhu. Hal ini
karena dengan naiknya suhu reaksi maka suplai energi untuk mengaktifkan
pereaksi dan tumbukan antar pereaksi untuk menghasilkan reaksi akan bertambah
sehingga produk yang dihasilkan akan lebih banyak. Dalam penentuan nilai
konstanta laju reaksi hidrolisis selulosa diperlukan nilai konstanta. Energi
aktivasi (Ea) merupakan energi yang harus dimiliki oleh molekul sehingga mampu
bereaksi. Hanya molekul-molekul yang memiliki energi kinetik lebih besar dari
energi aktivasi yang kemudian mampu bereaksi atau dapat membentuk komplek
teraktifkan yang terurai menjadi molekul hasil reaksi. Molekul-molekul tersebut
disebut sebagai molekul teraktifkan (Tursilodi, 2011).
Beberapa prinsip dan proses laju reaksi dalam bidang
kefarmasian antara lain (1)kestabilan dan tak tercampurnya proses dalam laju
reaksi umumnya adalah sesuatu yang menyebabkan ketidak aktifan obat karena
perubahan bentuk fisik dan kimia yang kurang diinginkan dari obat tersebut,
(2)disolusi, disini yang diperhatikan terutama kecepatan berubahnya obat dalam
bentuk sediaan padat menjadi bentuk larutan molecular, (3)proses absobsi,
distribusi, eliminasi, beberapa proses ini berkaitan dengan laju absorbs obat
ke dalam tubuh, laju distribusu obat dalam tubuh dan laju pengeluaran obat
setelah proses distribusi dengan berbagai factor, seperti metabolisme,
penyimpanan dalam organ tubuh dan melalui jalur pelepasan, (4)kerja obat pada
tingkat molekular obat dapat dibuat dalam bentuk yang tepat dengan menganggap
timbulnya respon dari obat merupakan suatu proses dari laju reaksi
(Nurahmadani, 2012).
Laju reaksi atau kecepatan
reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi zat pereaksi atau produk tiap
satuan waktu. Jika kita tahu persamaan kimia suatu reaksi, maka dapat
ditentukan lajunya dengan mengetahui perubahan konsentrasi reaktan atau
produknya yang dapat dideteksi secara kuantitatif. Faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi yaitu keadaan alami atau reaktifitas pereaksi, luas
permukaan, konsentrasi, temperatur, katalis, dan cahaya. Hukum laju pada
umumnya laju reaksi bergantung pada semua zat-zat yang terlibat dalam reaksi
dan jika konsentrasi suatu preaksi ditambah, laju reaksi pun meningkat (Anief,
1988).
C. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan :
-
Pipet volume
-
stopwatch
-
Filler
-
Gelas
kimia 500 ml
-
Labu takar 100 ml
-
Tabung reaksi 15 buah
-
Spektronik genesys 20
-
Termometer
-
Pipet tetes
-
Batang pengaduk
-
Gegep
-
Water bath
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan :
-
Asetosal 0,2 g
-
Larutan besi III klorida (FeCl3)
1 %
-
Aquades
-
Alkohol
96 %
-
Es Batu
D.
Prosedur
Kerja
|
Asetosal
0,2 gr
|
|
Asetosal
0,02 gram
|
- Ditimbang
0,02 g
- Dilarutkan
dalam 1,5 ml alcohol
96%
- Diencerkan
dalam 100 ml air
-
|
Asetosal
dalam tabung reaksi
|
-
-
Dipanaskan pada suhu 40 oC
-
Ditambahkan 2 pipet larutan FeCl3 1%
-
Dikocok
-
Dibaca serapan larutan pada panjang
gelombang 525 nm
-
Dihitung Co dan Co-C
-
Ditentukan orde reaksinya
- Diulangi
cara yang sama pada suhu 50oC dan 60oC
Hasil
pengamatan..?
E.
Hasil
Pengamatan
1. Tabel
Pengamatan
Persamaan regresi linear kurva standar Y = 0,9 x + 0,005
a.
Pemanasan
40 oC
|
Sampel
|
Panjang Gelombang
|
Waktu (menit)
|
Absorbansi
|
|
Tabung I
|
525 nm
|
5
|
0,255 A
|
|
Tabung II
|
525 nm
|
10
|
0,289 A
|
|
Tabung III
|
525 nm
|
15
|
0,245 A
|
|
Tabung IV
|
525 nm
|
20
|
0,255 A
|
|
Tabung V
|
525 nm
|
25
|
0,248 A
|
b.
Pemanasan
50
oC
|
Sampel
|
Panjang Gelombang
|
Waktu (menit)
|
Serapan
|
|
Tabung I
|
525 nm
|
5
|
0,233 A
|
|
Tabung II
|
525 nm
|
10
|
0,277 A
|
|
Tabung III
|
525 nm
|
15
|
0,279 A
|
|
Tabung IV
|
525 nm
|
20
|
0,264 A
|
|
Tabung V
|
525 nm
|
25
|
0,293 A
|
c.
Pemanasan 60 oC
|
Sampel
|
Panjang Gelombang
|
Waktu (menit)
|
Serapan
|
|
Tabung I
|
525 nm
|
5
|
0,282 A
|
|
Tabung II
|
525 nm
|
10
|
0,292 A
|
|
Tabung III
|
525 nm
|
15
|
0,365 A
|
|
Tabung IV
|
525 nm
|
20
|
0,482 A
|
|
Tabung V
|
525 nm
|
25
|
0,522 A
|
d. Perhitungan
a. Dimasukkan harga serapan sebagai y pada persamaan y = 0.9x + 0,005 sehingga nilai x dapat
diketahui
ü Pemanasan 40o C
|
Sampel
|
Waktu (menit)
|
Serapan
|
X
|
|
Tabung I
|
5
|
0,255 A
|
0,278
|
|
Tabung II
|
10
|
0,289 A
|
0,315
|
|
Tabung III
|
15
|
0,245 A
|
0,266
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,255 A
|
0,278
|
|
Tabung V
|
25
|
0,248 A
|
0,270
|
ü Pemanasan
50o C
|
Sampel
|
Waktu (menit)
|
Serapan
|
X
|
|
Tabung I
|
5
|
0,233 A
|
0,253
|
|
Tabung II
|
10
|
0,277 A
|
0,302
|
|
Tabung III
|
15
|
0,279 A
|
0,304
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,264 A
|
0,287
|
|
Tabung V
|
25
|
0,293 A
|
0,320
|
ü
Pemanasan 60o C
|
Sampel
|
Waktu (menit)
|
Serapan
|
X
|
|
Tabung I
|
5
|
0,282 A
|
0,307
|
|
Tabung II
|
10
|
0,292 A
|
0,318
|
|
Tabung III
|
15
|
0,365 A
|
0,4
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,482 A
|
0,53
|
|
Tabung V
|
25
|
0,522 A
|
0,574
|
b. Dihitung
C0 dan C0 – C, dengan mengingat molekul
ekuivalensinya
ü Mencari
nilai C0
Dik :
Berat molekul asetosal (C9H8O4) = 180,16 g/mol
mol C6H8O6 =
=
= 0,00011 mol
M C9H8O4 =
=
= 0,00011
mol/L
Jadi, nilai Co = 0,00011 mol/L
ü Mencari
nilai C
C = C0 – X = konsentrasi
mula-mula – jumlah yang terurai pada waktu t
·
Pemanasan
400C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
X
|
C (mol/L)
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,278
|
0.277
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,315
|
0,314
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,266
|
0,265
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,278
|
0,277
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,270
|
0,269
|
·
Pemanasan 50oC
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
X
|
C (mol/L)
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,253
|
0,252
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,302
|
0,301
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,304
|
0,303
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,287
|
0,286
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,320
|
0,319
|
·
Pemanasan 60oC
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
X
|
C (mol/L)
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,307
|
0,306
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,318
|
0,317
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,4
|
0,399
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,53
|
0,529
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,574
|
0,573
|
ü Mencari
nilai Co – C
·
Pemanasan 400C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co-C
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0.277
|
0,276
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,314
|
0,313
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,265
|
0,264
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,277
|
0,276
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,269
|
0,268
|
·
Pemanasan
500C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co – C
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,252
|
0,251
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,301
|
0.300
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,303
|
0,302
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,286
|
0,285
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,319
|
0,318
|
·
Pemanasan 600C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co – C
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,306
|
0,305
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,317
|
0,316
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,399
|
0,398
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,529
|
0,528
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,573
|
0,572
|
c.
Dimasukkan hasil perhitungan pada
persamaan reaksi orde I atau II, ditentukan
peruraian asetosal mengikuti orde I/II
Orde
I
k =
log
·
Pemanasan 400C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co - C
|
K
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0.277
|
0,276
|
-1,570
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,314
|
0,313
|
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,265
|
0,264
|
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,277
|
0,276
|
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,269
|
0,268
|
|
·
Pemanasan 500C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co
(mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co – C
|
K
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,252
|
0,251
|
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,301
|
0.300
|
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,303
|
0,302
|
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,286
|
0,285
|
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,319
|
0,318
|
|
·
Pemanasan 600C
|
Sampel
|
Waktu(menit)
|
Co (mol/L)
|
C (mol/L)
|
Co – C
|
K
|
|
Tabung I
|
5
|
0,00011
|
0,306
|
0,305
|
|
|
Tabung II
|
10
|
0,00011
|
0,317
|
0,316
|
|
|
Tabung III
|
15
|
0,00011
|
0,399
|
0,398
|
|
|
Tabung IV
|
20
|
0,00011
|
0,529
|
0,528
|
|
|
Tabung V
|
25
|
0,00011
|
0,573
|
0,572
|
|
F.
Pembahasan
Kinetika kimia merupakan bagian ilmu
kimia fisiska yang memepelajari laju reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya
serta penjelasan hubungannya terhadap mekanisme reaksi, Kinetika kimia disebut
juga dinamika kimia, karena adanya gerakan molekul, elemen, atau ion dalam
mekanisme reaksi dan laju reaksi sebagai fungsi waktu. Mekanisme reaksi adalah
serangkaian tahap reaksi yang terjadi secara berurutan selama proses perubahan
reaktan menjadi produk. Mekanisme reaksi dapat diramalkan dengan bantuan
pengamatan dan pengukuran besar termodinamika suatu reaksi dengan mengamati
arah jalannya reaktan maupun produk suatu sistem. Syarat untuk terjadinya suatu
reaksi kimia bila terjadi penurunan energi bebeas.
Waktu paruh suatu obat dapat memberikan
gmbaran stabilitas obat, yaitu gambaran kecepatan terurainya obat atau
kecepatan degregasi kimiawinya, panas, asam-asam alkali, oksigen, cahaya, dam
factor-faktor lain yang dapat menyebabkan rusaknya obat. Mekanisme degregasi
dapat disebabkan oleh pecahnya suatu ikatan, pergantian spesi atau perpindahan
atom-atom dan ion-ion jika dua molekul bertabrakan dalam tabung reaksi.
Kecepatan dekomposisi obat ditunjukan oleh kecepatan perubahan kesentrasi
mula-mula satu atau lebih reaktan dan dinyatakan dengan tetapan kecepatan
reaksi “K”.
Praktikum kali ini bahan oabat yang digunakan yaitu
asetosal yang merupakan ester dari asam karboksilat atau derivate dari asam salisilat, dan menggunakan metode elevated yaitu suatu metode
yang digunakan untuk mempercepat reaksi suatu obat dengan memanaskannya pada
temperature yang lebih tinggi. Dengan
metode ini kita dapat mempercepat terurainya molekul atau senyawa-senyawa dalam
obat dengan pemanasan. Dalam proses
kerjanya kami melakukan pendinginan dengan es batu dengan tujuan untuk
menghentikan penguraian obat yang terjadi. Perlakuan pertama dengan mengunakan 15
tabung reaksi yang telah diisi dengan larutan asetosal yang kemudian dipanaskan
dengan suhu 40 oC, 50 oC, dan 60 oC serta
waktu yang berbeda pula yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit dan 25
menit. Tujuan dari pemanasan yaitu untuk mempercepat
laju reaksi sehingga solut lebih larut dalam
solven. Waktu pemanasan mempengaruhi dekomposisi atau terirainya obat, dimana
semakin lama dipansakan mak obat akan semakin mengurai atau terdekomposisi,
begitupun sebaliknya. Hal ini dikarenakan lama pemanasan meningkatkan laju
reaksi lar utan sehingga cepat terurai dan meningkat, seperti yang terlihat
pada hubungan konstanta kinetika reaksi dengan suhu pada persamaan arhenius,
dimana hubungan konstanta kinetika reaksi berbanding lurus dengan waktu bila tenaga
aktivasi kostanta gas umum dianggap konstan dengan kata lain semakin lama
dipanaskan, maka konstanta kinetika reaksi juga akan bertambah.
Perlakuan
kedua yaitu menghitung absorbansi dari larutan asetosal yang telah di panaskan
denngan suhu yang berbeda-beda. Sesuai dengan prinsip
kerja spektronik gynesis 20 yang hanya
dapat membaca zat yang memiliki warna, maka pada percobaan ini diperlukan larutan FeCl3 dimana
pada pemberian FeCl3 menghasilkan warna saat mencapai kesetimbangan
atau titik ekuivalen. Absorbansi yang diperoleh masing-masin tabung pada
pemanasan suhu masing-masing 40oC, 50oC, dan 60oC
di peroleh absorbansinya berbeda-beda.
Dalam bidang farmasi ilmu ini sangat penting karena dalam
penerapannya dapat digunakan untuk menentukan paruh waktu obat ataupun waktu
kadaluarsa obat. Sehingga dapat
diketahui kapan batas waktu obat tersebut telah rusak atau zat-zat didalamnya
telah menjadi toksik sehingga tidak dapat digunakan lagi. Dalam kinetika reaksi ini kita juga dapat
mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan rusaknya obat (gangguan stabilitasnya)
seperti pecahnya suatu ikatan obat,
perpindahan ion atau molekul jika bertabrakan satu sama lain serta
faktor cahaya, panas, dan lain-lain.
G.
Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini adalah
nilai absorbansi berbanding terbalik dengan ketetapan laju reaksi , artinya
semakin besar nilai absorbansinya semakin kecil nilai ketetapan laju reaksi,
dan semakin kecil nilai absorbansinya semakin besar nilai ketetapan laju
reaksinya.
DAFTAR PUSTAKA
Agung, Tuhu., dkk.
2010. Pengolahan Air Limbah Industri Tahu Dengan Menggunakan Teknologi Plasama.
Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol 2(2).
Anief, M., 1988, Ilmu
Meracik Obat, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Edahwati.L, 2007. Kinetika Reaksi
Pembuatan NaOH Dari Soda ASH Dan Ca(OH)2. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik, Vol.7(2).
Tursiloadi, Silvester., dkk. 2011.
Model Matematika Proses Hidrolisis Selulosa Batang Pisang Menjadi Glukosa
Menggunakan Katalis Asam Cair.Jurnal Teknik
Industri Pertanian. Vol 19(3).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar