hidrogen peroksida

KINETIKA REAKSI HIDROGEN PEROKSIDA DAN ASAM IODIDA

1.II. PRINSIP PERCOBAAN
Reaksi hidrogen peroksida dengan kalium iodida dapat terjadi dalam suasana asam dan dengan adanya natrium tiosulfat, dimana peroksida akan membebaskan iodium yang berasal dari Kalium Iodida. Kinetika kimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari laju reaksi secara kuantitatif dan juga mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut. Sedangkan jumlah mol reaktan persatuan volume yang bereaksi dalam satuan waktu tertentu dikenal dengan laju reaksi kimia. Laju reaksi terukur, sering kali disebut dengan konsentrasi reaktan suatu pangkat.
III.    TINJAUAN PUSTAKA
Dalam ilmu kimia kita tentu sering mendengar istilah laju reaksi. dalam penerapannya, jika laju reaksi tersebut sebanding dengan konsentrasi dua reaktan A dan B sehingga:
v = k [A][B]
koefisien k disebut konstanta laju, yang tidak bergantung pada konsentrasi (tetapi bergantung pada temperatur). Lain halnya dengan ordo dari suatu reaksi kimia, ordo reaksi nilainya ditentukan secara percobaan dan tidak dapat diturunkan secara teori, walaupun stokhiometrinya telah diketahui (Atkins, 1996).
Besar kecilnya nilai dari laju dari suatu reaksi kimia dapat ditentukan dalam beberapa faktor, antara lain sifat pereaksi, suhu, katalis dan konsentrasi pereaksi. Dalam  sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada yang kurang reaktif, misalnya bensin lebih cepat terbakar daripada minyak tanah. Berdasarkan suhunya, hampir semua pereaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan, karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, akibatnya, jumlah energi tabrakan bertambah besar. Dalam katalis, laju reaksi dapat dipercepat dengan menambah zat yang disebut katalis. Katalis sangat diperlukan dalam reaksi organik, termasuk dalam organisme. Sedangkan pada konsentrasi pereaksi, dua molekul yang akan bereaksi harus bertabrakan langsung. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan tabrakan sehingga akan mempercepat reaksi (Syukri, 1999).
Dalam percobaan ini volume tiosulfat yang dititrasikan sebesar b adalah jumlah peroksida yang bereaksi selama t detik, maka konsentrasi peroksida setelah t detik adalah sebesar (a-b). Jika a adalah banyaknya tiosulfat yang setara dengan peroksida saat to atau mula-mula. Dengan membuat grafik ln (a-b) terhadap t maka akan didapatkan –k sebagai slope sehingga harga k dapat ditentukan. Dengan  persamaan sebagai berikut:
ln (a – b)  =  -kt  +  ln a (Atkins, 1996).
Kecepatan reaksi sangat bergantung pada ion peroksida, kalium iodida dan asamnya. Reaksi hidrogen peroksida dengan kalium iodida dalam suasana asam dan dengan adanya natrium tiosulfat, maka peroksida akan membebaskan iodium yang berasal dari kalium iodida yang telah diasamkan dengan asam sulfat. Bila reaksi ini merupakan reaksi irreversibel (karena adanya natrium tiosulfat yang akan merubah iodium bebas menjadi asam iodida kembali) kecepatan reaksi yang terjadi besarnya seperti pada reaksi pembentukannya, sampai konsentrasi terakhir tak berubah (Bird,1993).
VI. PEMBAHASAN
6.1 Mencari Kesetaraan mL H2O2 dengan Na2S2O3
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari kinetika reaksi dari hidrogen perosida dengan asam iodida. Untuk mencari nilai ekivalen dari H2O2 dilakukan standarisasi dengan Na2S2O3. Namun karena hidrogen peroksida tidak dapat dititrasi langsung dengan tiosulfat, maka H2O2 terlebih dahulu distandarisasi dengan KMnO4, baru kemudian Na2S2O3 distandarisasi dengan KMnO4, sehingga melalui perbandingan molnya dapat ditentukan ekivalen dari hidrogen peroksida dengan ion tiosulfat. Dalam praktikum ini yang mengindikasikan telah habisnya tiosulfat yang ditambahkan dari buret ke gelas beker adalah perubahan warna larutan.  Karena tiosulfat habis maka iod hasil reaksi hidrogen peroksida dan kalium iodida berlebih karena tidak ada spesies lain yang menangkapnya.  Perubahan warna larutan dari bening akan menjadi biru.  Inilah yang digunakan dalam mengukur waktu habisnya tiosulfat yang ditambahkan, dimana tiosulfat setara dengan peroksida..
Untuk mencari ekivalen antara H2O2 dengan Na2S2O3, hidrogen peroksida direaksikan dengan kalium permanganat pada suasana asam, sehingga penambahan asam (H2SO4) ini akan dapat mengoksidasi MnO4- menjadi Mn2+ dan mempercepat terjadinya reaksi. Asam sulfat yang digunakan memepunyai konsentrasi cukup tinggi yaitu 2 N dan laju penambahan volum titran dilakukan cukup lambat, hal ini dilakukan untuk mencegah terbentuknya mangan dioksida yang merupakan katalis yang aktif untuk penguraian hidrogen peroksida.
Reaksi :
2 MnO4- + 5H2O2 + 6 H+ 2MN2+ + 5O2 + 8H2O
Larutan hidrogen peroksida dalam suasana asam tidak berwarna atau bening, akibatnya pada proses titrasi sedikit saja kelebihan reagen permanganat akan memunculkan warna pada larutan .  Pada  percobaan ini titik ekivalen ditandai dengan terjadinya perubahan warna dari bening menjadi merah muda pada volum titran sebesar 10,3 ml. Dan dari hasil perhitungan diperoleh konsentrasi hidrogen peroksida sebesar  0,103 N.
Pada standarisasi thiosulfat, kalium permanganat terlebih dahulu direaksikan dengan KI dalam suasana asam (H2SO4) sehingga akan membebaskan I2. Di sini juga dilakukan penambahan amilum sehingga larutan yang semula berwarna kuning berubah menjadi hitam. Adanya indikator amilum dapat digunakan untuk mendeteksi apakah iodium habis bereaksi dengan tiosulfat. Karena reaksi antara iodium dan tiosulfat selalu menghasilkan ion iodida, maka reaksi kembali berulang dengan terjadinya perubahan warna menjadi seperti semula. Penambahan indikator amilum dilakukan pada awal reaksi, padahal akibat penambahan ini dapat terbentuk kompleks I2-amilum yang menyebabkan penggunaan volum thiosulfat secara berlebih. I2-amilum bereaksi dengan thiosulfat dan membebaskan ion I- yang tidak berwarna.Reaksi :
2 MnO4- + 10 I- + 16 H+ 5I2 +  2Mn2+ +  8H2O
I2 +    amilum                     I2-amilum
I2-amilum  +  2S2O32- 2I2 + amilum +   S4O62-
Pada titik ekivalen titrasi, larutan berubah dari kuning menjadi merah kecoklatan dan dari hasil perhitungan didapatkan konsentrasi natrium thiosulfat sebesar 0,1 N. Indikator amilum digunakan untuk mendeteksi apakah iodium habis bereaksi dengan tiosulfat. Karena reaksi antara iodium dan tiosulfat selalu menghasilkan ion iodida, maka reaksi kembali berulang dengan terjadinya perubahan warna menjadi seperti semula. Dari hasil perhitungan didapatkan hasil bahwa kesetaran antara H2O2 dan 2S2O3 adalah 1 : 2.

6.2 Laju Reaksi
Reaksi antara hidrogen peroksida dengan asam iodida merupakan suatu reaksi redoks dimana hidrogen peroksida merupakan oksidator sedangkan asam iodida bertindak sebagai reduktornya. Dan tergolong sebagai reaksi orde pertama dimana kecepatan reaksi hanya bergantung pada satu pereaksi saja, yaitu konsentrasi hidrogen peroksida. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
H2O2 +  2 HI                   I2 +  2 H2O
Asam iodida terbentuk karena pengasaman kristal KI dengan asam sulfat pekat. Iodium yang terbentuk bereaksi dengan tiosulfat yang ditambahkan hingga terjadi perubahan warna dari yang semula berwarna biru menjadi bening. Apabila tiosulfat habis bereaksi maka larutan kembali menjadi berwarna biru. Reaksi yang terjadi antara hidrogen peroksida dengan asam iodida selama proses titrasi:
Dari grafik yang dibuat dapat ditentukan nilai konstanta kecepatan reaksi (k). Nilai k merupakan slope yang terbentuk dari grafik ln (a-b) terhadap waktu, dimana a merupakan konsentrasi awal tiosulfat dan b konsentrasi tiosulfat pada titrasi detik. Nilai k yang diperoleh sebesar 0,6676 mol L-1 det-1.