KETERGANTUNGAN LAJU REAKSI PADA TEMPERATURI Gusti Ngurah Raka Aryawan1208105012Jurusan Kimia FMIPA Universitas UdayanaABSTRAKDilakukan percobaan mengenai ketergantungan laju reaksi pada temperature. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan pengaruh temperature pada laju reaksi dan memperlihatkan kegunaan pengukuran-pengukuran volume-volume gas guna mengikuti kinetika peruraian katalitik H2O2. Dalam percobaan ini, reaksi yang akan berlangsung yaitu H2O2 diurai menjadi air dan oksigen. Senyawa yang digunakan sebagai pengurai yaitu Fe3+ . Dalam percobaan ini kita tidak mengukur H2O2, tetapi yang diukur adalah volume oksigen yang dikeluarkan (pada tekanan atmosferik dan temperature kamar) pada waktu yang bervariasi selama reaksi. Volume oksigen yang timbul ini pada sembarang waktu adalah berbanding langsung dengan banyaknya mol H2O2 yang telah terurai pada waktu itu. Dari hasil percobaan yang dilakukan didapat nilai K pada masing-masing suhu secara berturut-turut 0,0474; 0,3738; 0,4334 dengan persamaan regresinya y = -60x 1,4481 . Didapatkan energy aktivasinya sebesar 498,84 J/mol dan nilai A (praeksponensial) didapat sebesar 0,2350.Kata Kunci : Laju reaksi, H2O2 , Temperature, Waktu, Volume oksigen

PENDAHULUANSifat alami suatu reaksi. Beberapa reaksi memang secara alami lambat atau lebih cepat dibandingkan yang lain. Jumlah spesies yang ikut bereaksi serta keadaan fisik reaktan, ataupun kekompleksan jalanya (mekanisme reaksi) dan factor lain sangat menentukan kecepatan laju reaksi (Atkins.1990)Konsentrasi reaktan. Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia denngan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat (Keenan.1990)Tekanan. Reaksi yang melibatkan gas, kecepatan reaksinya berbanding lurus dengan kenaikan tekanan dimana factor tekanan ini ekuivalen dengan konsentrasi gas (Wiryoatmojo.1988)Orde reaksi. Orde reaksi menentukan seberapa besar konsentrasi reaktan berpengaruh pada kecepatan reaksi (Petrucci.1985)Temperatur. Temperature berhubungan dengan energi kinetic yang dimiliki molekul-molekul reaktan dalam kecenderungannya bertumbukan. Kenaikan suhu umumnya menyediakan energi yang cukup bagi molekul reaktan untuk meningkatkan tumbukan antar molekul. Akan tetapi tidak semua reaksi dipengaruhi oleh temperature, terdapat reaksi yang independent terhadap temperature yaitu reaksi akan berjalan melambat saat temperature di naikkan seperti reaksi yang melibatkan radikal bebas (Petrucci.1985)Pelarut. Banyak reaksi yang terjadi dalam larutan dan melibatkan pelarut. Sifat pelarut baik terhadap reaktan, hasil intermediate, dan produknya mempengaruhi laju reaksi. Seperti sifat solvasi pelarut terhadap ion dalam pelarut dan kekuatan interaksi ion dan pelarut dalam pembentukan counter ion (Arsyad.2001)Radiasi elektromagnetik dan Intensitas Cahaya. Radiasi elektromagnetik dan cahaya merupakan salah satu bentuk energi. Molekul-molekul reaktan dapat menyerap kedua bentuk energi ini sehingga mereka terpenuhi atau meningkatkan energinya sehingga meningkatkan terjadinya tumbukan antar molekul (Arsyad.2001)Katalis. Adanya katalis dalam suatu sitem reaksi akan meningkatkan kecepatan reaksi disebabkan katalis menurunkan energi aktifasi. Dengan penurunan energi aktifasi ini maka energi minimum yang dibutuhkan untuk terjadinya tumbukkan semakin berkurang sehingga mempercepat terjadinya reaksi (Gilles.1984)Pengadukan. Proses pengadukan mempengaruhi kecepatan reaksi yang melibatkan sistem heterogen. Seperti reaksi yang melibatkan dua fasa yaitu fasa padatan dan fasa cair seperti melarutkan serbuk besi dalam larutan HCl, dengan pengadukan maka reaksi akan cepat berjalan (Atkins.1990)Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam banyak, 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. (Petrucci.1985)Hidrogen peroksida(H2O2) adalah cairan bening , agak lebih kental daripadaair,yang merupakanoksidatorkuat. Dengan ciri khasnya yang berbau khas keasaman dan mudah larut dalam air, dalam kondisi normal (ambient) kondisinya sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun. Salah satu keunggulan Hidrogen Peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya (Cotton dan Wilkinson.1989)METODEAlat:Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu pengaduk magnet, bad thermostat, labu reaksi, buret gas dan pipet volumeBahanBahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu hydrogen peroksida (H2O2) , 0,5 M feri klorida , 0,5 M asam klorida (HCl) dan airMetodeKe dalam labu reaksi ditambahkan 25 mL larutan Fe3+ dan dibiarkan beberapa menit sehingga sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan badnya.Kran pada bagian atas labu reaksi dibiarkan terbuka dan reservoir diatur sehingga buret gas menunjukkan nolKe dalam labu reaksi ditambahkan secepatnya sebanyak 7 mL larutan H2O2 6% volume, sumbat ditutup kembali dan kran ditutup.Pemanas dihidupkan kemudian suhu diatur pada posisi 650C dengan menggunakan pengatur suhu dan diukur dengan termometer. Suhu dijaga agar tetap konstan.Larutan harus diaduk agak cepat dan pada laju yang tetap selama percobaan.Stopwatch (jam) dihidupkan dan diamati gelembung yang timbul pada buret gas. Volume gas yang timbul dicatat dan seterusnya sampai tidak terjadi perubahan volume oksigen lagi.Selanjutnya percobaan diulangi pada suhu 70 C dan 75 C.HASIL DAN PEMBAHASANDilakukan pengukuran volume gas oksigen yang dihasilkan pada berbagai suhu. Suhu yang digunakan bervariasi, yaitu 65o C, 70o C, 75o C. Data bisa dilihat pada tabel berikut :

t (s)V O2(ml)t (s)V O2(ml)t (s)V O2(ml)

4855135505880,51,01,52,5182844921401762153804400,51,01,52,02,23,03,14,04,5305074971101301552393005900,52,02,53,03,54,04,55,05,56,0

Tabel. Hasil PengamatanPercobaan mengenai Ketergantungan Laju Reaksi pada Temperatur ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh perubahan temperatur terhadap laju reaksi dan memahami bagaimana hasil dari pengukuran volume gas yang dihasilkan selama percobaan guna mengikuti kinetika penguraian katalitik H2O2. Dimana reaksi penguraian katalitik H2O2 akan dapat diketahui konstanta laju (k) ,waktu paruh, regresi linier, nilai energi aktivasi (Ea) dan faktor pra-eksponensial (A) serta didapatkan grafik hubungan volume oksigen terhadap temperature pada reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida dalam percobaan.Pada percobaan ini dilakukan pengukuran volume gas oksigen yang terurai (dikeluarkan) pada tekanan atmosfer dan temperatur kamar karena konsentrasi H2O2 tidak dapat langsung diukur. Percobaan ini dilakukan dengan 3 variasi suhu yakni pada suhu 65o C, 70o C, 75o C dan dicatat waktu saat gelembung dari gas O2 yang dihasilkan keluar tiap menitnya selama waktu tertentu. Perlakuan pertama dilakukan pengukuran volume gas oksigen terurai pada suhu tetap yang diatur melalui termostat pada 65o C. Tahapan dalam pengukuran laju reaksi penguraian ini ialah menggunakan larutan ferri klorida (FeCl3) 0,5 M sebanyak 25 mL. Larutan tersebut dimasukkan dalam labu reaksi beserta larutan hidrogen peroksida (H2O2) sebanyak 7 mL. Selanjutnya dilakukan pemanasan larutan dan dijaga suhu agar tetap konstan menggunakan alat thermostat sambil diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik yang berfungsi untuk mempercepat berlangsungnya reaksi dan homogenisasi larutan serta dapat mempercepat reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida. Pengamatan hanya dilakukan selama 10 menitDilakukan perlakuan yang sama pada percobaan ini dengan mengubah suhu konstan pada thermostat, yaitu pada suhu 70o C dan 75o C. Pada kedua suhu tersebut dicatat kembali waktu yang diperlukan saat gelembung gas oksigen terbentuk, pengamatan dilakukan selama 10 menit pada masing-masing suhu ini. Pada data pengamatan diketahui bahwa semakin lama waktu yang diperlukan maka volume gas oksigen yang terurai juga semakin meningkat. Dari hasil data yang diperoleh dapat ditentukan nilai konstanta laju (k), waktu paruh, nilai regresi linier, nilai energi aktivasi (Ea) dan faktor pra-eksponensial (A) serta didapatkan grafik hubungan volume O2 terhadap temperature pada reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida

Dari masing-masing perubahan suhu didapatkan nilai k nya, yaitu pada suhu 650C nilainya sebesar 0,0474; sedangkan pada pada 700C adalah 0,3738; dan pada 750C sebesar 0,4334. Bentuk persamaan regresi dan hasil persamaan regresi yang diperoleh menjadi y = -60,00 x -1,4481. Melalui persamaan regresi ini selanjutnya dapat dihitung nilai energi aktivasinya. Maka didapatkan hasil Ea nya sebesar 498,84 J/mol. Setelah itu dilakukan pencarian nilai faktor pra-eksponensial (A) dari persamaan regresi linier yang diperoleh. Didapatkan hasil nilai faktor A adalah sebesar 0,2350. Selain itu kemudian dari harga k yang telah didapatkan diawal, dilakukan pengukuran waktu paruh dari larutan dengan variable suhu yang berbeda dari tiap. Kemudian didapatkan hasil perhitungan waktu paruh pada tiap satuan waktu dengan variasi suhunya yang dapat dilihat dari tabel waktu paruh yang telah terlampir.Selanjutnya setelah semua variable didapatkan, data tersebut dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan volume O2 terhadap temperature pada reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida. Grafik dibuat berdasarkan suhu masing-masing percobaan. Dari ketiga grafik (terlampir) yang terbentuk menandakan kenaikan volume hasil reaksi penguraian katalitik sebanding dengan kenaikan temperaturnya. Berdasarkan literatur dapat diketahui bahwa dengan kenaikan temperatur maka pembentukan volume oksigen juga semakin meningkat. Laju reaksi yang terjadi dalam sebuah larutan juga bergantung pada temperatur atau suhu saat bereaksinya. Selain itu penggunaan katalis juga dapat mempercepat laju reaksi dimana dalam percobaan ini dipergunakan katalis Fe3+ yang berasal dari larutan FeCl3.Namun dalam percobaan ini didapatkan hasil grafik yang masih belum maksimal sehingga grafik yang dihasilkan tidak memberikan bentuk yang sebanding atau tidak memberikan garis tegak lurus. Seperti pada grafik peratama, munculnya gelembung pada menit ke 8,05 sehingga data yang didapat kurang akurat. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti, kesalahan praktikan dalam pencampuran bahan mulai dari persiapan larutan, penggunaaan larutan yang berlebih ataupun larutan yang sudah lama didiamkan sehingga reaksi yang terjadi tidak dapat diteliti secara maksimal. Selain itu dapat pula terjadi karena kesalahan alat, dimana dalam percobaan ini pemutar magnetik dan thermostat yang digunakan dalam kondisi kurang baik serta pengaturan suhu yang tidak konstan.KESIMPULANDari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Laju suatu reaksi kimia dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah suhu atau temperatur.2. Laju reaksi meningkat berbanding lurus dengan meningkatnya suhu, karena akan terjadi peristiwa naiknya energy aktivasi dan zat menjadi lebih mudah bergerak sehingga lebih mudah terjadi tumbukan.3.

Nilai k yang didapat dari percobaan ini yaitu pada suhu 650C nilai nya sebesar 0,0474; sedangkan padapada 700C adalah 0,3738; dan pada 750C sebesar 0,4334.4. Hasil persamaan regresi yang diperoleh adalah y = -60x 1,4481. Dengan nilai energi aktivasi(Ea) nya sebesar 498,84 J/mol. Serta nilai factor pra-eksponensial (A) adalah sebesar 0,2350.5. Dari grafik yang diperoleh menandakan kenaikan volume hasil reaksi penguraian katalitik sebanding dengan kenaikan temperaturnya.6. Kesalahan dalam praktikum disebabkan, suhu yan tidak konstan, pencampuran bahan serta pada saat memasukkan H2O2 telat menekan stopwatch.

DAFTAR PUSTAKAArsyad. 2001. Kamus Kimia arti dan Penjelasan Ilmiah. Jakarta : Erlangga.Atkins, P.W. 1990. Kimia Fisika Jilid II Edisi V Penerjemah Kartohadiprodjo. Jakarta : Erlangga.Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia Press.Gilles, R.V. 1984. Mekanika Fluida dan Hidrolika Edisi II Penerjemah Herwan Widodo. Jakarta : Erlangga.Keenan, K. dan Wood. 1990. Kimia Untuk Universitas Jilid I Edisi VI Penerjemah Aloysius, H. Pudjaatmaka. Jakarta : Erlangga.Petrucci, K.H, 1985. Kimia Dasar Edisi IV Jilid II Penerjemah Suminar S. Achmadi. Jakarta : Erlangga.Sukarjo, 1985. Kimia Koordinasi. Jakarta : Binarupa Aksara.Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2014.Penuntun Praktikum Kimia Fisika II .Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana:Bukit Jimbaran.Wiryoatmojo, S. 1988. Kimia Fisika I. Jakarta : Departemen P dan K.