LAPORAN TETAP PRAKTIKUMKIMIA FISIKAPERSAMAAN ARHENIUS DAN ENERGI AKTIVASI

Oleh:Kelompok 1Nama : 1. Anggik Pratama (061330400289)2. Astri Handayani (061330400290)3. Bella Anggraini (061330400291)4. Beryl Kholif Arrahman (061330400292)5. Deka Pitaloka (061330400293)6. Diah Lestari (061330400294)7. Dorie Kartika (061330400295)Kelas: 2.KaJurusan : Teknik Kimia (DIII)Dosen Pembimbing: Ir. Nyayu Zubaidah, M.T.POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATAHUN AKADEMIK2013-2014I. TUJUAN PERCOBAAN Menjelaskan hubungan kecepatan reaksi dengan suhu Menghitung energi aktivasi dengan menggunakan persamaan arhenius

II. DASAR TEORIPersamaan Arrhenius memberikan nilai dasar dari hubungan antara energi aktivasi dengan rate proses reaksi. Dari Persamaan Arrhenius ini , energi aktivasi dapat dinyatakan sebagai berikut:

Di dalam ilmu kimia, energi aktivasi merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh Svante Arrhenius, yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi. Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai Ea, dengan satuan kilo joule per mol (KJ/mol).Terkadang suatu reaksi kimia membutuhkan energi aktivasi yang teramat sangat besar, maka dari itu dibutuhkan suatu katalis agar reaksi dapat berlangsung dengan pasokan energi yang lebih rendah.Persamaan ArrheniusKita ingat bahwa persamaan laju dari suatu reaksi antara dua senyawa A dan B ditulis seperti dibawah ini :

Persamaan laju menunjukkan pengaruh dari perubahaan konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi.Perubahaan ini digambarkan secara matematis oleh persamaan Arrhenius.

Pada saat ini mungkin Anda lupa dengan persamaan Arrhenius semula. Persamaan Arrhenius didefinisikan sebagai:

Kita dapat mengalikan kedua sisinya dengan ln sehingga menjadi persamaan:

ENERGI AKTIVASI Energi aktivasi adalah energi kinetik minimum yang diperlukan oleh partikel-partikel peraksi untuk membentuk kompleks teraktivasi. Kaitan antara energi aktivasi dengan berlangsungnya suatu reaksi dapat dianalogikan dengan proses mendorong mobil dari suatu tempat (A) ke tempat lain (B) melalui jalan mendaki dan menurun. Perhatikan gambar di bawah ini

Proses mendorong mobil dari A ke B analog dengan terjadinya proses tumbukan. Ketika mobil didorong sampai tanda X, kemudian si pendorong tidak mampu lagi melakukan usahanya, maka mobil tersebut turun lagi, tidak berhasil melewati puncak dan tidak sampai ke B. Hal ini analog dengan peristiwa tumbukan yang memiliki energi kinetik kurang dari Ea (tidak sampai puncak) sehingga tidak terbentuk kompleks teraktivasi dan reaksipun tidak terjadi. Agar mobil dapat sampai di B, mobil tersebut hatus didorong minimum sampai di puncak sehingga untuk sampai di B tidak perlu didorong lagi.

Dalam reaksi, agar dihasilkan produk maka pereaksi harus memiliki energi minimum untuk membentuk kompleks teraktivasi terlebih dahulu sebelum membentuk hasil reaksi. Energi tersebut yang dinamakan dengan energi aktivasi. III. ALAT DAN BAHANAlat yang digunakan: Rak tabung reaksi dan tabung reaksi1,6 buah Pipet ukur dan bola karet1,3 buah Gelas kimia 1 buah Gelas ukur 100 ml1 buah Labu ukur1 buah Termometer 100C1 buah Sto watch1 buah Spatula3 buah Pengaduk2 buah Pipet tetes4 buah

Bahan yang digunakan: Larutan H2O2 0,4 M500 ml Larutan KI 0,1 M100 ml Larutan Tio Sulfat 0,001 M500 ml Larutan Kanji100 ml Es batu1 balok Aquadest secukupnya

IV. LANGKAH KERJA1. Menyiapkan suatu sistem pada tabel berikut pada tabung reaksi yang terpisah:SistemTabung 1Tabung 2

Vol H2O2 (ml)Vol H2O (ml)Vol I- (ml)Vol H2O (ml)Vol S2O3- (ml)Vol kanji (ml)

65510-

1

2. Menginginkan tabung 1 dan 2 kedalam gelas kimia yang berisi campuran air dan es sampai suhu kedua tabung reaksi tersebut sama dengan yang ada di isi dalam gelas kimia.3. Mencampurkan isi kedua tabung reaksi tersebut dan menghidupkan stop watch untuk mengukur waktu yang ditentukan sampai campuran berubah menjadi biru. Setelah itu mencatat suhu awal dan akhir reaksi.4. Mengulangi percobaan tersebut untuk suhu yang berbeda (antara 0-40C). Setiap kali melakukan percobaan, mencatat suhu dan reaksi yang diperlukan.

V. DATA PENGAMATANNo.Suhu rata-rata(C)Waktu reaksi(detik)T(K)K(s-1)1/TLn 1/ waktuLn K

1.01802735,5 x 10-40,0036-5,1929-7,505

2.101692835,9 x 10-40,0035-5,1298-7,4353

3.201532936,5 x 10-40,0034-5,0304-7,3330

4.30-303-0,0033--

5.401283137,8 x 10-40,0031-4,8520-7,1546

VI. PERHITUNGAN1. Pembuatan larutan Larutan KI 0,1 M 100 mlGr = M x V x BM= 0,1 mol/ L x 0,1 L x 166 gr/mol= 1,66 gram Larutan kanji 1 % = 0,011 gram C6H10O5 x 100 ml air, dipanaskan, jernih2. Menghitung mg ekivalen M gr H2O2 = M x V x Valensi= 0,04 mol/ L x 0,005 L x 2 ek/mol= 4 x 10-4 gr ek= 0,4 m gr ek M gr Na2S2O3 = M x V x Valensi= 0,001 mol/ L x 5x 10-4 L x 2 ek/mol= 10-6 gr ek= 10-3 m gr ek M gr KI = M x V x Valensi= 0,1 mol/ L x 0,01 L x 1 ek/mol= 10-3 gr ek= 1 m gr ek

m gr ek H2O2 yang bereaksi = m gr ek Na2S2O3[H2O2] awal = = = 0,09 mol/L[H2O2] bereaksi = = = 9 x 10-4 mol/L3. Perhitungan KK = a. T = 180 sekonK = = 5,5 x 10-4 s-1Ln K = -7,505b. T = 169 sekonK = = 5,9 x 10-4 s-1Ln K = -7,435c. T = 153 sekonK = = 6,5 x 10-4 s-1Ln K = -7,3330

d. T = 128 sekonK = = 7,8 x 10-4 s-1Ln K = -7,15464. Perhitungan 1/Ta. T = 0C1/T = 1/ 0+273 = 3,6 x 10-3 K-1b. T = 10C1/T = 1/1 0+273 = 3,5 x 10-3 K-1c. T =20C1/T = 1/ 20+273 = 3,4 x 10-3 K-1d. T = 30C1/T = 1/3 0+273 = 3,3 x 10-3 K-1e. T = 40C1/T = 1/40+273 = 3,1 x 10-3 K-15. Perhitungan 1/Ta. t = 180 sekon1/ waktu = 1/ 180 s = 0,005 s-1Ln 1/waktu = -5,1929b. t = 169 sekon1/ waktu = 1/ 169 s = 0,0055 s-1Ln 1/waktu = -5,1298c. t = 153 sekon1/ waktu = 1/ 153 s = 0,0065 s-1Ln 1/waktu = -5,0304d. t = 128 sekon1/ waktu = 1/ 128 s = 0,0078 s-1Ln 1/waktu = -4, 852

Perhitunganenergi aktivasiy = -701,79 x -4,971R2 = 0,9889Slope = -701,79Ln K = - Ea/ R x 1/T + Ln ASlope = -Ea/ REa = - ( slope x R)= - (-701,79 x 8,314)= 5834,68 J= 5,83468 kJIntersep = Ln ALn A = - 4,971A= e - 4,971A = 0,0069VII. PERTANYAAN1. Apakah yang dimaksud dengan energi aktivasi?Jawab:Energi aktivasi merupakan energi minimum yang diperlukan untuk melakukan suatu reaksi.2. Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi?Jawab:Semakin tinggi suhu maka semakin tinggi atau cepat pula suatu reaksi yang terjadi. Begitupula sebaliknya.3. Kesalahan dan penyimpangan apa yang diperbuat selama percobaan?Jawab:Kesalahan yang sering terjadi dalam pembuatan larutan dengan komposisi yang tidak sesuai dengan perhitungan teoritis sehingga membuat konsentrasi tidak tepat pada perhitungan. Alat yang digunakan tidak bersih atau sudah terkontaminasi dengan larutan lain.Penyimpangan disebabkan karena dua reaksi yang terlibat dalam reaksi yang sama pada temperatur yang lebih tinggi dari 40C akan mempunyai nilai energi aktivasi yang berbeda. Alum yang digunakan tidak dibuat baru.4. Buatlah suatu cara pemecahannya!Jawab: Dalam penimbangan bahan harus teliti, benar-benar pas ukurannya dengan perhitungan teoritis Memperhatikan langkah kerja Mengamati secara teliti Menggunakan stopwacth dengan teliti Ketika dilakukan pencampuran bahan sebaiknya segera agar suhu didalam tabung belum berubah

VIII. ANALISA DATAEnergi aktivasi dapat ditentukan dengan mengolah data dari grafik hubungan ln K dan 1/T berdasarkan persamaan arhenius yang didapat dari data percobaan.Pada praktikum kali ini, pertama-tama dengan membuat larutan H2O2 0,04 M, larutan KI 0,1 M, larutan Na2S2O3 0,001 M, dan larutan kanji. Dalam percobaan ini digunakan 2 tabung yang komposisinya berbeda yaitu tabung pertama berisi Na2S2O3 5 ml dan akuades 5 ml, sedangkan tabung kedua berisi Na2S2O3 1 ml, KI 10 ml dan kanji 1ml, dimana awalnya kedua tabung ini diatur suhunya dengan merendam kedalam gelas kimi berukuran 500 ml yang berisi batu es dan ada yang tidak. Larutan tersebut diatur pada berbagai variasi suhu yakni 0C, 10C, 20C, 30C, dan 40C. Tabung 1 dan 2 diatur suhunya hingga sama atau air yang ada didalamnya, suhunya diatur sesuai data pengamatan, lalu dengan cepat tabung pertama dimasukkan kedalam tabung kedua dan dengan segera dituyup dengan aluminium foil dan dimasukkan kedalam gelas kimia tersebut dan menghitung waktu yang dibutuhkan untuk membentung kompleks biru. Setelah larutan membentuk warna biru karna adanya adsorpsi iodin pada permukaan amylosa yang berasal dari larutan kanji sedangkan iodin dihasilkan dari reaksi antara ion iodida dengan tio sulfat. Perubahan warna yang terjadi akan semakin cepat apabila reaksi berlangsung pada temperatur yang lebih tinggi. Pada temperatur yang lebih tinggi, ion-ion pereaksi akan memiliki energi kinetik yang lebih besar. Disini terlihat adanya penambahan energi kinetik partikel yang dilakukan dengan menaikkan temperatur reaksi, inilah energi yang diberikan dari luar sistem untuk mencapai kondisi transisi seperti yang dijelaskan teori. Energi tersebut akan diukur besarnya (energi aktivasi).Dari hasil pengamatan, dapat diketahui pada suhu tinggi warna biru lebih cepat terlihat daripada suhu rendah. Dapat dikatakan bahwa semakin tinggi suhunya maka reaksinya akan berjalan semakin cepat. Sehingga prafik yang terbentuk adalah garis linear. Selain itu menunjukkan ketergantungan laju reaksi terhadap temperatur, percobaan ini juga untuk menentukan energi aktivasi yang dibutuhkan reaksi dengan persamaan arhenius serta semakin tinggi suhu maka waktu yang diperlukan untuk reaksi semakin cepat.IX. KESIMPULAN Semakin tinggi suhu, maka laju reaksi semakin ceptat. Konstanta laju reaksi tergantung pada suhu reaksi. Energi aktivasi merupakan energi minimum yang diperlukan untuk melakukan suatu reaksi. Perubahan warna yang terjadi akan semakin cepat apabila reaksi berlangsung pada temperatur yang lebih tinggi. Pada temperatur yang lebih tinggi, ion-ion pereaksi akan memiliki energi kinetik yang lebih besar. Semakin kecil harga Ln K maka harga 1/T rata-rata semakin besar. Ini membuktikan bahwa semakin tinggi suhu maka energi aktivasinya semakin kecil dan semakin sedikit waktu yang diperlukan sehingga akan memperbesar harga laju reaksi. Hal ini sesuai dengan teoriv dimana energi aktivasi berbanding terbalik dengan laju reaksi. Reaksi yang terjadi:2H2O2 2 H2O + O2I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-2H2O2 + 2I- + S4O62- I2 + 2H2S2O3 + 2O2

X. DAFTAR PUSTAKAJobsheet.2014.penuntun praktikum kimia fisika.Polsri:PalembangModul.2014.kimia fisika.Polsri:Palembanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_Arrheniushttp://id.wikipedia.org/wiki/Energi_aktivasi

XI. GAMBAR ALAT

Tabung ReaksiKaca Arloji Cawan Penguap

Pipet Tetes Krus Porsible+TutupSegitiga

Kaki TigaSpatula Neraca

Bunsen Rak Tabung Reaksi Masker Penjepit KayuSarung Tangan