LAPORAN TETAP

KIMIA FISIKAPERSAMAAN ARRHENIUS DAN ENERGI AKTIVASI

Oleh: kelompok 1/2KC

Arin Putri Dila

NIM: 061330400337

Astinesia HimatulizaNIM: 061330400338

Astria UtamiNIM: 061330400339

Bambang SugiartoNIM: 061330400341

Fallen ApriyeniNIM: 061330400344

Indo BillakNIM: 061330400346

Kiki Risky MidiaNIM: 061330400347

Instruktur : Dr. Martha Aznury, M.Si.JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2014PERSAMAAN ARRHENIUS DAN ENERGI AKTIVASI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan :

1. Menjelaskan hubungan kecepatan reaksi dengan suhu.

2. Menghitung energy aktivasi dengan menggunakan persamaan Arrhenius.

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan :

1. Rak tabung reaksi dan tabung reaksi.

2. Pipet ukur 5 ml, 10 ml dan bola karet.

3. Gelas kimia 250 ml, 400 ml atau 600 ml.

4. Gelas ukur 100 ml.

5. Labu ukur 50 ml, 100 ml.

6. Thermometer 1000C.

7. Stopwatch.

8. Spatula.

9. Batang pengaduk.

10. Pipet tetes.

Bahan kimia yang digunakan :

1. Larutan Na2S2O3 0,04 M.2. Larutan KI 0,1 M.

3. Larutan tiosulfat 0,001 M.

4. Larutan kanji (amidon/amilum) harus dibuat baru.

5. Es batu.

6. Aquadest.

III. DASAR TEORI

Pada tahun 1889 Arrhenius mengusulkan suatu persamaan yang menjelaskan pengaruh suhu terhadap K yang dinyatakan sebagai berikut :

K = Ae Ea/RT

Dimana : K = Konstanta Kecepatan Reaksi

A = Faktor Frekvensi dan

Ea = energy aktivasi

Faktor e Ea/RT menunjukkan fraksi molekul yang memiliki energi melebihi energi aktivasi. Sehingga persamaan dapat ditulis dalam bentuk logaritma :

ln K = ln A Ea/RT

Dari persamaan di atas dapat dibuat kurva ln K sebagai 1/T akan merupakan sebuah garis lurus dengan slop Ea/R dan akan memotong sumbu ln K pada ln A.

Energi aktivasi merupakan suatu energi minimum yang harus dilewati oleh suatu reaksi, misalnya : A

Produk

Pada reaksi A supaya menjadi produk, Ea merupakan energi penghalang yang ahrus diatasi oleh reaksi A. Molekul A dalam hal ini dengan jalan melakukan tumbukan antar molekul. Suatu reaksi dapat terjadi bila energi yang diperoleh selama tumbukan tersebut berhasil melewati energi aktivasi (Ea). Tumbukan terjadi antara dua molekul yang berbeda. Misalnya A dan B (reaksi bimolekuler), energi penghalang A dan B membentuk kompleks aktif :

A + B

A - - - - - - - - B

ProdukKomplek AktifSecara diagram dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini :

Ea = energi aktivasi ke kanan

Ea = energi aktivasi ke kiri

Dengan melihat hal tersebut diatas jelas bahwa energi aktivasi akan mudah dilewati bila molekul-molekul yang bertumbukan semakin cepat dan efektif menghasilkan reaksi.

Pada percobaan ini reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2I-+S2O32-

2SO42-

+I2

Teori tambahanFaktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi :

1. Konsentrasi

Konsentrasi zat berkaitan dengan jumlah partikel zat terlarut. Makin besar konsentrasi zat, maka jumlah partikel zat terlarut akan makin banyak dan jarak antar partikel makin dekat sehingga kemungkinan tumbukan makin sering terjadi dan reaksi berlangsung lebih cepat. Dengan demikian makin besar konsentrasi zat, makin cepat terjadinya reaksi.

2. Suhu

Pada umumnya jika suhu dinaikkan, laju reaksi bertambah cepat. Hal ini disebabkan makin tinggi suhunya kecepatan gerak partikel-partikel pereaksi dan energy kinetic partikel akan ikut meningkat. Sehingga makin banyak partikel yang memiliki energy kinetic diatas energy pengaktifan.

3. Luas permukaan

Zat yang berbentuk serbuk akan mempunyai permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan zat yang berbentuk kepingan atau butiran, sehingga bidang seutuhnya lebih banyak untuk bertumbukan dengan zat lain. Akibatnya zat yang berbentuk serbuk, rekasinya lebuh cepat daripada zat yang berbentuk kepingan atau butiran.

4. Katalisator

Adalah zat yang dapt mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energy aktivasi, sehingga komplek teraktivasi lebih cepat berbentuk dan laju menjadi lebih cepat.

Beberapa faktor yang mempengaruhi energi aktivasi adalah sebagai berikut :

1. Suhu

Fraksi molekul-molekul mampu untuk bereaksi dua kali lipat dengan peningkatan suhu sebesar 10oC . hal ini menyebabkan laju reaksi berlipat ganda.2. Faktor frekuensi

Dalam persamaan ini kurang lebih konstan untuk perubahan suhu yang kecil. Perlu dilihat bagaimana perubahan energi dari fraksi molekul sama atau lebih dari energi aktivasi3. Katalis

Katalis akan menyediakan rute agar reaksi berlangsung dengan energi aktivasi yang lebih rendah. IV. KESELAMATAN

Karena dalam percobaan ini hanya menggunakan alat yang cukup sederhana dan bahan kimia yang relatif encer, maka untuk menjaga keselamatan pada waktu melakukan percobaan ini digunakan kaca mata dan jas praktikum. Selain itu dalam bekerja di laboratorium harus teliti, disiplin dan tidak ceroboh, tetapi melakukan kegiatan sesuai dengan ketentuan dan prosedur yang ada.

V. CARA KERJA

1. Menyiapkan suatu system pada table.

2. Mendidihkan tabung 1 dan tabung 2 ke dalam 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 dengan menghidupkan stopwatch untuk mengukur waktu diperlukan sampai campuran berubah menjadi biru. Selain itu mencatat suhu awal dan akhir reaksi.4. Mengulangi percobaan tersebut untuk suhu yang berbeda (0-400C). Setiap kali melakukan percobaan, mencatat suhu dan reaksi yang diperlukan.

VI. DATA PENGAMATAN

NOSuhu awal (0C)Suhu ukur campuran (0C)Rata-rata suhu (0C)Waktu reaksi (detik)

Tabung 1Tabung 2campuran

10000,10,05182

21010101010156

3202020202060

4303030303054

5404040404047

VII. PERHITUNGAN

7.1 Menghitung Kecepatan Reaksi (K)

[H2O2] awal

=M H2O2 x V H2O2

V campuran

= 0,04 M x 5 ml

22 ml

=0,009 M

[H2O2] bereaksi=

M H2O2

Mol H2O2 x V H2O2

=

0,04 M

2 ml x 22 ml

=0,0009 M

K=[H2O2] bereaksi

[H2O2] awal x t

a. K1(t = 182 sekon)

K1=0,0009 M

0,0009 M x 182 s

=5,4945 x 10-4b. K2 (t = 156 sekon)

K2=0,0009 M

0,0009 M x 156 s

=6,4102 x 10-4c. K3 (t = 60 sekon)

K3=0,0009 M

0,0009 M x 60 s

= 1,6667 x 10-3d. K4 (t = 54 sekon)

=0,0009 M

0,0009 M x 54 s

=1,8518 x 10-3e. K5 (t = 47 sekon)

K5=0,0009 M

0,0009 M x 47 s

= 2,1276 x 10 -3

7.2 Menghitung 1/T

a. 1= 1=20

T1

0,05

b. 1= 1=0,1T2

10c. 1= 1=0,05T3

20d. 1= 1=0,03T4

30e. 1= 1=20

T5

40

7.3 Menghitung nilai Ea

y = 0,048x 6,545 ( y = mx + b )R2 = 0,454m = 0,048ln K=Eax1+ln A

RT

T

Makam=Ea

RT

Ea= ( m x R )= ( 0,048 x 0,454 )

=0,021792 J/molVIII. PERTANYAAN

1. Apa yang dimaksud dengan energy aktivasi?

2. Bagaimana pengaruh suhu terhadap keepatan reaksi?

3. Kesalahan dan penyimpangan apa yang anda perbuat selama percobaan?

4. Buatlah suatu cara pemecahan!Penyelesaian :

1. Energy aktivasi adalah jumlah energy minimum yang dibutuhkan agar dapat berjalan.

2. Suhu berpengaruh terhadap kecepatan reaksi, semakin tinggi suhu maka kecepatan gerak partikel-pertikel pereaksi dan energy kinetic pertikel akan ikut meningkat.

3. Terjadi kesalahan pada saat pengukuran.

4. Pada saat pengukuran suhu diperlukan tingkat ketelitian dan keakuratan yang tinggi.

IX. ANALISA PERCOBAAN

Percobaan ini dilakukan dengan mereaksikan antara larutan H2O2 yang diencerkan dengan aquadest pada tabung 1 dan campuran KI. Na2S2O3 dan amilum (larutan amilum) 1% pada tabung 2. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh suhu terhadap laju reksi dan menghitung energy aktivasi menggunakan persamaan Arrhenius.

Penambahan larutan H2O2 berfungsi sebagai indikator, yaitu mengubah I- menjadi I2. I- kemudian dengan Na2S2O3 yang berfungsi sebagai reduktor. I2 berubah kembali menjadi I- yang selanjutnya berkaitan dengan larutan kanji. Ion iodide dengan hidrogen peroksida akan bereaksi membentuk gas I2, gas tersebut akan bereaksi kembali dengan ion tiosulfat membentuk kembali ion iodide. Dalam reaksi ini, tidak akan ada yodium yang di bebaskan sampai semua ion tiosulfat habis bereaksi. Dengan tambahan amilum iodide yang terbentuk kembali akan bereaksi dengan amilum dan menghasilkan warna biru pada larutan. Amilum yang digunakan haruslah amilum yang baru di buat, karena amilum yang telah lama dibuat memilki kemungkinan perubahan stuktur karena pengruh luar.Perubahan warna yang terjadi akan semakin cepat tapabila reaksi berlangsung pada temperatur yang lebih tinggi. Pada temperatur yang lebih tinggi, ion-ion pereaksi akan memiliki energy kinetik yang lebih besar. Disini penambahan energi kinetik dilakukan dengan menaikkan temperatur reaksi. Energi tersebut dapat diukur besarnya (energi aktivasi).Semakin tinggi suhunya maka waktu reaksinya akan semakin cepat. Hal ini terjadi karena semakin tinggi suhu maka energi kinetik suatu pertikel akan meningkat. Sehingga pergerakkan partikel untuk menimbulkan tumbukan efektif semakin besar juga. Dan sebaliknya jika suhu rendah, maka reaksi akan semakin lambat.

X. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan :

Energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan agar reaksi dapat berlangsung.

Faktor yang dapat mempengaruhi energi aktivasi adalah suhu, factor frekuensi dan katalis.

Jika suhu semakin tinggi maka laju reaksi semakin cepat.

DAFTAR PUSTAKATony Bird, Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas. PT. Gramedia, Jakarta, 1987, hal 84.

Kimia untuk Universitas, PT. Gramedia, Jakarta, 1978, hal 283 kan 285.

Sitimunawaroh 4 ict.wordpess.com/mata-kuliah/praktikumkimiafisika/Widianti 4 ict.wordpess.com/matakuliah/kimiafisika/persamaanArrheniusdanenergi aktivasi/GAMBAR ALAT

Gelas kimia

Tabung reaksi

Kaca arloji

Bola karet

Erlenmeyer

Labu ukur

Pipet ukur

Pipet tetes

Pengaduk

Spatula

Termometer merkuri