Laporan Praktikum Kimia Fisika Persamaan Arrhenius dan Energi Aktivasi

8/9/2019 Laporan Praktikum Kimia Fisika Persamaan Arrhenius dan Energi Aktivasi

1/9

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA PERSAMAAN ARRHENIUS

DAN ENERGI AKTIVASI

Rizka Ayu Melykhatun* Ria Ayu Maha!ani

Lab. Kimia Fisika Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang

Gedung D8 Lt 2 Sekaran Gunungpati Semarang (5022!" #nd$nesia

ri%kaa&ume'&katun)gmai'.*$m" 085+2888,-,

bstrak

/raktikum persamaan rrenius dan energi aktivasi bertuuan untuk mempe'aari

pengaru temperatur teradap 'au reaksi dan menentukan energi aktivasi dengan

menggunakan persamaan rrenius. /er*$baan ini menggunakan met$de pen&amaan

temperatur 'arutan dengan temperatur 'arutan &ang divariasi. 1ariasi temperatur &ang

digunakan" &aitu" 0⁰3" 5⁰3" 20⁰3" 25⁰3" -0⁰3 dan -5⁰3. pada temperatur tersebut"

'arutan sistem dan 'arutan sistem 2 direaksikan ingga 'arutan ber4arna biru untuk

pertama ka'i. aktu &ang dibutukan untuk bereaksi berturut6turut" &aitu" , detik"2

detik" detik" 7"7 detik" 5 detik dan , detik. Data tersebut diana'isis dengan

menggunakan rumus perbandingan k$nsentrasi 292 &ang bereaksi dan k$nsentrasi 292

a4a' kemudian dika'ikan1

t . Dari asi' ana'isis didapatkan ni'ai 'n K &ang kemudian

diubungkan dengan1

T da'am sebua kurva. Kurva tersebut memi'iki persamaan

garis &:6,58+";


2/9

*eywords5 activation energy6 Arrhenius equation6 temperature6 the rate of reaction6

solution.

Pen"ahuluan

Lingkungan sekitar kita terbentuk dari berbagai ma*am materi. Bateri6materi tersebut

dapat menga'ami perubaan seingga membentuk suatu materi baru. /eristi4a ini disebut

reaksi. pabi'a perubaan tersebut merupakan perubaan kimia4i dengan suatu ikatan kimia

maka reaksin&a disebut reaksi kimia. 3$nt$ reaksi kimia da'am keidupan seari6ari

ada'a peristi4a ?$t$sintesis" pembakaran sampa dan pr$ses pernapasan.

Suatu reaksi kimia dapat teradi apabi'a terdapat tumbukan antar m$'eku' %at6%at &ang

bereaksi. >idak semua tumbukan men&ebabkan ber'angsungn&a reaksi. Da'am te$ri

tumbukan" diasumsikan ba4a 'au reaksi berbanding 'urus dengan um'a tumbukan antar

m$'eku'. a' ini mene'askan pengaru k$nsentrasi teradap 'au reaksi (3r&sand" 202!#

Setiap m$'eku' &ang bergerak memi'iki energi kinetik. Semakin *epat bergerak"

semakin besar energi kinetikn&a. Ketika m$'eku' bertumbukan" bagian dari energi kinetik

diuba menadi energi getaran. Jika energi kinetik a4a' besar maka m$'eku' &ang

bertumbukkkan akan bergetar sangat kuat seingga mampu meme*akan ikatan kimia. Jika

energi kinetik a4a' ke*i'" maka m$'eku' an&a akan terpenta' satu sama 'ain.

Ceaksi kimia dapat ber'angsung apabi'a m$'eku' &ang bertumbukan memi'iki energi

kinetik t$ta' &ang sama atau 'ebi besar dari energi aktivasi. nergi aktivasi ada'a energi

minimum &ang dibutukan $'e suatu reaksi kimia agar dapat ber'angsung (3aste''an" 82!.

pabi'a energi kinetik kurang dari energi aktivasi" m$'eku' &ang merupakan reaktan akan

tetap utu dan tidak ada perubaan dari asi' tumbukan.

nergi aktivasi pertama ka'i diperkena'kan $'e Svante rrenius. nergi aktivasi

mempun&ai 'ambing a dengan satuan ki'$ $u'e per m$'. >aun 88" rrenius

mengusu'kan persamaan &ang mene'askan pengaru temperatur teradap k$nstanta 'au

reaksi. /ersamaan tersebut" &aitu@

K = A e

Ea

RT

K : k$nstanta 'au reaksi

: ?akt$r ?reakuensi

a : energi aktivasi

Da'am bentuk '$garitma dapat ditu'is @

ln K = ln A −( Ea

RT )


3/9

ln K =− Ea

RT x 1

T +ln A

ubungan antara energi aktivasi" temperatur dan 'au reaksi ini dapat diana'isis da'am

bentuk gra?ik ubungan antara => dan 'n K dengan gradien E(a=C>! dan intersep 'n (tkins" !.

eberapa reaksi teradi dengan muda pada temperatur kamar karena partike' &ang

bereaksi te'a memi'iki energi aktivasi &ang diper'ukan pada temperatur tersebut. Ceaksi

'ainn&a an&a teradi ketika dipanaskan karena partike' tidak memi'iki energi &ang *ukup

ke*ua'i sumber eksterna' panas diberikan pada partike' &ang akan memberikan energi kinetik

&ang 'ebi besar.

/ada praktikum ini" tuuan &ang ingin di*apai" &aitu" mempe'aari pengaru

temperature teradap 'au reaksi dan menentukan energi aktivasi dengan menggunakan

persamaan rrenius. Sedangkan masa'a &ang berusaa dipe*akan dari praktikum ini"

&aitu" ! bagaimana pengaru temperature teradap 'au reaksiA dan 2! bagaimana *ara

menentukan energi aktivasi dengan menggunakan persamaan rrenius.

Met$"e

/raktikum /ersamaan rrenius dan nergi ktivasi ini di'akukan dengan met$de

pen&amaan variasi temperatur 'arutan. /raktikum ini dia4a'i dengan pembuatan baan dan

persiapan a'at &ang akan digunakan. aan &ang te'a dibuat" digunakan untuk membuat

'arutan sistem dan 'arutan sistem 2. Larutan sistem terdiri atas idr$gen per$ksida dan

auades sedangkan 'arutan sistem 2 terdiri atas ka'ium i$dida" natrium ti$su'?at" auades dan

ami'um. arna 'arutan di kedua sistem diamati dan di*atat da'am tabe' asi' per*$baan.

>emperatur 'arutan sistem dan 'arutan sistem 2 disamakan. /ada praktikum ini

digunakan variasi temperatur 0 ℃ " 5 ℃ " 20 ℃ " 25 ℃ " -0 ℃ dan -5 ℃ .

Untuk variasi temperatur 0 ℃ " 5 ℃ dan 20 ℃ " temperatur 'arutan diturunkan

dengan menggunakan termostat . Sedangkan untuk variasi temperatur 25 ℃ " -0 ℃ dan

-5 ℃ " temperatur 'arutan dinaikkan dengan menggunakan waterbath.

Larutan sistem dan 'arutan sistem 2 di*ampur di da'am ge'as kimia &ang

temperaturn&a uga te'a diturunkan dan atau dinaikkan. arna dan temperatur a4a'

*ampuran diamati dan di*atat da'am tabe' asi' praktikum. 7topwatch din&a'akan ingga


4/9

'arutan *ampuran mu'ai ber4arna biru untuk pertama ka'i. >emperatur ketika *ampuran mu'ai

ber4arna biru untuk pertama ka'i diamati dan di*atat da'am tabe' asi' praktikum.

'at6a'at &ang dibutukan pada praktikum ini ada'a seperangkat a'at ge'as dari

/&re;" term$meter raksa dari Hena*$" stopwatch dari Diam$nd dan waterbath dari Bemmert.

Sedangkan baan6baan &ang dibutukan pada praktikum ini" &aitu" Natrium >i$su'?at for

syn dari Ber*k" Ka'ium #$dide for syn dari Ber*k" mi'um for syn dari Ber*k dan idr$gen

/er$ksida dari Ber*k.

/ada praktikum ini" variabe' bebas &ang digunakan ada'a kuantitas baan &ang

digunakan dan temperatur. Se'ain sebagai variabe' bebas" temperatur uga sebagai veriabe'

k$ntr$' &ang arus diaga ingga pr$ses reaksi se'esai. Sedangkan variab'e terikat pada

praktikum ini" &aitu" 4aktu &ang dibutukan ingga *ampuran 'arutan mu'ai ber4arna biru

untuk pertama ka'i.

Data asi' per*$baan dibuat kurva untuk mengetaui pengaru temperatur teradap

'au reaksi. Kurva tersebut merupakan ubungan antara1

T dan 'n K. Data asi' per*$baan

uga diana'isis dengan menggunakan persamaan rrenius. a' ini bertuuan untuk

menentukan ni'ai energi aktivasi &ang dibutukan da'am reaksi &ang teradi pada praktium.

Ha%il Dan Pe&'aha%an

/ada praktikum ini" variasi temperatur digunakan untuk mengetaui pengaru

temperatur teradap 'au reaksi. 1ariasi temperatur &ang digunakan tidak 'ebi dari ,0 ℃

karena idr$gen /er$ksida dapat menga'ami dispr$p$rsi$nasi pada temperatur tinggi. Ceaksi

dispr$p$rsi$nasi ada'a suatu reaksi &ang teradi apabi'a reaktan berperan sebagai $ksidat$r

seka'igus redukt$r (David" dkk." 200!. pabi'a idr$gen /er$ksida menga'ami reaksi

dispr$p$rsi$nasi maka akan terurai menadi air dan $ksigen. a' ini men&ebabkan reaksi

akan bera'an 'ambat. Ceaksi &ang teradi apabi'a idr$gen /er$ksida menga'ami

dispr$p$rsi$nasi" &aitu@

' "("3aq4 8 ' "(3l4 / ("3g4

Larutan K# &ang digunakan pada praktikum ini tidak ber4arna. pabi'a 'arutan K#

ber4arna kuning" berarti 'arutan tersebut te'a rusak. K# bersi?at igr$sk$pis" muda

ter$ksidasi $'e $ksigen di udara (Sumard$" 200!. Ceaksi &ang teradi apabi'a K#

ter$ksidasi $'e $ksigen" &aitu@


5/9

$' / / $9 / (" 8 "9 / "' "(

/r$ses pemanasan pada pembuatan ami'um bertuuan agar ami'um 'ebi *epat 'arut.

/enggunaan mi'um &ang masi segar da'am praktikum ini karena ami'um &ang 'ama

memi'iki kemungkinan perubaan struktur. milum mudah terurai $'e bakteri di udara

bebas. mi'um uga akan teridr$'isis apabi'a terkena asam.

/enurunan dan penaikkan temperatur pada ge'as kimia &ang digunakan untuk

men*ampurkan 'arutan bertuuan untuk menaga temperatur. /ada praktikum ini" temperatur

arus diaga karena temperatur merupakan variabe' k$ntr$'. pabi'a temperatur tidak k$nstan

maka reaksi &ang ber'angsung tidak akan stabi'.

Larutan sistem dan 'arutan sistem 2 tidak ber4arna. /ada a4a' pen*ampuran"

'arutan uga tidak ber4arna. /en*atatan temperature di a4a' pen*ampuran bertuuan untuk

memastikan ba4a temperatur da'am keadaan k$nstan ingga raksi ber'angsung. >emperatur

a4a' *ampuran dan 4arna a4a' *ampuran ini dapat di'iat pada >abe' .

>abe' . Data asi' /en*ampuran Kedua Larutan

TemperaturAwal Campuran

Perencanaan(oC)

TemperaturAwal CampuranPraktikum (oC)

Warna AwalCampuran

Perencanaan

Warna AwalCampuranPraktikum

10 10,0 Tak berwarna Tak berwarna






>emperatur a4a' *ampuran pada saat praktikum suda sama dengan temperatur a4a'

*ampuran &ang diren*anakan. a' ini dapat di'iat pada >abe' . Se'ain itu" temperatur

*empuran 'arutan pada saat praktikum uga suda sesuai dengan temperatur &ang te'a

diren*anakan.

Larutan mu'ai ber4arna biru sete'a beberapa detik. /erbedaan temperatur

men&ebabkan perbedaan pu'a pada 4aktu &ang dibutukan untuk bereaksi. /en*atatan 4aktu

bertuuan untuk membandingkan pengaru temperatur teradap 'au rekasi. a' ini dapat


6/9

di'iat pada >abe' 2. /en*atatan temperatur di akir pen*ampuran bertuuan untuk

memastikan ba4a temperatur da'am keadaan k$nstan.

>abe' 2. Data asi' /raktikum

TemperaturAkhir Campuran

Perencanaan(oC)

TemperaturAkhir Campur

anPraktikum (oC)

Warna AkhirCampuran

Perencanaan

WarnaAkhir

CampuranPraktikum

W aktuReaksi (s)

10 10,0 biru biru 14,0

15 15,0 biru biru 12,0

20 20,0 biru biru 9,0

25 25,0 biru biru 6,5

30 30,0 biru biru 5,0

35 35,0 biru biru 4,0

/ada >abe' dan >abe' 2 dapat di'iat ba4a data temperatur a4a' dan data

temperatur akir pada praktikum ini sama untuk semua variasi temperatur. #ni berarti

temperatur 'arutan pada praktikum ini k$nstan.

Saat 'arutan mu'ai ber4arna biru untuk pertama ka'i" berarti 'arutan suda bereaksi.

Da'am >abe' 2 dapat di'iat ba4a 4arna akir 'arutan sete'a di*ampurkan pada 4aktu

tertentu sama dengan 4arna akir 'arutan &ang te'a diren*anakan.

/ada praktikum ini" 'arutan idr$gen /er$ksida ber?ungsi sebagai $ksidat$r. idr$gen

/er$ksida menguba i$n i$dida menadi #2. #ni berarti i$n i$dida menga'ami $ksidasi. dan&a

'arutan Natrium >i$su'?at men&ebabkan #2 beruba kemba'i menadi i$n i$dida. #$n i$dida

menga'ami reduksi. Da'am a' ini" Natrium >i$su'?at ber?ungsi sebagai redukt$r. Sete'a i$n

>i$su'?at abis bereaksi" #2 akan 'epas. #2 berikatan dengan #6 seingga terbentuk #-

6.

>erbentukn&a 4arna biru karena adan&a ami'um. /ada praktikum ini ami'um

ber?ungsi sebagai pendeteksi adan&a #2. arna biru terbentuk ketika #-6 mu'ai berikatan

dengan ami'um. pabi'a ami'um &ang digunakan te'a menga'ami perubaan struktur" reaksi

pada 'arutan ini tidak akan mengasi'kan 4arna biru. Ceaksi6reaksi &ang teradi pada

praktikum ini" &aitu@

2292 < 2#6

229 < 92 < #2 < 2e

#2 < 2S29-26

2#6 < S,9726

#2 < #6

#-6

#-6 < ami'um 4arna biru


7/9

Ceaksi akan ber'angsung 'ebi *epat apabi'a temperatur semakin tinggi. /ada >abe' 2

dapat di'iat 4aktu &ang dibutukan 'arutan untuk bereaksi pada temperatur tertentu. Dari

data tersebut" dapat disimpu'kan ba4a semakin tinggi temperatur maka 4aktu &ang

dibutukan 'arutan untuk membentuk 4arna biru pertama ka'i semakin *epat. a' ini sesuai

dengan re?erensi. Semakin tinggi temperatur maka 'au reaksi akan semakin *epat (/urba"

2007!.

Data pada >abe' 2 diana'isis dengan membandingkan k$nsentrasi idr$gen /er$ksida

&ang bereaksi dengan k$nsentrasi idr$gen /er$ksida a4a' kemudian dika'i1

t . Dari asi'

ana'isis didapatkan ni'ai 'n K. asi' ana'isis tersebut dapat di'iat pada >abe' -.

>abe' -. Data asi' /eritungan

T Awal(oC)

T Akhir(oC)

T Rata-Rata(oC)

WaktuReaksi (s)

1

T ln K

10 10 10 14,0 0,003533 -

4,9417

15 15 15 12,0 0,003472 -

4,7876

20 20 20 9,0 0,003413 -

4,499925 25 25 6,5

0,003356 -

4,1745

30 30 30 5,0 0,003300 -

3,9121

35 35 35 4,0 0,003247 -

3,6889

Dari data pada >abe' -" dapat di'iat ubungan antara1

T dan 'n K. Semakin ke*i'

arga1

T maka ni'ai 'n K akan semakin besar. Untuk mengetaui 'ebi e'as ubungan

antara temperatur dan 4aktu dapat di'iat pada Gambar .


8/9

0 0 0 0 0 0 0 0

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

f(x) = - 4692.17x + 11.56

! = 0.99

Hubungan antara 1T !an ln K

1T

ln K

Gambar . ubungan antara

1

T dan 'n K

Dari Gambar dapat mempere'as pengaru temperatur teradap 'au reaksi. Semakin

ke*i' arga1T maka ni'ai 'n K akan semakin besar. Dengan kata 'ain" semakin tinggi

temperatur maka 'au reaksi akan semakin *epat. Semakin tinggi temperatur" m$'eku'6

m$'eku' &ang bereaksi akan mempun&ai energi kinetik &ang semakin besar pu'a. a' ini

men&ebabkan pergerakan partike' untuk sa'ing bertumbukan semakin besar seingga reaksi

ber'angsung 'ebi *epat. Semakin besarn&a energi kinetik ini karena adan&a tambaan energi

dari 'uar sistem. /engaru temperatur teradap 'au reaksi ini dapat digunakan untuk

menentukan besarn&a energi aktivasi &ang dibutukan pada reaksi da'am per*$baan ini

(3r&sand" 202!.

Kurva pada Gambar berbentuk 'inear dengan persamaan & : 6,58+" ; < "202 dan

CI : 0.0. #ni berarti asi' praktikum mendekati sempurna. /ersamaan & : 6,58+" ; <

"202 ini diana'isis dengan menggunakan persamaan rrenius. Dari asi' ana'isis

didapatkan arga energi aktivasi pada reaksi &ang teradi da'am praktikum ini" &aitu" sebesar

-8-+",, J=m$' atau sama dengan -8"-+,, kJ=m$' dengan ni'ai 'n : "202.

/ada tangga' 2, 9kt$ber 202" ni Kurnia4ati" se$rang maasis4a Unnes"me'akukan praktikum ini. arga a &ang didapatkan da'am praktikum tersebut" &aitu"


9/9

,8.+87552 kJ=m$'. pabi'a dibandingkan" se'isi arga a &ang didapatkan sangat au" &aitu

0 kJ=m$' atau 0.000 J=m$'.

Se'isi ni'ai a &ang sangat au ini disebabkan karena beberapa ?akt$r. Sa'a satu

?akt$r &ang mungkin memengarui se'isi ni'ai a tersebut ada'a perbedaan tekanan udara

sekitar pada saat di'akukann&a praktikum. pabi'a tekanan udara 'ebi renda" maka

temperatur pada ruangan tersebut akan 'ebi renda pu'a. Sesuai dengan re?erensi" temperatur

berbanding terba'ik dengan energi aktivasi. Semakin tinggi temperatur maka energi aktivasi

akan semakin ke*i'. erdasarkan re?erensi" ?akt$r &ang dapat memengarui energi aktivasi"

&aitu" temperatur (>!" ?rekuensi (! dan kata'is (Sridianti" 20,!. Sedangkan ubungan antara

energi aktivasi dengan 'au reaksi ada'a berbanding terba'ik.

Ke%i&(ulan

Dari praktikum &ang te'a di'akukan dengan met$de pen&amaan tempertaur 'arutan

dengan variasi temperatur" dapat diketaui ba4a temperatur berbanding terba'ik dengan

energi aktivasi. Sedangkan ubungan antara energi aktivasi dan 'au reaksi berbanding

terba'ik pu'a. Semakin tinggi temperatur" energi aktivasi &ang dibutukan semakin ke*i'

seingga 'au reaksi semakin *epat. Fakt$r6?akt$r &ang dapat memengarui energi aktivasi"

&aitu" temperatur (>!" ?rekuensi (! dan kata'is. Dari asi' praktikum diper$'e kesimpu'an"

&aitu@ ! Kenaikan temperatur men&ebabkan 'au reaksi semakin *epatA dan 2! nergi aktivasi&ang dibutukan agar reaksi da'am per*$baan ini dapat ber'angsung" &aitu sebesar

-8"-+,, kJ=m$'.

Da)ta! Pu%taka

tkins /. . *imia )isia. disi ke62. Kartaadipr$d$ #rma #" peneremaA #ndart$ /urn$m$

a&u" edit$r. Jakarta@ r'angga. >eremaan dari@ :hysichal hemistry.

3aste''an" Gi'bert . 8-. /&si*a' 3emistr& -rd diti$n. Bassa*usetts@ ddis$n6es'e&

/ub'ising 3$mpan&.

9ktarian" 3r&sand. 202. Teori Tumbuan dan ;nergi Ativasi. Diundu dittp@==ind$erba's.*$.id=dem$=skripsikimia=page=detai'=-+=+2=te$ri6tumbukan6dan6energi6

aktivasi.tm' pada tangga' 0 9kt$ber 20,.

9;t$b&" David 4." dkk. 200. :rinsip:rinsip *imia

Laporan Praktikum Kimia Fisika Persamaan Arrhenius dan Energi Aktivasi

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Kimia Fisika Persamaan Arrhenius dan Energi Aktivasi