Laporan Praktikum Energi Aktivasi

Posted: Mei 14, 2013 in Chem-is-Try

I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari pengaruh suhu terhadap laju reaksi
2. Menghitung energi aktivasi (Ea) dengan menggunakan persamaan Arrhenius
II. Landasan Teori
Energi aktivasi adalah energi minimum yang dibutuhkan oleh suatu reaksi kimia agar dapat berlangsung. Energi aktivasi memiliki simbol Ea dengan E menotasikan energi dan a yang ditulis subscribe menotasikan aktivasi. Kata aktivasi memiliki makna bahwa suatu reaksi kimia membutuhkan tambahan energi untuk dapat berlangsung.
Dalam reaksi endoterm, energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dan sebagainya disuplai dari luar sistem. Pada reaksi eksoterm, yang membebaskan energi, ternyata juga membutuhkan suplai energi dari luar untuk mengaktifkan reaksi tersebut.
Dalam kinetika, suatu reaksi berlangsung melalui beberapa tahap. Diawali dengan tumbukan antar partikel reaktan. Setelah reaktan bertumbukan, maka akan terjadi penyusunan ulang ikatan dalam senyawa reaktan menjadi susunan ikatan yang berbeda ( membentuk senyawa produk ). Dalam penyusunan ini, akan ada pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan yang baru, yang membutuhkan sejumlah energi. Ketika beberapa ikatan reaktan putus dan beberapa ikatan baru terbentuk, tercapailah suatu keadaan dimana dalam sistem terdapat sejumlah reaktan dan produk. Keadaan ini kita sebut sebagai transisi kompleks.
Dalam keadaan transisi kompleks, memiliki campuran antara produk dan reaktan yang cenderung kurang stabil, karena produk yang terbentuk dapat membentuk reaktan kembali. Keadaan ini memiliki energi yang cukup tinggi, karena sistem tidak stabil.
Proses untuk mencapai keadaan transisi kompleks membutuhkan energi yang disuplai dari luar sistem. Energi inilah yang disebut dengan energi aktivasi. Pada reaksi endoterm ataupun eksoterm, keduanya memiliki energi aktivasi yang positif, karena keadaan transisi kompleks memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dari reaktan (Vogel, 1994).
Pada tahun 1889 Arrhenius mengusulkan sebuah persamaan empirik yang menggambarkan pengaruh suhu terhadap konstanta laju reaksi. Persamaan yang diusulkan adalah :

K = konstanta laju reaksi
A = faktor freakuensi
Ea = energi aktivasi
Persamaan tersebut dalam bentuk logaritma dapat ditulis :

Dari persamaan di atas terlihat bahwa kurva ln K sebagai fungsi dari 1/T akan berupa garis lurus dengan perpotongan (intersep) ln A dan gradien –Ea/R. Kedua faktor A dan Ea dikenal sebagai parameter Arrhenius. Plot dari log K terhadap T -1 adalah linear untuk sejumlah besar reaksi dan pada temperatur sedang.
Persamaan tersebut analog dengan persamaaan garis lurus, yang sering disimbolkan dengan y = mx +c, maka hubungan antara energi aktivasi suhu dan laju reaksi dapat dianalisis dalam bentuk grafik ln k vs 1/T dengan gradien –(Ea/RT) dan intersep ln A.Jika suatu reaksi memiliki reaktan dengan konsentrasi awal adalah a, dan pada konsentrasi pada waktu t adalah a-x, maka dapat ditulis dalam persamaan :

Setelah reaksi berlangsung 1/n bagian dari sempurna, x=a/n dan

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 aktivasi
3. Katalis
Katalis akan menyediakan rute agar reaksi berlangsung dengan energi aktivasi yang lebih rendah (Castellan, 1982).

III. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Rak tabung reaksi 1 buah
b. Tabung reaksi 10 buah
c. Gelas piala 600 ml 1 buah
d. Pipet ukur 10 ml
e. Stopwatch

2. Bahan
a. Na2S2O8 atau H2O2 0,04 M
b. KI 0,1 M
c. Na2S2O3 0,001 M
d. Larutan amilum 1%
e. Es batu

IV. Cara Kerja
V. Data Pengamatan

Suhu Rata-rata (TᵒC ) Waktu Reaksi (s) T (K) 1/T K-1 Ln 1/waktu
20 20,10 293 0,00341 -3,00072
25 19,79 298 0,00335 -2,98518
27 16,80 300 0,00333 -2,82138
32 12,53 305 0,00327 -2,52813
37 10,73 310 0,00322 -2,37304

VI. PERHITUNGAN

Persamaan regresinya adalah y = -0,1713 x -2.2278 dan R² = 0.9333
y = mx + b,
m = -0,1713

m = – Ea/R
Ea = -m.R = -(-0,1713).(8,314) = 1.4241 J/mol = 0,001424 kJ/mol
b = intercept = ln A = -2,2278
A = 0.107765

VII. Pembahasan
Nama : Toni
NIM :121431027
Praktikum kali ini yaitu mengetahui pengaruh suhu terhadap energy aktivasi sehingga dapat menentukan energi aktivasi (Ea) dengan menggunakan persamaan Arrhenius dari data yang dihasilkan .Prisnsip dari percobaan kali ini yaitu dengan mereaksikan 2 buah tabung reaksi yang didalamnya terdapat :
Tabung 1 : 5 ml larutan natrium persulfat (Na2S2O8) + 5 ml H2O
Tabung 2 : 1 ml larutan Na2S2O3 + kanji 1 %

Kedua tabung tersebut di reaksikan ke dalam gelas kimia yang didalamnya sudah terdapat magnetik stirrer yang akan mengaduknya hingga terbentuk larutan berwarna biru,pada saat itu juga di pasang stopwatch yang akan menghitung berapa waktu yang di perlukan larutan untuk berubah warna dari tak berwarna menjadi biru.Karena tujuan praktikum ini untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap energy aktivasi maka dilakukan percobaan dengan beberapa variasi suhu yaitu 200C, 250C, 270C, 320C, dan 370C.
Dalam percobaan ini,larutan kalium persulfat berfungsi sebagai oksidator, yaitu mengubah I- menjadi I2. I- kemudian bereaksi dengan Na2S2O3 yang berfungsi sebagai reduktor, I2 berubah kembali menjadi I-.Sedangakn natrium tiosulfat pada larutan 2 berfungsi sebagai penangkap iod-iod berlebih, lalu bereaksi positif indikator amilum. Amilum hanya larut dalam air panas sehingga pembuatannya harus sambil di panaskan.Warna biru yang terbentuk ketika 2 campuran di campurkan berasal dari I2 yang bereaksi dengan amilum membentuk I2amilum kompleks. I2 akan bereaksi dengan amilum setelah Na2S2O3 pada campuran habis bereaksi dan hal tersebut dijadikan sebagai waktu akhir reaksi, waktu dimana muncul warna biru pertama kali (waktu awal reaksi saat kedua tabung dicampur).
Reaksi yang terjadi:

S2O8- + 2I- → 2SO42- + I2
I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-
I2 + I- I3-
I3- + amilum warna biru

Berdasarkan hasil percobaan didapatkan waktu berjalannya reaksi pada suhu 20°C = 20.10 detik, 25°C = 19,79 detik, suhu 27°C = 16,80 detik, suhu 32°C = 12,53 detik, dan suhu 37˚C= 10,73 detik .Dari data tersebut dapat diketahui bahwa semakin suhunya naik maka waktu yang diperlukan untuk bereaksi adalah semakin sedikit atau suhu berbanding terbalik dengan waktu. Perubahan suhu umumnya mempengaruhi harga tetapan laju k. Jika suhu dinaikan maka harga k akan meningkat dan sebaliknya. Dari harga k tersebut maka akan dapat dihitung energi aktivasi.
Berdasarkan grafik Ln k terhadap 1/T diperoleh Ea = 0,001424 kJ/mol dengan nilai A =. 0.107765 Dari hasil data diatas dapat disimpulkan bahwa energi aktivasi dengan laju reaksi adalah berbanding terbalik sehingga semakin besar energi aktivasi maka laju reaksinya semakin lambat karena energi minimum untuk terjadi reaksi semakin besar.Hal tersebut dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu suhu, faktor frekuensi dan katalis. Jika melihat data yang dihasilkan diatas maka Semakin kecil harga Ln k maka harga 1/T rata-rata semakin besar. Ini membuktikan bahwa semakin tinggi temperatur maka energi aktivasinya akan semakin kecil begitupun sebaliknya.Dengan demikian dapat disimpulkan pula bahwa energi aktivasi berbanding terbalik dengan laju reaksi.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s