Praktikum Penentuan Energi Aktivasi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK PENENTUAN ENERGI AKTIVASI



Disusun Oleh : Khoirin Najiyyah Sably 141411015 1A



Dosen Pembimbing MT



Tanggal Praktikum 2014 Tanggal Penyerahan 2014



: Rispiandi, ST. : 10 Desember : 17 Desember



PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG



2014



PRAKTIKUM PENENTUAN ENERGI AKTIVASI Modul Praktikum



: Penentuan Energi Aktivasi



Nama Pembimbing



: Rispiandi, ST. MT



Nama Mahasiswa



: Khoirin Najiyyah Sably



Nomor Induk Mahasiswa



: 141411015



Tanggal Praktikum



: Rabu, 10 Desember 2014



Tanggal Percobaan



: Rabu, 10 Desember 2014



Tanggal Penyerahan



: Rabu, 17 Desember 2014



TUJUAN PERCOBAAN 1. Mampu menjelaskan pengaruh suhu terhadap laju reaksi 2. Mampu menentukan besarnya energi aktivasi berdasarkan persamaan Archenius



LANDASAN TEORI Suhu mempengaruhi laju reaksi, semakin tinggi suhu maka energi kinetik molekul meningkat sehingga frekuensi tumbuan semakin tinggi sehingga laju reaksi meningkat. Suhu akan mempengaruhi pusat-pusat aktif sehingga suhu berbeda maka energi aktivasinya pun berbeda seperti pada gambar berikut.



Pada suhu semakin meningkat, maka fraksi tumbukan antar molekul semakin efektif untuk menghasilkan reaksi. Energi aktivasi adalah ambang batas energi yang harus dicapai agar suatu reaksi dapat terjadi. Penentuan energi aktivasi dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan Arrhenius k = A e-Ea/RT dengan, K = konstanta laju reaksi A = Faktor pra eksponensial Ea = energi aktivasi (Kj/mol) R = Tetapan gas idea (8,314 Kj/mol, 1,987 kal/mol K) T = Suhu mutlak Dalan bentuk logaritma, ln k =ln A



Ea 1 R T



()



Dengan membuat kurva ln k terhadap 1/T, maka nilai Ea/R akan didapat sebagai gradien dari kurva tersebut. Karena nilai R diketahui, maka nilai energi aktivasi dapat ditentukan.



Besarnya energi aktivasi dapat ditentukan dengan menggunakan nilai-nilai suhu yang berbeda. Persamaan yang digunakan adalah. ln



Ea 1 1 − ( kk 12 )= EaR ( T12 − T11 ) atau log ( kk 12 )= 2,303 R (T 2 T 1)



Untuk reaksi ion iod dengan persulfat akan menghasilkan ion sulfat dan iod yang dengan kanji atau amilum menjadi berwarna biru atu coklat. Reaksi:



2I- + S2O82-  2SO2- + I2 I2 + amilum  biru atau coklat Atau reaksi natrium tiosulfat dengan larutan asam kloida akan menghasilkan belerang S2O32- + 2HCl  H2O + 2Cl- + SO2 + S



ALAT DAN BAHAN No Alat Bahan Kimia Reaski ion Iod dengan persulfat 1 Gelas Kimia 250 Ml Larutan persulfat 0,04 M 2 Gelas Kimia 600 mL Larutan KI 0,1 M 3 Pipet volume 10 Larutan amilum 1 % mL&5mL 4 Stopwatch Es batu 5 Penangas Larutan tiosulfat 0,001 M 6 Pengaduk Magnet 7 Termometer 8 2 Tabung Reaksi



LANGKAH KERJA Siapkan suatu sistem pada tabel dengan tabung yang terpisah. Dinginkan tabung 1&2 kedalam gelas kimia yang berisi campuran air dan es sampai suhu kedua tabung sama dengan yang ada dalam termostat Campurkan kedua isi tabung tersebut ke dalam gas kimia yang telah disiapkan di atas magnet stri dan hidupkan stopwatch saat keduanya dicampurkan Matikan stopwatch dan catat waktu yang diperlukan sampai terbentuk warna biru Ulangi percobaan mulai suhu 10 C sampai 50 C dengan beda suhu 10 C



KESELAMATAN KERJA Kerjakan dengan hati-hati dan pergunkan alat keselamatan yang ada.



DATA PENGAMATAN N O



Suhu Rata (T)



Waktu Reaksi t: sekon 339 225 110 45 19



10oC 20 oC 30 oC 40 oC 50 oC



1 2 3 4 5



T



1/T



3.534 x 10-3 3.413 x 10-3 3.3 x 10-3 3.195 x 10-3 3.096 x 10-3



283 293 303 313 323



Ln (1/t)



-5,826 -5,416 -4,7004 -3,8067 -2,944



ANALISIS DATA



Kurva ln K terhadap 1/T 0 0



0



0



0



0



0



0



-1 -2



Y-Values



-3



Linear (Y-Values)



-4 -5 -6 -7



Linear (Y-Values) f(x) = - 6694.75x + 17.61 R² = 0.97



Linear (Y-Values)



a. Penentuan Energi Aktivasi Persamaan garis : y = a + bx y = 17,605 – 6694,8x −Ea slope =b= R -6694,8



=



−Ea 8,314



Ea = 55660,567 J/mol = 55,660 KJ/mol b. Penentuan Faktor Frekuensi (A) Intersep = a = ln A = 17,605 A = 44233810,59



PEMBAHASAN Dalam percobaan ini kami akan menentukan energi aktivasi dengan menggunakan persamaan Arrhenius. Persamaan Arrhenius mendefinisikan secara kuantitatif hubungan antara energi aktivasi dengan konstanta laju reaksi dimana energi aktivasi merupakan energi minimum yang dibutuhkan oleh suatu reaksi kimia agar dapat berlangsung. Percobaan dimulai dengan membuat 2 larutan berbeda dalam10 tabung. Diantaranya pada 5 tabung awal diisi oleh campuran 1 mL S 2O82- dan 1 mL amilum yang kami beri nama kelompok A lalu pada 5 tabung yang lain dimasukkan campuran 10 ml KI, 5 mL aquades, 5 mL S2O32- dan amilum yang diberi nama kelompok B. Larutan amilum yang dipakai harus yang baru dibuat dan sudah dipanaskan sebelumnya, untuk memaksimalkan fungsi amilum. Kami mendinginkan tabung 1A dan 1B pada kondisi 10 oC lalu kami mencampurkan kedua isi tabung ke dalam gelas kimia yang telah disiapkan diatas magnet stirer lalu stopwatch di hidupkan ketika larutan telah dicampurkan. Matikan stopwatch dan catat ketika larutan telah berubah warna menjadi biru. Selanjutnya percobaan tersebut diulangi pada suhu 20 oC dalam keadaan di es, 30oC, 40oC, 50oC dalam keadaan dipanaskan. Reaksi yang terjadi: 2H2O2 +2I-  2H2O + O2 + I2 + 2e I2 + 2S2O32-  2I- + S4O62-



I2 + I-  I3I3- + amilum  warna biru 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. Berdasarkan teori tumbukan, energi kinetik yang lebih besar akan membuat tumbukan antar partikel akan menjadi lebih sering, sehingga reaksi akan lebih cepat berlangsung. Pada percobaan ini didapatkan grafik linier yang sesuai dengan teori dengan persamaan. y =17,605 – 6694,8x, Ea = 55,660 kJ/mol, ln A = 17,605, A = 44233810,59. Grafik linier ini menggunakan variasi 1 / T pada sumbu X dan ln K pada sumbu Y. 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 dan semakin sedikit waktu yang diperlukan sehingga akan memperbesar harga laju reaksi. Hal ini sesuai dengan teori dimana energi aktivasi berbanding terbalik dengan laju reaksi.



Simpulan 



Semakin tinggi suhu maka laju reaksi akan semakin cepat. Hal ini dibuktikan







dengan dihasilkannya harga k yang lebih besar pada suhu yang lebih tinggi. Didapatkan grafik linier yang sesuai dengan teori dengan persamaan. y =17,605 –







6694,8x, Ea = 55,660 KJ/mol, ln A = 17,605, A = 44233810,59 Faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan energi aktivasi adalah suhu, umur amilum, pengadukan oleh magnet stirer.



DAFTAR PUSTAKA Faza,Imma. 2014. “PERSAMAAN ARRHENIUS DAN ENERGI AKTIVASI”. [online]. http://immafazailma.blogspot.com/2014/01/v-behaviorurldefaultvmlo.html [ 16 Desember 2014 ] Meilanty,Ervina. 2014. “Laporan-Praktikum-Arhenius” [online]. https://www.academia.edu/7021238/Laporan-praktikum-arhenius [ 16 Desember 2014 ]



Ngatin,Agustinus. 2014. PETUNJUK PRAKTIKUM KIMIA FISIKA PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA&TKPB. Bandung:Politeknik Negeri Bandung.