4
PENENTUAN ENERGI AKTIVASI ()I. Tujuan PraktikumSetelah melakukan
percobaan ini, diharapkan mampua. Memperlihatkan bagaimana
ketergantungan laju reaksi pada suhub. Menentukan harga energi
aktivasi (Ea) dengan menggunakan persamaan arheniusII. Dasar
TeoriEnergi aktivasi adalah energi mnimum yang dibutuhkan oleh
suatu reaksi kimia agar dapat berlangsung. Energi aktivasi memiliki
simbol Ea dengan Emenotasika Energi dan a yang ditulis subscribe
menotasikan aktivasi. Kata aktivasi memiliki makna bahwa suatu
reaksi kimia membutuhkan tambahanenergi untuk dapat
berlangsung.Mudah bagi kita untuk mengamati mengapa reaksi reaksi
endoterm membutuhkan energi untuk bereaksi. Dalam reaksi endoterm,
energi yangdiperlukan untuk memutuskan ikatan dsb. di suplai dari
luar sistem. Pada reaksi eksoterm, yang membebaskan energi,
ternyata juga membutuhkan suplai energidari luar untukmengaktifkan
reaksi tersebut.Dalam kinetika, suatu reaksi berlangsung melalui
beberapa tahap. Diawali dengan tumbukna antar partikel reaktan.
Setelah reaktan bertumbukan, maka akan terjadi penyusunan ulang
ikatan dalam senyawa reaktan menjadi susunan ikatan yang berbeda
(membentuk senyawaproduk).Dalam penyusunan ini,akan ada pemutusan
ikatan dan pembentukan ikatanyang baru,yang membutuhkan sejumlah
energi. Ketika beberapa ikatan reaktanputus,dan beberapa ikatan
baru terbentuk, tercapailah suatu keadaan dimana dalam sistem
terdapat sejumlah reaktan dan produk. Keadaan ini kita sebut
sebagai keadaan 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 energiyang disuplai dari luar sistem. Energi inilahyang
disebut dengan energi aktivasi.Pada reaksi endoterm ataupun
eksoterm, keduanya memiliki energi aktivasiyang positif, karena
keadaan transisi kompleks memiliki tingkat energi yang lebihtinggi
dari reaktan.Pada tahun 1889 Arrhenius mengusulkan sebuah persamaan
empirik yang menggambarkan pengaruh suhu terhadap konstanta laju
reaksi.Persamaan yang diusulkan adalah :K = A Keterangan : K =
konstanta laju reaksiA = Faktor pra exponensial R = Tetapan gas
ideal = 8,314 Kj/mol K = 1,987 kal/mol KDalam bentuk logaritma,
maka akan didapat :ln K = ln A - atau log K = log A - Dengan
membuat grafik ln K terhadap 1/T, Maka nilai Ea/R akan didapat
melalui gradien grafik tersebut. Karena nilai R sudah diketahui,
Maka nilai energi aktivasi dapat ditentukan. Besarnya energi
aktivasi juga dapat ditentukan dengan menggunakan nilai K pada suhu
yang berbeda. Persamaan yang digunakan adalah :
ln = log = Energi aktivasi adalah suatu energi minimum yang
diperlukan agar suatu reaksi dapat berlangsung untuk menghasilkan
suatu produkA + B A.....B Produk
Reaktan komplek aktifEa
A+B produk
laju reaksiDari diagram tersebut dapat dijelaskan bahwa selama
reaksi berlangsung antara sebuah molekul A dan sbuah molekul B,
potensial energinya bergerak dari ke kiri ke kanan dan terlebih
dahulu mlalui puncak maksimum. Puncak maksimum ini yang sebetulnya
memainkan peranan penting dalam penentuan laju suatu reaksi.
Spesies yang memiliki energi maksimum tersebut tingkat transisi
(transition state). Energi E dari komplek ini terhadap posisi
energi reaktan A+B disebut energy aktivasi untuk reaksi yang
berlangsung dari kiri ke kanan.Sedangkan energi E dari komplek
teraktivasi terhadap energi produk disebut energi aktivasi untuk
reaksi yang berlangsung dari kanan ke kiri. Dengan melihat hal
tersebut di atas jelas bahwa energi aktivasi akan mudah dilewati
bila molekul-molekul yang bertumbuk semakin cepat dan efektif
menghasilkan kompleks aktif dan kemuian menjadi produk. Pada
percobaan ini reaksi yang diamati adalah :2I + S2O2- 2SO42- +
I2
III. Alat dan BahanNoAlatBahan
110 buah tabung reaksi dan raknyaLarutan Natrium persulfat 0,04
M
2Pipet volume 10 mLLarutan KI 0,1 M
3Pipet volume 5 mLLarutan Thiosulfat 0,001 M
4StopwatchLarutan Kanji 1%
5Gelas kimia 200 mLEs Batu
6Gelas kimia 600 mL
71 buah hotplate
8Magnetic stirrer
9Termometer
IV. Langkah KerjaSiapkan suatu sistem pada tabel berikut pada
tabung yang terpisah.Tabung ITabung II
(mL) (mL) (mL) (mL) (mL)Kanji (mL)
112-0,20,2
V. DATA PENGAMATAN
Suhu Rata-rata(C)Suhu Rata-rata (K)Waktu Reaksi(s)ln
10283123,53 . 10-30,083-2,489
15288103,47 . 10-30,1-2,303
2029393,41 . 10-30,11-2,207
2529863,34 . 10-30,17-1,772
3030343,30 . 10-30,25-1,386
353082,53,25 . 10-30,4-0,916
VI. PERHITUNGANa. Kurva ln K terhadap 1/T
b. Penentuan energi aktivasipersamaan garis : y = a + bx y =
16.6 5446 x slope = b = -5446 = Ea = 45278.044 J/mol = 45.278044
KJ/molc. Penentuan faktor frekuensi (A) intersep = a = ln A = 16.6
A = 16191549.04
VII. PEMBAHASANPercobaan ini bertujuan untuk mempelajari
pengaruh suhu terhadap laju reaksi dan menghitung energi aktivasi
menggunakan persamaan Arrhenius. Sistem yang terdiri dari tabung 1
dan tabung 2 pertama kali harus disamakan suhunya. Hal ini
dilakukan karena kita akan mempelajari pengaruh suhu terhadap laju
reaksi. Jadi, kita harus memastikan suhu kedua larutan sama
sehingga kita reaksi itu berlangsung pada suhu itu. Ketika larutan
memiliki suhu yang sama, maka keduanya dicampur dengan
segera.Setelah dicampurkan, larutan yang terbentuk akan berubah
warna menjadi biru setelah beberapa saat. Waktu yang diperlukan
dari ketika larutan dicampurkan sampai mulai berwarna biru
dinyatakan sebagai waktu reaksi.. Pada suhu tinggi, warna biru
lebih cepat terlihat daripada suhu rendah. Dapat dikatakan bahwa
semakin tinggi suhunya reaksi akan berjalan lebih cepat. Kemudian
larutan diaduk hingga larutan berubah menjadi berwarna biru. Warna
biru ini timbul karena iod membentuk ikatan kompleks dengan amilum.
Proses pengikatannya, iod dari larutan kalium iodide dioksidasi
oleh kalium peroksodisulfat sehingga iod-iodnya terlepas dan diikat
oleh natrium tiosulfat yang kemudian akan bersama-sama bereaksi
positif dengan larutan indicator amilum, lalu membentuk kompleks.
Pengadukan berfungsi untuk mempercepat reaksi, karena dengan
pengadukan maka akan banyak molekul-molekul yang saling
bertumbukan. Sehingga meningkatkan energi kinetik dan reaksi pun
berjalan lebih cepat.Reaksi antara ion persulfat dengan ion iodida
dalam penentuan energi aktivasi, yaitu:S2O82- + 2I- I2 + 2SO42-Pada
tabung kedua dilakukan pencampuran antara ion persulfat dengan ion
tiosianat:S2O82- + 2S2O32- 2SO42- + S4O62-Reaksi antara iodium
dengan ion tiosulfat menghasilkan ion tetrationat :2S2O32- + I2 2I-
+ S4O62-Hal ini berkaitan dengan energi kinetik molekul dalam
larutan dimana energi kinetik akan semakin besar jika suhu
meningkat sehingga tumbukan antar molekul akan lebih sering
terjadi. Jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang
lebih rendah dari energi aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Hanya
tumbukan yang memiliki energi sama atau lebih besar dari energi
aktivasi yang dapat menghasilkan reaksi. VIII. KESIMPULAN1. Laju
reaksi berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi, hal ini
dibuktikan dengan dihasilkannya harga k yang lebih besar pada suhu
yang lebih tinggi.2. Energi aktivasi dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan Arrhenius.3. Diperoleh harga Ea sebesar
45.278044 KJ/mol.
IX. DAFTAR PUSTAKA 1. Tony, Bird.-.Kimia Fisika untuk
Universitas.Jakarta.Gramedia2.
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_aktivasi
