LAPORAN RESMI
KIMIA UNSUR
Energi Aktivasi Reaksi Peroksidisulfat dan Ion Iod
Disusun oleh:
Nama : Bayu Setiawan
NIM : 14670040
Prodi : Pendidikan Kimia
LABORATORIUM KINETIKA KIMIA
UIN SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA
2015-2016
A. Tujuan Percobaan
1.
Mempelajari kebergantungan laju reaksi terhadap
temperatur.
2.
Menentukan energi aktivasi (Ea) dan faktor
frekuensi (A) reaksi antara peroksidisulfat dan ion iod.
B. Dasat Teori
1. Laju Reaksi
Laju
reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam satuan waktu.
Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi pereaki
(reaktan) atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk (Keenan, 1990).
Konstanta
laju reksi didefinisikan sebagai laju reaksi bila konsentrasi dari
masing-masing jenis adalah satu. Satuan tergantung pada orde reaksi. Suatu
reaksi yang merupakan proses satu tahap disebut reaksi dasar (Bird, 2003).
Hukum
laju reaksi adalah persamaan yang menyatakan laju reaksi (v) sebagai fungsi
dari semua konsentrasi semua spesies yang ada, termasuk produknya. Huku laju
mempunyai dua penerapan utama. Peerapan hukum teoritis ini adalah pemandu dua
mekanisme reaksi, untuk penerapan praktisnya setelah mengetahui hukum laju
reaksi dan konstanta laju. Hukum laju
reaksi, konstanta laju reaksi di rumuskan: (Atkin,1996).
V = k [A]m
x [B]n
k = V / ([A]m
x [B]n)
2. Energi Aktivasi
Energi
aktivasi yaitu jumlah minimal energi yang diperlukan untuk mengawali reaksi
kimia. Apabila energinya lebih kecil dari pada energi aktivasi, maka molekul
akan tetap utuh dan tidak ada perubahan akibat tumbukan. Spesi yang terbentuk
sementara oleh molekul reaktan sebagai akibat tumbukan disebelum membentuk
produk disebut kompleks keaktifan (Chang,2005).
Energi
aktivasi sangat dipengaruhi oleh konstanta laju reaksi, semakin besar konstanta
laju reaksi maka semakin kecil energi aktifasinya. Dengan energi aktivasi yang
kecil diharapkan reaksi akan semakin cepat berlangsung. Pengaruh konstanta laju
reaksi terhadap energi aktivasi dapat dilihat dari persamaan arhenius:
(Desnelli, 2009).
k = A x e-Ea/RT
→ Ea = -R x T ln (k/A)
3. Faktor Frekuensi
Faktor
frekuensi merupakan banyaknya/ sedikitnya frekuensi tumbukan dari suatu laju
reaksi. Faktor ini dapat dianggap konstanta untuk sistem reaksi tertentu dalam
kisaran suhu yang cukup lebaar. Faktor frekuensi akan berbanding lurus dengan
konstanta laju reaksi, begitu juga akan berbanding lurus dengan frekuensi
tumbukan. Untuk reaksi yang sederhana dapat dirumuskan faktor frekuensi dalam
persamaan arhenius dengan frekuensi tumbukan antara spesi-spesi yang bereaksi.
Untuk reaksi yang lebih rumit harus dipertimbangkan juga faktor orientasinya. Faktor
orientasi adalah bagaimana molekul-molekul yang bereaksi berorientasi relatif
satu terhadap lainnya (Chang, 2005).
4. Pengaruh Suhu Terhadap Laju Reaksi
Ketika
suhu pada suatu reaksi pada suatu reaksi yang berlangsung dinaikkan, maka
menyebabkan partikel semakin aktif bergerak. Sehingga tumbukan yang terjadi
akan semakin banyak dan menyebakan laju reaksi akan semakin cepat atau besar.
Dengan meninggkatnya sugu, maka jaga akan meningkatkan energi aktifasinya dan
menurunkan konstanta laju reaksinya. Hubungan tersebut dapat dinyatakan:
(Chang,2005).
In k = ln Ae-Ea/RT
= ln A – (Ea/RT)
Persamaan dapat
diubah kebentuk linear:
In k = Ea x 1 + ln A
R T
↓
↓ ↓ ↓
y =
m x
+ C
5. Reaksi Peroksidisulfat dan Ion Iod
Aplikasi
persamaan arhenius dapat di pelajri pada mekanisme reaksi ion peroksidisulfat dengan iodida.
Reaksinya dapat dituliskan pada persamaan:
S2O82-
+ 2I- → 2SO42- + I2
Jika
kontanta ion iodida konstan selama reaksi, maka reaksi yang terjadi adalah reaksi
orde 1 terhadap ion peroksidisulfat dan laju pengurangannya sesuai persamaan:
-d [S2O82-] = k [S2O82-]
dt
Hasil integrasi persamaan diatas dari t = 0 hingga t = t adalah persamaan:
Hasil integrasi persamaan diatas dari t = 0 hingga t = t adalah persamaan:
k t = ln [S2O82-]0
[S2O82-]t
Gabungan dari kedua persamaan diatas adalah persamaan: (Buku
panduan Praktikum).
ln t = Ea ─ ln ___________ A
RT ln [S2O82-]0[S2O82-]t
C. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat yang
digunakan dalam percobaan ini antara lain tabung reaksi, gelas beker 500 ml,
gelas beker 150 ml, gelas ukur 50 ml, termometer, stopwatch, neraca aoanlitik,
pipet ukur 1 ml, pipet ukur 5 ml, bola hisap, rak, gelas arloji, pengaduk,
sendok sungu, botol akiades, hot plate, label, statif + klem, dan baskom.
2. Bahan
Bahan yang
digunakan dalam percobaan ini antara lain larutan KI 0.1 M; larutan Na2S2O3
0.001 M; larutan K2S2O8 0.04 M; amilum,
akuades dan es batu.
D. Cara kerja
1. Membuat Larutan Amilum
Percobaan
ini dimulai dengan ditimbangnya amilum sebanyak 0.5 gram pada neraca analitik.
Setelah itu amilim dimasukkan kedalam gelas beker 150 ml yang sudah disiapkan.
Kemudian ditambahkan akuades sebanyak 10 ml dan diaduk sampai terbentuk pasta.
Langkah selanjutnya disiapkan akuades sebayak 40 ml pada gelas beker. Kemudian
gelas beker diletakan diatas hot plate dan ditutup denga gelas arloji. Akuades
tersebut dipanaskan sampai mendidih. Setelah mendidih, pasta yang telah dibuat
dimasukan kedalamnya dan diaduk-aduk selama 1 menit. Selanjutnya gelas beker
yang berisi larutan amilum panas diangkat dari hot plate dan diinginkan.
2. Menghitung Waktu Raksi pada Berbagai Suhu
Tabung
reaksi sebayak 2 buah disiapakan pada rak, setiap tabung dttempeli label yang
bertuliskan A dan B. Tabung A diisi dengan 0.5 ml larutan Na2S2O3
0.001 M; 5 ml larutan KI 0.1 M; dan 2 ml larutan amilum yang telah dibuat
terlebih dahulu. Selajnutnya pada tabung B diisi dengan 3 ml larutan K2S2O8
0.04 M; dan 3 ml akuades. Langkah selanjutnya yaitu disiapkan gelas beker 500
lm yang diisi dengan 400 ml akuades. Gelas geker lalu dimasukkan kedalam baskom.
Baskom kemudian diisi dengan pecahan es batu sampai gelas beker terimbun
setengah bagiannya dengan es batu. Kemudian termometer digantungkan pada
statif dan pada ujung termometer
dimasukkan kedalam akuades yang berada dalam gelas beker yang didinginkan.
Selanjutnya akuades ditunggu sampai suhu akuades turun menjadi 5 oC.
langkah selanjutnya tabung A dan tabung B dimasukkan sampai larutan didalam
tabung reaksi berada didalam akuades dingin tersebut selam 30 detik lalu
diangkat dan larutan tabung B dimasukkan pada tabung A secara cepat dan larutan
dari tabung A dimasukkan ke tabung B. Pada saat memasukkan larutan pada tabung
B ke tabung A maka mulai di catat waktunya dengan menggunakan stopwatch. Tabung
reaksi yang berisi larutan kemudian diletakkan pada rak dan dilakukan
pengamatan pada perubahan warna yang terjadi pada larutan. Bila telah muncul
warna biru atau ungu maka pencatatan waktu dengan stopwatch dihentikan. Waktu
yang diperlukan untuk perubahan warna kemudian dicatat pada lembar data
pengamatan. Selanjutnya praktikum diulang kembali dengan variasi teperatur pada
air (akuades) yang berada dalam gelas beker. Variasi temperaturnya antara lain
10 oC, 15 oC, 20 oC, 25 oC dan 30 oC.
E. Data Pengamatan
1. Tabel
2. Grafik
F. Pembahasan
Percobaan yang berjudul “Energi
Aktivasi Reaksi Peroksidisulffat dan Ion Iod” memiliki dua tujuan percobaan,
yaitu mempelajari kebergantungan laju reaksi terhadap temperatur dan menentukan
energi aktivasi (Ea) dan faktor frekuensi (A) reaksi antara peroksidisulfat dan
ion iod. Prinsip kerja dari percobaan ini adalah penentuan energi aktivasi dan
faktor frekuensi antara larutan KI dan K2S2O8,
dimana larutan Na2S2O3 digunakan untuk
mengikat ion berlebih dari KI, berdasarkan variasi temperatur terhadap laju
reaksi yang terjadi ditandai dengan perubahan warna indikator amilum yang
berubah warna menjadi warna biru atau ungu.
Percobaan ini dilakukan pada dua tahap.
Pada tahap pertama yaitu pembuatan larutan amilumamilum dibuat dengan terlebih
dahulu ditimbang untuk mengetahui massa yang akan digunakan dalam praktikum.
Amilum selanjutnya dilarutkan kedalam akuades untu dibuat pasta. Pasta amilum
dilarutkan kembali dalam akuades yang mendidih. Pelarutan pasta amilum dalam
akuades mendidih dimaksudkan untuk melarutkan amilum secara sempurna dalam
akuades. Selain itu, juga untuk mrngaktifkan enzim beta mylase yang berada
didalam amilum. Beta mylase inilah yang akan membentuk warna ungu atau biru.
Apabila amilum tidak dipanaskan terlebih dahulumaka warna yang dihasilakan akan
kecoklatan saat reaksi kesetimbangan tercapai, karena enzim betamylase tidak
berjalan dengan maksimal. Perubahan warna juga menunjukkan bahwa amilum juga
berfungsi sebagai indikator. Setelah dipanaskan maka larutan didinginkan untuk
mempermudah percobaan selanjutnya.
Percabaan tahap kedua yaitu menghitung
waktu reaksi pada berbagai suhu. Pertama-tama disiapaka tabung yang telah
ditandai dengan huruf A dan B. pada tabung A di campurkan larutan Na2S2O3
0,001 M; larutan KI 0.1 M dan larutan amilum. Selanjutnya pada tabung B
dicampurkan larutan K2S2O8 0.04 M dan akuades.
Larutan KI disini berfungsi sebagai reaktan yang akan direaksikan dengan
larutan K2S2O8 dan larutan Na2S2O3
serta larutan amilum. Sedangkan larutan K2S2O8
sebagai oksidator yang berfungsi untuk membentuk ion iod dari amilase,
dimana ion iod yang berlebuh akan akan dilanjutkan untuk diikat oleh larutan Na2S2O3.
Setelah kedua larutan dibuat maka disiapkan tempat variasi suhunya. Alat
yang digunakan adalah gelas beker yang diisi dengan akuades dan dimasukkan dalam baskom. Kemudian
disela-sela antara baskom dan gelas beker diisi dengan pecahan es batu. P es
batu ini berfungsi untuk mempercepat penurunkan suhu dari akuades yang berada
didalam belas beker. Selanjutnya es batu diberi garam dapur untuk menjaga
kondisi es batu agar tidak cepat mencair.setelai itu itu pada air didalam gelas
beker dipasang termometer untuk mengetahui suhu dari akuades tersebut. setelah
akuades bersuhu 5 oC maka tabung A dan tabung B dimasukkan dalam
akuades dingin tersebut selama 30 detik. Perendaman ini berfungsi untuk
mengetahui pengaruh suhu terhadap laju reaksi pada kedua larutan. Selanjutnya
tabung diangkat dan larutan pada tabung B dimasukkan ke dalam tabung A dan
dimasukkan kembali ke dalam tabung B secara cepat. Percampuran kedua larutan
ini berfungsi untuk mencampurkan kedua reaktan agar bereaksi. Waktu menghijung
juga dimulai sata pencampuran larutan B ke larutan A dan diakhiri ketika
larutan telah berubah warna menjadi biru atau ungu. Penghitungan waktu disini
berfungsi untuk menghitung dan mengetahui waktu yang dibutuhkan larutan untuk
bereaksi dan mencapai titik ekuivalaen atau kesetimbangan. Larutan yang
dicampurkan akan mengalami perubahan warna yang awalnua tidak berwarna menjadi
berwarna biru atau ungu. Warna biru atau ungu ini menunjukkan bahwa larutan
telah mencapai titik kesetimbangannya.
Reaksi yang terjadi pada larutan:
S2O82- + 2I-
→ 2SO42- + I2
I2 + 2S2O32- → 2I-
+ S4O62-
Amilim + I- → biru/ungu
Berdasarkan hasil percobaan variasi
suhu didapatkn waktu untuk mencapai titik kesetimbangan dari temperatur 5 oC
sampai dengan 30 oC selalu menurun. Hal ini berarti pada peningkatan
temperatur membuat laju reaksinya semakin capat. Namun pada temperatur 5 oC
laju reaksinya lebih cepat dari pada pada saat temperaturnya 10 oC.
Hal ini dimungkinkan adanya kesalahan pada saat mereaksikan kedua larutannya.
Waktu yang diprlukan antara laun pada suhu 5 oC= 35,84 detik; 10 oC
= 39,07 detik; 15 oC = 38,15 detik; 20 oC = 35,03 detik;
25 oC = 30 detik; dan 30 oC = 22,97 detik. Setelah
dilakukan perhitungan diperoleh faktor frekuensi sebesar 29,341. Selanjutnya
diperoleh juga energi aktivasinya 12196,638 J/mol.
G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, maka dapat
disimpulkan bahwa:
1.
Apabila suhu pada suatu reaksi yang berlangsung
dinaikkan, maka akan menyebabkan partikel-partikel yang bereaksi akan semakin
aktif untuk bergerak sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat.
2.
Energi Aktivasi (Ea) = 12196,638 J/mol
Faktor Frekuensi
(A) = 29,341
H. Daftar Pustaka
Keenan, K dan Wood. 1984. Kimia Untuk Universitas Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Bird, T. 1994. Kimia
Fisisk Untuk Universitas. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama
Atkins, P.W.1994. Kimia
Fisika. Jakarta: Erlangga
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga
Desnelli dan Zainal Fanani. 2009. Kinetika Reaksi Oksidasi Asam Miristat, Stereat, dan Oleat dalan Mediun
Minyak Kelapa Sawit serta Tanpa Medium. Jurnal Penelitian Sains. Volume 12.
No. 1 (C) 12107
Sudarlin.2016. Petunjuk
Praktikum Kinetika Kimia. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga
Perhitungan
y = mx + C
In t = Ea
x 1 ─ ln _____ A______
R
T ln [S2O82-]0[S2O82-]t
Diperoleh:
y = 1467,5x ─ 1,1,5596
a. Menentukan Ea
Ea = m
R
Ea = m x R
= 1467,5 x 8,314
= 12.200,795 J/mol
= 12,2 KJ/mol
b. Menentukan Nilai Koefisisen Arhenius (A)
Reaksi :S2O82-
+ 2I- → 2SO42- + I2
I2 + 2S2O32- → 2I-
+ S4O62-
Amilim + I- → biru/ungu
[S2O82-]0
= M [S2O82-] x V [S2O82-]
= 0,004 M x 3 ml
= 0,12 mmol
= 1,2 x 10-4 mol
[S2O82-]t = [S2O82-]0
– [S2O32-]
= [S2O82-]
– ½ (M S2O32- x N S2O32-
= (1,2 x 10-4)
– ½ (0,001 M x 3 ml)
= (1,2 x 10-4)
– (2,5 x 10-7)
= 1,1975 x10-4 mol
C = ─ ln A
ln [S2O82-]0
─ ln [S2O82-]t
─1,5596
= ─ ln ________ A_____________
ln
[1,2 x 10-4] ─ ln [1,1975 x10-4]
─1,5596 = ─ ln A
ln [-9,028] ─ ln [-9,03]
─1,5596 = ─ ln A
2,10-3
1,5596
= ln A
2,10-3
e1,5596 =
ln A
2,10-3
A = 2,10-3 x e1,5596
= 9,514 x 10-3
Tag :
Kinetika Kimia,
Praktikum
0 Komentar untuk "Laporan Praktikum Energi Aktivasi Reaksi Peroksidisulfat dan Ion Iod"