BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1 1..11 LLaattaar r BBeellaakkaanngg Rea
Reaksi ksi kimkimia ia adaadalah lah proproses ses berberubaubahnyhnya a perpereakeaksi si menmenjadjadi i hashasilil reaksi.reaksi. Proses itu ada yang lambat dan ada yang cepat.
Proses itu ada yang lambat dan ada yang cepat. Contohnya bensin terbakar lebihContohnya bensin terbakar lebih cepat dibandingkan dengan minyak tanah. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat dibandingkan dengan minyak tanah. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat, seperti membakar dinamit yang menghasilkan ledakan, dan yang sangat cepat, seperti membakar dinamit yang menghasilkan ledakan, dan yang sangat lambat adalah seperti
lambat adalah seperti proses berkaratnyproses berkaratnya a besi. Pembahasabesi. Pembahasan n tentantentang g kecepkecepatanatan (laju) reaksi disebut kinetika kimia. Dalam kinetika kimia ini dikemukakan cara (laju) reaksi disebut kinetika kimia. Dalam kinetika kimia ini dikemukakan cara menentukan laju reaksi dan
menentukan laju reaksi dan faktor apa yang mempengaruhinya (yukri,!""").faktor apa yang mempengaruhinya (yukri,!"""). #inetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju #inetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju reaksi dan faktor$faktor yang mempengaruhi. %aju (kecepatan) reaksi dinyatakan reaksi dan faktor$faktor yang mempengaruhi. %aju (kecepatan) reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap satuan &aktu. sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap satuan &aktu. %aju rekasi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan dengan persamaan laju reaksi. %aju rekasi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan dengan persamaan laju reaksi.
Ada
Ada bebbeberaerapa pa alaalasan san menmengengenai ai penpentintingnygnya a memmempelpelajarajari i kinkinetiketika a kimkimia,ia, dianta
diantaranya ranya adalah sebaadalah sebagai jalan untuk memgai jalan untuk memahami lebih daahami lebih dalam sifat dari sistemlam sifat dari sistem reaksi, untuk memahami bagaimana pemutusan ikatan kimia dan terbentuknya reaksi, untuk memahami bagaimana pemutusan ikatan kimia dan terbentuknya ikatan kimia yang baru, dan untuk memperkirakan energi dan kestabilan suatu ikatan kimia yang baru, dan untuk memperkirakan energi dan kestabilan suatu produk.
produk. Di Di samping samping itu, itu, kinetika kinetika suatu suatu reaksi reaksi harus harus diketahui diketahui jika jika kita kita inginingin merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi yang baik pada skala keteknikan. merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi yang baik pada skala keteknikan. #inetika juga merupakan teori dasar yang penting dalam proses pembakaran dan #inetika juga merupakan teori dasar yang penting dalam proses pembakaran dan pelarutan serta mel
pelarutan serta melengkapi proses perpindahan massa engkapi proses perpindahan massa dan perpindahan panas, dandan perpindahan panas, dan membe
memberikan masukan pada rikan masukan pada metodmetode e pemecahpemecahan an masalah fenomenmasalah fenomena a laju dalamlaju dalam studi yang lain.
studi yang lain. e
elalain in ititu u pepengngetaetahuhuan an tetentntanang g fafaktktor or yayang ng memempmpenengagaruruhi hi lajlaju u reareaksksii berguna
berguna dalam dalam mengontrol mengontrol reaksi reaksi yang yang berlangsung berlangsung cepat, cepat, seperti seperti pembuatanpembuatan amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan 'at tertentu amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan 'at tertentu yan
yang g kadkadangangkala kala dipdiperlaerlambmbat at laju laju reakreaksinysinya, a, sepeseperti rti padpada a proproses ses menmengatgatasiasi
! !
berkaratnya
berkaratnya besi, besi, memperlambat memperlambat pembusukan pembusukan makanan makanan oleh oleh bakteri, bakteri, dandan sebagainya.
sebagainya. 1
1.2.2 TTuujujuan an PePerrccoobabaanan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh suhu Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh suhu dan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi.
dan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi.
berkaratnya
berkaratnya besi, besi, memperlambat memperlambat pembusukan pembusukan makanan makanan oleh oleh bakteri, bakteri, dandan sebagainya.
sebagainya. 1
1.2.2 TTuujujuan an PePerrccoobabaanan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh suhu Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh suhu dan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi.
dan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi.
BAB II BAB II
TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA
.! Pengertian %aju Reaksi .! Pengertian %aju Reaksi
%aju
%aju atau atau kecepakecepatantan diddidefinefinisiisikan kan sebsebagaagai i jumjumlah lah suasuatu tu perperubaubahan han tiatiapp satuan &aktu. %aju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya pereaksi (reaktan) satuan &aktu. %aju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya pereaksi (reaktan) atau
atau terterbenbentuktuknynya a proproduk duk reareaksiksi. . DapDapat at dindinyatyatakan akan daldalam am satusatuan an molmol% % atauatau atms. %aju
atms. %aju reaksi dipelajari karena reaksi dipelajari karena pentipentingnyngnya a kemamkemampuan untuk puan untuk mengmengetahuietahui kecepatan campuran reaksi yang mendekati kesetimbangan (#ahar, **+).
kecepatan campuran reaksi yang mendekati kesetimbangan (#ahar, **+).
%aju reaksi kimia terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau %aju reaksi kimia terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau konsentrasi molekul produk terhadap &aktu. %aju reaksi tidak tetap melainkan konsentrasi molekul produk terhadap &aktu. %aju reaksi tidak tetap melainkan berubah terus menerus seiring dengan perubahan kon
berubah terus menerus seiring dengan perubahan konsentrasi (Chang, **+).sentrasi (Chang, **+).
. aktor$faktor yang memepengaruhi laju reaksi. . aktor$faktor yang memepengaruhi laju reaksi.
%aju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu %aju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu -..! #onsentrasi
..! #onsentrasi #on
#onsensentrastrasi i adaadalah lah banbanyayaknyknya a 'at 'at terterlarularut t di di daladalam m sejusejumlamlah h pelpelaruarut.t. emakin banyak 'at terlarut, maka akan semakin besar pula konsentrasi emakin banyak 'at terlarut, maka akan semakin besar pula konsentrasi larutan. suatu larutan dengan konsentrasi tinggi mengandung partikel yang larutan. suatu larutan dengan konsentrasi tinggi mengandung partikel yang lebih banyak, jika dibandingkan dengan larutan dengan konsentrasi yang lebih banyak, jika dibandingkan dengan larutan dengan konsentrasi yang leb
lebih ih renrendahdah. . PadPada a konkonsentsentrasi rasi tintinggiggi, , memmemungungkinkinkan kan tumtumbukbukan an yanyangg terj
terjadi adi akaakan n leblebih ih banbanyayak, k, sehsehingingga ga memmembukbuka a pelpeluanuang g semsemakiakin n banbanyak yak tum
tumbukbukan an efekefektif tif yayang ng menymenyebaebabkabkan n laju laju reakreaksi si menmenjadi jadi leblebih ih cepacepat.t. Akibatnya, hasil reaksi akan lebih cepat terbentuk (Petrucci, !"/).
Akibatnya, hasil reaksi akan lebih cepat terbentuk (Petrucci, !"/).
.. uhu. .. uhu.
Pen
Peningingkatkatan an suhsuhu u menmeningingkatkatkan kan frakfraksi si molmolekuekul l yanyang g memmemilikiliki i eneenergirgi me
melelebibihi hi enenerergi gi akaktiti0a0asisi. . rrekekueuensnsi i tutumbmbukukan an memeniningngkakat t dedengnganan
1 1
meningkatnya suhu, dan diharapkan hal tersebut sebagai faktor untuk mempercepat suatu reaksi kimia (Petrucci, !"/).
..1 %uas permukaan
%uas permukaan memiliki peranan yang penting dalam laju reaksi. Apabila semakin kecil luas permukaan, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi semakin lambat. 2egitupun sebaliknya. #arakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat &aktu yang dibutuhkan untuk bereaksi (34toby, **!).
..5 #atalis
#atalis ialah 'at yang mengambil bagian dalam reaksi kimia dan mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak mengalami perubahan kimia yang permanen. 6adi, katalis tidak muncul dalam persamaan kimia secara keseluruhan, tetapi kehadirannya sangat mempengaruhi hukum laju, memodifikasi, dan mempercepat lintasan yang ada, atau la'imnya, membuat lintasan yang sama sekali baru bagi kelangsungan reaksi. #atalis menimbulkan efek yang nyata pada laju reaksi, meskipun dengan jumlah yang sangat sedkit. (34toby, **!)
..+ ifat 'at yang bereaksi.
emakin reaktif sifat dari pereaksi maka laju reaksi akan semakin bertambah atau reaksi berlangsung semakin cepat. (Petrucci, !"/).
..7 8ekanan.
8ekanan sangat berpengaruh terhadap laju reaksi. %aju reaksi akan bertambah dengan mengaktifkan tekanan. 8ekanan menyebabkan molekul
tersebut semakin cepat dalam mengalami tumbukan.
.1 Persamaan Arhenius.
Persamaan Arrhenius mendefisinkan secara kuantitatif hubungan antara energi akti0asi dengan konstanta laju reaksi sesuai dengan persamaan yang diusulkan oleh arrhenius pada tahun !"
-k
=
A . e− Ea RT
k 9 konstanta laju reaksi A 9 faktor frekuensi :a 9 energi akti0asi
Persamaan tersebut dalam bentuk logaritma dapat ditulis -ln k
=
ln A−
EaR × 1
T
Persamaan tersebut analog dengan persamaaan garis lurus, yang sering disimbolkan dengan y 9 m4 ;c, maka hubungan antara energi akti0asi suhu dan laju reaksi dapat dianalisis dalam bentuk grafik ln k 0s !8 dengan gradien < (:aR8) dan intersep ln A (8im Dosen #imia isik - *!1).
.5 :nergi akti0asi (:a)
Proses untuk mencapai keadaan transisi kompleks membutuhkan energi yang disuplai dari luar sistem. :nergi inilah yang disebut dengan energi akti0asi (dalam kimia, disebut juga sebagai energi permulaan). Pada reaksi endoterm ataupun eksoterm, keduanya memiliki energi akti0asi yang positif, karena keadaan transisi kompleks memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dari reaktan. (Castellan, !").
:nergi akti0asi adalah energi minimum yang dibutuhkan oleh suatu reaksi kimia agar dapat berlangsung. :nergi akti0asi memiliki simbol :a dengan : menotasikan energi dan a yang ditulis subscribe menotasikan akti0asi. #ata akti0asi memiliki makna bah&a suatu reaksi kimia membutuhkan tambahan energi untuk dapat berlangsung (=ogel,!""5).
2eberapa faktor yang mempengaruhi energi akti0asi adalah sebagai berikut -a) suhu
raksi molekul$molekul mampu untuk bereaksi dua kali lipat dengan peningkatan suhu sebesar !*oC. >al ini menyebabkan laju reaksi berlipat
ganda.
b) aktor frekuensi
Dalam persamaan ini kurang lebih konstan untuk perubahan suhu yang kecil. Perlu dilihat bagaimana perubahan energi dari fraksi molekul sama atau lebih dari energi akti0asi.
c) #atalis
#atalis akan menyediakan rute agar reaksi berlangsung dengan energi akti0asi yang lebih rendah (Castellan , !").
Dalam reaksi endoterm, energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dan sebagainya disuplai dari luar sistem. Pada reaksi eksoterm, yang membebaskan energi, ternyata juga membutuhkan suplai energi dari luar untuk mengaktifkan reaksi tersebut. (Atkins,!""").
.+ 3rde reaksi.
3rde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hukum laju reaksi, reaksi yang berlangsung dengan konstan, tidak bergantung pada konsentrasi pereaksi disebut orde reaksi nol. Reaksi orde pertama lebih sering menampakkan konsentrasi tunggal dalam hukum laju, dan konsentrasi tersebut berpangkat satu. Rumusan yang paling umum dari hukum laju reaksi orde dua adalah konsentrasi tunggal berpangkat dua atau dua konsentrasi masing$masing berpangkat satu. alah satu
metode penentuan orde reaksi memerlukan pengukuran laju reaksi a&al dari sederet percobaan. ?etode kedua membutuhkan pemetaan yang tepat dari fungsi konsentrasi pereaksi terhadap &aktu. @ntuk mendapatkan grafik garis lurus (>iskia, !"").
BAB III
ET!DEL!"I PE#$!BAAN
1.! Alat dan 2ahan
1.!.! Alat$alat
Alat$alat yang digunakan pada percobaan ini adalah-!. elas ukur + ml dan +* ml masing$masing ! buah
. top&atch ! buah
1. elas kimia !** ml ! buah 5. elas kimia +** ml ! buah +. 8ermometer *$!**oC ! buah 7. >ot Plate ! buah
/. 8abung reaksi ! buah
. Pipet tetes ! buah
". patula ! buah
1.!. 2ahan$bahan
2ahan$bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah-1. >Cl ! ?
2. Ba31 *,*5 *,*1+ *,*1* *,*+ *,** *,*!+ dan *,*!* ?
1. Prosedur Percobaan
1..! Pengaruh #onsentrasi
!. %arutan Ba31 *,*5* ? dalam +* ml >3 dibuat.
. %arutan Ba31 *,*5* ? diambil sebanyak + ml dan dimasukkan kedalam gelas ukur besar serta diletakkan di atas kertas yang diberi tanda silang hitam.
1. Diukur suhu larutan Ba31 sebelum direaksikan dengan >Cl. 5. Dibuat larutan >Cl ! ? dalam +* ml >3.
+. ebanyak ml >Cl ! ? ditambahkan kedalam larutan Ba31 dan tepat ketika penambahan dilakukan, stop&atch dihidupkan.
7. Pengamatan dilakukan dan dicatat &aktu sampai tanda silang hitam menjadi kabur.
/. Diukur suhu larutan Ba31 sesudah reaksi, dan dijaga suhunya agar suhu sesudah reaksi sama dengan suhu sebelum reaksi.
. %angkah !$/ diulang untuk 0ariasi konsentrasi Ba31 *,*1+ *,*1* *,*+ *,** *,*!+ dan *,*!* ?
1.. Pengaruh uhu.
!. Dibuat larutan Ba31 *,*+ ? dalam +* ml >3.
. %arutan Ba31 *,*+ ? sebanyak !* ml dimasukkan kedalam gelas kimia.
1. ebanyak ml >Cl ! ? diukur, dimasukkan ke dalam tabung reaksi, yang selanjutnya diletakkan di dalam gelas kimia, gelas kimia dan tabung reaksi tersebut diletakkan di atas penangas air pada suhu 1+°C. Dibiarkan
beberapa lama sampai mencapai suhu kesetimbangan, suhunya diukur dengan termometer dan hasilnya dicatat
5. Diukur suhu larutan Ba31 sebelum direaksikan dengan >Cl.
+. >Cl ditambahkan ke dalam larutan Ba31 tersebut, pada saat yang bersamaan hidupkan stop&atch. aktu yang dibutuhkan sampai tanda
silang hitam menjadi kabur dicatat.
7. Diukur suhu larutan Ba31 sesudah reaksi, dan dijaga suhunya agar suhu sesudah reaksi sama dengan suhu sebelum reaksi.
/. %angkah sampai dengan langkah 7 diulangi untuk 0ariasi suhu yang berbeda yaitu 5*°C, 5+°C, +*°C, ++°C dan 7*°C.
2A2 E=
>AE% DAB P:?2A>AAB
5.! >asil Pengolahan Data.
8abel 5.! >asil pengolahan data perhitungan orde reaksi dan konstanta laju reaksi. #onstanta laju reaksi (%.mol$!s$!) 3rde reaksi
!,+!/ F !*$!
Ba31 >Cl 8otal *,7" ! !,7"
≈ 8abel 5. >asil pengolahan data energi akti0asi (:a) dan nilai faktor frekuensi
(A).
:nergi akti0asi, :a (6mol) !++5/,!
aktor frekuensi, A ($) 1,*7
5. Pembahasan.
#inetika kimia adalah bagian dari kimia fisika yang mempelajari laju reaksi dan faktor$faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut, serta pada akhirnya tentang mekanisme reaksi, yaitu analisis tentang suatu reaksi yang menjadi rangkaian (tahap$tahap) reaksi dasar (#ahar, **+).
Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda$beda. Ada yang cepat ada yang lambat. %aju atau kecepatan didefinisikan sebagai jumlah suatu perubahan tiap satuan &aktu. %aju reaksi adalah kecepatan (laju) berkurangnya pereaksi (reaktan) atau terbentuknya produk reaksi. Dapat dinyatakan dalam satuan mol% atau atms. %aju reaksi dipelajari karena pentingnya kemampuan untuk mengetahui kecepatan campuran reaksi yang mendekati kesetimbangan (#ahar, **+).
%aju reaksi hanya dapat berlangsung bila partikel$partikel dalam larutan saling bertumbukan. ?enurut teori tumbukan sederhana, laju reaksi didasarkan pada jumlah tumbukan per satuan 0olume per satuan &aktu dan molekul$molekul yang bertumbukan harus mempunyai energi yang cukup (:nergi Akti0asi) sebelum molekul$molekul tersebut dapat diubah menjadi produk (A'i'ah, **5).
%aju reaksi bergantung pada beberapa faktor, yaitu- konsentrasi, tekanan, temperatur, luas permukaanbidang sentuh partikel, katalis, suhu, pengadukan dan jenis 'at yang bereaksisifat alami pereaksi (ukardjo, !"+).
2erdasarkan judul praktikum maka dalam percobaan ini hanya akan ditinjau pada dua faktor, yaitu konsentrasi dan suhu.
5..! Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi.
#onsentrasi adalah salah satu faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi. #onsentrasi merupakan perbandingan jumlah 'at terlarut terhadap jumlah larutan. 6alannya reaksi akan berlangsung cepat pada a&al reaksi dan akan semakin lambat setelah &aktu tertentu, dan akan berhenti pada &aktu yang tak terhingga.
Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi dapat dilihat pada ambar 5.!.
0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 Konsentrasi Na2S2O3 (M) 1/Waktu ( s-1)
ambar 5.! >ubungan konsentrasi terhadap laju reaksi
Dari gambar diatas dapat dilihat bah&a semakin tinggi konsentrasi suatu larutan maka laju reaksi yang dihasilkan semakin cepat. Pada konsentrasi natrium thiosulfat (Ba31) *,*! *,*!+ *,** *,*+ *,*1* *,*1+ dan *,*5* ? dihasilkan laju reaksi masing$masing *,**11 *,*!!!!! *,*!! *,*!5*+ *,*!775 *,*!1"" *,**+!/ s$!. dinyatakan bah&a konsentrasi lar
Dari data yang diperoleh dapat utan berbanding lurus dengan laju reaksi. >al ini disebabkan semakin besar konsentrasi pereaksi (Ba31) maka partikel$ partikel yang tersusun lebih rapat jika dibandingkan dengan 'at yang konsentrasinya rendah. Partikel yang susunannya rapat akan sering bertumbukan dibandingkan dengan partikel yang susunannya renggang. ehingga kemungkinan terjadinya reaksi semakin besar.
5.. 3rde reaksi dan nilai k
3rde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hukum laju reaksi. Reaksi yang berlangsung dengan konstan disebut reaksi orde nol. Reaksi orde pertama lebih sering disebut dengan orde berpangkat satu. edangkan orde reaksi dua adalah konsentrasi tunggal berpangakat dua atau dua konseentrasi masing$masing berpangakat satu (>iskia,!"/).
>ubungan kuantitatif antara konsentrasi pereaksi dan laju reaksi dapat ditentukan berdasarkan persamaan V
=
k[
A]
m[
B]
n . Dari hubungan ini dapat ditentukan konstanta laju reaksi (k) dan orde reaksinya dengan menurunkan persamaan tersebutmenjadi-V
=
k[
Na2S2O3]
m[
HCl]
n.
Dikarenakan konsentrasi >Cl adala ! ?, maka -V
=
k[
Na2S2O3]
m[
1]
n .V
=
k[
Na2S2O3]
m[
1]
[¿
Na2S2O3]
log V=
log k+
m log¿
[¿
Na 2S2O3]
log 1 t=
logk+
mlog¿
y=
a+
bx !!2erdasarkan persamaan diatas, dapat dibuat grafik hubungan log konsentrasi
Ba31 sebagai sumbu 4 dan log 1
t sebagai sumbu y seperti yang ditunjukkan pada ambar 5.. -2.1 -2 -1.9 -1.8 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 f(x) = 0.63x - 0.82 R² = 0.99 Log CA Log 1/Waktu
ambar 5.. >ubungan log CA terhadap log 1
t .
2erdasarkan ambar 5. diperoleh persamaan garis linear yaitu y 9 *,7"4 $ *,!". Dari persamaan ini dapat ditentukan nilai konstanta laju reaksi (k) dan orde reaksi,
yaitu-[¿
Na 2S2O3]+
logk log 1 t=
mlog¿
log 1 t=
0,629 x−
0,819 log k=−
0,819 k=
0,1517 !¿
1,517 ×10−13rde reaksi terhadap Ba31
¿
slope(
m)
¿
0,629Pada percobaan ini tidak dilakukan 0ariasi konsentrasi >Cl dan konsentrasi >Cl yang digunakan adalah ! ?, sehinggan orde reaksi terhadap >Cl dapat diasumsikan berilai !. 3rde reaksi total merupakan penjumlahan orde reaksi terhadap Ba31 dan orde reaksi terhadap >Cl,
sehingga-3rde reaksi total
¿
m+
n¿
0,629+
1¿
1,629%aju reaksi dapat ditulis-V
=
k[
Na2S2O3]
m[
HCl]
n . V=
1,517 ×10−1[
Na2S2O3]
0,629[
HCl]
1 .5..1 Pengaruh suhu terhadap laju reaksi.
elain konsentrasi, laju reaksi juga dipengaruhi oleh suhu. Dengan kenaikan suhu molekul$molekul menjadi lebih mudah bertumbukan dengan danpak yang lebih besar, karena molekul tersebut bergerak lebih cepat, yang memiliki energi yang cukup untuk bereaksi (Arbetty,!"1).
>ubungan suhu terhadap laju reaksi dapat dilihat pada ambar .1.
305 310 315 320 325 330 335 0 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Suhu (K) 1/Waktu (detik-1)
ambar 5.1 >ubungan suhu terhadap terhadap laju reaksi
Dapat dilihat bah&a semakin tinggi suhu larutan maka laju reaksi yang dihasilkan semakin besar. Pada suhu 1* 1!1 1! 11 1 111 # dengan konsentrasi yang sama yaitu- *,*+ ? dihasilkan laju reaksi masing$masing *,**/57 *,**111 *,**+ *,*! *,*!*+7 *,*!!7 s$!. Dari data yang didapat menyatakan kenaikan suhu larutan berbanding lurus dengan laju reaksi. >al ini disebabkan karena semakin tinggi suhu maka energi kinetik 'at$'at yang bereaksi akan semakin besar sehingga reaksi yang berlangsung akan semakin
cepat.
5..5 :nergi akti0asi (:a) dan faktor frekuensi (A)
:nergi yang diperlukan untuk menghasilkan tumbukan yang efektif disebut energi pengaktifan. :nergi kinetik molekul$molekul tersebut tidaklah sama, ada yang besar dan ada yang kecil. 3leh karena itu, pada suhu tertentu ada molekul$ molekul yang bertumbukan secara efektif dan ada yang bertumbukan secara tidak efektif, sehingga ada tumbukan yang menghasilkan reaksi kimia dan ada yang tidak menghasikan reaksi kimia (A'i'ah,**5).
@ntuk hubungan antara ln 1
t terhadap !suhu (# $!) dapat dilihat pada ambar 5.5. 0 0 0 0 0 0 0 -5.5 -4.5 -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 f(x) = - 1870.68x + 1.16 R² = 0.99 1/T (K-1) n 1/t
ambar 5.5 >ubungan !suhu (# $!) terhadap ln laju reaksi (!t)
Dapat dilihat bah&a persamaan linear yang diperoleh yaitu y 9 $!/*,4 ; !,!7+. Dari persamaan linear tersebut dapat diperoleh nilai energi akti0asi (:a) dan nilai faktor frekuensi (A). Persamaan linear tersebut berasal dari
-k
=
A . e − Ea RT Dimana - V=
k[
Na2S2O3]
m[
HCl]
n . V=
k[
Na2S2O3]
m[
1]
1 . V=
k[
Na2S2O3]
m k=
V[
Na2S2O3]
m ehingga, V[
Na2S2O3]
m=
A . e − Ea RT !+V
=
A[
Na 2S2O3]
m . e − Ea RT ln V=
ln A[
Na2S2O3]
m+
ln e − Ea RT ln 1 t=
ln A[
Na2S2O3]
m−
Ea R . 1 T y=
b+
ax ?aka−
EaR merupakan slope dari persamaan linear dimana R adalah ketetapan gas ,1!5 6mol.#, sehingga didapat nilai
:a-a
=−
Ea R−
1870=
−
Ea 8,314 J mol. K Ea=
1554,18 J mol6adi harga energi akti0asi (:a) dari Ba31untuk bereaksi dengan >Cl sebesar !++5/,! 6mol.
ln A
=
b ln A=
1,165 A=
3,206?aka nilai faktor frekuensi (A) yang didapat adalah - 1,*7 5..+ #esalahan yang terjadi pada praktikum.
Pada praktikum GPengaruh uhu dan #onsentrasi terhadap #ecepatan ReaksiH ini terjadi ketidaksesuain hasil yang didapat dengan teori yang ada. #esalahan yang terjadi yaitu kecepatan reaksi Ba31 konsentrasi *,*+ ? pada
suhu 1+oC lebih kecil daripada suhu 1*oC. edangkan berdasarkan teori, jika suhu reaksi dinaikkan maka reaksi akan berlangsung lebih cepat. #esalahan ini terjadi karena kekurangtelitian praktikan dalam melakukan praktikum, seperti ketidakcermatan ketika mengamati berlangsungnya reaksi antara Ba31 dengan >Cl.
2A2 = #:E?P@%AB
2erdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka didapat beberapa kesimpulan sebagai
!. #onsentrasi berbanding lurus dengan laju reaksi, sehingga semakin tinggi konsentrasi maka laju reaksi akan semakin cepat.
. 2erdasarkan grafik hubungan antara log CA terhadap log !t diperoleh nilai konstanta laju reaksi (#) sebesar *,!+!/ %.mol$!.s$!. Bilai orde reaksi terhadap Ba31 adalah *,7", dan nilai orde reaksi terhadap >Cl diasumsikan !, karena tidak dilakukan 0ariasi konsentrasi terhadap >Cl, sehingga orde reaksi totalnya sebesar !,7" atau dibulatkan menjadi (!,7" ≈ ).
1. uhu berbanding lurus dengan laju reaksi, sehingga jika suhu larutan dinaikkan maka laju reaksi akan semakin meningkat pua.
5. 2erdasarkan grafik hubungan antara !8 terhadap ln !t diperoleh nilai energi akti0asi (:a) yaitu sebesar !++5/,! 6mol dan faktor frekuensi sebesar 1,*7.
DA8AR P@8A#A
Arbetty, R.A. !"1. Kimia Fisika. :rlangga- 6akarta
Atkins P. !""". Kimia Fisika. :disi ke$. :rlangga- 6akarta
A'i'ah, @. **5. Laju reaksi. Departemen Pendidikan Basional- 6akarta
Castellan, . !". Physichal Chemistry. 8hird :dition. eneral raphic er0ices- Be& Iork
Chang, Raymond. **+. Kimia Dasar: Konsep-Konsep Inti. :disi #etiga 6ilid . :rlangga- 6akarta
>iskia, R. !"/. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. 6ilid . :rlangga-6akarta
#ahar, A. **+. %aju eaksi dan Mekanisme eaksi Kimia. @ni0ersitas ?ula&arman- amarinda
34toby, dkk. **!. Prinsip-prinsip Kimia Modern. :disi #eempat 6ilid !. :rlangga- 6akarta
Petrucci, R. >. !"/. #imia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. 6ilid . :rlangga- 6akarta
8im Dosen #imia isik. *!. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik . 6urusan #imia ?EPA @BB:- emarang
=ogel. !""5. Kimia !nalisis Kuantitati" !nor#anik . Penerbit 2uku #edokteran (:C)- 6akarta
%A?PERAB A P:R>E8@BAB
A.! ?enentukan massa Ba31*,*5 ? dalam +* ml >3.
M
=
m mr × 1000 V 0,04=
m 158 × 1000 250 0,04=
m×1000 39500 m× 1000=
1580 m=
1,580 gramA. ?enentukan massa Ba31. +>3 *,*5 ? dalam +* ml >3
n Na2S2O3
=
n Na2S2O3.5 H 2O m Na2S2O3 mr Na2S2O3=
m Na2S2O3. 5 H 2O mr Na2S2O3.5 H 2O 1,580 ram 158 ram/
mol=
m Na2S2O3.5 H 2O 248 ram/
mol m Na2S2O3.5 H 2O=
2,48 ramA.1 ?enentukan =olume >Cl untuk membuat %arutan >Cl ! ? dalam +* ml larutan
M
=
× ! ×10mr
¿
37 × 1,19× 1036,5
¿
12,06 MA.5 ?enentukan berbagai konsentrasi Ba31.
A.5.! #onsentrasi *,*1+ Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,035 M × 50 ml V 1=
43,75mlA.5. #onsentrasi *,*1* Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,030 M × 50 ml V 1=
37,5 mlA.5.1 #onsentrasi *,*+ Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,025 M × 50 mlV
1
=
31,25mlA.5.5 #onsentrasi *,** Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,020 M × 50 mlV
1
=
25mlA.5.+ #onsentrasi *,*!+ Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,015 M × 50 ml V 1=
18,75 mlA.5.7 #onsentrasi *,*!* Ba31dalam +* ml larutan.
M 1×V 1
=
M 2×V 20,04 M × V 1
=
0,010 M × 50 mlV
1
=
12,5mlA.+ ?enghitung orde reaksi dan konstanta reaksi dari konsentrasi Ba31.
V
=
k[
Na2S2O3]
m[
HCl]
n V=
k[
Na2S2O3]
mlog V
=
log{
k[
Na2S2O3]
m}
[¿
Na2S2O3]
log V=
log k+
m log¿
[¿
Na 2S2O3]
log 1 t=
logk+
mlog¿
y=
a+
bx y=
0,629 x−
0,819 log k=−
0,819 k=
0,1517 ". mol−1s−1 m=
0,6293rde reaksi total- 0,629
+
1=
1,629 ≈ 2Persamaan akhir laju reaksi berdasarkan orde dan konstanta reaksi yang didapat dari persamaan
adalah-V
=
1,517 ×10−1[
Na2S2O3]
0,629[
HCl]
1A.7. Perhitungan pengaruh suhu terhadap laju reaksi.
V
=
k[
Na2S2O3]
m k=
V[
Na2S2O3]
m k=
A . e − Ea RT V[
Na2S2O3]
m=
A . e − Ea RT 1V
=
A[
Na 2S2O3]
m . e − Ea RT ln V=
ln A[
Na2S2O3]
m+
ln e − Ea RTln V
=
ln A[
Na2S2O3]
m−
Ea R . 1 T = dinyatakan sebagai 1 t , sehingga-ln 1 t=
ln A[
Na2S2O3]
m−
Ea R . 1 T ln 1 t=
−
Ea R × 1 T+
ln A[
Na2S2O3]
m y=
ax+
b y=−
1870 x+
1,165 ln k=
ln A−
Ea R × 1 T a=−
Ea R−
1870=
−
Ea 8,314 J mol. K−
Ea=−
15547,18 Ea=
15547,18 J mol ln A=
b 5ln A
=
1,165 A=
3,206 %A?PERAB 2 RAE# 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 Konsentrasi Na2S2O3 (M) 1/Waktu ( s-1)rafik 2.! >ubungan konsentrasi terhadap laju reaksi
-2.1 -2 -1.9 -1.8 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 f(x) = 0.63x - 0.82 R² = 0.99 Log CA Log 1/Waktu
rafik 2.. >ubungan log CA terhadap log 1 t . 305 310 315 320 325 330 335 0 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Suhu (K) 1/Waktu (detik-1)
rafik 2.1 >ubungan suhu (8) terhadap terhadap laju reaksi ( 1
t ).
0 0 0 0 0 0 0 -5.5 -4.5 -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 f(x) = - 1870.68x + 1.16 R² = 0.99 1/T (K-1) n 1/t
rafik 2.5 >ubungan !suhu (# $!) terhadap ln laju reaksi (!t)
%A?PERAB C A?2AR
C.! oto pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi.
(a) (b)
ambar C.! Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*5* ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl.
(a) (b)
ambar C. Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*1+ ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl.
(a) (b)
ambar C.1 Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*1* ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl (b).
(a) (b)
ambar C.5 Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*+ ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl (b).
(a) (b)
ambar C.+ Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,** ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl (b).
ambar C.7 Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*!+ ? sesudah direaksikan dengan >Cl.
(a) (b)
ambar C./ Pengaruh laju reaksi pada konsentrasi Ba31 *,*!* ? sebelum direaksikan (a) dan sesudah direaksikan dengan >Cl (b).
C. oto pengaruh suhu terhadap laju reaksi.
ambar C. %arutan Ba31 *,*+ ? sebelum direaksikan dengan >Cl
(a) (b)
ambar C.". >Cl ! ? pada suhu 1+oC (a) dan Ba
31 *,*+ ? setelah direaksikan dengan >Cl suhu 1+oC (b).
(a) (b)
ambar C.!* >Cl ! ? pada suhu 5*oC (a) dan Ba
31 *,*+ ? setelah direaksikan dengan >Cl suhu 5*oC (b).
(a) (b) ambar C.!! >Cl ! ? pada suhu 5+oC (a) dan Ba
31 *,*+ ? setelah direaksikan dengan >Cl suhu 5+oC (b).
(a) (b)
ambar C.! >Cl ! ? pada suhu +*oC (a) dan Ba
31 *,*+ ? setelah direaksikan dengan >Cl suhu +*oC (b).