KETERGANTUNGAN LAJU REAKSI PADA TEMPERATUR
I.
TUJUAN
1. Untuk menunjukkan pengaruh perubahan temperatur pada laju reaksi. 2. Untuk memperlihatkan kegunaan pengukuran-pengukuran volume-volume
gas
guna mengikuti kinetika penguraian katalitik H 2O2. 3. Untuk reaksi: Fe3+ / H+ H2O2 (aq)
H2O (l)
+
½ O2 (g)
Sehingga dapat diketahui 1. orde reaksi 2. tetapan laju (k) dan waktu paruh (t 1/2) pada temperatur tertentu. 3. pengaruh temperatur terhadap k. 4. tenaga aktivasi (Ea) dan faktor pra-eksponensial (A) untuk penguraian katalitik H2O2.
II.
DASAR TEORI 2.1 Pengertian Laju Reaksi
Laju (kecepatan) menunjukkan sesuatu yang terjadi dalam selang waktu tertentu, misalnya pada gerak sesuatu yang terjadi adalah perubahan jarak dalam selang waktu tertentu. Laju Reaksi adalah berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu. Untuk reaksi : A + 2 B → 3 C + 4 D, laju reaksi dapat diartikan sebagai laju berkurangnya konsentrasi A dan B atau laju bertambahnya konsentrasi C dan D dalam satuan waktu. Perubahan konsentrasi A dan B menjadi produk C dan D dapat dilihat pada grafik di bawah ini
i s a r t n e s n o K
waktu
Gambar 1 : Perubahan Konsentrasi Pereaksi dan hasil reaksi terhadap waktu
1
Untuk reaksi : A + 2B → 3C + 4D Pada reaksi di atas : Laju berkurangnya konsentrasi A tidak sama dengan laju berkurangnya konsentrasi B, demikian juga laju bertambahnya konsentrasi C tidak sama dengan laju bertabahnya konsentrasi D. Dari koefisien reaksi nampak bahwa setiap kebutuhan 1 mol A, maka B yang dibutuhkan harus 2 mol untuk menghasilkan 3 mol C dan 4 mol D. Jadi B berkurang dengan laju dua kali berkurangnya A atau Laju berkurangnya B = 2 x laju berkurangnya A, jadi A, jadi untuk reaksi : A + 2 B → 3 C + 4 D dapat dinyatakan : Laju Reaksi = - laju berkurangnya konsentrasi konsentrasi A =-
1
2
laju berkurangnya konsentrasi B
= + 1 3 laju bertambahnya konsentrasi C = + 1 4 laju bertambahnya konsentrasi D atau : VA = ditulis :
A
Δ
Δt
A ,
Δ
Δt
12
B
Δ
Δt
VB = -
13
1 2
C
Δ
Δt
B ,
Δ
VC = + 13
Δt
14
C , V
Δ
Δt
D
=+
1 4
D
Δ
Δt
atau dapat
D
Δ
Δt
sehingga : VA : VB : VC : VD = 1 : 2 : 3 : 4 Secara Umum untuk Reaksi : p A + q B → r C + s D Maka berlaku persamaan : VA = - p1 1 s
D
Δ
Δt
A ,
Δ
Δt
VB =
1 q
B ,
Δ
VC =
Δt
1 r
C , dan V
Δ
Δt
D
=
.
Sehingga : VA : VB : VC : VD = p : q : r : s 2.2 Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi
Laju reaksi sangat dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Hasil pengamatan menunjukkan makin besar konsentrasi pereaksi maka laju reaksi semakin besar dan sebaliknya makin kecil konsentrasi pereaksi makin kecil laju reaksinya. Dengan demikian dapt disimpulkan bahwa : laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi. Laju reaksi dapat dinyatakan dengan persamaan matematika yang disebut Hukum Laju Reaksi atau Persamaan laju Reaksi. Menurut persamaan diferensial : -
dA dt
k A, dan
-
dB
untuk reaksi : pA + qB → rC + sD, berlaku : V = k A B x
dt y
k B , sehingga
dimana 2
k
= Tetapan laju reaksi, harga k bersifat bersifat khas dan hanya bergantung pada suhu dan katalis
A = konsentrasi molar zat A B = konsentrasi molar zat B x
= orde (tingkat) reaksi terhadap A
y
= orde (tingkat) reaksi terhadap B
( x + y ) = orde reaksi total 2.3 Orde Reaksi
Berdasarkan Orde reaksi, reaksi dibedakan menjadi : 1. Reaksi Orde Nol Pada reaksi orde nol, kecepatan reaksi tidak tergantung pada konsentrasi reaktan. Persamaan laju reaksi orde nol dinyatakan sebagai : -
dA dt
= k 0
A - A0 = - k 0 . t A = konsentrasi konsentrasi zat pada waktu t A0 = konsentrasi zat mula – mula – mula mula Contoh reaksi orde nol ini adalah reaksi heterogen pada permukaan katalis. 2. Reaksi Orde Satu Pada reaksi per satu, kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan. Persamaan laju reaksi orde satu dinyatakan sebagai : -
dA
= k 1 [A]
-
dt
dA
= k 1 dt
[ A]
ln
[ A0]
= k 1 (t – (t – tt0)
[ A]
Bila t = 0
A = A0 ln [A] = ln [A0] - k 1 t [A] = [A0] e-k 1t
Waktu paruh (t1/2) adalah waktu yang dibutuhkan agar konsentrasi reaktan hanya tinggal setengahnya. Pada reaksi orde satu, waktu paruh dinyatakan sebagai : k 1 =
1 t1/2
ln
1 1/ 2
3
k 1 =
0,693 t 1 / 2
3. Reaksi Orde Dua Persamaan laju reaksi untuk orde dua dinyatakan sebagai : 1 [ A]
-
dA dt
= k 2 [A]2
dA
[ A]2 1 [ A0]
= k 2 t
= k 2 (t – (t – tt0)
Waktu paruh untuk reaksi orde dua dinyatakan sebagai : t1/2 =
1 k 2[ A0]
2.4 Grafik Orde Reaksi.
Orde Nol. Pada reaksi orde no l, perubahan konsentrasi tidak
V
mempengaruhi laju reaksi. Dengan demikian harga laju reaksi sama dengan konstanta laju reaksi (k). Persamaan A
laju reaksi : v = k A0 = k
Orde satu Pada reaksi orde satu, persamaan laju reaksi adalah
V
bentuk persamaan linier, sehingga setiap perubahan konsentrasi satu kali, laju reaksi naik sebesar satu kali A
dan setiap perubahan konsentrasi dua kali, laju reaksi juga 1
naik dua kali. Persamaan laju reaksi : v = k A = k A
Orde dua Pada
V
merupakan
reaksi
orde
persamaan
dua,
persamaan
kuadrat
laju
sehingga
reaksi
setiap
perubahan k onsentrasi onsentrasi satu kali, laju reaksi naik satu A
kali, perubahan konsentrasi dua kali, laju reaksi ak an an naik sebesar empat kali dan s eterusnya. Persamaan laju
reaksi : v = k A2 4
Orde reaksi -2 Pada reaksi orde negatif dua, persamaan laju reaksi
V
berbanding terbalik dengan kuadrat konsentrasi zat. Persamaan laju reaksi : v = k A
1
A2
Orde reaksi ½ Orde reaksi setengah merupakan kebalikan dari reaksi
V
orde dua, dimana harga laju reaksi merupakan akar dari
onsentrasi zat. Persamaan laju reaksi : v = k A k onsentrasi
½
A
2.5 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi Reaksi Kimia dapat berlangsung dengan laju yang berbeda-beda, ada yang cepat dan ada yang lambat tergantung pada jenis pereaksi, situasi dan kondisi reaksi kimia itu sendiri. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi mempengaruhi laju reaksi yaitu : a. Sifat zat Pereaksi Pada kondisi yang sama, Besi labih mudah mengalami perkaratan dibanding Tembaga, alkohol sangat mudah terbakar sedangkan Air tidak dapat terbakar. Dari uraian di atas atas
jelas bahwa bahwa laju reaksi sangat tergantung pada sifat zat pereaksi.
b. Konsentrasi. Pada umumnya reaksi berlangsung lebih cepat jika konsentrasi pereaksi lebih besar, dan sebaliknya reaksi akan lebih lambat jika konsentrasi pereaksi lebih kecil. c. Temperatur Pengaruh temperatur sangat besar terhadap laju reaksi. Umumnya setiap kenaikan temperatur 100C akan menyebabkan laju reaksi bertambah besar 2 atau 3 kali. Kenaikan temperatur 1000C menyebabkan laju reaksi bertambah sebesar 2 10 kali, namun keadaan ini bukan merupakan aturan baku, pengaruh kuantitatif dari perubahan temperatur temperatur terhadap terhadap laju reaksi reaksi hanya dapat dapat diketahui melalui melalui eksperimen. eksperimen. d. Luas permukaan. Reaksi dalam sistim heterogen dapat terjadi pada bidang permukaan zat-zat yang bereaksi. Oleh karena itu semakin halus zat-zat yang bereaksi ( semakin luas bidang permukaannya permukaannya ), akan semakin cepat reaksinya. Sebagai contoh, dalam jumlah yang
5
sama garam halus akan lebih cepat larut dalam air bila dibandingkan dengan garam kasar yang dilarutkan dalam air yang sama e.
Katalis. Katalis adalah zat yang dapat mengubah laju reaksi tanpa mengalami perubahan secara kimiawi di akhir akhir reaksi. Katalis yang mempercepat mempercepat laju reaksi disebut disebut katalis positif atau positif atau lebih umum disebut Katalis disebut Katalis,, sedangkan katalis yang memperlambat laju reaksi disebut katalis negatif atau lebih umum disebut Inhibitor . Katalis dapat dibedakan atas katalis Anorganik dan katalis Organik yang disebut Biokatalis atau Enzim. Enzim.
III. ALAT DAN BAHAN
3.1. Alat Pengaduk magnetik Pemanas Labu reaksi 100 mL Buret gas Pipet volume 25 mL dan 2 mL Termometer Bola hisap
Gelas beker
3.2. Bahan
IV.
Larutan hidrogen peroksida (H 2O2)
Ferri klorida 0,5 M
Aquadest
CARA KERJA
1. Peralatan disusun seperti gambar dibawah ini.
6
2. Ke dalam labu reaksi ditambahkan 25 mL larutan Fe 3+ dan dibiarkan beberapa menit sehingga sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan badnya. 3. Kran pada bagian atas labu reaksi dibiarkan terbuka dan reservoir diatur sehingga buret gas menunjukkan nol 4. Ke dalam labu reaksi ditambahkan secepatnya sebanyak 2 mL larutan H 2O2 20% volume, sumbat ditutup kembali dan kran ditutup. 5. Pemanas dihidupkan kemudian suhu diatur pada posisi 60 0C dengan menggunakan pengatur suhu dan diukur diukur dengan termometer. Suhu dijaga agar agar tetap konstan. 6. Larutan harus diaduk agak cepat dan pada laju yang tetap selama percobaan. 7. Stopwatch (jam) dihidupkan dan diamati gelembung yang timbul pada buret gas. Volume gas yang timbul dicatat setelah 1, 2, 5, 10, 15, 20 menit dan seterusnya sampai tidak terjadi perubahan volume oksigen lagi.
V.
DATA PENGAMATAN
Dilakukan 2 kali pengulangan terhadap pengukuran volume gas ter hadap suhu. Suhu yang digunakan bervariasi, yaitu 70 dan 800C. o
Dengan suhu 70 C
t (sekon) 60 120 300 600 900 1200
Volume O2 (mL) 0 0 0 0 2,3 10,9 o
Dengan suhu 80 C
t (sekon) 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 VI.
Volume O2 (mL) 1 1,5 5,5 7,5 10 11 13,5 14,5 16,5 17,5
t (sekon) 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200
Volume O2 (mL) 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
PERHITUNGAN
7
6.1 Pembuatan Larutan FeCl 3 0,5 M sebanyak 100 mL Diketahui : volume larutan = 100 mL = 0,1 L Mr FeCl3
= 162,21 g/mol
Ditanya
: massa FeCl3 yang harus ditimbang
Jawab
: M
= ......?
mol
=
volume
Mol FeCl3 = M FeCl3 x volume larutan = 0,5 M x 0,1 L = 0,05 mol
Massa FeCl3 = mol FeCl3 x Mr FeCl3 = 0,05 mol x 162,21 g/mol = 8,11 gram Jadi, FeCl3 yang harus ditimbang untuk membuat larutan FeCl 3 0,5 M sebanyak 100 mL adalah 8,11 gram. 6.2 Penentuan Konstanta Laju (k) V
V t
V Vt V
V e
e
kt
kt
V Vt kt V V
ln
ln 1
Vt
kt
V
0
Untuk T = 70 C
Nilai k pada 30 detik pertama ( t = 30 s = 0,5 0,5 menit) Diketahui
: V
= 4,2 mL
Vt
= 0 mL
t
= 60 sekon
Ditanya
: k
= . . . . . . .?
Jawab
: ln 1
Vt
kt
V
0
4,2
ln 1
k .60
8
ln 1 0 k .60 ln 0 60k
0
= -60k
k
= 0
Jadi nilai k pada 60 detik pertama adalah 0 Maka dengan cara yang sama dapat dihitung nilai konstanta laju (k) pada menit selanjutnya yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini. t (sekon)
Vt (mL)
60 120 300 600 900 1200
0 0 0 0 2,3 10,9
k 1 =
k pada
V
Vt 1 V
0 0 0 0 0,211 1
1 1 1 1 0,789 0
V t
V (mL)
10,9
k
700C =
n
ln1
Vt
k
V
0 0 0 0 -0,237
0 0 0 0 2,63x10
= 4,389 x 10 -5
0
Untuk T = 80 C
Nilai k pada 30 detik pertama ( t = 30 s = 0,5 menit) : V
= 18 mL
Vt
= 1 mL
t
= 60 sekon
Ditanya
: k
= . . . . . . .?
Jawab
: ln 1
Diketahui
Vt
kt
V
ln 1
1
k .60 18
ln 0,944 k .60
-0,05 = -60 k k
= 9,6 x10-4
Jadi nilai k pada 60 detik pertama adalah 9,6 x 10 -4. Maka dengan cara yang sama dapat dihitung nilai konstanta laju (k) pada menit menit selanjutnya yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
9
t (sekon)
Vt (mL)
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
1 1,5 5,5 7,5 10 11 13,5 14,5 16,5 17,5 18
k 1 =
k pada
800C =
V
Vt 1 V
0,056 0,083 0,305 0,416 0,556 0,611 0,750 0,805 0,916 0,972 1
0,944 0,917 0,695 0,584 0,444 0,398 0,250 0,195 0,084 0,028 0
V t
V (mL)
18
k n
0,028476 15
ln 1
Vt
V
k
9,60 x10 7,16 x10 2,01 x10 2,24 x10 2,70 x10 2,62 x10 3,30 x10 3,40 x10 4,58 x10 5,95 x10
-0,05 -0,086 -0,363 -0,538 -0,811 -0,944 -1,386 -1,635 -2,477 -3,575
= 2,58 x 10 -3
6.3 Mencari persamaan regresi linier Diketahui: k 1 = 4,389 x 10 -5 ; T1 = 700C = 338 K k 2= 2,58x10 -3 ; T2 = 800C = 343 K Ditanya : persamaan regresi linearnya? Perhitungan:
Bila persamaan tersebut diubah ke dalam bentuk bentuk , (persamaan gradient suatu garis) Maka ; ;
;
; . .
Koordinat
k
T (K)
ln k (sebagai y)
1 2
4,389 x 10 -5 2,58x10-3
343 353
-10,033 -5,9565
(sebagai x) 2,92x10 2,83x10 -
Dengan menggunakan program regresi linear pada kalkulator, maka harga m (gradient), c (konstanta), r (regresinya) dapat kita hitung dengan cara memasukkan harga x dan y sebagai titik koordinat (x, y) Koordinat
ln k (sebagai y)
1 2
-10,033 0,0011
(sebagai x)
2,92 x 10 0,0011
Nilai r
m (gradient)
c (konstanta)
1
0,5938
0,0011
Maka, persamaan regresi 10
Menjadi y Menjadi y = 0,5938 x 0,5938 x + 0,0011 6.4 Mencari nilai Ea Dari persamaan y persamaan y = 0,5938 x 0,5938 x + 0,0011; dimana Harga
–
Dan dari hasil perhitungan dengan memakai program kalkulator diperoleh harga m = 0,5938 Maka,
–
8,314 J / molK 6.5 Mencari nilai A (praeksponensial) Dari persamaan y persamaan y = 0,5938 x 0,5938 x + 0,0011; dimana harga Dan berdasarkan hasil perhitungan kalkulator yang ditampilkan pada table sebelumnya diperoleh bahwa harga c = 0,0011 Maka, VII. PEMBAHASAN
Percobaan kali ini yaitu ketergantungan suhu terhadap laju reaksi, dimana tujuan dari dilakukannya percobaan ini yaitu untuk menunjukkan pengaruh perubahan temperatur pada laju reaksi dan untuk memperlihatkan kegunaan pengukuran pengukuran volume-volume gas guna mengikuti kinetika penguraian katalitik H 2O2. Pada percobaan ini dilakukan pengukuran volume gas oksigen yang terurai (dikeluarkan) pada tekanan atmosfer dan temperatur kamar karena konsentrasi H 2O2 tidak dapat langsung diukur. Dari reaksi penguraian katalitik H 2O2 akan diketahui orde reaksi, konstanta laju (k) dan waktu paruh pada temperatur tertentu. Dalam percobaan ini dilakukan dua kali percobaan dengan satu kali pengulangan. Untuk percobaan pertama suhu diatur dan dibiarkan konstan dari awal percobaan hingga akhir percobaan yaitu 700C, sedangkan untuk percobaan ke-2 suhu dibiarkan konstan yaitu 80 0C. 11
Dalam pengukuran laju reaksi penguraian hidrogen peroksida (H 2O2) ini digunakan larutan ferri klorida (FeCl3) 0,5 M. Untuk membuat larutan tersebut, ditimbang sebanyak 8,11 gram dan diencerkan dalam labu 100 mL. Selanjutnya sebanyak 25 mL Larutan Fe 3+ digunakan untuk percobaan. Larutan tersebut dimasukkan dalam labu reaksi beserta larutan hidrogen peroksida (H 2O2) sebanyak 2 mL. Selanjutnya dilakukan pemanasan larutan dan larutan diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik yang berfungsi untuk mempercepat berlangsungnya reaksi dan mempercepat homogenisasi larutan. Selain itu pemanasan yang dilakukan saat percobaan juga mempercepat reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida. Adapun reaksi yang terjadi yaitu : Fe3+ / H+ H2O2 (aq)
H2O (l)
+
½ O2 (g)
Gelembung gas yang timbul selama percobaan diamati dengan waktu yang bervariasi sampai diperoleh volume yang konstan. Untuk percobaan pertama pe rtama dilakukan pengamatan gelembung gas sampai waktu 20 menit karena pada waktu tersebut telah diperoleh volume gas oksigen yang konstan yaitu sebesar 10,9 mL. Adapun nilai volume gas oksigen yang konstan tersebut kemungkinan menunjukkan penguraian hidrogen peroksida telah selesai sehingga tidak dihasilkan gelembung gas lagi. Dari hasil pengamatan volume gelembung gas yang timbul terhadap waktu diketahui bahwa semakin lama waktu yang diperlukan dalam reaksi penguraian hidrogen peroksida maka volume gas oksigen yang terurai juga semakin banyak. Adapun dari data yang diperoleh tersebut dipergunakan untuk menentukan nilai konstanta laju (k) dan waktu paruh reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida. Adapun nilai k dihitung dengan menggunakan rumus yaitu:
ln 1
Vt
kt
V
Dimana volume tak hingga sebesar 10,9 mL yang merupakan volume oksigen yang dihasilkan pada waktu tak terhingga. Nilai k yang diperoleh dapat dilihat pada tabel dibawah ini. t (sekon) 60 120 300 600
Vt (mL) 0 0 0 0
k
0 0 0 0 12
900 1200
2,63x10
2,3 10,9
Selain dilakukan pengamatan volume gas oksigen pada temperatur 70 0C, dilakukan pula pengamatan volume gas oksigen pada temperatur 80 0C . Untuk percobaan kedua dilakukan pengamatan gelembung gas sampai waktu 660 detik karena pada waktu tersebut telah diperoleh volume gas oksigen yang konstan yaitu sebesar 18 mL. Data yang diperoleh tersebut selanjutnya dipergunakan untuk menentukan nilai konstanta laju (k) dan waktu paruh reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida, di mana volume tak hingga sebesar 18 mL yang merupakan volume oksigen yang dihasilkan pada waktu tak terhingga. Nilai k yang diperoleh dapat dilihat pada tabel dibawah ini. t (sekon) 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
V (mL)
Vt (mL) 1 1,5 5,5 7,5 10 11 13,5 14,5 16,5 17,5 18
18
k
9,60 x10 7,16 x10 2,01 x10 2,24 x10 2,70 x10 2,62 x10 3,30 x10 3,40 x10 4,58 x10 5,95 x10
Dari nilai konstanta laju (k) tersebut juga dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai waktu paruh dari reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida dengan waktu yang bervariasi. Adapun reaksi penguraian hidrogen peroksida tersebut termasuk reaksi orde satu sehingga untuk mencari nilai waktu paruh orde satu dipergunakan rumus :
t 1 / 2
0,693 k
Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai waktu paruh untuk percobaan pertama yaitu pada suhu 700C seperti yang terlihat dalam tabel berikut: t (sekon) 60 120 300 600 900
k
T ½ (detik)
t ½ (menit)
0 0 0 0 2,63x10 -
0 0 0 0 2634,98
0 0 0 0 43,91 13
1200
0
0
Sedangkan untuk nilai waktu paruh pada percobaan kedua yaitu pada suhu 80 0C dapat dilihat dalam tabel berikut : t (sekon) 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
Vt (mL) 1 1,5 5,5 7,5 10 11 13,5 14,5 16,5 17,5 18
V (mL)
k
T ½ (detik)
t ½ (menit)
18
9,60 x10 7,16 x10 2,01 x10 2,24 x10 2,70 x10 2,62 x10 3,30 x10 3,40 x10 4,58 x10 5,95 x10
721,88 967,88 3,35x10309,375 256,67 264,50 210 203,82 151,31 116,47 0
12,03 16,13 5,58x105,16 4,27 4,41 3,5 3,39 2,52 1,94 0
Pada percobaan ketergantungan temperatur pada laju reaksi ini juga ditentukan persamaan regresi linier, nilai energi aktivasi (Ea) dan faktor pra-eksponensial (A). Berdasarkan data yang diperoleh persamaan regresi linier dapat dihitung dengan menggunakan persamaan regresi , dimana m merupakan gradient dan c adalah konstanta, sehingga diperoleh persamaan regresi linier untuk reaksi katalitik yaitu y = 0,5938 x + 0,0011. Harga E a yang diperoleh dari hasil perhitungan adalah dan harga A untuk praeksponensial adalah Berdasarkan literatur dapat diketahui bahwa dengan kenaikan temperatur maka pembentukan volume oksigen juga semakin meningkat. Selain itu penggunaan katalis juga dapat mempercepat laju reaksi dimana dalam percobaan ini dipergunakan katalis Fe3+ yang berasal dari larutan FeCl3. Selanjutnya dapat dibuat kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu. Adapun kurva hubungan antara volume oksigen terhadap volume untuk percobaan I pada suhu 700C dapat dilihat sebagai berikut : Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu ) 2000 n o 1000 k e s 0 ( u t k a w
0
0
0
0
2 .3
10 .9
volume oksigen (mL)
14
Sedangkan kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu. Adapun kurva hubungan antara volume oksigen terhadap volume untuk percobaan ke-2 pada suhu 80 0C dapat dilihat sebagai berikut : Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu 700 600 ) 500 k i t e 400 d ( u t 300 k a w200
100 0 1
1. 5
5 .5
7 .5
10
11
1 3 . 5 14 . 5 16 . 5 17 . 5
18
Volume Oksigen (mL)
Dari gambar kurva hubungan antara volume Oksigen terhadap waktu, dapat dilihat dari ketiga kurva tersebut, maka semakin tinggi suhu pemanasan, maka kurva yang terbentuk semakin curam dan tajam, dimana volume oksigen yang dihasilkan semakin cepat bertambah banyak. Hal ini menunjukkan bahwa antara laju reaksi berbanding lurus dengan temperatur dimana semakin tinggi temperatur yang digunakan maka laju reaksi akan semakin cepat, demikian pula apabila temperatur semakin kecil maka laju reaksi akan semakin s emakin lambat.
VIII. KESIMPULAN
1. Laju suatu reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah temperatur. 2. Laju suatu reaksi berbanding lurus dengan temperatur dimana semakin tinggi temperatur yang dipergunakan maka laju reaksi akan semakin cepat, demikian pula sebaliknya. 3. Jumlah volume hidrogen peroksida (H 2O2) yang terurai sebanding dengan jumlah perubahan volume oksigen. oksigen. 4. Reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida (H 2O2) termasuk reaksi orde satu. 5. Waktu paruh reaksi penguraian katalitik hidrogen peroksida (H 2O2) tidak dipengaruhi oleh konsentrasi reaktan. 6. Keadaan tak hingga merupakan keadaan dimana volume oksigen yang terbentuk dari reaksi penguraian sudah mencapai nilai konstan (tidak mengalami perubahan pada waktu yang cukup cukup lama). 15
7. Persamaan regresi linier untuk reaksi katalitik yang diperoleh dalam percobaan ini yaitu y yaitu y = 0,5938 x 0,5938 x + 0,0011. 8. Harga Ea yang diperoleh dari hasil perhitungan adalah dan harga A untuk praeksponensial yang diperoleh adalah
16
DAFTAR PUSTAKA Bird, Tony.1993. Kimia Kimia Fisika untuk Universitas.Gramedia:Jakarta. Universitas.Gramedia:Jakarta. Dogra, S dan S.K Dogra.1990. Kimia Kimia Fisik dan Soal-Soal .Universitas .Universitas Indonesia Press: Jakarta. Gede Bawa, I.G.A, dkk.2005. Kimia Kimia Dasar II.Jurusan II.Jurusan Kimia FMIPA Udayana:Bukit Jimbaran. Sastrohamidjojo, H.2001. Kimia Kimia Dasar .Edisi .Edisi ke-2.Gadjah Mada University Press:Yogyakarta Sukardjo.1989. Kimia Sukardjo.1989. Kimia Fisika.Bina Fisika.Bina Aksara:Yogyakarta. Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Fisika III .Jurusan .Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana:Bukit Jimbaran.
17
LAMPIRAN A.
Jawaban Pertanyaan Pertanyaan
1. Pada percobaan percobaan ini hanya digunakan dua dua jenis temperatur yaitu pada 700 C dan 800 C saja sehingga laju reaksi yang menjadi dua kalinya tidak dapat ditentukan. Dalam penentuan tersebut diperlukan nilai temperatur awal dan temperatur akhir. 2. Cara yang dapat digunakan untuk menaikkan laju penguraian hidrogen peroksida selain menaikkan temperatur adalah: a.
Dengan menambah konsentrasi konsentrasi hidrogen peroksida sehingga volume oksigen yang terbentuk semakin banyak sehingga laju penguraian akan semakin cepat.
b.
Dengan menggunakan katalis yang sesuai.
3. Diketahui
: V O2 = 30 mL = 0,03 L T
= 25 0C
R
= 0,082 L atm/mol K
= 298 K
Ditanya
: mol (n) H2O2 = . . . . . . ?
Jawab
: PV = n.R.T
n
= =
=
PV P V RT
1atmx 0,03 L 0,082 Latm / molKx 298 K 0,03 atmL 24 ,436 atmL / mol
= 1,23 x 10-3 mol Jadi mol H2O2 yang terurai sebanyak 1,23 x 10 -3 mol
18
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II KETERGANTUNGAN LAJU REAKSI PADA TEMPERATUR
Oleh : Nama : Ni Made Susita Pratiwi Nim : 1008105005 Kelompok : II Tanggal Praktikum : 14 November 2012
LABORATORIUM KIMIA FISIK JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2012
19
Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu pada percobaan I pada suhu 70 0C yaitu :
Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu 1400 1200 ) 1000 n o k e 800 s ( u t k a w
600 400 200 0 0
0
0
0
2. 3
10 . 9
volume oksigen (mL)
Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu. untuk percobaan ke-2 pada suhu 800C Kurva hubungan antara volume oksigen terhadap waktu 700 600 ) 500 k i t e 400 d ( u t 300 k a w200
100 0 1
1. 5
5 .5
7 .5
10
11
1 3 . 5 14 . 5 16 . 5 17 . 5
18
Volume Oksigen (mL)
20
