Tujuan : Mengetahui faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi.
Alat dan Bahan :
Alat dan
Bahan
|
||
1. Pipet
|
6. Labu
takar
|
11. Corong
|
2. Gelas
kimia 100 ml
|
7.
Pengaduk
|
12. NaOH(s) →
2 gram
|
3. Gelas
kimia 200 ml
|
8. Cawan
|
13. HCl 3
M → 41,7 ml
|
4. Gelas
ukur besar
|
9.
Timbangan kaki 3
|
14. H2SO4
→ 2,8 ml
|
5. Gelas
ukur kecil
|
10. Sendok
kecil
|
15. Air →
100 ml
|
Cara Kerja :
- Percobaan I
- Timbang sebanyak 2 gram NaOH(s).
- Tuangkan NaOH (s) ke dalam gelas kimia dan larutkan dengan air ± 100 ml. Kemudian aduk hingga larut.
- Tuangkan larutan NaOH dari gelas kimia ke labu takar. Kemudian tambahkan air hingga volumenya 250 ml.
- Percobaan II
- Ambil sebanyak 41,7 ml HCl 3 M menggunakan gelas ukur.
- Tuangkan ke dalam gelas kimia dan tambahkan air ± 100 ml.
- Aduk hingga rata.
- Tuangkan larutan tersebut ke dalam labu takar dan tambahkan air sampai volumenya 250 ml. Kemudian kocok.
- Percobaan III
- Ambil 2,8 ml H2SO4 pekat menggunakan gelas ukur kecil.
- Siapkan 100 ml air dalam gelas kimia.
- Tuangkan sedikit demi sedikit H2SO4 pekat ke dalam gelas kimia sambil diaduk hingga rata.
- Tuangkan larutan tersebut ke labu takar dan tambahkan air sampai volumenya 250 ml. Kemudian kocok.
- Percobaan I
Untuk membuat larutan 250 ml NaOH dari NaOH padat, maka pertama kali yang
dilakukan adalah menimbang NaOH padat.
Diketahui : volumenya 250 ml, Mr NaOH 40
Ditanyakan : massa NaOH padat
Jawab :
nNaoH = 250 ml x 2 = 50 mmol = 0,05 mol
nNaOH = gram NaOH/Mr
0,05 = gram NaOH/40
Gram NaOH = 2 gram
Jadi, massa NaOH yang diperlukan adalah 2 gram.
- Percobaan II
Untuk membuat larutan 250 ml HCl 0,5 M dari HCl 3 M, pertama kali yang
dilakukan adalah menghitung volume HCl.
V1.M1 = V2.M2
250.0,5 = V2.3
V2 = 41,7 ml
Jadi, volume HCl yang diperlukan adalah 41,7 ml
- Percobaan III
Untuk membuat larutan 250 ml H2SO4 dari H2SO4 padat
dengan kadar air 98% adalah melakukan perhitungan sebagai berikut.
Diketahui : c = 1,8 kg/dm3, Mr H2SO4 =
98, V1 = 250 ml, M1 = 0,2 M
Ditanyakan : molaritas H2SO4 pekat dan V2
Jawab :
M = M
V1.M1 = V2.M2
250.0,2 = V2.18
50 = 18V2
V2 = 2,8 ml
Jadi, volume H2SO4 yang diperlukan adalah 2,8 ml
(warna sama persis dengan air).
Laju reaksi
Laju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan
tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.
Definisi formal
Untuk reaksi kimia
dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q
adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah
dimana [A], [B], [P], dan [Q] menyatakan konsentrasi
zat-zat tersebut.
Faktor yang mempengaruhi laju reaksi
Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara
lain:
1. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh ukuran partikel/zat.
Semakin luas permukaan maka semakin banyak tempat bersentuhan untuk berlangsungnya reaksi. Luas permukaan zat dapat dicapai dengan cara memperkecil ukuran zat tersebut
Semakin luas permukaan maka semakin banyak tempat bersentuhan untuk berlangsungnya reaksi. Luas permukaan zat dapat dicapai dengan cara memperkecil ukuran zat tersebut
2. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh suhu.
Semakin tinggi suhu reaksi, kecepatan reaksi juga akan makin meningkat sesuai dengan teori Arhenius.
Semakin tinggi suhu reaksi, kecepatan reaksi juga akan makin meningkat sesuai dengan teori Arhenius.
3. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh katalis.
Adanya katalisator dalam reaksi dapat mempercepat jalannya suatu reaksi. Kereakifan dari katalis bergantung dari jenis dan konsentrasi yang digunakan.
Adanya katalisator dalam reaksi dapat mempercepat jalannya suatu reaksi. Kereakifan dari katalis bergantung dari jenis dan konsentrasi yang digunakan.
ENERGI AKTIVASI
Tumbukan-tumbukan akan
menghasilkan reaksi jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang cukup
untuk memulai suatu reaksi. Energi minimum yang diperlukan disebut dengan
reaksi aktivasi energi. Kita dapat menggambarkan keadaan dari energi aktivasi
pada distribusi Maxwell-Boltzmann seperti ini:
Luas permukaan
Luas permukaan memiliki peranan yang sangat penting
dalam banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga,
apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan
yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.
Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin
halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi;
sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan
untuk bereaksi.
Suhu
Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu
reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehinggatumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya,
apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi
semakin kecil.
Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju
reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh
reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai
pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat
atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya
terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya
reaksi.
Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen
adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang
dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu
contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan
suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara
terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga
memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah,
sehingga akhirnya terlepas.
Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau
lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya
bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan
katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan
katalisnya:
... (1)
... (2)
Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun
selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi
keseluruhannya menjadi :
Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain
berupa katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis.
Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling
sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium.
Molaritas
Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap
satuan volum zat pelarut. Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin
besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan
demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat
daripada molaritas yang tinggi.
Konsentrasi
Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam
bentuk konsentrsi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka
semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan
bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.
Terjadinya
Kecepatan Reaksi
Dalam suatu reaksi
kimia berlangsungnya suatu reaksi dari keadaan semula (awal) sampai keadaan
akhir diperkirakan melalui beberapa tahap reaksi.
Contoh: 4 HBr(g) + O 2 (g)
→ 2 H 2 O(g) + 2 Br 2 (g)
Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa tiap 1 molekul O 2 bereaksi
dengan 4 molekul HBr. Suatu reaksi baru dapat berlangsung apabila ada tumbukan
yang berhasil antara molekul-molekul yang bereaksi. Tumbukan sekaligus antara 4
molekul HBr dengan 1 molekul O 2 kecil sekali
kemungkinannya untuk berhasil. Tumbukan yang mungkin berhasil adalah tumbukan
antara 2 molekul yaitu 1 molekul HBr dengan 1 molekul O 2 .
Hal ini berarti reaksi di atas harus berlangsung dalam beberapa tahap dan
diperkirakan tahap-tahapnya adalah :
Tahap 1:
|
HBr + O 2
|
→ HOOBr
|
(lambat)
|
Tahap 2:
|
HBr + HOOBr
|
→ 2HOBr
|
(cepat)
|
Tahap 3:
|
(HBr + HOBr
|
→ H 2 O
+ Br 2 ) x 2
|
(cepat)
|
—————————————————— +
|
|||
4 HBr + O 2
|
→ 2H 2 O
+ 2 Br 2
|
Dari contoh di atas
ternyata secara eksperimen kecepatan berlangsungnya reaksi tersebut ditentukan
oleh kecepatan reaksi pembentukan HOOBr yaitu reaksi yang berlangsungnya paling
lambat.
Rangkaian tahap-tahap
reaksi dalam suatu reaksi disebut “mekanisme reaksi” dan kecepatan
berlangsungnya reaksi keselurahan ditentukan oleh reaksi yang paling
lambatdalam mekanisme reaksi. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap
penentu kecepatan reaksi.
Ketetapan laju
Hal
yang cukup mengejutkan, Ketetapan laju sebenarnya tidak benar-benar konstan.
Konstanta ini berubah, sebagai contoh, jika kita mengubah temperatur dari
reaksi, menambahkan katalis atau merubah katalis.
Tetapan
laju akan konstan untuk reaksi yang diberikan hanya apabila kita mengganti
konsentrasi dari reaksi tersebut. Anda akan mendapatkan efek dari perubahaan
suhu dan katalis pada laju konstanta pada halaman lainnya
Persamaan laju reaksi
Untuk reaksi kimia
hubungan antara laju reaksi dengan molaritas
adalah
dengan:
§ V = Laju reaksi
§ k = Konstanta laju
reaksi
§ m = Orde reaksi zat A
§ n = Orde reaksi zat B
Orde reaksi zat A dan zat B hanya bisa
ditentukan melalui percobaan.
Mengukur laju reaksi
Ada beberapa cara untuk mengukur laju
dari suatu reaksi. Sebagai contoh, jika gas dilepaskan dalam suatu reaksi, kita
dapat mengukurnya dengan menghitung volume gas yang dilepaskan per menit pada
waktu tertentu selama reaksi berlangsung.
Definisi Laju ini dapat diukur dengan
satuan cm3s-1
Bagaimanapun, untuk lebih formal dan
matematis dalam menentukan laju suatu reaksi, laju biasanya diukur dengan
melihat berapa cepat konsentrasi suatu reaktan berkurang pada waktu tertentu.
Sebagai contoh, andaikan kita memiliki
suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya
salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya,
larutan atau dalam bentuk gas.
Untuk reaksi ini kita dapat mengukur
laju reaksi dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang
per detik.
Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada
awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm-3 s-1.
Hal ini berarti tiap detik konsentrasi A berkurang
0.0040 mol per desimeter kubik. Laju ini akan meningkat seiring reaksi dari Aberlangsung.
Kesimpulan
Untuk persamaan laju dan order reaksi,
laju reaksi diukur dengan cara berapa cepat konsentrasi dari suatu reaktan
berkurang. Satuannya adalah mol dm-3 s-1
- Laju
reaksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu
-Konsentrasi
mempengaruhi laju reaksi, karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak
tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang
menghasilkan perubahan.,“Hubungan
kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan
dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan”. Dalam penetapan laju
reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.
-Untuk persamaan laju dan order reaksi, laju reaksi diukur dengan cara
berapa cepat konsentrasi dari suatu reaktan berkurang. Satuannya adalah mol dm-3 s-1