Standar kompetensiMemahami kinetika dan kesetimbangan reaksi kimia serta faktor-faktor yang mempengaruhinya

Kompetensi Dasar Mendeskripsikan

pengertian laju reaksi dengan melakukan

percobaan tentang faktor-faktor yang

mempengaruhi laju reaksi

indikatorMenghitung konsenrasi larutan

(molaritas larutan) Menganalisis faktor-faktor yg

mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi, luas permukaan, suhu,dan katalis)melalui percobaan.Menafsirkan grafik dari data

percobaan tentang factor –faktor yg mempengaruhi laju reaksi

Molaritas/Konsentrasi (M)

Molaritas menyatakan jumlah

mol zat yang terlarut dalam satu liter larutan

M = mol / liter

M = gr X 1000

mr ml

Latihan Soal

1.Tentukan molaritas 0,2 mol HCl dalam 1 liter larutan!

2.Tentukan molaritas larutan yang dibuat dari 2 gram NaOH yang dilarutkan ke dalam air sampai volumenya menjadi 500 mL!

Pengenceranmol sebelum pengenceran = mol setelah pengenceran

M1 x V1 = M2 x V2

Molaritas Campuran

M = M1 x V1 + M2 x V2 + ….

V1 + V2 + ….

Kadar Zat

Mpekat = ρ x 10 x %massa

Mr

Latihan soalTentukan molaritas dari asam sulfat pekat yang mengandung 96% H2SO4 dan massa

jenis 1,8 kg L–1! (diketahui Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)

Laju ReaksiCepat Lambatnya reaksi berlangsung

Perubahan Konsetrasi pereaksi atau

hasil reaksi dalam satuan waktu.

A + B → C

V = Δ[Reaktan] V= Δ[Produk]

Δt Δt

VA =- Δ[A] VB =-Δ[B] VC =+Δ[C]

Δt Δt Δt

Grafik Laju Reaksi

[ P ]

[ R ]

[ P ] = konsentrasi produk

[ R ] = konsentrasi reaktan

Contoh Soal

Berdasarkan reaksi: 2 N2O5(g) → 4 NO2(g) + O2(g)

diketahui bahwa N2O5 berkurang dari 2 mol/liter menjadi 0,5 mol/liter dalam waktu 10 detik. Berapakah laju reaksi berkurangnya N2O5?

Pembahasan

VN2O5 = - Δ[N2O5]

Δt

= [2 – 0,5]

10

= 0,15 M/detik

Latihan Soal1.Ke dalam ruang yang volumenya 2 liter,

dimasukkan 4 mol gas HI yang kemudian

terurai menjadi gas H2 dan I2. Setelah 5 detik, dalam ruang tersebut terdapat 1 mol gas H2. Tentukan laju reaksi pembentukan gas H2 dan laju reaksi peruraian gas HI!

2.Diketahui reaksi 2 NO(g)+ O2(g)→ N2O4(g).

Bila mula-mula 2 mol NO bereaksi dengan 2 mol oksigen dalam ruang 2 liter selama

10 detik, tentukan besarnya laju reaksi pembentukan N2O4!

3.Empat mol NOCl terurai dalam ruang 5 liter sesuai reaksi: 2 NOCl(g) →2 NO(g) + Cl2(g) terbentuk 1 mol gas Cl2, tentukan: a. besarnya laju pengurangan NOCl dalam waktu 20 detik b. besarnya laju pembentukan NO dan Cl2 dalam waktu 10 detik

Standar Kompetensi:Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

Kompetensi Dasar:

Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

PRAKTIKUM

Teori TUMBUKAN dan

LAJU REAKSI

Teori Tumbukan

Reaksi kimia terjadi karena adanya tumbukan yang efektif antara

partikel-partikel zat yang bereaksi.

Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi (bereaksi)

Contoh :tumbukan yang menghasilkan reaksi dan tumbukan yang tidak menghasilkan reaksi

H2 (g) + I2(g) → 2 HI(g)

Tumbukan antara molekul hidrogen (A)

dengan iodin (B) dan membentuk molekul

HI(AB)

Ilustrasi

Mana yang lebih mungkin terjadi tabrakan, di jalan lenggang atau dijalanan padat?

1. Konsentrasi Pada umumnya, reaksi berlangsung lebih cepat

jika konsentrasi pereaksi diperbesar.

Zat yang konsentrasinya besar mengandung

jumlah partikel yang lebih banyak, sehingga partikel-partikelnya tersusun lebih rapat

dibanding zat yang konsentrasinya rendah,

sehingga akan lebih sering bertumbukan

dibanding dengan partikel yang susunannya

renggang, sehingga kemungkinan terjadinya

reaksi makin besar.

2. Temperatur Partikel selalu bergerak. Temperatur dinaikkan, energi gerak / energi kinetik partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan semakin besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang mampu menghasilkan reaksi juga semakin besar. ♥Zat-zat yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Suhu ternyata juga memperbesar energi potensial suatu zat, sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan reaksi.

Dengan peningkatan suhu,

energi kinetik partikel semakin besar. Hal ini menyebabkan gerak partikel juga semakin besar, sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan yang efektif juga semakin besar.

Gerakan partikel-partikel dalamreaksi kimia pada suhu T1 dan T2

T1 T2

Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi:

Hubungan ini ditetapkan dari suatu percobaan, misal diperoleh data sebagai berikut:

Suhu (oC) Laju reaksi (M/detik)

10

20

30

40

t

0,3

0,6

1,2

2,4

Vt

Hubungan laju reaksi dengan perubahan suhu dapat dirumuskan

:

Vt =2n V0 Vt =3n V0

Dengan :

n = T2 – T1 n = T2 – T1

10 202 = factor perubahan suhu setiap 10o

3= factor perubahan suhu setiap 20º

Vt = Laju pada suhu tertentu

V0 = Laju mula-mulaT1 = suhu awalT2 = suhu akhir

Karena laju berbanding terbalik dengan waktu maka rumus diatas juga dapat dinyatakan sebagai berikut:

t = 2-n t0 t = 3-n t0

dengan :t = waktu yang diperlukan pada suhu T0Ct0= waktu mula-mula

Contoh Soalsetiap kenaikan 10oC laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat suatu reaksi pada suhu 30oC laju=a ,bila suhu dinaikkan menjadi 100oC maka laju reaksinya adalah…..

A.14a

B.28a

C.32a

D.64a

E.128a

 

Pembahasan n = 100 – 30

10

= 7

V100 = 2 7 . a

= 128 a

Contoh SoalSetiap kenaikan suhu 10°C, reaksi akan berlangsung dua kali lebih cepat dari semula. Apabila pada suhu 20°C reaksi berlangsung 12 menit, pada suhu 50°C reaksi berlangsung selama ... menitA. 0,75 B. 4C. 1,5 D. 96E. 2

Pembahasan

t = 2-n t0 n = 50 - 20

10

= 3

t = 2-3 . 12 menit = 1,5 menit

PercobaanKonsentrasi awal

SuhuNa2S2O3 HCl

1 0,1 M 0,1 M 35°C2 0,1 M 0,2 M 35°C3 0,2 M 0,2 M 35°C4 0,2 M 0,2 M 40°C5 0,2 M 0,1 M 40°C

Reaksi yang berlangsung paling cepat terjadi pada percobaan …A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

Data disamping adalah data reaksi antara natrium tiosulfat dengan asam klorida.

Ilustrasi

Pisahkan

Ilustrasi

Pisahkan

Perhatikan bahwa luas permukaan balok utuh lebih kecil dari balok yang dipotong 4

3. Luas Permukaan bidang sentuh Pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran. Bidang batas campuran inilah yang dimaksud dengan bidang sentuh. Dengan memperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat.

4. Katalis Katalis adalah suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali.

Contoh : Ragi, enzim, arang, nikel, platina, nitrogen dioksida dll

Fungsi katalis ☻ Menurunkan energi aktivasi, sehingga

jika ke dalam suatu reaksi ditambahkan

katalis, maka reaksi akan lebih mudah

terjadi. Hal ini disebabkan karena zat-

zat yang bereaksi akan lebih mudah

melampaui energi aktivasi.

☻ Memberikan mekanisme reaksi dengan

menghsilkan energi aktivasi

lebih rendah

Energi Aktivasiadalah energi minimum yang diperlukan untuk berlangsungnya suatu reaksi

R.Endoterm R.Eksoterm

Ea

Ea

R

P

ΔH = +

R

PΔH= -

E E

Tanpa katalisatorDengankatalisator

Jalannya reaksi

hasil reaksi

Katalisator akan memperkecil energi aktivasi atau energi pengaktifan yaitu energi minimum yang diperlukan pereaksi untuk melangsungkan proses reaksi

Mekanisme

Reaksi tanpa Katalis

A + B → AB ΔH = + 100 kJ (lambat)

♥ Reaksi dengan Katalis

I. A + K → AK ΔH = + 50 kJ

II. AK + B → AB + K ΔH = + 30 kJ

A + B → AB ΔH = + 80 kJ (cepat)

Jenis-jenis katalis

Katalis Heterogen

Katalis Homogen

Biokatalis

Inhibitor

Autokatalis

Katalis Homogen

Katalis yang dapat bercampur secara homogen dengan zat pereaksinya karena mempunyai wujud yang sama

ex:

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) (lambat)

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) (cepat)

NO2(g)

Katalis Heterogen

Katalis yang tidak dapat bercampur secara homogen dengan pereaksinya karena wujudnya berbeda

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) (lambat)

C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) (cepat)Ni (s)

BiokatalisZat yang bertindak sebagai katalis pada proses metabolisme

Misalnya: Enzim

►amilase

(menghidrolisis amilum menjadi maltosa)

►katalase

(mengurai H2O2 → O2 + H2O )

►lipase

(mengurai lipid menjadi gliserol + as.lemak

Autokatalis

Zat hasil reaksi yang bertindak sebagai katalis

2KMnO4(aq) + 5H2C2O4(aq) + 3H2O4(aq) →

2MnSO4(aq) + 10CO2(aq) + K2SO4 + 8H2O

katalis

Inhibitor

Zat yang dalam jumlah sangat sedikit dapat mengurangi atau menghambat kerja katalis (racun katalis)

Contoh:

I2 atau CO bersifat inhibitor pada reaksi:

2H2 + O2 → 2H2O

Katalis yang digunakan dalam pembuatan asam sulfat adalah …

A. nikel

B. V2O5

C. Fe

D. Zeolit

E. Pt

Katalis yang digunakan dalam pembuatan amonia adalah …

A. nikel

B. V2O5

C. Fe

D. Zeolit

E. Pt

Katalis yang digunakan dalam pembuatan asam nitrat adalah …

A. nikel

B. V2O5

C. Fe

D. Zeolit

E. Pt

Katalis yang digunakan dalam pembuatan mentega adalah …

A. nikel

B. V2O5

C. Fe

D. Zeolit

E. Pt

Katalis yang digunakan dalam pengolahan minyak bumi adalah …

A. nikel

B. V2O5

C. Fe

D. Zeolit

E. Pt