Makalah Laju Reaksi- Kimia


Pendahuluan

Makalah yang kami  buat ini bertujuan untuk membahas dan mempelajari Materi pembelajaran kimia terutama Bab 3 yakni Laju Reaksi. Laju Reaksi dapat juga dikatakan sebagai Kecepatan Reaksi yang menyatakan bahwa banyaknya reaksi yang berlangsung per satuan waktu. Dengan demikian, mempelajari laju atau kecepatan reaksi berguna untuk mengetahui bagaimana reaksi kimia dapat terjadi.

Besarnya perubahan pereaksi menjadi hasil reaksi biasanya dinyatakan dalam konsentrasi molar, yaitu banyaknya Mol zat terlarut tiap liter larutan (M). agar suatu reaksi kimia berlangsung, partikel-partikel dari zat yang bereaksi barus bertumubukan satu dengan yang lain. Tetapi tidak semua tumubukan antar partikel membentuk reaksi.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Laju reaksi atau kecepatan reaksi terlebih dahulu kita akan mempelajari tentang Kemolaran/Molaritas dan seterusnya.

Laju Reaksi


A.   Kemolaran/Molaritas


Kemolaran atau molaritas adalah satuan konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap 1 liter larutan. Kemolaran sama dengan jumlah mol (n) zat terlarut dibagi dengan volume (V) larutan. Satuan kemolaran (molaritas) adalahmolar atau dinotasikan M.Rumus yang digunakan untuk mencari molaritas larutan adalah :


M = mol/Liter  atau  M = massa/Mr.Liter
         


B.    Laju dan Orde Reaksi


Pada Bab ini yang akan kami bahas adalah pengertian Laju Reaksi, Persamaan Laju Reaksi, Teori tumbukan dan factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.

1.     Pengertian Laju Reaksi

Laju menyatakan seberapa cepat atau seberapa lambat suatu proses berlangsung. Laju juga menyatakan besarnya perubahan yang terjadi dalam satu satua waktu. Satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari atau tahun.
Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat peraksi semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk.
Bagaimanakah cara menyatakan laju dari suatu reaksi? Dalam reaksi kimia, perubahan yang dimaksud adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan makin sedikit, sedangkan produk makin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju bertambahnya produk. Satuan konsentrasi yang digunakan adalah molaritas (M) atau mol per liter (mol. L-1). Satuan waktu yang digunakan biasanya detik (dt). Sehingga laju reaksi mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. dt-1 atau M.dt-1).

2.     Persamaan Laju Reaksi

Orde reaksi selalu ditentukan dengan melakukan eksperimen. Kamu tidak dapat menentukan orde reaksi dengan melihat persamaan reaksi saja. Mari kita anggap kita sedang melakukan eksperimen untuk menemukan apa yang terjadi pada laju reaksi, dengan satuan laju reaksi sebagai perubahan konsentrasi satu zat pereaksi, A. hal yang kemungkinan besar akan kamu temukan adalah :
·      Kemungkinan pertama: laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi  
Berarti jika kamu menggandakan konsentrasi A, laju reaksi akan dua kali lebih besar juga. Jika kamu meningkatkan konsentrasi A dengan kelipatan 4, kecepatan juga akan meningkat 4 kali lipat. 

Penulisan rumus dalam tanda kurung siku menunjukkan konsentrasi diukur dalam mol per liter. Kamu juga dapat menulisnya dengan mengantikan kesebandingan dengan suatu bilangan atau konstanta, k.



Kemungkinan kedua : laju reaksi sebanding dengan kuadrat dari konsentrasi A.

Ini berarti jika kamu menggandakan konsentrasi A, maka laju reaksi akan 4 kalinya (22). Jika kamu lipat tigakan konsentrasi A, maka laju akan menjadi 9 kalinya(32).


 Konsentrasi A dan B merupakan penentu dari laju reaksi tersebut, jadi merupakan variabel bebas yang menentukan besarnya laju reaksi sedangkan laju reaksi sendiri menjadi variabel terikat. Pangkat yang terdapat pada A dan B merupakan orde reaksi.
Jika dalam reaksi, orde reaksi A bernilai 0 (nol), itu berarti konsentrasi A tidak mempengaruhi reaksi, jika orde reaksi nol maka penyataannya akan menghilang dari persamaan laju.
Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan

Reaksi yang hanya melibatkan satu partikel mekanismenya sederhana dan kita tidak perlu memikirkan tentang orientasi dari tumbukan. Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua atau lebih partikel akan membuat mekanisme reaksi menjadi lebih rumit.
    Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua partikel
Sudah merupakan suatu yang tak pelak lagi jika keadaan yang melibatkan dua
partikeldapat bereaksi jika mereka melakukan kontak satu dengan yang lain. Mereka pertama harus bertumbukan, dan lalu memungkinkan terjadinya reaksi.
Kenapa “memungkinkan terjadinya reaksi”? Kedua partikel tersebut harus bertumbukan dengan mekanisme yang tepat, dan mereka harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan.
 Orientasi dari tumbukan
Pertimbangkan suatu reaksi sederhana yang melibatkan tumbukan antara dua molekul etena CH2=CH2 dan hidrogen klor, HCl sebagai contoh. Keduanya bereaksi untuk menghasilkan kloroetan.




Sebagai hasil dari tumbukan antara dua molekul, ikatan rangkap diantara dua karbon berubah menjadi ikatan tunggal. Satu hidrogen atom berikatan dengan satu karbon dan atom klor berikatan dengan satu karbon lainnya.Reaksi hanya dapat terjadi bila hidrogen yang merupakan ujung dari ikatan H-Cl mendekati ikatan rangkap karbon-karbon.Tumbukan selain daripada itu tidak bekerja dikarenakan kedua molekul tersebut akan saling bertolak.


Tumbukan-tumbukan(collisions) yang ditunjukkan di diagram, hanya tumbukan 1 yang memungkinkan terjadinya reaksi.
 Energi tumbukan
Aktivasi Energi
Walaupun partikel-partikel itu berorientasi dengan baik, Anda tidak akan mendapatkan reaksi jika partikel-partikel tersebut tidak dapat bertumbukan melampui energi minimum yang disebut dengan aktivasi energi reaksi.Aktivasi energi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melangsungkan terjadinya suatu reaksi. Contoh yang sederhana adalah reaksi exotermal yang digambarkan seperti di bawah ini:
            
Jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang lebih rendah dari energi aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Mereka akan kembali ke keadaan semula. Anda dapat membayangkan energi aktivasi sebagai tembok dari reaksi. Hanya tumbukan yang memiliki energi sama atau lebih besar dari aktivasi energi yang dapat menghasilkan terjadinya reaksi.
Di dalam reaksi kimia, ikatan-ikatan diceraikan (membutuhkan energi) dan membentuk ikatan-ikatan baru (melepaskan energi). Umumnya, ikatan-ikatan harus diceraikan sebelum yang baru terbentuk. Energi aktivasi dilibatkan dalam menceraikan beberapa dari ikatan-ikatan tersebut.
Ketika tumbukan-tumbukan tersebut relatif lemah, dan tidak cukup energi untuk memulai proses penceraian ikatan. mengakibatkan partikel-partikel tersebut tidak bereaksi.

Distribusi Maxwell-Boltzmann
Karena energi aktivasi memegang peranan penting dalam menentukan suatu tumbukan menghasilkan reaksi, hal ini sangat berguna untuk menentukan bagaimana macam bagian partikel berada untuk mendapatkan energi yang cukup ketika mereka bertumbukan.
Di dalam berbagai sistem, keberadaan partikel-partikel akan memiliki berbagai variasi besar energi. Untuk gas, dapat diperlihatkan melalui diagram yang disebut dengan Distrubis Maxwell-Boltzmann dimana setiap kumpulan beberapa partikel memiliki energinya masing-masing.
            
·        Distribusi Maxwell-Boltzmann dan energi aktivasi
Ingat bahwa ketika reaksi berlangsung, partikel-partikel harus bertumbukan guna memperoleh energi yang sama atau lebih besar daripada aktivasi energi untuk melangsungkan reaksi. Kita dapat mengetahui dimana energi aktivatisi berlangsung dari distribusi Mazwell-Boltzmann.
            
Perhatikan bahwa sebagian besar dari partikel-partikel tidak memiliki energi yang cukup untuk bereaksi ketika mereka bertumbukan. Untuk membuat mereka bereaksi kita dapat mengubah bentuk dari kurva atau memindahkan aktivasi energi lebih ke kanan.Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut di halaman-halaman berikutnya.

3.     Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan katalisator.

Ada beberapa factor yang mempengaruhi laju reakdi yaitu, konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, temperatur, katalis, dan luas permukaan bidang sentuh

A.    KONSENTRASI

Pengaruh konsentrasi dapat kita perjelas dengan mereaksikan zat A dan zat B. Zat tersebut akan mengalami tumbukan antara partikelnya dan terjadi reaksi. Makin besar konsentrasi tersebut makin banyak partikel-partikelnya. Hal ini sangat memungkinkan untuk meningkatkan jumlah tumbukan persatuan waktunya. Sehingga semakin besar konsentrasinya akan meningkatkan kecepatan reaksi.
Text Box: 2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2 (g)

Dalam sebuah eksperimen reaksi antara gas hidrogen dan gas nitrogen monoksida dengan reaksi :

Diperoleh kecepatan reaksinya v = k [H2].[NO]²
Ketika eksperimen diubah dimana konsentrasi nitrogen monoksida diperbesar 2 kali lipat, maka kecepatan reaksipun berubah besarnya


B.     Sifat Zat yang bereaksi
Sifat mudah sukarnya suatu zat bereaksi akan menentukan kecepatan berlangsungnya reaksi.
Secara umum dinyatakan bahwa:
-
Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.
Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara ion-ion yang muatannya berlawanan.
Contoh: Ca2+(aq) + CO32+(aq)
 ®  CaCO3(s)
Reaksi ini berlangsung dengan cepat.
-
Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat.
Hal ini disebabkan karena untuk berlangsungnya reaksi tersebut dibutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat dalam molekul zat yang bereaksi.
Contoh: CH4(g) + Cl2(g)
 ®   CH3Cl(g) + HCl(g)
Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi misalnya cahaya matahari.

  1. Temperatur
Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila temperatur dinaikkan. Dengan menaikkan temperatur maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:
k = A . e-E/RT
Dimana:
k : tetapan laju reaksi
A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi
E : energi pengaktifan
R : tetapan gas universal = 0.0821.atm/moloK = 8.314 joule/moloK
T : suhu reaksi (oK)

D.    KATALISATOR

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. 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. 



Latihan Soal


1.    Dibawah ini yang bukan merupakan factor-faktor yang memperngaruhi laju
reaksi menurut jame E.Brady adalah …
a.    Konsentrasi
b.    Katalis
c.    Volume
d.   Luas Permukaan
e.    Suhu/Temperatur
2.    Sebanyak 200 ml larutan cuka 0,2 m dicampurkan dengan 50 ml larutan cuka
0,5 m. kemolaran cuka yang baru adalah ..
a.    0,26 M
b.    0,34 M
c.    0,48 M
d.   0,50 M
e.    0,75 M
3.    Eksperimen untuk reaksi C + D            E diperoleh data sebagai berikut :

No
[C] M
[ D ] M
V(Mdt)
1
2
3
20
40
40
15
30
30
4
8
32
Berdasarkan data diatas, persamaan laju reaksi adalah …
a.      V = K [ A ] [ B ]
b.      V = K [ A ]² [ B ]
c.      V = K [ A ]
d.     V = K [ B ]
e.      V = K [ A ]² [ B ]²
  1. Berapa gr glukosa ( Mr=180 ) yang diperukan untuk membuat larutan glukosa 0,15 M sebanyak 500 ml adalah …
a.      13,5 gr
b.      15,5 gr
c.      18,5 gr
d.     24,5 gr
e.      27,5 gr
  1. Berikut adalah beberapa orde reaksi yang umum terdapat dalam persamaan reaksi kimia, kecuali …
a.      Reaksi Orde Nol
b.      Reaksi Orde Satu
c.      Reaksi Orde Dua
d.     Reaksi Orde Tiga
e.      Reaksi Orde Negatif
  1. Dibawah ini yang merupaka contoh dari katalis homogen adalah …
a.      N2 + 3H2(g)                     FeO                 2NH3(g)
b.      2H2(g) + O2                     P                      2H2O(g)
c.      2SO2(g) + O2(g)              NO2 dan NO   2SO2(g)
d.     C2H4(g) + H2(g)              Ni                    C2 H6(g)
e.      CH3COOCH3 (ag)+H2O(l)                     CH3COOK(ag) + CH3 OH(ag)
  1. Didalam Suatu reaksi, ada kalanya salah satu reaksi memiliki sifat katalis, yang artinya …
a.      Dapat mempercepat jalannya reaksi
b.      Menurunkan energi ektifitas
c.      Memperbanyak reaksi
d.     Menentukan tahap reaksi
e.      Mengurangi tahap reaksi
  1. Berikut ini adalah beberapa hal yang perlu diketahui mengenai katalis, kecuali ..
a.      katalis bekerja pada temperatur optimum
b.      komposisi kimia katalis tidak berubah pada akhir reaksi
c.      katalis bekerja secara spesifik untuk reaksi tertentu
d.     katalis yang terdapat pada mahluk hidup dikenal dengan enzim
e.      katalis juga disebut sebagai enzim papain
9.      Unsur logam dalam table periodikunsur, makin kekiri dan kebawah makin negatif karena makin kekiri dan ke bawah makin mudah melepas ….
a.      proton
b.      Neutron
c.      Energi
d.   Elektron
e.    Partikel-partikel
  1. Satuan konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap 1 liter larutan disebut ..
a.    Kemolaran / Molaritas
b.    Konsentrasi
c.    Katalis
d.   Laju dan Orde Reaksi
e.    Suhu / Temperatur
11.  Zat yang berfungsi untuk mempercepat terjadinya suatu reaksi, akan tetapi pada akhir reaksi didapatkan kembali. Hal ini merupakan pengertian dari …
a.    Katalis
b.    Temperatur
c.    Konsentrasi
d.   Luas permukaan
e.    Energi
  1. Salah satu cara untuk menyatakan konsentrasi larutan, selain molaritas, normalitas maupun fraksi mol. Merupakan pengertian dari …
a.    Volume
b.    Energi
c.    Konsentrasi
d.   Molaritas
e.    Larutan
  1. Dibawah ini adalah rumus yang digunakan untuk mencari molaritas larutan yaitu …
a. M = mol   atau   M = massa
  Liter           Mr.Liter
b.    V = K [A]ª [B]¹
c.    V = K [A][B]
d.   V = K [A] [B]¹
e.    V = K [A]ª


  1. Katalis digolongkan menjadi 2 golongan yaitu :
a.        Katalis Homogen dan katalis Heterogen
b.        Katalis Golongan I A dan Katalis  Golongan II B
c.        Katalis Golongan III A dan Golongan III B
d.       Katalis Homogen dan Katalis Golongan I A
e.        Katalis Heterogen dan Katalis Golongan II B
  1. Katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya. Merupakan pengertian dari …
a.        Katalisator
b.        Katalis Heterogen dan homogen
c.        Katalis Satu
d.       Katalis Heterogen
e.        Katalis Homogen


Kunci Jawaban




1.        C
2.        A
3.        E
4.        A
5.        D

6.        C
7.        A
8.        E
9.        D
10.     A

11.     B
12.     A
13.     A
14.     A
15.     D

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

1 komentar:

yudhaardiansyah mengatakan...

kita juga punya nih artikel mengenai reaksi kimia, berikut linknya semoga bermanfaat ya :D
http://repository.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/3106/1/IMG_0001.pdf

Poskan Komentar