KTSP & K-13 kimia K e l a s XI LAJU REAKSI 1 TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut. 1. Memahami konsep molaritas. 2. Memahami definisi dan faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi. A. MOLARITAS Molaritas merupakan salah satu satuan konsentrasi yang didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Molaritas dinotasikan dengan M dan dirumuskan sebagai berikut. M= n V dengan n= g M = molaritas (mol/l atau M); n = mol zat terlarut (mol); V = volume larutan (L); g = massa zat terlarut (gram); dan = massa molekul relatif. 1
Contoh Soal 1 Jika 4 gram NaOH ( = 40) dilarutkan dalam air hingga volumenya 500 ml, maka molaritas larutan tersebut adalah... Pembahasan: Diketahui: g = 4 gram = 40 V = 500 ml = 0,5 L Ditanya: M =...? Dijawab: Mol NaOH: n= g = 4 40 =0,1 mol Molaritas NaOH yang dilarutkan air hingga volumenya 500 ml: M= n V = 0,1 0,5 =0,2 M Jadi, molaritas larutan tersebut adalah 0,2 M. Untuk larutan pekat, molaritas dapat dihitung dengan rumus berikut. ρ % 10 M = M = molaritas (M); ρ = massa jenis (g/ml atau kg/l); % = persen massa; dan = massa molekul relatif. 2
Contoh Soal 2 Larutan asam sulfat (H 2 ) pekat dengan kadar 98% memiliki massa jenis sebesar 1,8 g/ ml. Berapakah molaritas larutan tersebut? ( H = 1, S = 32, O = 16) Pembahasan: Diketahui: % = 98 ρ = 1,8 g/ml H = 1 S = 32 O = 16 Ditanya: M =...? Dijawab: Mula-mula, tentukan H 2. H 2 = (2 1) + (1 32) + (4 16) = 2 + 32 + 64 = 98 Kemudian, tentukan molaritas larutan dengan rumus berikut. ρ % 10 M = 1, 8 98 10 = 98 =18 M Jadi, molaritas larutan tersebut adalah 18 M. B. PENGERTIAN LAJU REAKSI Laju didefinisikan sebagai cepat atau lambatnya suatu proses berlangsung. Laju dihitung dari besarnya perubahan yang terjadi dalam satu satuan waktu (detik, menit, jam, hari atau tahun). Reaksi kimia didefiniskan sebagai proses perubahan suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk). Berdasarkan kedua definisi tersebut, laju reaksi dapat diartikan sebagai cepat atau lambatnya suatu reaksi kimia berlangsung, yang dihitung dari besarnya perubahan konsentrasi produk dalam satu satuan waktu. Pada laju reaksi, konsentrasi produk akan bertambah dan konsentrasi reaktan akan berkurang. 3
v M = t v = laju reaksi (M/s); M = perubahan konsentrasi produk (M); dan t = t 2 t 1 = selang waktu terbentuknya produk pada konsentrasi tertentu (s). a. Laju Rata-Rata Laju rata-rata adalah laju untuk selang waktu tertentu. Perbedaan antara laju rata-rata dan laju sesaat dapat dimisalkan dengan laju kendaraan. Sebagai contoh, suatu kendaraan menempuh jarak 250 km dalam 5 jam. Laju rata-rata kendaraan tersebut adalah 250 km = 50 km/jam. Selama perjalanan, laju kendaraan tidak selalu 50 km/jam, tetapi 5 jam berubah-ubah sesuai dengan yang ditunjukkan oleh speedometer pada waktu tertentu. Laju kendaraan yang ditunjukkan oleh speedometer inilah yang dinamakan laju sesaat. b. Laju Sesaat Laju sesaat adalah laju pada saat tertentu. Seperti yang telah dicontohkan sebelumnya, laju berubah dari waktu ke waktu. Pada suatu reaksi, laju akan semakin kecil seiring bertambahnya waktu. Hal ini dikarenakan semakin berkurangnya konsentrasi reaktan. Pada grafik laju reaksi (konsentrasi terhadap waktu), laju sesaat dapat dihitung dari gradien garisnya. C. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI LAJU REAKSI Pada bagian ini, kita akan belajar tentang faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi. Dengan memahami faktor-faktor tersebut, kita dapat mengendalikan suatu reaksi, yaitu melambatkan laju reaksi yang merugikan dan meningkatkan laju reaksi yang menguntungkan. a. Konsentrasi Pereaksi Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi. Semakin besar konsentrasi pereaksi, semakin sering tumbukan antarpartikel terjadi. Akibatnya, laju reaksi semakin cepat. Sebaliknya, jika konsentrasi pereaksi semakin kecil, maka tumbukan antarmolekul semakin jarang terjadi. Akibatnya, laju reaksi semakin lambat. 4
b. Suhu Suhu juga sangat berperan dalam laju reaksi. Jika suhu dinaikkan, maka partikel-partikel semakin aktif bergerak dan tumbukan semakin sering terjadi. Akibatnya, laju reaksi semakin cepat. Sebaliknya, jika suhu diturunkan, maka partikel-partikel semakin tidak aktif bergerak. Akibatnya, laju reaksi semakin lambat. c. Tekanan Laju pada suatu reaksi yang melibatkan reaktan dalam wujud gas juga dipengaruhi oleh tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi. Semakin besar konsentrasi, semakin cepat laju reaksi. d. Katalis Katalis adalah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Dengan kata lain, katalis berperan dalam suatu reaksi, tetapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Cara kerja katalis sehingga dapat mempercepat laju reaksi adalah dengan menurunkan energi aktivasi, yaitu energi yang dibutuhkan untuk melangsungkan suatu reaksi. e. Luas Permukaan Sentuh Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi. Semakin besar luas permukaan bidang sentuhnya, semakin sering tumbukan antarpartikel terjadi. Akibatnya, laju reaksi semakin cepat. Sebaliknya, semakin kecil luas permukaan bidang sentuhnya, semakin jarang tumbukan antarpartikel terjadi. Akibatnya, laju reaksi semakin lambat. Karakteristik kepingan zat yang direaksikan juga ikut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingannya, semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi. Sebaliknya, semakin kasar kepingannya, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi. 5