MODUL LAJU REAKSI Standar Kompetensi ( SK ) : Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Kompetensi Dasar ( KD ) : Mendeskrip-sikan pengertian laju reaksi dengan melakukan percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Indikator Pembelajaran : : 1. Menghitung laju reaksi berdasarkan perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. 2. Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi, luas permukaan, suhu, dan katalis) melalui percobaan. 3. Menafsirkan grafikdari data percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. A. KONSEP Suatu reaksi kimia dapat berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada yang lambat,, cepat dan sangat cepat. Laju reaksi adalah Perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi per satuan waktu. Contoh V Reaksi : A + B AB Laju reaksi dapat kita ukur dengan menghitung pertambahan konsentrasi produk tiap satuan waktu tertentu, atau dengan menghitung pengurangan konsentrasi pereaksi tiap satuan waktu. Untuk reaksi di atas pernyataan laju dapat dinyatakan dengan kalimat/persamaan matematis. Dengan kalimat pernyataan: V = pengurangan [A] per satuan waktu V = pengurangn [B] per satuan waktu V = pertambahan [AB] per satuan waktu. Dengan persamaan matematis : V = V = v = M t det ik BM t det ik M t detik Bagaimana hubungan laju reaksi di bawah ini : 2NH 3 N 2 + 3H 2 adalah : Laju reaksi _ 2013 Page 1
Contoh: Sebanyak 0,8 mol NH 3 dipanaskan dalam ruang 2 liter sampai suhunya 450 0 C, hingga terurai menjadi gas N 2 dan H 2. Setelah 5 detik dalam ruang tsb masih ada 0,2 mol NH 3. Bagaimana hubungan laju reaksi masing-masing zat? B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI 1. Luas Permukaan Zat Jika luas permukaan zat yang direaksikan diperbesar, kecepatan reaksi makin besar, dan produk makin cepat terbentuk 2. Konsentrasi Makin besar konsentrasi zat yang direaksikan, makin cepat reaksi berlangsung, makin cepat produk terbentuk 3. Suhu Jika suhu dinaikan, kecepatan reaksi bertambah besar, produk makin cepat terbentuk. Umumnya, laju reaksi naik 2 kali tiap kenaikan suhu 10 0 C. Semakin tinggi suhu reaksi,semakin besar laju reaksi Perumusan : V2 =. V1 atau t2 =. t1 Laju reaksi _ 2013 Page 2
Dengan : x = Faktor pengali T = perubahan suhu t = waktu Y = suhu berapa tiap kali kenaikan Contoh : Bila kecepatan reaksi menjadi 2 kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 10 0 C, maka berapa kali lebih cepat reaksi tersebut pada suhu 90 0 C dibandingkan pada suhu 20 0 C. Jawab : 4. Katalis Katalis adalah zat yang dapat mempercepat suatu reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi. Katalis tidak dapat mengubah zat yang tidak bereaksi menjadi bereaksi. Katalis dapat mempercepat reaksi karena dapat menurunkan energi aktivasi (E a ) dari suatu reaksi. Perhatikan grafik reaksi eksoterm dan endoterm di bawah ini : C. KONSENTRASI DAN LAJU REAKSI Hubungan antara laju reaksi dan konsentrasi dapat bermacam-macam. Ada reaksi yang berlangsung dua kali lebih cepat bila konsentrasi dinaikan dua kali dari konsentrasi zat sebelumnya. Ada pula jika konsentrasinya dinaikan dua kali kecepatannya akan bertambah empat kali, dst. Orde reaksi adalah bilangan pangkat menyatakan hubungan konsentrasi zat dengan kecepatan reaksi. Harga orde reaksi hanya dapat ditentukan melalui eksperimen. Untuk reaksi umum A + B AB, maka kecepatan reaksi ditentukan oleh konsentrasi A dan konsentrasi B. Secara matematis persamaan kecepatannya dapat dituliskan sbb : v = k [A] x [B] y dimana : v = Laju reaksi k = tetapan laju [A] = konsentrasi zat A [B] = konsentrasi zat B x = orde reaksi terhadap A y = orde reaksi terhadap B Orde reaksi total dari reaksi keseluruhan adalah x + y Orde nol : Berarti laju reaksi tidak dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi, atau v= [x] 0. Laju reaksi _ 2013 Page 3
Orde satu : Berarti laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi, atau v= [x] 1. Jika [x] dinaikan tiga kali semula, maka kecepatannya menjadi 3 1 atau 3 kali lebih besar. Orde dua : Berarti laju rekasi itu berubah secara eksponensial (kuadrat) terhadap perubahan konsentrasi, atau v= [x] 2. Jika [x] dinaikan tiga kali semula, maka laju reaksi akan menjadi 3 2 atau 9 kali lebih besar, dst. Orde negatif : berarti laju reaksi berbanding terbalik terhadap konsentrasi pereaksi. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, maka laju reaksi akan makin kecil. Perhatikan grafik orde reaksi di bawah ini : Contoh : 1. Reaksi A + B mempunyai data eksperimen sebagai berikut : Percobaan A B Laju ( M/det ) 1 2 3 4 5 0,2 0,3 0,2 0,3 1/36 1/18 1/12 1/9 1/4 Tentukan : a. Orde reaksi total b. Tetapan laju reaksi c. Persamaan laju reaksi 2. Data hasil eksperimen reaksi ; CH 3 CH 2 OCH 3 + I 2 Laju reaksi _ 2013 Page 4
Percobaan 1 2 3 4 CH 3 CH 2 OCH 3 0,25 0,50 1,00 0,50 I 2 0 Waktu ( det ) 7,2 3,6 1,8 3,6 Tentukan : a. Orde reaksi total b. Tetapan laju reaksi c. Persamaan laju reaksi TEORI TUMBUKAN Agar reaksi kimia dapat berlanagsung,molekul-molekul pereaksi harus bertumbukan satu sama lain dan memiliki energy kinetic yang sangat besar.energi kinetic minimum yang diperlukan oleh partikel-partikal pereaksi agar dapat bereaksi membentuk komplek teraktivasi disebut energy aktivasi ( Ea).Hubungan antara energy aktivasi dengan laju reaksi digambarkan pada grafik reaksi eksoterm dan reaksi endoterm di bawah ini. ( BACA BUKU PAKET ) Laju reaksi _ 2013 Page 5