80 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang
Padadasarnyareaksikimiaberlangsungdenganlaju(kecepatan)yang
berbeda-beda.Adareaksiyangberlangsungseketika(sekejap),sepertibom,atau
petasanyangmeledak.Adajugayangberlangsungsangatlambatsepertiperkaratan
padabesiataufosilisasisisaorganism.Selainitulajureaksikimiaternyata
dipengaruhiolehbeberapafactorsepertisuhu,konsentrasi,luaspermukaan,
katalisator,tekanandanvolume.Denganmemahamisecaradetailmengenaifactor-faktor
yang mempengaruhi laju reaksi tersebut, maka kita mampu
mengendalikan laju reaksi tersebut sehingga sesuai dengan keinginan
kita. Sebelum kita menghitung dan menganalisis laju reaksi, kita
harus memahami
tentangkemolaran,terutamatentangpenyediaanlarutandengankemolarantertentu
serta kita harus dapat menganalisis baik langsung maupun tidak
langsung banyaknya
produkyangterbentukataubanyaknyapereaksisisayangtinggalpadawaktu
tertentu.Halinipentingkarenareaksikimiapadaumumnyaberlangsungdalam
bentuklarutanbaikhomogenyatauheterogen,sedangkanzatkimiayangtersedia
dalam laboratorium pada umumnya berupa zat murni atau larutan
pekat.
Olehkarenaitupercobaaninidilakukanagarkitamengetahuibagaimana
reaksikimiayangadadibumiiniberlangsungdanberapalajureaksitersebut.
Dengan cara menghitung dan menganalisis dari perubahan konsentrasi
suatu pereaksi kimia. 81 1.2.Tujuan Percobaan Untuk menentukan
kecepatan reaksi masing-masing campuran. Untuk menentukan persamaan
laju reaksi kimia. Untuk menentukan orde dan tetapan laju reaksi.
Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi dan suhu terhadap laju
reaksi. 82 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Laju reaksi menunjukkan besarnya
perubahan konsentrasi pereaksi dalam satu
waktuataucepatlambatnyasuatureaksikimiaberlangsung.Lajureaksijugadapat
didefenisikan sebagai besar konsentrasi pembentukan produk
persatuan waktu.
Kitaingatkembalibahwareaksikimiaadalahprosesperubahanzatpereaksi
menjadi produk. Oleh karena pada waktu reaksi berlangsung jumlah
zat pereaksi akan
semakinberkurang,sedangkanjumlahprodukbertambah.Satuanlajureaksi
dirumuskan sebagai berikut : Konsentrasi molar menyatakan
jumlahType equation heie mol dalam tiap liter dengan liter ruangan
atau larutan. 2N2O5 (g) 4NO2 + O2
Lajureaksidapatdinyatakansebagailajukonsentrasi,penguranganmolar
N2O5 atau laju pertambahan konsentrasi molar NO2. VN2O5 = - [N2O5]
/ t.M.dt-1 VNO2 = [NO2] / t.M.dt-1 VO2 = [O2] / t.M.dt-1
SesuaidenganperbandingankoefisienpereaksinyalajupembentukanO2
adalah setengah laju pengurangan NO2. 83 yMenentukan laju reaksi
Lajureaksidapatditentukanmelaluipercobaanyaitu,denganmengukur
konsentrasisalhsatupereaksidansalahsatuprodukpadaselangwaktutertentu
selama reaksi berlangsung. Untuk dapat menentukan reaksi yang
berlangsung lambat,
halitudapatdilakukandenganmengeluarkansampeldaricampuranreaksilalu
menganalisisnya. Contoh :CHCOOH + H2O CH2COOH + C2H5OH etil
asetataquades amam asetat etanol
Reaksiituberlangsungsangatlambatsehinggakonsentrasiasamasetatyang
dihasilkan denganmudah dapat ditentukan denganmenggunakan
suatularutan asam basa.
Carayanglebihumumadalahmenggunakansuatualatyangdapat
menunjukkansecarakontinyusuatuperubahanyangmenyertaireaksi.Untukreaksi
gas yang disertai dengan perubahan jumlah mol, alat dirancang agar
dapat mengukur perubahan tekanan gas misalnya : 2 NaOH(g) 4 vNO2
(g) + O2
Reaksidiatasdisertaipertambahanjumlahmolgas,yangmenyebabkan
pertambahan tekanan, yang dapat dibaca dengan momumeter. Semakin
banyak N2O5
yangterurai,semakinbesartekanannya.Jikareaksiberlangsungpadavolumedan
suhutetapmakapertambahantekanandapatdikatakandenganpertambahanmol.
Dengan demikian laju penguraian N2O5 dapat ditentukan. 84 yTeori
Tumbukan Pada Laju Reaksi. Reaksi yang hanya melibatkan satu
partikel mekanismenya sederhana dan kita
tidakperlumemikirkantentangorientasidaritumbukan.Reaksiyangmelibatkan
tumbukanantaraduaataulebihpartikelakanmembuatmekanismereaksimenjadi
lebih rumit. yReaksi Yang Melibatkan Tumbukan Antar Dua Partikel.
Sudah merupakan suatu yang taka sing lagi jika keadaan yang
melibatkan dua partikel dapat bereaksi jika mereka melakukan kontak
satu dengan yang lain. Pertama
merekaharusmelakukantumbukan,lalumemungkinkanterjadinyareaksi.Kedua
partikeltersebutharusbertumbukandenganmekanismeyangtepat,denganenergy
yang cukup, sehingga dapt memutuskan ikatan-ikatan. yOrientasi Dari
Tumbukan. Pertimbangkan suatu reaksi sederhanayangmelibatkan
tumbukan antara dua molekul etena CH2=CH2 dan hydrogen klor, HCl
sebagai contoh. Keduanya bereaksi untuk mengahsilkan kloroetan.
CH2=CH2 + HCl CH3 CB Cl Sebagai hasil dari tumbukan antara dua
molekul, ikatan rangkap diantara dua
karbonberubahmenjadiikatantunggal.Satuhydrogenatomberikatandengansatu
karbon dan atom klor berikatan dengan satu karbon lainnya.
Reaksihanyadapatterjadibilahydrogenyangmerupakanujungdariikatan
H-Clmendekatiikatanrangkapkarbon.Tumbukanselaindaripadaitutidakbekerja
dikarenakan kedua molekul tersebut akan saling bertolak belakang.
Tumbukan-tumbukan(collistons)yangditunjukkandidiagram,hanya/
tumbukan yang memungkinkan terjadinya reaksi. 85 yEnergi Tumbukan.
Walaupunpartikel-parikelitubeorientasidenganbaik,kitatidakakan
mendapatkanreaksijikapartikel-partikeltersebuttidakdapatbertumbukan
melampaui energi minimum yang disebut dengan aktivasi energi
reaksi. Aktivasienergiadalahenergiminimumyangdiperlukanuntuk
melangsungkan terjadinya suatu reaksi.
Jikapartikel-partikelbertumbukandenganenergyyanglebihrendahdari
energy aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Merekan akankembali ke
keadaan semula.
Didalamreaksikimia,ikatan-ikatandiceraikan(membutuhkanenergi)dan
membentukikatan-ikatanbaru(melepaskanenergi).Umumnyaikatan-ikatanharus
diceraikansebelumyangbaruterbentuk.Energiaktivasidiubarkandalam
menceraikan beberapa dari ikatan-ikatan tersebut.
Ketikatumbukan-tumbukantersebutrelativelemah,dantidakcukupenergy
untukmemulaiprosespenceraianikatan,mengakibatkanpartikel-partikeltersebut
tidak bereaksi. yKetetapan Laju.
Halyangcukupmengejutkan,ketetapanlajusebenarnyatidakbenar-benar
konstan. Konstanta ini berubah, sebagai contoh, jika kita mengubah
temperature dari reaksi, menambahkan katalis atau merubah katalis.
Tetapanlajuakankonstanuntukreaksiyangdiberikanhanyaapabilakita
menggantikonsentrasidarireaksitersebut.Kitaakanmendapatkanefekdari
perubahan suhudan katalis pada laju konstanta. 86 yTipe-Tipe Dari
Reaksi Katalis. Katalis dapat dibagiberdasarkan dua tipe
dasarheterogen danhomogeny. Di dalam reaksi heterogen, katalis
berada dalam fase yang berbeda dengan reaktan.
Katalisadalahsuatuzatyangmempercepatsuatulajureaksi,namunia
sendiri,secarakimiawi,tidakberubahpadaakhirreaksi.Ketikareaksiselesai,kita
akan mendapatkan massa katalisis yang sama seperti pada awal kita
tambahkan. Beberapa katalis umum yang digunakan : Reaksi :
Dekomposisi hydrogen peroxide : Mangan (MnO2). Nitrasi Benzena :
Asam sulfur pekat. Produksi ammonia dengan proses haber : Besi.
KonversidariSO2keSO3melaluiproseskontakuntukmemproduksiasam sulfur
: Vanadium (V) oxide, V2O5. Hidrogenasi C=C ikatan rangkap :
Vanadium (V) oxide, V2O5. yKatalis dan Aktivasi Energi
Untukmeningkatkanlajureaksikitaperluuntukmeningkatkanjumlah
tumbukan-tumbukan yang berhasil. Salah satu cara alternative untuk
mewujudkannya adalah dengan menurunkan energy aktivasi. yEfek Dari
Konsentrasi Pada Laju Reaksi.
Untukberbagaireaksiyangmelibatkanzatcairdangas,peningkatan
konsentrasidarizatpereaksi.Pereaksimeningkatkanlajureaksi.Dalambeberapa
kasus tertentu, peningkatan salah satu pereaksi memungkinkan
terjadinya sedikit efek pada laju reaksi. 87 yDekomposisi Katalis
Pada Hidrogen Peroxide.
Mangan(IV)oksidapadatbiasadigunakansebagaikatalisdalamreaksiini.
Oksigendihasilkanjauhlebihcepatapabiolahydrogenperoxidedalamkonsentrasi
pekat daripada dalam konsentrasi encer. yReaksi Antara Larutan
Natrium Thiosulfat dan Asam Hidroksida.
Reaksiiniseringdigunakanuntukmenyelidikirelasiantarakonsentrasidan
lajureaksi.Ketikalarutanasamditambahkankedalamlarutannatriumhidrosulfat,
endapan berwarna kunig pucat dari belerang dihasilkan. Na2S2O3 (aq)
+ 2 HCl (aq) 2NaCl (aq) + H2O (l) + S (s) + SO2 (g) Semakin banyak
larutan natrium thiosulfat menjadi encer, semakin lama juga endapan
terbentuk. yEfek Dari Tekanan Pada Laju Reaksi.
Peningkatantekananpadareaksiyangmelibatkangaspereaksiakan
meningkatkanlajureaksi.Perubahantekananpadasuatureaksiyangmelibatkan
hanyazatpadatmaupunzatcairtidakmemberikanperubahanapapunpadalaju
reaksi. yHubungan Antara Tekanan dan Konsentrasi.
Peningkatantekanandarigasadalahsamdenganpeningkatanpada
konsentrasi. Jika kita memiliki gas dalam massa tertentu, semakin
kita meningkatkan
tekanansemakinkeciljugavolumenya.Jikakitamemilikimassayangsamdengan
volume yang lebih kecil, maka semakin tinggi konsentrasinya. Relasi
matematis apabila keadaan berlangsung dalam keadaan gas ideal : PV
= nRT. 88 BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN 89 3.1. Alat dan Bahan 3.1.1.
Alat - alat : Gelas kimia. Gelas ukur. Stopwatch. Penangas air.
Thermometer. 3.1.2. Bahan-bahan : Larutan Na2S2O3 0,25 M. Larutan
HCl 0,5 M. Larutan HCl 1 M. Larutan HCl 1,5 M. 3.2. Prosedur
Percobaan y Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi. Disiapkan 3
gelas kimia dan isi masing-masing 100 mL larutan Na2S2O3 0,25 M.
Diambilsatugelaskimiadanletakkandiataskertasputihyangtelahdiberi
tanda silang.
Dimasukkan10mLlarutanHCl0,5Mkedalamgelaskimiatersebutdan
catatwaktuyangdiperlukansejakpenambahanlarutanHClhinggatanda silang
tidak terlihat lagi dari atas. Ulangi langkah yang sama untuk
konsentrasi larutan HCl 1 M dan 1,5 M. yPengaruh suhu pada laju
reaksi. 90 Disiapkan 1 gelas kimia dan isi dengan 100 mL larutan
Na2S2O3 0,25 M.
Dipanaskanlarutantersebutpadapenangasairhinggasuhunya40oCkemudian
letakkan di atas kertas yang telah diberi tanda silang. Dimasukkan
10 mL larutan HCl 1,5 M kedalam gelas kimia, dan catat waktu hingga
tanda silang hilang. Dibandingkan data ini dengan hasil tanpa
pemanasan. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Percobaan 91
yPengaruh Konsentrasi No.Konsentrasi HClNA2S2O3Waktu V=t1.0,50,25
M64 s1/64 2.10,25 M161 s1/161 3.1,50,25 M58 s1/58 yPengaruh Suhu
No.SuhuWaktu 1.40oC13 s 2.29oC58 s 4.2. Perhitungan
k Na
BClk Na
BCl 5,66 = log 5,66 = = 4,41
k Na
BClk Na
BCl 0,2 = 2 92 Y = 0,1 Orde Total = x + y =4,41 + 0,1 =4,51
= k k Na
BCl 0,015 = k 0,015 = k . 0,11 . 2.5 K = = 0,275 Jadi persamaan
laju reaksinya : V = k AB = 0,015 BCl 4.3. Pembahasan yPrinsip
Percobaan
Padapercobaaninipereaksiyangsangatmempengaruhilajureaksiadalah
HClkarenapadapercobaaninilarutanHClyangmenggunakanberbeda-beda
konsentrasinya, yang terkecil 0,5 M hingga yang terbesar 1,5 M. 93
DaripercobaandapatkitalihatHCl1,5Mlebihcepatdanmembutuhkan
waktuyangsangatsingkatdibandingkandenganlarutanHCLdengankonsentrasi
lain.
LajuReaksi:Besarnyaperubahankonsentrasipereaksidalamsatusatuan
waktu atau cepat lambatnya suatu reaksi kimi berlangsung. Orde
Reaksi : Bagian dari persamaan laju reaksi. Orde Nol : Orde
(tingkat / pangkat ) reaksi terhadap pereaksi nol. Orde 1 : Orde
(tingkat / pangkat) reaksi terhadap pereaksi 1. Orde 2 : Orde
(tingkat / pangkat) reaksi terhadap pereaksi 2.
OrdePengaktifan:Bagiandaripersamaanlajureaksiyangmenggabungkan
antara orde reaksi dan laju reaksi. yFaktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi : Konsentrasi. Reaksi berlangsung lebih
cepat jika konsentrasi pereaksidiperbesar. Sifat Dasar Pereaksi.
Perbedaandasarpadareaktifitaszatkimiayangditentukanoleh
kecenderungan untuk membuat ikatan. Luas Permukaan. Pada campuran
pereaksi yang tak sefase (heterogen) reaksi hanya terjadi pada
bidang atas campuran. Suhu. Reaksi kimia cenderung berlangsung
lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. 94 Katalisator.
Katalisatoradalahzatyangdapatmempercepatlajureaksi,tetapizatitu
sendiritidakmengalamiperubahanyangkekal(tidakdikonsumsiatautidak
dihabiskan). Reaksi Na2S2O3 + HCl Na2S2O3 (aq) + 2 HCl (aq) 2NaCl
(aq) + H2O (l) + S (s) + SO2 (g) yPersamaan Laju Reaksi.
Jikaordereaksiadalahnol,berartikonsentrasitidakmempengaruhilajureaksi.
BeberapacontohyangmelibatkanreaksiantaraAdanB,dantiappersamaanlaju
didapatdarieksperimenuntukmenentukanbagaimanakonsentrasidariAdanB
mempengaruhi laju reaksi. Contoh 1 Rate = k [A] [B] Orde reaksi
terhadap A dan B, orde totalnya adalah 2. Contoh 2 Rate = k [B]2
Aberordenol,karenakonsentrasiAtidakmempengaruhilajureaksi,Bberorde2,
orde totalnya adalah 2. Contoh 3 Rate = k [A] 95 A berorde 1 dan B
berorde nol, karena konsentrasi B tidak mempengaruhi laju reaksi,
orde totalnya adalah 1. 96 BAB 5 PENUTUP 5.1. Kesimpulan
Lajureaksidapatditentukansebagailajupengurangankonsentrasimolar
salah satu pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar salah
satu produk dalam satu satuan waktu.
Persamaanlajureaksitidakdapatdidugadaripersamaanstoikiometrireaksi
tetapi diturunkan dari eksperimen. Laju reaksi dapat diperbesar
salah satunya dengan menaikkan konsentrasi dan suhu. 5.2. Saran
Hendaknyasampelyangdigunakanditambahagarpraktikanlebihmengerti dan
paham tentang laju reaksi terutama factor-faktor yang
mempengaruhinya. 97 DAFTAR PUSTAKA Keenan
kleinfeter,Wood.1984.Kimia Untuk Universitas Jilid
1.Jakarta:Erlangga Sukamto.1989.Kimi Fisika.Jakarta:PT. Bhineka
Cipta Woods, Charles.1996.Ilmu Kimia Untuk
Universitas.Jakarta:Erlangga
