- 1. Kelas XI semester 1 Laju Reaksi
2. Standar Kompetensi INDIKATOR Kompetensi Dasar TUJUAN LAJU
REAKSI 3. Sinopsis
- Dalam materi ini akan dijelaskan mengenai pengertian
kemolaran,konsep laju reaksi, persamaan laju reaksi,faktor-faktor
yang mempengaruhi laju reaksi dan Penjelasan mengenai Teori
Tumbukan.
4. Materi Pelajaran I KEMOLARAN KONSEP LAJU REAKSI PERSAMAAN
LAJU REAKSI 5. Materi Pelajaran II Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi
Laju Reaksi Konsentrasi LuasPermukaan Suhu Katalis 6. I. Standar
Kompetensi
- Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan
faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam
kehidupan sehari hari dan industri .
7. II. Kompetensi Dasar
- 3.1.Menganalisis data percobaan
- untuk menentukan laju dan orde
- 3.2.Menggunakan postulat dasar teori
- tumbukan untuk menjelaskan
- kebergantungan laju reaksi pada
- beberapa faktor yang mempengaruhi
8. III. Indikator
- Menjelaskan pengertian kemolaran dan penggunaanya
- Menjelaskan konsep laju reaksi
- Menjelaskan persamaan laju reaksi, orde reaksidan tingkat
reaksi serta penentuannya
- Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
- Menjelaskan teori tumbukan
9. IV. Tujuan Pembelajaran
- Siswa dapat menjelaskan pengertian kemolaran dan
penggunaanya
- Siswa dapatmenjelaskan konsep laju reaksi
- Siswa dapatmenjelaskan persamaan laju reaksi, orde reaksidan
tingkat reaksi serta penentuannya
- Siswa dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju
reaksi
- Siswa dapat menjelaskan tentangteori tumbukan
10.
- Kemolaran adalah salah satu cara menyatakan kepekatan
larutan.
- Kemolaran menyatakan jumlah zat terlarut dalam setiap liter
larutan (ingat : setiap liter larutan, bukan pelarut). Kemolaran
dinyatakan dengan lambang M dan satuannya adalah mol L-1.Contoh :
Larutan HCl 1 M artinya tiap liter larutan mengandung 1 mol HCl
yang terlarut.
M = atau M =A. KEMOLARAN 11. Contoh soal :Sebanyak 2 gram NaOH
(Ar Na = 23, O = 16, H = 1) dilarutkan dalam airhingga volume
larutan 500 mL.Hitung kemolaran ( M ) larutan tersebut! Jawab :Dik
: gram NaOH = 2 gram Ar NaOH = 23, O = 16, H = 1 Volume = 500 mL =
0,5 L Dit : Kemolaran ( M ) =? Penyelesaian :M == = =0,1 M Jadi,
molaritas dari larutan di atas adalah 0, 1 M. 12. 2. Hubungan
Kemolaran denganKadar Larutan
- Kadar menyatakan massa zat terlarut dalam 100 gram larutan,
sedangkan kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap
liter larutan. Oleh karena massa merupakan hasil kali volume dengan
massa jenis, maka kemolaran larutan dapat ditentukan jika kadar dan
massa jenisnya diketahui
M = 13. Contoh soal : Menghitung kemolaran asam sulfat pekat
yangMengandung 96% H2SO4 dengan massa jenis 1, 8 kgL-1.Kemolaran
menyatakan jumlah mol ( n ) zatterlarut dalam 1 liter larutan.
Jadi, kita harusmenentukan jumlah mol asam sulfat dalam 1
literlarutan tersebut. Massa 1 liter asam sulfat = V x = 1 L x 1, 8
kg L-1 = 1, 8 kg = 1, 8 x 1000 g = 1800 gs( =x 1000 g ) Massa H2SO4
96%, m= x 1800 g = 18 x 96 g( =x 10 x kadar ) 14. Jumlah mol H 2 SO
4 ,n= == 17, 63 mol atau( =x 10 x ) Kemolaran asam sulfat, M= = 17,
63 mol / 1 L = 17, 63 mol L -1atau ( M =) hubungan antara kemolaran
dengan kadar dan massa jenis larutan sebagai berikut :( M = )
Dengan,M= kemolaran = massa jenis Kada r= % massa mm= massa molar
15.
- Pengenceran menyebabkan volume dan kemolaran
- larutan berubah, tetapi jumlah mol zat terlarut tidak
- berubah.Oleh karena pengenceran tidak mengubah
- jumlah mol zat terlarut maka :
- n1 = n2 atau V1 M1 = V2 M2
V1 M1 = V2 M2 2. Pengenceran 16. Berapa ml air harus dicampur
dengan 100 ml larutan NaOH 0,5 Msehingga menjadi0,2 M ? Jawab
:Misal volume air yang harus ditambah = x mL makavolume akhir
larutan = (100 + x) mL.V 1M 1=V 2M 2 100 . 0, 5=(100 + x) 0,2 50=
20 + 0,2 xx == 150 contoh soal : Jadi volume air yang harus
ditambahkan adalah 150 mL. 17. 3. Pengertian Konsentrasi
DalamSistem Gas
- Gas selalu mengisi ruangan secara homogen. Konsentrasi atau
kerapatan gas juga dinyatakan dengan kemolaran
C = mol L -1 DenganC = konsentrasi gas n = jumlah mol gas V =
volume ruangan 18. Kedalam suatu ruang 5 L dimasukkan 16 gr oksigen
dan28 gr nitrogen.Hitunglah konsentrasi masing-masing gas tersebut
( N = 14 , O = 16 )! contoh soal: Jawab :Mol O 2== 0,5 mol
Konsentrasi O2 (CO2)= 0,5 mol / 5 L = 0,1 mol L-1 Mol N 2 = = 1 mol
Konsentrasi N2 (CN2)= 1 mol / 5 L = 0,2 mol L-1 19.
- a.Pelarutan padatan murni
- Membuat 500 mL larutan NaOH 1M dari Kristal NaOH
- Prosedurnya melalui beberapa tahap sebagai berikut :
- Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan yaitu neraca, botol
timbang, labu ukur 500 mL, sendok stainless stel, Kristal NaOH dan
aquades.
- Menghitung jumlah NaOH yang diperlukan
- Mol NaOH = 500 mL x 1 mmol mL-1
- Menimbang 20 gr Kristal NaOH
- Melarutkan NaOH itu dengan kira-kira 300 mL aquades dalam labu
ukur 500 mL. setelah Kristal NaOH itu larut seluruhnya, ditambahkan
lagi aquades hingga volume larutan tepat 500 mL
4. Membuat larutan Dengan KemolaranTertentu 20.
- b.Pengenceran larutan pekat
- Contoh : Membuat 200 mL H2SO4 4 M dari asam sulfat 98 % massa
jenis 1,8 kg L-
- Cara kerja pembuatan larutan sebagai berikut :
- Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan yaitu labu ukur 200
mL, gelas kimia 200 mL, pipet ukur, asam sulfat pekat dan
aquades.
- Menghitung volume asam sulfat pekat yang diperlukan. Dari
perhitungan di atas diketahui kemolaran asam sulfat pekat adalah 18
mol L-1. Volume asam sulfat pekat yang diperlukan dapat dihitung
dengan menggunakan rumus pengenceran.
- Mengambil 44,44 mL asam sulfat pekat menggunakan pipet
ukur.
- Melarutkan asam sulfat pekat itu kedalam kira-kira 100 mL air
dalam gelas kimia ukuran 200 mL secara hati-hati.
- Setelah campuran agak dingin, dipindahkan kedalam labu ukur
ukuran 200 mL, kemudian ditambahkan aquades hingga volume tepat 200
mL
21. B. KONSEP LAJU REAKSI
- didefinisikan sebagai jumlah suatu perubahan
- molekul tiap satuan waktu. Satuan waktu dapat
- berupa detik, menit, jam, hari atau tahun. Laju
- reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya
- pereaksi atau laju bertambahnya produk
Gambar1. a.Perkaratan besi merupakancontoh reaksi lambat
b.ledakan merupakan contohreaksi cepata. b. 22. 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).
Bagaimanakah cara menyatakan laju dari suatu reaksi? Gambar 2 :
Laju reaksi A -> B, ditunjukkan denganberkurangnya molekul A dan
bertambahnyamolekul B dalam satu satuanwaktu 23. Tabel 1.Persamaan
Laju Integrasi dari Orde0, 1, dan 2 = k t =Kons. -1waktu-1 k vs t k
[ A ]2 2 Waktu-1 -k ln [A] tvs t ln [A] t= -kt + ln[A0 ] k [ A ] 1
Kons. Waktu-1 -k [A] tvs t [A] t= -kt + [A 0 ] k[A] 0=k 0 Satuan
Slope Garis Kurva Hukum Laju Integrasi Persamaan Laju Orde 24.
C.PERSAMAAN LAJU REAKSI Tujuan dari mempelajari laju reaksi adalah
untuk dapatmemprediksilaju suatu reaksi.Hal tersebut dapat
dilakukan dengan hitunganmatematis melalui hukum laju. Sebagai
contoh, pada reaksi: a A + b B -> c C + d D Dimana A dan B
adalah pereaksi, C dan D adalah produk dan a,b,c,dadalah koefisien
penyetaraan reaksi, makahukum lajunyadapatdituliskan sebagai
berikut: Laju reaksi = k [A]m [B]n............................(3)
dengan,k= tetapan laju, dipengaruhi suhu dan katalis (jika ada) m=
orde (tingkat) reaksi terhadap pereaksi A n= orde (tingkat) reaksi
terhadap pereaksi [A], [B] = konsentrasi dalam molaritas. 25. Salah
satu faktor yang dapat mempercepat laju reaksi adalah konsentrasi,
namun seberapa cepat hal ini terjadi? Menemukan orde reaksi
merupakan salah satu cara memperkirakan sejauh mana konsentrasi zat
pereaksi mempengaruhi laju reaksi tertentu.Orde reaksiatautingkat
reaksiterhadap suatu komponen merupakan pangkat dari konsentrasi
komponen tersebut dalam hukum laju. Sebagai contoh, v = k [A]m
[B]n, bila m=1 kita katakan bahwa reaksi tersebut adalah orde
pertama terhadap A. Jika n=3, reaksi tersebut orde ketiga terhadap
B.Orde totaladalah jumlah orde semua komponen dalam persamaan laju:
n + m + ... Pangkat m dan n ditentukan dari data eksperimen,
biasanya harganya kecil dan tidak selalu sama dengan koefisien a
dan b. Hal ini berarti, tidak ada hubungan antara jumlah pereaksi
dan koefisien reaksi dengan orde reaksi.A. Orde Reaksi 26. Secara
garis besar, beberapa macam ordereaksi diuraikan sebagai berikut:
1. Orde nol Reaksi dikatakan berorde nol terhadap salah satu
pereaksinya apabil perubahan konsentrasi pereaksi tersebut tidak
mempengaruhi laju reaksi Artinya, asalkan terdapat dalam jumlah
tertentu, perubahan konsentrasi pereaksi itu tidak mempengaruhi
laju reaksi. Bila kita tulis laju reaksinya:k A k l Gambar4: Grafik
Orde Reaksi Nol 27. 2. Orde Satu Suatu reaksi dikatakan berorde
satu terhadap salah satu pereaksinya jika laju reaksi berbanding
lurus dengan konsentrasi pereaksi itu.Misalkan, konsentrasi
pereaksi itu dilipat tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau
3 kali lebih besar.Bila kita tinjau reaksi orde satu berikut: A
-> produk, maka persamaan lajunya: ] [ Integrasinya adalah ln
[A]t = -kt + ln[A 0] Bila persamaan ln [A]t = -kt + ln[A0] dibuat
grafik ln [A] lawan t, maka diperoleh garis lurus dengan kemiringan
= -k, sedang jelajahnya (intersep) = ln[A]0. Gambar5: Grafik Orde
ReaksiSatu 28. 3. Orde Dua Suatu reaksi dikatakan berorde dua
terhadap salah satu pereaksi jika laju reaksi merupakan pangkat dua
dari konsentrasi pereaksi itu. Apabila konsentrasi zat itu
dilipatigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 3 2atau 9 kali lebih
besar. Gambar6: Grafik Orde Reaksi Dua 4. Orde Negatif Suatu reaksi
berorde negatif jika laju reaksi berbanding terbalikdengan
konsentrasi pereaksi itu. Jika konsentrasi pereaksi itu
diperbesar,maka laju reaksi kan semakin kecil. 29. Pengaruh
konsentrasi terhadap laju reaksi secara kuantitatif hanya
dapatdiketahui dari hasil eksperimen. Sebagai contoh, penentuan
persamaan laju denganmetode laju awal .Mari kita perhatikan reaksi
antara hydrogen (gas) dengan nitrogen mono oksida (gas) yang secara
kinetika dapat diamati dari perubahan tekanan campuran yang
berkurang, karena empat molekul pereaksi menghasilkan tiga molekul
produk menurut reaksi. 2H2 (g) + 2 NO (g) -> 2 H2O (g) + N2 (g)
B.Penentuan Persamaan Laju Reaksi 30. Tabel 2. Laju reaksi NO dan H
2pada suhu Dari reaksi pada suhu 8000 C diperoleh data sebagai
berikut: 0,056 0,009 0,003 6 0,025 0,009 0,002 5 0,0063 0,009 0,001
4 0,075 0,003 0,006 3 0,050 0,002 0,006 2 0,025 0,001 0,006 1 H 2
NO Laju awal Konsentrasi molar awal Eksperimen 31. Dari data
eksperimen 1 dan 2 terlihat, bahwa pada konsentrasi NO konstan
(0,006M), jika konsentrasi H2 dilipat duakan, laju reaksi juga naik
dua kali lipat.Bila konsentrasi H2 dinaikan tiga kali, laju reaksi
juga bertambah menjadi tiga kali lipat (eksperimen 1 dan 3).Dengan
demikian, perubahan laju semata-mata disebabkan oleh perubahan
konsentrasi H2. Eksperimen 4, 5, dan 6 menunjukkan bahwa pada
konsentrasi H2 konstan (0,009M), jika konsentrasi NO dinaikan dua
kali dan tiga kali lipat, maka laju reaksi naik menjadi empat kali
dan sembilan kali lebih besar.Jadi, perubahan laju reaksi
semata-mata disebabkan perubahan konsentrasi NO. 32. Bagaimana cara
menentukan persamaan laju reaksi dari data percobaan di atas? Dari
persamaan reaksi: 2H2 (g) + 2 NO (g) -> 2 H2O (g) + N2 (g) dapat
ditulis persamaan lajunya sebagai: v = k [H2]x [NO]y Orde reaksi
terhadap H2, yaitu x dapat ditentukan dengan membandingkanpercobaan
1 dan 2, atau percobaan 2 dan 3, atau percobaan 1 dan 3: = = ->2
x= 2, maka x = 1 Jadi, laju reaksi sebanding dengan konsentrasi H2
pangkat satu. 33. Orde reaksi terhadap NO, yaitu y dapat ditentukan
dengaN membandingkan percobaan 4 dan 5, atau percobaan 4 dan 6,
atau percobaan 5 dan 6: = = ->2 x= 4, maka x = 2 Jadi, laju
reaksi sebanding dengan konsentrasi NO pangkat dua. Secara
matematis, persamaan laju reaksi dapat dituliskan: v = k [H2][NO]2
34. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi 1. Konsentrasi
Dalam teori tumbukan, perubahan jumlah molekul pereaksidapat
berpengaruh pada laju suatu reaksi. Jumlah mol spesi zatterlarut
dalam 1 liter larutan dinamakan konsentrasi molar. Bilakonsentrasi
pereaksi diperbesar dalam suatu reaksi, berartikerapatannya
bertambah dan akan memperbanyak kemungkinantabrakan sehingga akan
mempercepat laju reaksi. Gambar 8 :Makin banyak perahu dalam kolam,
makin banyakterjadi tabrakan 35. 2. Luas Permukaan Sentuhan Gambar
9 :Bila kubus 1 cm3 dipecah menjadi dua, maka luas permukaan sentuh
meningkat dua kalinya, dan permukaan sentuh tadi bereaksi dengan
cairan atau gas. Hal ini merupakan contoh bagaimana penurunan
ukuran partikel dapat memperluas permukaan sentuh zat. 36. 3. Suhu
Laju reaksi kimia bertambah dengan naiknya suhu. Umumnya kenaikan
suhu sebesar 100C menyebabkan kenaikan laju reaksi sebesar dua
sampai tiga kali. Kenaikan laju reaksi dapat dijelaskan dari gerak
molekulnya. Molekul-molekul dalam suatu zat kimia selalu
bergerak-gerak. Oleh karena itu, kemungkinan terjadi tabrakan antar
molekul yang ada. Tetapi tabrakan itu belum berdampak apa-apa bila
energi yang dimiliki oleh molekul-molekul itu tidak cukup untuk
menghasilkan tabrakan yang efektif. Energi yang diperlukan untuk
menghasilkan tabrakan yang efektif atau untuk menghasilkan suatu
reaksi disebutenergi pengaktifan . 37. Salah satu cara untuk
mempercepat laju reaksi adalah dengan jalan menurunkan energi
pengaktifan suatu reaksi. Hal ini dapat dilakukan dengan
menggunakan katalis.Katalisadalah zat yang dapat meningkatkan laju
reaksi tanpa dirinya mengalami perubahan kimia secara permanen.
Katalis dapat bekerja dengan membentuk senyawa antara atau
mengabsorpsi zat yang direaksikan. 4. Katalis Suatu reaksi yang
menggunakan katalis disebut reaksi katalis dan prosesnya disebut
katalisme. Katalis suatu reaksi biasanya dituliskan di atas tanda
panah, misalnya. 2 KClO 3(g)2 KCl (s) + 3 O2 (g) ) 38. Teori
Tumbukan
- laju reaksi akan bergantung pada tiga hal berikut:
- Fraksi tumbukan yang melibatkan partikel dengan energi
cukup
- Fraksi partikel dengan energi cukup yang bertumbukan dengan
arah
Syarat-syarat terjadinya suatu reaksi : 1. tumbukan efektif
Gambar 5 :Tumbukan yang efektif terjadi bila atom K bertumbukan
dengan atom I, karena ukuran atomnya sama. 39. Gambar 6: Makin
banyak molekul yang bereaksi, makin banyakkemungkinan
terjaditumbukan untuk menghasilkanmolekul hasil reaksi. 40. 2.
energi tumbukan yang cukup Energi minimum yang harus dimiliki oleh
partikel pereaksi sehingga menghasilkan tumbukan efektif
disebutenergy pengaktifan( Ea= energi aktivasi).Semua reaksi,
eksoterm atau endoterm, memerlukan energy pengaktifan. Energi
pengaktifan ditafsirkan sebagai energi penghalang (barier) antara
pereaksi dan produk. Pereaksi harus didorong sehingga dapat
melewati energi penghalang tersebut baru kemudian dapat berubah
menjadi produk. Profil diagram energi pada reaksi eksoterm dan
endoterm diberikan padaGambar 7. Gambar 7 :Energi pengaktifan untuk
reaksi eksoterm (a) dan reaksi endoterm (b) 41. POST TEST
- Tentukan kemolaran larutan yang dibuat dengan melarutkan 4
gramNaOH
- dalam air sehingga diperoleh 200 ml larutan(Ar Na = 23, O = 16,
H = 1)
a. 0,1 M b. 0,2 M c. 0,3 M d. 0,4 M 2.LarutanH2SO4diketahuiAr (
H = 1; O = 16; Na = 23; S = 32 ). Hitung lah massaH2SOyang terdapat
dalam 100 mL larutan H2SO42 M !
42. 3.Berapa ml airyang harus dicampur dengan 150 ml larutan
NaOH 0,4Msehinggamenjadi0,2 M ?
4.Data eksperimen untuk reaksi 2A(g) + B (g)-> 2AB (g)
Terdapat pada tabel berikut : Dari data tersebut dapat
disimpulkanbahwa persamaan laju reaksinyaadalah . . . a. v = k [ A
]2 b. v = k [ B ] c. v = k [ A ]2 [ B ] d. v = k [ B ] [ A ]2 54
0,1 0,3 5 24 0,1 0,2 4 18 0,3 0,1 3 12 0,2 0,1 2 6 0,1 0,1 1 B A
Laju awal( M / det ) Konsentrasi molar awal Eksperimen 43.
- 5.Suatu reaksi tertentu berorde nol terhadap Pereaksi A
mempunyai nilai k= 0,025 Ms-1.Jika konsentrasi awal Aadalah 0,50 M,
maka konsentrasinya saat reaksi berlangsungselama 15 detik adalah .
. .
- 6. Untuk reaksi A + B -> C diperoleh data sebagai berikut
:
Harga tetapan laju reaksik untuk reaksi diatas adalah . . . a.
1000 b. 500 c. 450 d. 200 0,54 0,60 0,03 0,16 0,40 0,02 0,08 0,20
0,02 0,02 0,20 0,01 Laju, molar/menit [ B ] Molar [ A ] Molar
44.
- 7. Data percobaan suatu reaksi 2A + B2 -> 2 AB, tercantum
dibawah ini. Ordekeseluruhan reaksi tersebut adalah . . .
a. 0 b. 1 c. 2 d. 3
- 8.Kenaikan suhu akan mempercepat laju reaksi karena . . .
-
- a. kenaikan suhu kan menaikan energi pengaktifan zat yang
bereaksi
-
- b. kenaikan suhu akan memperbesar konsentrasi zat bereaksi
-
- c. kenaikan suhu akan memperbesar energi kinetik molekul
pereaksi
-
- d.kenaikan suhu akan memperbesar tekanan
0,54 0,60 0,03 0,16 0,40 0,02 0,08 0,20 0,02 0,02 0,20 0,01
Laju,molar/menit [ B ] Molar [ A ] Molar 45.
- 9. Pengaruh tekanan terhadap laju reaksi yaitu . . .
-
- a. Penambahan tekanan akan memperbesar laju reaksi
-
- b. Penambahan tekanan akan memperkecil laju reaksi
-
- c. Pengurangan tekanan akan memperbesar laju reaksi
-
- d. Pengurangan tekanan akan memperlancar laju reaksi
- 10. Ada 2 macam katalisator yaitu . . .
-
- a. katalisator termal dan katalisator nontermal
-
- b. katalisator differensial dan katalisator
nondifferensial
-
- c. katalisator enzim dan katalisator non enzim
-
- d. katalisator homogen dan katalisator heterogen
- 11.Energi yang menimum yang harus dimiliki oleh
partikel-partikel pereaksi sehingga menghasilkan tumbukan yang
efektif disebut . . .
46.
- 12. Berdasarkan Teori Tumbukan laju reaksi bergantung pada tiga
hal,
- salah satunya yaitu . . .
- 13.Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi antara lain . .
.
- a. ukuran zat padat,energi,suhu, dan katalis
- b. katalisator,ukuran zat padat, suhu, dan konsentrasi
- c. suhu, pereaksi, energi,dan ukuran zat padat
- d. konsentrasi, reaksi zat, energi, katalisator
- 14. Tetapan laju reaksi bergantung pada . . .
47.
- 15.Jika laju reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi,
maka suatu pereaksi itu berorde . . .
48. Terima Kasih
