Laju Reaksi PDF

Preview

Summary

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan pertolongan-Nya saya dapat menyelesaiakan buku yang berjudul ‘Laju Reaksi’. Meskipun banyak rintangan dan hambatan yang saya alami dalam proses pengerjaannya, tapi dengan ridho-Nya saya berhasil menyelesaikannya d...

Description

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan pertolongan-Nya saya dapat menyelesaiakan

buku yang berjudul

‘Laju

Reaksi’. Meskipun banyak rintangan dan hambatan yang saya alami dalam proses pengerjaannya, tapi dengan ridho-Nya saya berhasil menyelesaikannya dengan baik. Tak lupa saya mengucapkan terimakasih kepada Ibu Kartimi selaku dosen pembimbing mata kuliah Kimia Dasar I yang telah membantu saya dalam membimbing

tugas

ini.

Saya

juga

mengucapkan

terimakasih kepada teman-teman mahasiswa yang juga sudah memberi kontribusi baik langsung maupun tidak langsung dalam pembuatan buku ini. Pada bagian akhir,

saya menerima berbagai

masukan, kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan buku ini. Semoga buku ini bermanfaat bagi khususnya bagi pelajar. Cirebon, Desember 2015 Penulis

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

1

DAFTAR ISI Pengertian Laju Reaksi.................................3 Definisi Laju Reaksi.....................................4 Menentukan Laju Reaksi...............................6 Teori Tumbukan & Energi Aktivasi...................7 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi...11 Persamaan Laju Reaksi & Orde Laju Reaksi.......20 Grafik Orde Reaksi....................................22 Menentukan Orde Reaksi.............................24

2

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

LAJU REAKSI

Pengertian Laju Reaksi

Laju Reaksi adalah berkurangnya jumlah pereaksi untuk satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu. Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas (M), dengan demikian maka laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu (detik). Satuan laju reaksi dinyatakan dalam satuan mol dmˉ³ detˉ¹ atau mol /liter detik.

3

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Definisi Laju Reaksi

Laju reaksi dianalogikan dengan kecepatan mobil. Jika posisi mobil dicatat pada dua waktu yang berbeda, maka :

Dengan cara yang sama, laju reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan atau produk dengan interval waktu terjadinya reaksi : 4

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Kalo ada reaksi aA + bB →cC + dD laju reaksinya

Laju reaksinya adalah

WARNING !!! Hubungan ini benar selama tidak ada unsur antara atau jika konsentrasinya bergantung pada waktu disepanjang waktu reaksi. 5

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Example

Menentukan Laju Reaksi Perhatikan penguraian nitrogen dioksida, NO2 menjadi nitrogen oksida (NO) dan oksigen (O2 ) 2NO2 →2NO + O2 a. Tulislah laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO2 b. Tulislah laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O2. Jawaban : a. Laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO2 dinyatakan sebagai :

b. Laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O2 dinyatakan sebagai: 6

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Teori Tumbukan & Energi Aktivasi 1. Teori Tumbukan

Tumbukan antara pereaksi ada yang menghasilkan reaksi dan tidak, sebagai contoh amati gambar reaksi antara hidrogen dan iodium berikut:

Gambar : Tumbukan hidrogen dan iodium yang tidak menghasilkan reaksi

Gambar : Tumbukan hidrogen dan iodium yang menghasilkan reaksi

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

7

“ Suatu reaksi dapat berlangsung karena terjadi tumbukan efektif antarmolekul zat reaksi. Semakin sering terjadi tumbukan maka reaksi berjalan semakin cepat.”

2. Energi Aktivasi

Pada kenyataannya molekul-molekul dapat bereaksi jika terdapat tumbukan dan molekulmolekul

mempunyai

energi

minimum

untuk

bereaksi. Energi minimum yang diperlukan untuk bereaksi pada saat molekul bertumbukan disebut energi aktivasi (Ea). Energi

aktivasi

digunakan

untuk

memutuskan ikatan-ikatan pada pereaksi sehingga dapat membentuk ikatan baru pada hasil reaksi. Contoh reaksi eksoterm yang digambarkan seperti:

8

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Keterangan : Diagram Energi untuk Reaksi Eksoterm A (kiri) & B (kanan)

Jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang lebih rendah dari energi aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Mereka akan kembali ke keadaan semula. Kita 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 terjadi pemutusan ikatan-ikatan

(membutuhkan

energi

yang

ditunjukkan oleh gambar A) dan membentuk ikatan-ikatan

baru

(melepaskan

energi

yang

ditunjukkan oleh gambar B). Umumnya, ikatanikatan harus diputuskan sebelum membentuk ikatan baru. Energi aktivasi dilibatkan dalam memutuskan beberapa dari ikatan-ikatan tersebut. Ketika

tumbukan-tumbukan

tersebut

relatif

lemah, dan tidak cukup energi untuk memulai

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

9

proses penceraian ikatan mengakibatkan partikelpartikel tersebut tidak bereaksi.

Semakin besar energi aktivasi maka reaksi berjalan lambat

10

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 1. Luas Permukaan. Untuk

mengetahui

apa

yang

dimaksud

dengan luas permukaan, dapat mencitrakan luas permukaan bola. Berbeda dengan luas permukaan bola, yang dimaksud dengan luas permukaan dalam reaksi kimia adalah luas permukaan zat-zat pereaksi yang bersentuhan untuk menghasilkan reaksi. Dalam reaksi kimia, tidak semua luas permukaan bersentuhan

zat hingga

yang terjadi

bereaksi dapat reaksi,

hal

bergantung pada bentuk partikel zat-zat

ini yang

bereaksi. Suatu reaksi dapat saja melibatkan pereaksi dalam bentuk padatan. Luas permukaan zat ini akan berkaitan dengan bidang sentuh zat tersebut.Luas

permukaan

zat

padat

akan

bertambah jika ukurannya diperkecil. 11

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Gambar Pengaruh Luas Permukaan terhadap Laju Reaksi

Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan. Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat. |Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

12

Salah berlangsung

satu

syarat

adalah

agar

zat-zat

reaksi

dapat

pereaksi

harus

bercampur atau bersentuhan. Pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada

bidang

batas

campuran.

Bidang

batas

campuran inilah yang dimaksud dengan bidang sentuh. Dengan memperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat. Dari

gambar

Pengauh

Luas

Permukaan terhadap Laju Reaksi diatas dapat

dilihat

bahwa

luas

permukaan

gambar pada poin B lebih besar daripada gambar poin A. Jumlah zat terlarut (lingkaran berwarna hijau) pada kedua gambar diatas adalah sama, namun ukurannya yang berbeda. Kita dapat menghitung molekul zat terlarut yang dapat bertumbukkan dengan molekul pelarut (lingkaran berwarna merah). Makin banyak molekul zat terlarut yang dapat bersentuhan dengan molekul pelarut, berarti luas permukaannya semakin besar. Dengan semakin luas permukaan zat pereaksi,

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

13

akan

memudahkan

molekul-molekul

tersebut

bertumbukkan dan menghasilkan hasil reaksi. Dengan kata lain, laju reaksinya meningkat.

“Laju reaksi berbanding lurus dengan luas permukaan reaktan “

2. Konsentrasi Larutan Jika konsentrasi suatu larutan makin besar, larutan akan mengandung jumlah partikel semakin banyak sehingga partikel-partikel tersebut akan tersusun lebih rapat dibandingkan larutan yang konsentrasinya lebih rendah. Susunan partikel yang

lebih

tumbukan

rapat

semakin

memungkinkan banyak

dan

terjadinya

kemungkinan

terjadi reaksi lebih besar. Makin besar konsentrasi zat, makin cepat laju reaksinya. Perhatikan konsentrasi

Gambar

berikut.

tentang

Hubungan

pengaruh kuantitatif

perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

14

dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan .

“Semakin tinggi konsentrasi suatu larutan, makin besar laju reaksinya. “ 3. Suhu Partikel-partikel dalam zat selalu bergerak. Jika suhu zat dinaikkan, maka energi kinetik partikel-partikel

akan

bertambah

sehingga

tumbukan antar partikel akan mempunyai energi yang cukup untuk melampaui energi pengaktifan. Hal ini akan menyebabkan lebih banyak terjadi tumbukan yang efektif dan menghasilkan reaksi. Di

samping

memperbesar

energi

kinetik,

ternyata peningkatan suhu juga meningkatkan |Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

15

energi potensial suatu zat. Dengan semakin besarnya energi potensial zat, maka semakin besar terjadinya tumbukan yang efektif, sehingga laju reaksi semakin cepat.

4. Katalis Katalis

adalah

zat

yang

pada

umumnya ditambahkan dalam ke dalam suatu sistem reaksi untuk mempercepat

reaksi.

Pada

akhir

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

16

reaksi, katalis diperoleh kembali dalam bentuk zat semula. Katalis bekerja dengan cara turut terlibat dalam setiap tahap reaksi, tetapi pada akhir tahap, katalis terbentuk kembali. Jika suatu campuran zat tidak dapat bereaksi, penambahan katalis pun tidak akan membuat reaksi terjadi. Dengan kata lain, katalis tidak dapat memicu reaksi, tetapi hanya membantu reaksi yang berlangsung lambat menjadi lebih cepat. Katalis bekerja secara khusus. Artinya, tidak semua reaksi dapat dipercepat dengan satu macam katalis. Dengan kata lain, katalis bekerja hanya pada satu atau dua macam reaksi, tetapi untuk reaksi yang lain tidak dapat digunakan. Suatu dalam sebagai

katalis reaksi

tapi

pereaksi

berperan bukan ataupun

produk. Katalis memungkinkan

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

17

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

mengurangi

yang

energi

lebih yang

rendah.

dibutuhkan

Katalis untuk

berlangsungnya reaksi.

18

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Ay bingung ??? _ Dari pada bingung mending baca yang ini aja, lebih simple !

19

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Persamaan Laju Reaksi & Orde Laju Reaksi Orde

reaksi

adalah

besarnya

pengaruh

konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi. Orde reaksi

dapat

ditentukan

berdasarkan

data

percobaan dengan menggunakan persamaan umum laju reaksi. Pemahaman tentang orde reaksi akan lebih jelas dalam bentuk persamaan reaksi. Misialnya terjadi reaksi anrata zat A dan zat B sebagai berikut :

Maka bentuk persamaan laju reaksinya adalah

Dari persamaan diatas dapat ditentukan orde reaksi total dengan persamaan :

Orde reaksi total = m + n

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

20

Keterangan : v = laju reaksi (M/s) k = ketetapan laju reaksi [A] = konsentrasi zat A (M) [B] = konsentrasi zat B (M) m = orde reaksi terhadap zat A n = orde reaksi terhadap zat B

21

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Grafik Orde Reaksi 1. Reaksi orde nol laju reaksi tetap, tidak bergantung terhadap konsentrasi pereaksi.

2. Reaksi orde satu laju reaksi berbanding lurus terhadap konsentrasi pereaksi.

22

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

3. Reaksi orde dua laju reaksi berubah secara kuadrat terhadap konsentrasi pereaksi.

23

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Example

Menentukan Orde Reaksi Mari kita perhatikan contoh-contoh soal berikut ini. Contoh 1 Tentukan masing-masing orde reaksi A dan B berdasarkan data percobaan sebagai berikut. 2A

(g)

+B

(g)

→2AB

Penyelesaian v = k [A]x [B]y Langkah-langkah penentuan orde reaksi yaitu sebagai berikut. 1. Memilih 2 data percobaan yang salah satunya mempunyai konsentrasi yang sama |Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

24

a. Untuk mencari orde reaksi A maka perhatikan [B] yang sama : Percobaan 1 dan 3 b. Untuk mencari orde reaksi B maka perhatikan [A] yang sama : Percobaan 1 dan 2

2. Bandingkan 2 data percobaan tersebut dengan memasukkannya kedalam persamaan umum laju reaksi. Percobaan 1 dan 3

25

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Contoh 2 Tentukan masing-masing orde reaksi A dan B berdasarkan data percobaan sebagai berikut. 2 A (g) + B2 (g) → C (g) + D (g)

Penyelesaian v = k [A]x[B]y Langkah-langkah penentuan orde reaksi yaitu sebagai berikut. 1. Memilih 2 data percobaan yang salah satunya mempunyai konsentrasi yang sama a. Untuk mencari orde reaksi A maka perhatikan [ B ] yang sama : Percobaan 1 dan 2 b. Untuk mencari orde reaksi B maka perhatikan [ A ] yang sama : Percobaan 2 dan 3 |Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

26

2. Bandingkan 2 data percobaan tersebut dengan memasukkannya kedalam persamaan umum laju reaksi.

27

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

DAFTAR PUSTAKA Diana, dkk. 1997. Kimia. Bandung: PT Grafindo Media Pratama Prabawa, Hadi. 1997. Ilmu Kimia. Jakarta : Erlangga Purba, Michael. 2006. IPA Kimia. Jakarta : Erlangga Anonimous.2012.[Online].http://nurul.kimia.upi.e du/arsipkuliah/web2012/0905762/isi-materi3.html Anonimous.TT.[Online].https://rinioktavia19942.w ordpress.com/kimia-kelas-xi/semester-i/lajureaksi/teori-tumbukan/ Anonimous.TT.[Online].http://rumuskimia.com/menentukan-orde-reaksi/ Anonimous.TT.[Online].https://dsupardi.wordpres s.com/kimia-xi/laju-reaksi/

28

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

Tentang Penulis Nama Lengkap

: Manggi Ismi Rakhim

T,TL

: Cirebon, 01 Maret 1997

Lulusan Pendidikan : -SDN 3 Purwawinangun -MTsN 1 Cirebon - MAN Babakan Ciwaringin Saat ini, ia tercatat sebagai mahasiswi Jurusan Tadris IPA-Biologi, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK) di IAIN Syekh Nurjati. Motto hidup penulis adalah ‘rihallahi ridha walidain’. Melakukan hal yang membuat hati tenang. Karena Islam adalah agama yang damai dan membawa ketenangan. Kritik dan saran sangat diharapkan guna peningkatan kualitas dan penulisan selanjutnya. Untuk itu, silahkan kirim kritik dan saran ke [email protected]

|Laju Reaksi, KIMIA DASAR I

29...