3. LAJU REAKSI

i. Konsentrasi dan Molaritas

Dalam perhitungan kimia banyak digunakan zat kimia berupa larutan atau gas dalam ruang tertutup. Oleh karena itu, digunakan satuan khusus yaitu konsentrasi. Untuk memahami tentang konsentrasi, perhatikan gambar dibawah.

Berdasarkan gambar.1 diatas, jadi konsentrasi adalah jumlah zat terlarut yang terdapat dalam sejumlah pelarut  yang ditempatinya.

Satuan konsentrasi larutan yang paling banyak dipakai dalam ilmu kimia adalah Molar. Sebagian besar larutan yang ditemui di laboratorium dinyatakan konsentrasinya dalam Molar (M). Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:         M  =  Molaritas / kemolaran

                                       n   =  Jumlah mol

                                       V  =  Volume

 ii. Konsep Laju Reaksi

Reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat dan ada reaksi yang berlangsung dengan lambat. Perhatikan gambar berikut ini !

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk pembakaran kertas lebih sedikit daripada waktu untuk proses perkaratan besi. Sehingga, reaksi pembakaran kertas berlangsung lebih cepat, sedangkan reaksi perkaratan besi berlangsung lebih lambat.

Cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung disebut dengan laju reaksi. Dalam kehidupan sehari-hari pengetahuan tentang laju reaksi sangat diperlukan.

Dalam suatu reaksi kimia, zat pereaksi akan bereaksi membentuk zat produk reaksi sehingga jumlah zat pereaksi akan berkurang sedangkan jumlah zat produk reaksi akan bertambah.

semakin besar waktu maka jumlah reaktan akan berkurang sedangkan jumlah produk akan bertambah dalam satuan waktu. Konsentrasi zat pereaksi atau produk dinyatakan dalam kemolaran (molaritas).

Laju reaksi dapat dinyatakan dengan :

V = Laju Reaksi

V = + ATAU V = – ATAU V = –

Contoh Soal :

N2 + 3H2 → 2NH3

Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai pengurangan kosentrasi molar N2 dan H2 / laju pertambahan kosentrasi molar NH3

V NH3 = +  M/dtk

V N2 = –  M/dtk

V H2 = – M/dtk

iii. Hubungan dengan perbandingan koefisien 

Mis laju penguraian N2

N2 + 3H2 → 2NH3

1mol~3mol ~2mol

VN2 = H2 =  NH3

Contoh soal :

1. Berdasarkan eksperimen pada reaksi :

H2O2 + 2HI → 2H2O + I2

Diketahui I2 bertambah dari 0 menjadi 0,02 mol/l dalam waktu 10 detik.

berapakah laju reaksi I2 ?

Jawab :

V =2.10-4 mol L-1 s-1

2. Dalam ruang 2 L, 1 mol gas NH3 terurai menjadi menjadi gas N2 dan H2, setelah 10 detik ternyata gas NH3 yang tersisa dalam ruang tersebut 0,6 mol. Tentukan laju reaksi ?

Jawab :

N2 + 3H2 → 2NH3

Laju reaksi di atas dapat dinyatakan dengan laju penguraian NH3, laju pembentukan N2 dan laju pembentukan H2

1. laju penguraian NH3

gas NH3 yang terurai = 1-0,6 mol = 0,4 mol

M NH3 yang terurai = 0,2 mol/l

Laju penguraian gas NH3 adalah banyaknya mol NH3 yang terurai dalam 1 liter tiap detik

V NH3 = 0,02 mol l-1 s-1

2. laju pembentukan gas N2

2 mol NH3 ~ 1 mol N2

gas N2 yang terbentuk = x mol NH3= x 0,4 mol= 0,2 mol/l

M N2 yang terbentuk =  = 0.1 mol/l

V N2 =0,01 mol l-1 s -1

3. laju pembentukkan gas H2

2 mol NH3 ~ 3 mol H2

Gas H2 yang terbentuk = x 0,4 mol= 0,6 mol

M H2 =  = 0.3 mol/l

V H2 =  = 0,03 mol l-1 s-1

 

iv. Persamaan Laju Reaksi

→ menyatakan hub kuantitatif antara laju reaksi dengan kosentrasi

Secara umum rumus laju reaksi :

mA + nB → pC + qD

persamaan laju reaksi secara umum di tulis

V = K [A]x + [B]y

V = persamaan laju reaksi

K = konstanta

[A] = kosentrasi zat A

[B] = kosentrasi zat B

X = orde reaksi zat A

Y = orde reaksi terhadap zat

v. Orde Reaksi

Orde reaksi → suatu bilangan yang merupakan pangkat dari reaksi

Orde reaksi ada 3 :

  1. reaksi berorde 0 → laju reaksi tidak dipengaruhi kosentrasi pereaksi
  2.  reaksi berorde 1 → laju reaksi sebanding / berbanding lurus dengan kosentrasi peraksi = pangkat 1 R → P
  3. reaksi berode 2 → laju reaksi sebanding dengan ∆[ ]R → P

vi. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Laju reaksi akan lebih cepat terjadi jika tumbukan antar partikel zat yang bereaksi lebih banyak. Beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya tumbukan terlihat pada bagan berikut:

1. PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP LAJU REAKSI

Berdasarkan gambar diatas, dapat dilihat bahwa larutan HCl mempunyai berbagai konsentrasi.

Magnesium (Mg) yang dimasukkan kedalam larutan HCl akan bereaksi dengan persamaan sebagai berikut:

Mg (s)  +   2HCl (aq)                                   MgCl2 (aq) (4)   +    H2 (g)

Dari data hasil percobaan yang ada pada gambar dan tabel.1 maka dapat diketahui bahwa semakin tinggi  konsentrasi HCl, semakin  cepat Mg habis bereaksi dan waktu yang diperlukan semakin kecil.

Kesimpulan: Semakin tinggi konsentrasi zat yang direaksikan, maka semakin besar  laju reaksinya.

2. PENGARUH LUAS PERMUKAAN TERHADAP LAJU REAKSI

Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Reaksi dapat terjadi antara reaktan-reaktan yang fasenya sama misalnya, cair dengan cair ataupun yang fasenya berbeda cair dengan padat. Pada pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fase atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan zat. Laju seperti itu, dapat diperbesar dengan memperluas permukaan sentuhan zat itu dengan cara memperkecil ukuran partikelnya.

Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CaCO3(s)    +    2HCl(aq)                        CaCl2(aq)     +     H2O(l)   +   CO2(g)

  1. Untuk massa CaCO3 yang sama, tapi bentuk CaCO3 yang berbeda serbuk, butiran dan kepingan waktu yang diperlukan juga berbeda.
  2. Semakin halus bentuk CaCO3 semakin sedikit waktu reaksi, berarti semakin tinggi laju reaksi dan semakin besar bentuk CaCO3 semakin lama waktu reaksi dan laju reaksi semakin rendah.

Kesimpulan: Makin besar  luas permukaan zat yang bereaksi, maka makin mudah zat-zat itu bereaksi atau makin tinggi laju  reaksinya dan sebaliknya.

3. PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSI

Pengaruh temperature terhadap laju reaksi dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya makanan kentang akan lebih cepat masak jika digoreng dalam minyak panas dibandingkan jika direbus dalam air. Hal ini karena suhu minyak panas lebih tinggi dibandingkan suhu air mendidih.

Untuk lebih jelasnya tentang pengaruh temperature terhadap laju reaksi perhatikan gambar percobaan berikut ini:

larutan HCl 2M direaksikan dengan larutan     Na2S 2O3 0.2M pada suhu yang berbeda yaitu 270C, 370C dan 470C Waktu reaksi dicatat sampai terbentuk endapan belerang didalam gelas kimia.

Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Na2S2O3(aq)  +  HCl(aq)                        2NaCl(aq)  +   H2O(l)  +  SO2(g)   +   S(s)

“semakin besar temperatur semakin cepat endapan terbentuk dan dari data percobaan pada table.3 dapat dilihat bahwa semakin besar temperature, maka waktu reaksi yang diperlukan untuk mereaksikan antara HCl dan Na2S2O3 semakin kecil, berarti laju reaksi semakin tinggi.

Kesimpulan: Semakin besar temperatur, maka laju reaksi  semakin tinggi), sebaliknya semakin rendah temperatur maka laju reaksi semakin lambat.

4. PENGARUH KATALIS TERHADAP LAJU REAKSI

Katalis merupakan suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi tanpa mengalami perubahan kimia secara permanen (kekal), sehingga  di akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh kembali.

Untuk lebih memahami mengenai pengertian katalis, perhatikan percobaan penguraian hidrogen peroksida (H2O2) berikut ini:

2H2O2(l)                            2H2O(l)  +  O2(g)

Dari gambar diatas, dapat dilihat bahwa pada tabung I terjadi penguraian H2O2 yang ditandai dengan timbulnya sedikit gelembung. Pada tabung II H2O2 ditambah dengan NaCl 0.1M, tetapi tidak mempengaruhi proses penguraian H2O2 karena gelembung yang timbul tetap sedikit. Sedangkan pada tabung III ditambah dengan FeCl3. Pada saat ditambah dengan FeCl3 terlihat bahwa gelembung semakin banyak dan warna larutan berubah menjadi coklat.

Berdasarkan data dan hasil pengamatan diatas  dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Pereaksi yang merupakan katalis adalah  FeCl3.

2.Pereaksi yang bukan merupakan katalis adalah NaCl.

3.Tanpa katalis reaksi berlangsung lebih lambat.

4.Dengan katalis reaksi berlangsung labih cepat.

Kesimpulan: Dengan menggunakan katalis reaksi menjadi  lebih cepat  dibandingkan tanpa menggunakan katalis  sehingga laju reaksi   menjadi lebih tinggi.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s