BY SMAN 16 SURABAYA : Sri Utami, S. P LAJU REAKSI KESIMPULAN

LAJU REAKSI

BY SMAN 16 SURABAYA : Sri Utami, S. Pd

STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan

kimia, dan faktor-faktor yang

mempengaruhinya, serta penerapannya

dalam kehidupan sehari-hari dan indistri.

KOMPETENSI DASAR

3.2. Memahami teori tumbukan (tabrakan)

untuk menjelaskan faktor-faktor

penentu laju dan orde reaksi serta

terapannya dalam kehidupan sehari-

hari.

INDIKATOR

1. Menjelaskan pengaruh konsentrasi, luas

permukaan bidang sentuh, dan suhu

terhadap laju reaksi berdasarkan teori

tumbukan.

2. Membedakan diagram tingkat energi dan

reaksi kimia dengan menggunakan katalis

dan yang tidak menggunakan katalis

3. Menjelaskan pengertian, peranan katalis, dan

energi pengaktifan dengan menggunakan

TUJUAN PEMBELAJARAN

Siswa mampu :

1. menjelaskan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi berdasarkan teori tumbukan melaluidiskusi kelas.

2. menjelaskan pengaruh luas permukaan bidang sentuh terhadap laju reaksi berdasarkan teori tumbukan melalui diskusi kelas.

3. menjelaskan pengaruh suhu terhadap laju reaksi berdasarkan teori tumbukan melalui diskusi kelas.

4. membedakan diagram tingkat energi antara reaksi yang menggunakan katalis dengan yang tidak menggunakan katalis melalui diskusi kelompok.

5. menjelaskan hubungan antara pengertian, peranan katalis, dan energi pengaktifan dengan menggunakan diagram tingkat energi melalui diskusi kelompok.

Gb. Ukuran kubus/zat

Jika ukuran kubus diperkecil, maka luas permukaan total semakin besar.

Energi aktivasi

Energi pengaktifan atau energi aktivasi

(Ea) adalah energi minimum yang

diperlukan untuk berlangsungnya suatu

reaksi.

Zat antara/kompleks teraktivasi

Ketika pereaksi saling bertumbukan dengan posisi yang tepat dan energi aktivasi

yang cukup maka terbentuklah kompleks teraktivasi yang berada pada puncak energi. Zat ini hanya terbentuk selama reaksi, tidak

ada pada akhir reaksi, dan sifatnya aktif sehingga begitu terbentuk langsung terurai.

Laju Reaksi Konsentrasi/ Molaritas Luas permukaan bidang sentuh Suhu Katalis Positif Negatif/inhibitor Tinggi Rendah Teori tumbukan

Efektif Tidak efektif

Homogen Serbuk Kepingan Bongkahan Rendah _Tinggi Cepat Lambat Lambat Cepat Energi aktivasi Senyawa antara Cepat Lambat Heterogen Faktor yang mempengaruhi Mekanisme reaksi

Tahap reaksi yang paling lambat

Penentu laju reaksi

Katalis

Fungsi katalis adalah menurunkan energi aktivasi dengan membentuk jalan baru, artinya jika ke

dalam suatu reaksi ditambahkan katalis, maka reaksi akan lebih cepat berlangsung.

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat

terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali.

Teori Tumbukan

Reaksi kimia terjadi karena adanya

tumbukan yang efektif antara partikel

partikel zat yang bereaksi. Artinya, tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi

tetapi hanya tumbukan efektif yang menghasilkan reaksi.

Tumbukan efektif

Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi. Selain energi, posisi zat juga sangat menentukan keefektifan suatu tumbukan.

Perhatikan gambar di bawah ini.

A.

B.

Gb. A adalah contoh tumbukan tidak efektif, Gb. B adalah contoh tumbukan efektif

TUMBUKAN TIDAK EFEKTIF

Tumbukan tidak efektif

adalah tumbukan yang tidak mempunyai energi yang

cukup dan posisi yang tepat untuk

memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi.

SUHU

Peningkatan suhu juga meningkatkan energi potensial suatu zat. Dengan makin besarnya energi potensial zat maka makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan efektif sehingga laju reaksi semakin cepat.

Makin tinggi suhu, energi kinetik partikel makin besar. Hal ini menyebabkan gerak partikel juga makin cepat

sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif juga makin besar.

Luas Permukaan Bidang Sentuh

Jika luas permukaan partikel diperbesar,

maka makin banyak jumlah total permukaan

partikel tersebut yang bersentuhan

(bertumbukan). Hal ini dapat mempercepat

terjadinya reaksi.

KONSENTRASI

Makin besar konsentrasi larutan makin banyak

jumlah molekul-molekul pereaksi dan makin rapat pula letak molekul-molekulnya. Oleh karena itu makin besar konsentrasi makin banyak terjadinya tumbukan sehingga laju reaksi makin cepat.

Partikel asam Partikel reaktan dalam molaritas rendah Partikel reaktan dalam molaritas tinggi

Katalis Homogen

Katalis homogen adalah katalis yang fasenya sama dengan

sistem (pereaksi). Contoh:

a. Katalis dan pereaksi berfase gas 2 SO₂(g) + O₂(g) NO(g) _{2 SO}

3(g)

b. Katalis dan pereaksi berfase cair C₁₂H₂₂O₁₁(aq) + H₂O(l) H+(aq) _C

6H12O6(aq) + C6H12O6(aq)

Katalis Heterogen

Katalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbeda

dengan sistem (pereaksi). Contoh:

Katalis berfase padat, sedang pereaksi berfase gas. C₂H₄(g) + H₂(g) Ni(s) _C

Gerakan partikel-partikel dalam

reaksi kimia pada suhu T1(rendah) dan T2(tinggi)

Gb. Senyawa antara

Kompleks teraktivasi 2 H2 + O2 Energi Ea _{Mengurai untuk} membentuk hasil 2 H2O H2 O2

Gerakan partikel-partikel dalam

reaksi kimia pada suhu T1(rendah) dan T2(tinggi)

Rangkaian tahap-tahap yang menerangkan

jalannya suatu reaksi dari awal hingga

akhir disebut mekanisme reaksi.

Setiap tahap mempunyai laju reaksi yang

berbeda.

BEDA REAKSI MENGGUNAKAN KATALIS DENGAN TIDAK MENGGUNAKAN KATALIS

Reaksi menggunakan katalis :

V₂O₅ + SO₂ SO₃ + V₂O₄ (lambat) Tahap 1

V₂O₄ + ½ O₂ V₂O₅ (cepat) Tahap 2

SO₂ + ½ O₂ SO₃ (Tidak menggunakan katalis)

Tahap reaksi paling lambat adalah penentu laju reaksi,

V₂O₅.SO₂

Tahap penentu laju reaksi

Reaksi menggunakan katalis :

V₂O₅ + SO₂ SO₃ + V₂O₄ (lambat) Tahap 1

V₂O₄ + ½ O₂ V₂O₅ (cepat) Tahap 2

SO₂ + ½ O₂ SO₃ (Tidak menggunakan katalis)

Tahap reaksi paling lambat adalah penentu laju reaksi,

V₂O₅.SO₂

TUMBUKAN TIDAK EFEKTIF

SOAL - SOAL BAHAN DISKUSI

KELOMPOK

1. Jelaskan pengertian katalis dan

2. Jelaskan macam-macam katalis yang

kamu ketahui dan berikan contohnya !

3. Jelaskan pengertian energi aktivasi

atau energi pengaktifan itu !

4. Jelaskan hubungan antara katalis

dengan energi aktivasi !

5. Jelaskan peranan energi aktivasi

terhadap laju reaksi ?

6. Jelaskan kegunaan kita mempelajari

katalis dan energi aktivasi

7. Berikan contoh nyata dalam kehidupan

sehari-hari tentang penerapan katalis

8. Buatlah diagram tingkat energi tentang

peranan katalis dan energi aktivasi

1

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat

terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali.

Peranan katalis adalah menurunkan energi aktivasi dengan membentuk jalan baru sehingga reaksi

2

Ada dua macam katalis berdasarkan fasanya

1. Katalis homogen : katalis yang mempunyai fasa sama dengan sistem. Contoh : Katalis NO

(gas) pada pembuatan gas SO₃ dari oksidasi SO₂

2. Katalis heterogen : katalis yang mempunyai fasa berbeda dengan sistem. Contoh : Katalis Ni pada adisi etena menjadi etana

3

Energi pengaktifan atau energi aktivasi

(Ea) adalah energi minimum yang

diperlukan untuk berlangsungnya suatu

reaksi.

4

Katalis dapat menurunkan energi aktivasi

dengan membentuk jalan baru, artinya jika ke dalam suatu reaksi ditambahkan katalis, maka reaksi akan lebih cepat berlangsung

5

Peranan energi aktivasi terhadap laju reaksi adalah sebagai modal utama untuk berlangsungnya suatu reaksi. Jadi tanpa energi aktivasi reaksi tidak

6

Dengan kita memahami peranan katalis dan energi aktivasi maka kita dapat bekerja efisien artinya dengan energi yang kecil tetapi

mendapatkan hasil yang besar. Misal : untuk mempercepat lunaknya daging merebusnya

menggunakan daun pepaya(papain), belum lagi penerapannya dalam industri-industri pembuatan amonia, asam sulfat, dan lain-lain. Jadi dengan

7

Enzim papain pada pepaya untuk mempercepat proses empuknya daging.

Pembuatan asam sulfat (H₂SO₄) digunakan katalis V₂O₅.

Pembuatan amoniak dengan katalis Fe

Proses pembentukan gas alam menjadi berbagai

produk alkohol dengan menggunakan katalis zeolit yang telah diaktifkan.

1

Perhatikan data hasil pengamatan berikut :

[HCl] Marmer waktu

3 M 0,1 gram 12 detik 2 M 0,1 gram 20 detik

1 M 0,1 gram 55 detik

2

Data hasil reaksi zat A dan B adalah sebagai berikut :

No Wujud 4 g zat A [B] M Waktu (detik) Suhu (o_C)

1 Larutan 0,2 2 40

2 Larutan 0,4 2 30

3 Padat 0,2 4 30

4 Larutan 0,2 4 30

5 serbuk 0,2 3 30

Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi pada percobaan nomor

3

Setiap kenaikan 20 0_{C laju reaksi menjadi 3 kali}

lebih cepat. Jika pada suhu 10 0_{C laju reaksi}

berlangsung 27 menit, maka hitunglah waktu laju reaksi pada suhu 70 0_C!

4

Jika setiap kenaikan suhu 10 0_{C laju reaksi}

menjadi 2 kali lebih cepat, maka hitunglah

berapa kali lebih cepat laju reaksi yang terjadi pada suhu awal 10 0_{C dan suhu akhir 50} 0_C!

1

Faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah konsentrasi. Makin besar konsentrasi larutan makin cepat laju reaksi yang ditunjukkan oleh makin sedikitnya waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

2

a. suhu

b. luas permukaan c. konsentrasi

3

Dihitung dengan rumus V = 3 (70-10)/20 _{= 3}3

= 27 kali lebih cepat. Karena waktu berbanding terbalik dengan laju maka laju reaksi

4

V = 2 50-10/10 _{= 2}4 _{= 16}

KESIMPULAN

1. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi

yang cukup dan posisi yang tepat untuk memutuskan ikatan molekul-molekul pereaksi. Ketika reaksi berlangsung, pada

puncak energi terbentuk kompleks teraktivasi yang akan terurai menjadi hasil reaksi.

2. Makin besar konsentrasi larutan makin banyak jumlah

molekul pereaksi dan makin rapat pula letak molekul-molekulnya sehingga makin banyak terjadinya tumbukan/laju reaksi makin cepat.

3. Jika luas permukaan partikel diperbesar, maka makin banyak jumlah total permukaan partikel tersebut yang bersentuhan (bertumbukan) sehingga laju reaksi makin cepat.

4. Makin tinggi suhu, energi kinetik dan energi potensial partikel

makin besar sehingga laju reaksi makin besar.

5. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat terjadinya reaksi,

tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali. Katalis berfungsi menurunkan energi aktivasi dengan membentuk jalan baru sehingga reaksi lebih cepat berlangsung.