A. MOLARITAS (M)

B. KONSEP LAJU REAKSI

C. PERSAMAAN LAJU REAKSI

D. TEORI TUMBUKAN

E. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

LAJU REAKSI

3

Materi dapat berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain.Perubahan-perubahan materi itu berlangsung dengan laju yang berbeda-beda.Materi yang mengalami perubahan kimia, berarti terjadi reaksi kimia. Reaksikimia ada yang berlangsung cepat, lambat, bahkan ada yang sangat lambatsekali. Petasan meledak merupakan reaksi kimia berjalan sangat cepat, korosibesi berlangsung lambat dan pembentukan minyak bumi contoh reaksi kimiasangat lambat. Reaksi kimia berlangsung tergantung dari jenis zat dan faktor-faktor dari luar.

Hubungan antara konsep yang satu dengan yang lain dalam laju reaksi,dapat kamu perhatikan peta konsep di bawah ini.

KIMIA XI SMA68

Peta konsep laju reaksi

A. MOLARITAS (M)

1. Pengertian Molaritas

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan.Molaritas diberi notasi M.

Keterangan: M = molaritas (mol/L)n = banyaknya mol zat terlarut (mol)v = banyaknya volume larutan (liter)

Contoh soal 3.1a. Hitung molaritas larutan NaOH apabila 4 gram NaOH dilarutkan

ke dalam air sehingga diperoleh 500 mL larutan! (Ar Na = 23, Ar O= 16, Ar H = 1)

M

mol nv

= = zatvolume larutan

LAJU REAKSI

dipengaruhioleh

waktuperubahan

percobaan

pereaksi hasilreaksi

konsentrasipereaksi

luaspermukaan

katalis suhu

ordereaksi

senyawaantara

adsorpsi

berkaitandengan

ditentukanmelalui

membentuk mengadakanmenentukan

dari

KIMIA XI SMA 69Jawab:

b. Berapakah volum larutan apabila di dalam larutan CaCl2 0,1 Mterdapat 11,1 gram CaCl2?

Jawab:

c. Berapakah molaritas larutan H2SO4 98% jika diketahui massajenisnya 1,8 g/mL?Jawab:massa 1 mL H2SO4 = 1,8 gram

massa 1 L H2SO4 = 1800 gram

massa H2SO4 98% = 1800 x 98% = 1764 gram

d. Berapa gramkah glukosa (Mr = 180) yang terdapat dalam 200 mLlarutan glukosa 2M?Jawab:volum larutan = 200 mL = 0,2 liter

M

nv

=

Mnv

vnM

mol SO

Mnv

=

=

= =

=

=

H7 g

8 g/mol mol

=18 mol

1 L mol/L

2 41 64

918

18

mol = =

=

CaCl1,1 g

11 g/mol mol

v =0,1 mol

0,1 mol/L Liter

21

10 1

1

,

Mnv

mol

=

= =

=

NaOH g

g/mol mol

Volume larutan = 500 mL = 0, 5 liter

M =0,1 mol

0, 5 L mol/L

440

0 1

0 2

,

,

KIMIA XI SMA70n = Mv

= 2 x 0,2 = 0,4 molmassa glukosa = 0,4 mol x 180 g/mol = 72 gram

2. Molaritas untuk Pengenceran

Pengenceran larutan adalah penambahan pelarut dalam larutansehingga konsentrasi menjadi lebih kecil atau encer. Pada pengenceran,volum dan konsentrasi larutan berubah tetapi jumlah mol zat terlaruttidak berubah.

Pada pengenceran berlaku rumus:

Keterangan: V1 = volum sebelum diencerkanV2 = volum sesudah diencerkanM1 = konsentrasi sebelum diencerkanM2 = konsentrasi sesudah diencerkan

3. Molaritas Larutan Campuran

Apabila dua atau lebih larutan sejenis yang mempunyai konsentrasiberbeda dicampurkan, molaritas campuran dapat dihitung denganrumus sebagai berikut:

Keterangan: Mc = molaritas campuranM1 = molaritas larutan IM2 = molaritas larutan IIV1 = volum larutan IV2 = volum larutan II

Contoh soal 3.2a. Ke dalam 200 mL larutan HCl 0,1 M ditambahkan air sebanyak 300

mL. Berapakah molaritas larutan HCl setelah pengenceran?Jawab:M1 = 0,1 M

V1 = 200 mL = 0,2 L

V2 = 200 + 300 = 500 mL = 0,5 L

M

M MVc = + +

+( ) ( ) ...

...1 2

1

x V x V+ V

1 2

2

M1 x V1 = M2 x V2

KIMIA XI SMA 71M1 x V1 = M2 x V2

0,1 x 0,2 = M2 x 0,5

M2 =

= 0,04 MJadi, molaritas larutan setelah pengenceran adalah 0,04 M

b. Berapakah molaritas campuran bila 100 mL larutan HCl 0,1 Mdicampur dengan 400 mL larutan HCl 0,2 M?Jawab:V1 = 100 mL

M1 = 0,1 M

V2 = 400 mL

M2 = 0,2 M

Jadi, molaritas campuran adalah 0,18 M.

B. KONSEP LAJU REAKSI

Laju berhubungan dengan waktu. Apabila waktu yang diperlukansuatu reaksi kimia singkat berarti lajunya besar, sebaliknya bila waktuyang diperlukan lama berarti dikatakan lajunya kecil. Jadi, laju berbandingterbalik dengan waktu.

Reaksi kimia merupakan perubahan pereaksi menjadi hasil reaksi. Jadilaju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi persatuan waktu.

V

PerubahanPerubahan waktulaju( reaksi)

konsentrasi

=

MV xM V xM

V Vx x

c = ++

= ++

= +

=

( ) ( )

( , , ) ( ,, ,

, ,,

,,

1 1 2 2

1 20 1 0 1 0 4 0

0 1 0 40 01 0 08

0 50 090 5

, 2)

= 0,18 M

0 020 05

,,

KIMIA XI SMA7 2

Contoh:Reaksi: A → BMula-mula konsentrasi B tidak ada, kemudian ketika reaksi mulai ber-langsung konsentrasi B semakin bertambah dan konsentrasi A semakinberkurang. Hubungan antara konsentrasi pereaksi dan hasil reaksiterhadap waktu dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 3.1 Grafik konsentrasi terhadao waktu

Pada awal reaksi konsentrasi pereaksi (A) maksimum karena belum bereaksi,sedang konsentrasi hasil reaksi (B) minimum karena hasil reaksi belumterbentuk. Laju reaksi terhadap A dan B dapat dirumuskan sebagai berikut.Laju rata-rata berkurangnya A:

Kecepatan rata-rata bertambahnya B:

Hubungan antara keduanya adalah

Tanda [ ] digunakan untuk menunjukkan konsentrasi dalam mol/LTanda - menunjukkan bahwa konsentrasi pereaksi berkurang

V VAt

Bt

A B=− = +[ ] [ ]

∆ ∆

VBt

VB B

t t

B

A

= +

= −

[ ]

[ ] [ ]–

∆2 1

2 1

VAt

VA A

t t

A

A

= −

= −

[ ]

[ ] [ ]–

∆2 1

2 1

waktu

kons

entr

asi

A

B

SatuanM

mol L

mol L

laju reaksi =

=

= − −

det/

det

. det1 1

KIMIA XI SMA 73Tanda + menunjukkan bahwa konsentrasi hasil reaksi bertambahSecara umum laju reaksi adalah berkurangnya konsentrasi pereaksi persatuan waktu atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu.Contoh:Dalam ruang yang volumnya 2 liter, 1 mol gas NH3 terurai menjadi gas N2

dan gas H2. Setelah 10 detik ternyata gas NH3 yang tersisa dalam ruangtersebut 0,6 mol.Tentukan laju reaksi N2, H2 dan NH3!

JawabReaksi: 2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)

a. laju penguraian gas NH3

NH3 yang terurai = 1 mol – 0,6 mol

= 0,4 mol

b. laju pembentukan gas N2

c. laju pembentukan gas H2

H

M

V

H

H

2

0 6

0 3

0 03

2

2

yang terbentuk =32

x 0, 4

mol

yang terbentuk =0,6 mol

2 M

=0, 310

M/det

=

=

=

,

,

,

N

M

V

N

N

2

0 2

0 1

0 01

2

2

yang terbentuk =12

x 0, 4 mol

mol

yang terbentuk =0, 2 mol

2 L M

=0,110

M/det

=

=

=

,

,

,

M

V

NH

NH

3

3

0 2

0 02

yang terurai =0, 4 mol

2 L M

=0, 210

M/det

=

=

,

,

KIMIA XI SMA74C. PERSAMAAN LAJU REAKSI

1. Persamaan laju reaksi

Persamaan laju reaksi menyatakan hubungan antara konsentrasipereaksi dengan laju reaksiContoh:Reaksi: aA + bB → cC + dD

Rumus laju reaksinya V = k[A]a [B]b

Keterangan: V = laju reaksi (M/det)k = tetapan laju reaksi[A] = konsentrasi zat A[B] = konsentrasi zat Ba = orde reaksi terhadap zat Ab = orde reaksi terhadap zat B

Akan tetapi, hukum ini tidak berlaku secara umum, hanya untuk reaksisederhana saja, yaitu reaksi yang berlangsung satu tahap.

Contoh:Reaksi: H2(g) + I2(g) ⎯→ 2HI(g)

Rumus laju reaksinya V = k [H2] [I2]

Reaksi yang berlangsung beberapa tahap tidak berlaku ketentuan diatas, tetapi hanya ditentukan oleh tahap yang paling lambat saja.Misalnya: Reaksi: A + B ⎯→ D

Mekanismse reaksi: Tahap I A ⎯→ C (lambat)

Tahap II C + B ⎯→ D (cepat)

A + B ⎯→ D (lambat)Rumus laju reaksinya V = k [A] bukan V = k [A] [B]

2. Untuk reaksi yang tidak sederhana atau reaksi yang ber-langsung beberapa tahap penentuan orde reaksi hanya bisaditentukan dengan eksperimen

Contoh:Reaksi: aA + bB ⎯→ cC + dD

Rumus laju reaksinya v = k[A]x [B]y

KIMIA XI SMA 75Keterangan:v = laju reaksi (M/det)k = tetapan laju reaksi (satuannya tergantung rumus laju reaksinya)x = orde reaksi atau tingkat reaksi terhadap Ay = orde reaksi atau tingkat reaksi terhadap Bx + y = orde reaksi total atau hanya disebut orde reaksi sajax dan y hanya bisa ditentukan dengan eksperimen sehingga harga xdan y belum tentu sama dengan angka koefisien dari zat yangbersangkutan.Contoh soal 3.3Reaksi: A + 3B ⎯→ C + 4DData percobaan

Pertanyaana. Tentukan tingkat reaksi terhadap A dan B!b. Tentukan rumus laju reaksinya!c. Orde berapa reaksi tersebut?d. Tentukan harga k!e. Tentukan harga laju reaksinya jika diketahui [A] = 0,5 M dan [B] = 0,6 M!Jawab:a. Cara I

Misal, V = k [A]x [B]y

Dalam mencari x (orde reaksi terhadap zat A), pilih konsentrasi B tetaptetapi konsentrasi A berubah, yang sesuai adalah percobaan 1 dan 3.Konsentrasi A berlipat dua dari percobaan 1 ke percobaan 3 (dari 0,2menjadi 0,4) dan laju reaksinya menjadi 4 kali (dari 3,4 menjadi 13,6)berarti laju reaksinya berbanding lurus dengan [A]2.

(2)x = 4x = 2

Dalam mencari y (orde reaksi terhadap zat B), pilihlah konsentrasi Atetap tetapi konsentrasi B yang berubah, yang sesuai adalahpercobaan 1 dan 2.

No.[A] [B] Laju reaksi

M M (M.det-1)

1. 0,2 0,4 3,42. 0,2 0,8 6,83. 0,4 0,4 13,6

KIMIA XI SMA76Konsentrasi B berlipat 2 dari percobaan 1 ke percobaan 2 (dari 0,4menjadi 0,8) dan laju reaksinya menjadi dua kali (dari 3,4 menjadi6,8) berarti laju reaksinya berbanding lurus dengan [B].

[2]y = 2y = 1

Jadi V = k [A]2 [B]Cara II

V = k [A]x [B]y

Mencari x, pilihlah [A] berubah tetapi [B] tetapPercobaan 1 dan 3

V1 = k[A]1x . [B]1

y, V1 = 3,4 M/det

[A]1 = 0,2 M

[B]1 = 0,4 M

V3 = k[A]3x . [B]3

y, V3 = 13,6 M/det

[A]3 = 0,4 M

[B]3 = 0,4 M

Mencari y, pilihlah [B] berubah tetapi [A] tetapPercobaan 1 dan 2

V1 = k[A]1x . [B]1

y, V1 = 3,4 M/det

[A]1 = 0,2 M

[B]1 = 0,4 M

V2 = k[A]2x . [B]2

y, V2 = 6,8 M/det

[A]2 = 0,2 M

[B]2 = 0,8 M

VV

k A Bk A B

k

k

x

x y

x y

x y

x y

x

x

1

3

1 1

3 3

3 413 6

0 2 0 4

0 4 0 4

14

0 20 4

14

12

2

=

=

= ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

= ⎛⎝

⎞⎠

=

[ ] [ ][ ] [ ]

,,

( , ) ( , )

( , ) ( , )

,,

. .

.

.

KIMIA XI SMA 77

b. V = k [A]2 [B]c. Orde reaksi = 2 + 1 = 3

Reaksi tersebut termasuk orde 3d. Untuk mencari harga k bisa memilih percobaan 1, 2, atau 3

Misal dipilih percobaan 1

e. V = k [A]2 [B]

= 212,5 x (0,5)2 x 0,6= 318,8 M/det

Bila orde reaksi digambarkan dalam bentuk grafik maka grafiknyamerupakan grafik perpangkatan

V k[A] [B]

kV

[A] [B]

3, 4 Mdet

(0, 2 M) x (0, 4 M)

3, 4 Mdet

0,016 M

212, 5 M det

1 12

1

1

12

-1

2

-1

3

-2 1

=

=

=

=

= −

VV

k A Bk A B

k

k

y

x y

x y

x y

x y

y

y

1

2

1 1

2 2

3 46 8

0 2 0 4

0 2 0 8

12

0 40 8

12

12

1

=

=

= ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

= ⎛⎝

⎞⎠

=

[ ] [ ][ ] [ ]

,,

( , ) ( , )

( , ) ( , )

,,

. .

.

.

1. Orde reaksi 0 atau V = k [A]o 2. Orde reaksi 1 atau V = k [A]

V

(A)

V

(A)

KIMIA XI SMA78

D. TEORI TUMBUKANSuatu reaksi melibatkan dua atau lebih zat yang bereaksi. Agar suatu

reaksi dapat terjadi, maka zat-zat yang bereaksi harus bertumbukan satusama lain. Akan tetapi, tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi.Hanya tumbukan efektiflah yang menghasilkan reaksi., untuk meng-hasilkan tumbukan efektif diperlukan energi kinetik yang cukup danorientasi partikel yang tepat. Untuk jelasnya, perhatikan reaksi antara gasNO2 dengan gas CO berikut:

(a) (b)Gambar 3.2 (a) Orientasi partikel yang tidak tepat sehingga tidak menghasilkan tum

bukan yang efektif (tidak menghasilkan reaksi)Gambar 3.2(b) Orietasi partikel yang tepat sehingga menghasilkan tumbukan yang

efektif. Reaksi NO(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g)

O

N O C O

O

N O C O

O

N O C O

O

N O C O

O

N O C O

O

N O C O

3. Orde reaksi 2 atau V = k [A]2

4. Orde reaksi -2 atau V = k[A]-2

5. Orde reaksi 1⁄2 atau

V

(A)

V k[A]1

2=

V

(A)

V

(A)

KIMIA XI SMA 79Energi minimum yangharus dimiliki molekul-molekul untuk meng-

hasilkan tumbukan yang efektif disebut energi pengaktifan (energiaktifasi). Hanya molekul-molekul yang mempunyai energi kinetik diatas.Energi aktifasi (Ea) yang dapat menghasilkan reaksi.

Gambar 3.3 (a) Reaksi eksoterm Gambar 3.3 (b) Reaksi endoterm

E. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Ada lima faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi, yaitu luas per-mukaan sentuh, suhu, konsentrasi, dan katalis.

1. Luas permukaan bidang sentuh

Reaksi yang berlangsung dalam sistem homogen sangat berbedadengan reaksi yang berlangsung dalam sistem heterogen. Pada reaksiyang homogen campuran senyawa bercampur seluruhnya. Hal ini akanmempercepat berlangsungnya reaksi, karena molekul-molekul itudapat bersentuhan satu sama lain. Dalam sistem heterogen, reaksihanya dapat berlangsung pada bidang-bidang perbatasan dan padabidang-bidang yang bersentuhan dari kedua fasa.

Reaksi kimia dapat berlangsung jika molekul-molekul, atom-atom,atau ion-ion dari zat-zat yang bereaksi terlebih dahulu bertumbukan.Hal ini terjadi jika antara zat-zat yang akan bereaksi terjadi kontak.Pada sistem reaksi heterogen adalah sedapat mungkin memperbesarbidang persentuhan kedua fasa itu. Apabila kita mereaksikan zat padatdengan zat cair atau gas, maka besar kecilnya luas permukaan zatpadat itulah yang sangat penting. Semakin halus zat padat, makin luaspermukaannya (bidangnya) maka makin banyak kemungkinan untukbertumbukan dan semakin cepat reaksi itu berlangsung.

Dalam membuktikan pengaruh luas permukaan sentuhan antarazat-zat yang bereaksi terhadap laju reaksinya, lakukan percobaansebagai berikut.

pereaksi

A + BC

∆HAB + Chasil reaksi

senyawa kompleks teraktivasi

Ea

Waktu/jalanya reaksi

Energi

potensial

pereaksi

A + BC ∆H

AB + C hasil reaksi

senyawa kompleks teraktivasi

Waktu/jalanya reaksi

Energi

potensial

Ea

KIMIA XI SMA80Percobaan pengaruh luas permukaan

(a) (b)Gambar 3.4 Percobaan untuk membuktikan pengaruh luas permukaan sentuhan

antara zat-zat yang bereaksi terhadap laju reaksinya

Pada gambar (1) digunakan CaCO3 berbentuk butiran, sedangkangambar (2) digunakan CaCO3 berupa serbuk. Percobaan (1) dan (2)diperlukan massa CaCO3 yang sama dengan konsentrasi HCl yangsama pula. Dalam mengetahui perbedaan laju reaksi, dapat diketahuidengan membandingkan volum gas CO2 yang terbentuk selama selangwaktu yang sama. Kedua percobaan ternyata gambar (2) menghasilkanvolum CO2 lebih banyak daripada gambar (1). Hal ini menunjukkanbahwa luas permukaan memperbesar laju reaksi.

Dalam kehidupan sehari-hari pengaruh luas permukaan terhadaplaju reaksi dapat kita lihat. Misalnya, kita mempunyai air panas dalamgelas. Agar air cepat dingin, maka air dalam gelas itu perlu kitatuangkan ke dalam cawan atau piring. Dengan menuangkan air darigelas ke cawan, berarti permukaan air menjadi lebih luas.

2. Konsentrasi

Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrai zat pereaksi bukan olehkonsentrasi hasil reaksi. Pada umumnya, kenaikan konsentrasi pereaksiakan menaikkan laju reaksi. Contohnya:Mg(s) + 2HCl(aq) ⎯→ MgCl2(aq) + H2(g)

Jika massa pita Magnesium sama dan konsentrasi HCl berbeda(misalnya 1 M, 2 M, dan 3 M), maka reaksi yang berlangsung lebihcepat adalah reaksi yang menggunakan HCl 3 M dibanding HCl 1 Mdan 2 M. Dalam reaksi antara larutan Na2S2O3 dan larutan HCl,perubahan konsentrasi HCl tidak mempengaruhi laju reaksi karena lajureaksi hanya dipengaruhi oleh konsentrasi larutan Na2S2O3. Jelaskanmengapa demikian? Bertambahnya laju reaksi karena konsentrasipereaksi diperbesar disebabkan kemungkinan terjadinya tumbukanantara partikel-partikel zat yang bereaksi semakin besar.

CO2

HCl 4MbutiranCaCO3

CO2

HCl 4MSerbukCaCO3

KIMIA XI SMA 813. Suhu

Kayu, bensin, kertas, minyak tanah tidak akan terbakar jika dibiarkandi udara dengan suhu kamar tanpa disulut lebih dahulu, karena adapenghalang terjadinya reaksi. Penghalang ini dapat diatasi denganmenyulut bahan-bahan tersebut. Menyulut bahan sama denganmemberikan energi pada oksigen dan bahan tersebut untuk mengatasipenghalang tersebut. Kadang-kadang reaksi dapat berlangsung tanpamenaikkan suhu terlebih dahulu. Hal ini dimungkinkan karena reaksitersebut sudah mempunyai energi yang cukup untuk mengatasi peng-halang terjadinya suatu reaksi. Walaupun demikian, reaksi itu akan lebihcepat berlangsung apabila suhu dinaikkan. Semakin tinggi suhu, gerakanpartikel makin cepat dan tumbukan-tumbukan yang terjadi lebih efektifuntuk menghasilkan reaksi karena energu kinetik partikel meningkat.

Pengaruh kenaikan suhu untuk tiap zat berbeda-beda tetapi padaumumnya setiap kenaikan suhu 10oC laju reaksi naik dua kali lebihbesar dari semula.Contoh:

Tiap kenaikan 10oC laju reaksi suatu zat dua kali semula. Bila padasuhu 40oC, laju reaksi sama dengan 6.10-2 M/det, tentukan laju reaksipada suhu 70oC.Jawab:

Suhu 40oC menjadi 70oC adalah menaikkan suhu sebanyak 30oC. Tiap

naik 10oC laju reaksi zat naik dua kali semula sehingga = 23 = 8

Jadi pada suhu 70oC laju reaksinya adalah delapan kali lebih cepat darisemula atau V = 8 x 6 x 10-2 = 48 x 10-2 M/det.Secara umum dapat dirumuskan:

Keterangan:V2 = laju reaksi akhir T2 = suhu awal

V1 = laju reaksi awal T1 = suhu akhir

n = kenaikan laju reaksi perkenaikan suhuSoal di atas dapat dijawab sebagai berikut

V

M

2

70 4010

3

6

6

48

=

=

=

. 10 . 2

. 10 . 2

. 10

-2

-2

-2

( – )

/det

V VT T

T2 1

2 1

= . n( – )

∆

( )230

10

KIMIA XI SMA824. Katalis

Katalis adalah suatu zat yang dapat meningkatkan laju reaksi suatureaksi tanpa mengalami perubahan kimia yang permanen, sedangkankatalis yang memperlambat laju reaksi disebut inhibitor.Macam-macam katalisatora. Katalis homogen adalah katalis yang wujudnya sama dengan

pereaksinyaContoh:Penguraian hidrogen peroksida

Pembuatan asam sulfat proses bilik timbal

b. Katalis heterogen adalah katalis yang wujudnya berbeda denganwujud pereaksinyaContoh:Pembuatan amonia dengan proses Haber-Bosch

Pembuatan asam sulfat dengan proses kontak

Pada prinsipnya kerja katalisator adalah sebagai berikut.a. Zat yang mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi. Sebenarnya

katalisator ikut bereaksi tetapi pada akhir reaksi terbentuk kembalidengan jumlah yang sama sehingga katalisator dianggap tidak ikutbereaksi.Contoh:- Tanpa katalis, reaksi: AB + C ⎯→ AC + B (lambat)

- Dengan katalis, reaksi: (cepat)

Jalannya reaksi:AB + X ⎯→ ABXABX + C ⎯→ AC + BX

BX ⎯→ B + X

AB + CX

⎯→ AC + B

A AxB + C C + B ⎯ →⎯

2 2 3

2 5SO SgN O

g( ) ( )+ O 2 O2(g)(s)⎯ →⎯⎯⎯

N Ng

eOg2 3( ) ( )+ 3H 2 H2(g)

F (s)⎯ →⎯⎯⎯

2 2 3SO Og g( ) ( )+ O 2S2(g)

NO +NO(g) 2(g)⎯ →⎯⎯⎯⎯⎯⎯

H O O Oaq g2 2 2( ) ( ) ( ) 2H

CoCl2

2(aq)⎯ →⎯⎯⎯⎯ +l

KIMIA XI SMA 83b. Mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi pengaktifan

Gambar 3.5

c. Katalisator hanya mempercepat reaksi yang berlangusng lambattetapi tidak dapat membuat reaksi.

d. Ada kalanya dalam suatu reaksi, hasil reaksi dapat mempercepatlaju reaksi. Misalnya: dalam suatu reaksi, reaksi itu mula-mulaberjalan lambat, setelah terbentuk hasil reaksi, reaksinya menjadibertambah cepat. Peristiwa seperti ini disebut autokatalis.Contoh:CH3COOCH3 + H2O ⎯→ CH3COOH + CH3OH

autokatalise. Bekerja pada suhu yang optimum.f. Katalisator bersifat khas, artinya hanya dapat mempercepat reaksi

tertentu saja.

1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi suatu laju reaksi! Jelaskanjawabanmu!

2. Setiap kenaikan suhu 10oC kecepatan reaksi menjadi 2 kali lebih cepat darisemula. Jika pada suhu 30oC reaksi dapat berlangsung dalam 8 menit padasuhu berapakah reaksi dapat berlangsung selama 8 menit, pada suhuberapakah reaksi dapat berlangsung dalam waktu 15 detik?

koordinat reaksi

ener

gi(K

J)

Ea tanpakatalis

Ea dengankatalis

Latihan

KIMIA XI SMA84

- Molaritas adalah banyaknya mol zatterlarut dalam stiap liter larutan.Notasi molaritas adalah M

- Laju rekasi adalah berkurangnya konsen-trasi pereaksi atau bertambahnya konsen-trasi hasil reaksi per satuan waktu

- Energi aktivasi adalah energi minimumyang diperlukan untuk berlangsungnyasuatu reaksi.

- Faktor-faktor yang mempengaruhi lajureaksi adalah konsentrasi, sifat kimiapereaksi, luas permukaan bidang sentuh,suhu dan katalis.

- Besarnya laju reaksi berbanding lurusdengan konsentrasi pereaksiContoh: aA + bB → cC + dD

Rumus laju reaksinya: V = k[A]x [B]y

Keterangan:x = orde reaksi terhadap Ay = orde reaksi terhadap Bx + y = orde reaksi totalk = ketetapan laju reaksi

- Orde reaksi adalah pangkat konsentrasidari pereaksi

- Katalis adalah zat yang dapat memper-cepat reaksi tetapi tidak mengalamiperubahan kimia secara tetapAda 2 jenis katalis yaitu katalis homogendan katalis heterogen.

V

t=

±[ ]∇

M

nV

=

RANGKUMAN

MolaritasLaju reaksiMekanisme reaksiOrde reaksiEnergi aktivasiKatalisTahap penentu laju

reaksiKatalis homogenKatalis heterogenKompleks teraktivasiAutokatalisInhibitorTeori tumbukan

KKKK aaaa tttt aaaa KKKK uuuu nnnn cccc ii

KIMIA XI SMA 85

I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

ELATIHAN SOALPP

1. Larutan H2SO4 (Mr = 98) mem-punyai konsentrasi 0,2 Martinya ....a. 1 L pelarutnya terdapat 0,2

mol H2SO4

b. 1 L larutannya terdapat 4,9gram H2SO4

c. 500 mL pelarutnya terdapat9,8 gram H2SO4

d. 500 mL larutannya terdapat0,2 mol H2SO4

e. 2 L larutannya terdapat 0,4mol H2SO4

2. Jika ke dalam 20 mL NaOH 0,5M ditambahkan air sebanyak 80mL maka konsentrasi larutanNaOH setelah pengenceranadalah ....a. 0,010 M d. 0,100 Mb. 0,025 M e. 0,250 Mc. 0,050 M

3. 500 mL larutan CaCl2 0,3 Mditambahkan 100 mL air makakonsentrasi ion Cl- setelahdiencerkan adalah ....a. 0,2 M d. 0,5 Mb. 0,3 M e. 0,6 Mc. 0,4 M

4. Untuk memperoleh konsentrasiCl- = 0,1 M maka larutan 250mL FeCl3 0,2 M harusdiencerkan sampai volumemenjadi ....a. 500 mL d. 1250 mLb. 750 mL e. 1500 mLc. 1000 mL

5. Untuk mengubah 40 mLlarutan HCl 6 M menjadilarutan HCl 5 M diperlukantambahan air sebanyak ....a. 9 mL d. 6 mLb. 8 mL e. 5 mLc. 7 mL

6. Reaksi: 2A + B → CKonsentrasi awal zat A = 0,6mol/L setelah bereaksi denganzat B selama 30 detik, konsen-trasinya tinggal 0,2 mol/L.Ungkapan laju reaksi di bawahini yang benar adalah ....

a.

b.

c.

d.

e.

7. Dari beberapa faktor berikut1. ukuran partikel2. warna partikel3. jumlah partikel4. suhu5. bentuk partikel6. katalisFaktor-faktor yang dapat mem-pengaruhi laju reaksi adalah ....a. 1, 2, 4, dan 6b. 2, 3, 4, dan 5c. 1, 2, 3, dan 6d. 1, 3, 4, dan 6e. 1, 3, 5, dan 6

VC = 0 6

30,

mol/L.detik

VA = 2 0 6

30 x

mol/L.detik,

VA = 2 0 6 0 2

30( , – , )

mol/L.det.

VB = +0 6 0 2

30, ,

mol/L.detik

VB = 0 6 0 2

30, – ,

mol/L.detik

KIMIA XI SMA868. Di antara reaksi berikut yang

mempengaruhi laju reaksi pa-ling cepat adalah ....a. 2 gram batang Mg dengan

larutan HCl 0,001 Mb. 2 gram batang Mg dengan

larutan HCl 0,01 Mc. 2 gram serbuk Mg dengan

larutan HCl 0,001 Md. 2 gram serbuk Mg dengan

larutan HCl 0,01 Me. 2 gram serbuk Mg dengan

larutan HCl 0,1 M9. Gas A dan gas B bereaksi

menurut persamaanA(g) + B(g) → AB(g)

Jika pada suhu tetap volum gastersebut diperkecil 1⁄2 darivolum semula maka laju reaksimenjadi ....a. 1⁄4 kali semula

b. 1⁄8 kali semulac. 4 kali semulad. 8 kali semulae. tetap

10. Untuk reaksi A + B → AB diper-oleh data sebagai berikut.- Jika konsentrasi A dinaikkan

dua kali pada konsentrasi Btetap, laju reaksi menjadi duakali lebih besar

- Jika konsentrasi A dan Bmasing-masing dinaikkandua kali, laju reaksi menjadidelapan kali lebih besar.

Maka, persamaan laju reaksiadalah ....a. k [A] [B]2 d. k [A]2 [B]2

b. k [A] [B] e. k [A] [B]3

c. k [A]2 [B]

11. Suatu reaksi A + B →→ hasil, lajureaksi A dan B dapat digam-barkan pada grafik berikut.

Oleh karena itu, orde reaksidari reaksi tersebut adalah ....a. 1 d. 4b. 2 e. 5c. 3

12. Gas Nitrogen oksida (NO)bereaksi dengan gas Klorin(Cl2) menurut persamaan:2NO(g) + Cl2(g) ⎯→ 2NOCl(g)

Laju reaksi dari persamaantersebut adalah V = k [NO]2

[Cl2]. Jika pada suhu tetapkonsentrasi gas NO2 diperkecil 2kali, sedangkan konsentrasi gasCl2 tetap, maka laju reaksi men-jadi ....a. 1⁄2 kali semula

b. 1⁄4 kali semula

c. 1⁄8 kali semulad. 2 kali semulae. 4 kali semula

V

(B)

V

(A)

KIMIA XI SMA 8713. Diketahui suatu reaksi:

2NO2(g) + Br2(g) ⎯→ 2NOBr(g)

Dari hasil percobaan diperolehdata sebagai berikut

Persamaan laju reaksinyaadalah ....a. V = k [A] [B]b. V = k [A]2 [B]c. V = k [A] [B]2

d. V = k [A]2 [B]2

e. V = k [A] [B]3

14. Pada reaksi: 2NO(g) + 2H2(g)

⎯→ N2(g) + 2H2O(g) diperolehdata sebagai berikut.

Orde reaksi untuk reaksi ter-sebut adalah ....a. 1 d. 4b. 2 e. 5c. 3

15. Satuan tetapan laju reaksiuntuk orde 2 adalah ....a. detik-1

b. mol liter-1 detik-1

c. mol-1 liter detik-1

d. mol-1

e. mol liter-1

16. Dari eksperimen dapat dike-tahui bahwa persamaan lajureaksi untuk reaksi: 2H2(g) +2NO(g) ⎯→ 2H2O(g) + N2(g)

adalah V = k [H2]x [NO]y

Bila diketahui mekanismereaksinya sebagai berikut.2NO(g) + H2(g) ⎯→ N2O(g) +H2O(g) (lambat)

N2O(g) + H2(g) ⎯→ H2O(g) +N2(g) (cepat)

maka harga x dan y masing-masing adalah ....a. 2 dan 1b. 1 dan 2c. 1 dan 1d. 2 dan 2e. 1 dan 0

17. Laju reaksi dari suatu reaksi ter-tentu bertambah menjadi duakali lipat untuk tiap kenaikan10oC. Kecepatan reaksi pada suhu80oC dibanding 20oC adalah ....a. 128 kalib. 64 kalic. 32 kalid. 16 kalie. 8 kali

18. Tiap kenaikan 10oC laju reaksi zatakan naik dua kali semula. Jikapada suhu 30oC reaksi tersebutberlangsung selama 4 menit makapada suhu 70oC reaksi tersebutakan berlangsung selama ....a. 1⁄4 menit

b. 1⁄2 menitc. 1 menitd. 2 menite. 4 menit

Perc. [NO] M [H2] MLaju reaksi

(M/det)

1 0,3 0,1 3,2

2 0,3 0,3 9,6

3 0,2 0,5 1,0

4 0,4 0,5 4,0

Perc.Kons awal (M) Laju reaksi

A B awal (M/det)

1 0,1 0,05 0,001

2 0,02 0,2 0,032

3 0,1 0,15 0,027

KIMIA XI SMA88

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini!

1. Tentukan molaritas larutan berikut!a. 500 mL larutan yang mengandung 1,71 gram C12H22O11

b. 200 mL larutan yang mengandung 1,8 gram CH3COOH

c. 250 mL larutan CuSO4 0,1 M + 250 mL air

d. 100 mL larutan CaCO3 0,2 M + 400 mL air

e. 100 mL larutan HCl 0,1 M + 150 mL larutan HCl 0,2 Mf. 200 mL larutan KOH 1 M + 50 mL larutan KOH 2 Mg. H2SO4 98%, massa jenis H2SO4 = 1,8 g/mL

h. HCl 37%, massa jenis HCl = 1,12 g/mL2. a. Agar diperoleh larutan NaOH 0,01 M, berapa mL air yang harus

ditambahkan ke dalam 200 mL NaOH 0,05 M?b. Agar diperoleh larutan CH3COOH 0,1 M, berapa mL CH3COOH 2

M yang harus ditambahkan ke dalam 100 ml air?c. Bila ingin membuat larutan 500 ml H2SO4 1 M, berapa mL H2SO4

pekat dengan kadar 98% massa (massa jenis = 1,85 g/cm3) harusdilarutkan ke dalam air?

19. Kenaikan suhu akan memper-cepat laju reaksi karena ....a. kenaikan suhu akan me-

naikkan energi pengaktifanzat yang bereaksi

b. kenaikan suhu akan mem-perbesar zat yang bereaksi

c. kenaikan suhu akan mem-perbesar energi kinetikmolekul zat yang bereaksi

d. kenaikan suhu akan mem-perbesar tekanan

e. kenaikan suhu akan mem-perbesar luas permukaan

20. Energi aktivasi adalah ....a. energi minimum yang harus

dimiliki molekul-molekulagar tumbukan menghasil-kan reaksi

b. energi maksimum yangharus dimiliki molekul-molekul agar tumbukanmenghasilkan reaksi

c. penjumlahan antara energikompleks teraktivasi danenergi pereaksi

d. energi kinetik molekul-molekul gas yang bereaksi

e. energi yang diperlukanuntuk menghasilkan produk

KIMIA XI SMA 893. Sebanyak 6 gram urea (CO(NH2)2) dilarutkan dalam air sampai volume

larutan menjadi 200 mLa. Tentukan molaritas larutan tersebut!b. Jika larutan tersebut diambil 50 mL dan dipindahkan ke dalam gelas

kimia lain, berapakah molaritas larutan dalam gelas kimia tersebut?c. Berapa gram urea yang terdapat dalam 50 mL larutan tersebut?d. Berapa mL air yang harus ditambahkan ke dalam 100 mL larutan

tersebut sehingga konsentrasinya menjadi 0,1 M?4. Jelaskan apakah yang dimaksud:

a. laju reaksib. katalisatorc. autokatalisd. energi aktivasi

5. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dan jelaskan!6. Reaksi: 2N2O5(g) ⎯→ 4NO2(g) + O2(g)

Data percobaan

Dari data di atas tentukan laju reaksi N2O5, NO2, dan O2!

7. Reaksi:

3I-(aq) + H3AsO3(aq) + 2H+

(aq) ⎯→ I3-(aq) + H3AsO3(aq) + H2O(l)

Jika laju reaksi I- = 4,8 . 10-4 M/det berapakah laju reaksi I3-?

8. Reaksi: 2H2O2(aq) ⎯→ 2H2O(l) + O2(g)

Reaksi di atas adalah reaksi orde satu, tetapan laju reaksinya diukur padasuhu 20oC adalah 1,8 . 10-5 det-1 dan konsentrasi H2O2 awal adalah 0,3 M.a. Berapakah konsentrai H2O2 setelah 4 jam?b. Berapa jam waktu yang diperlukan supaya konsentrasi H2O2 men-

jadi 0,12 M?

No.Waktu Konsentrasi (M)(detik) N2O5 NO2 O2

1. 0 0,0200 0 02. 100 0,0169 0,0063 0,00163. 200 0,0142 0,0115 0,00294. 300 0,0120 0,0160 0,00405. 400 0,0101 0,0197 0,00496. 500 0,0080 0,0229 0,00577. 600 0,0072 0,0256 0,00648. 700 0,0061 0,0278 0,0070

KIMIA XI SMA909. Diketahui reaksi:

BrO3-(aq) + 5Br-

(aq) + 6H+(aq) ⎯→ 3Br2(aq) + 3H2O(l)

Persamaan laju reaksi adalah V = k [BrO3-] [Br-] [H+]2

a. Berapakah orde reaksi totalnya?b. Tentukan satuan tetapan laju reaksinya!c. Bila konsentrasi BrO3

-, Br-, dan H+ masing-masing diperbesar 2 kali,bagaimana laju reaksinya?

d. Bila konsentrasi BrO3- diperbesar dua kali sedang konsentrasi Br-

dan H+ tetap, bagaimanakah laju reaksinya?

10. Reaksi: NH4+

(aq) + NO2-(aq) ⎯→ N2(g) + 2H2O(l)

Data percobaan

a. Tentukan orde reaksi NH4+!

b. Tentukan orde reaksi NO2-!

c. Tentukan rumus laju reaksinya!d. Tentukan harga tetapan laju reaksi dan satuannya!

e. Tentukan laju reaksi bila [NH4+] = 0,5 M dan [NO2

-] = 0,3 M!

11. Diketahui reaksi: A + B + C ⎯→ hasilData percobaan

a. Tentukan rumus laju reaksinya!b. Tentukan harga tetapan laju reaksinya!c. Gambarlah grafik laju reaksi terhadap konsentrasi A, B, dan C!

No. [A] M [B] M [C] M Waktu (detik)

1. 0,1 0,03 0,1 962. 0,1 0,03 0,4 243. 0,1 0,06 0,4 64. 0,2 0,02 0,3 725. 0,4 0,02 0,3 73

No. [NH4+] M [NO2

-] M Laju reaksi (M/det)

1 0,24 0,1 7,2 . 10-6

2 0,12 0,1 3,6 . 10-6

3 0,12 0,15 5,4 . 10-6

KIMIA XI SMA 9112. Suatu reaksi berlangsung 3 kali lebih cepat setiap temperatur dinaikkan

20oC. Jika laju reaksi pada temperatur 20oC adalah 2 M/det, berapakahlaju reaksi pada suhu 80oC?

13. Pada temperatur 30oC reaksi berlangsung selama 36 menit. Berapakahwaktu reaksi yang diperlukan pada suhu 70oC jika diketahui setiapkenaikan temperatur 10oC reaksi menjadi dua kali laju reaksi mula-mula?

14. Data percobaan

Dari data di atas tentukan laju reaksi pada suhu 70oC!15. Diketahui mekanisme reaksi:

Tahap 1 H2O2(aq) + I-(aq) ⎯→ H2O(l) + IO-

(aq) (lambat)

Tahap 2 H2O2(aq) + I-(aq) ⎯→ H2O(l) + O2(aq) + I-

(aq) (cepat)

2H2O2(aq ⎯→ 2H2O(l) + O2(aq)

Tentukan rumus laju reaksinya!

No. Temperatur (oC) Laju reaksi (M/det)

1. 25 5 . 10-3

2. 40 1,5 . 10-2

3. 70 x

4. 85 4,05 . 10-1