Laju Reaksi

Setelah proses pembelajaran selesai siswa dapat:

1.    Menentukan konsentrasi sebagai faktor laju reaksi melalui simulasi komputer.

2.    Menentukan luas permukaan sebagai faktor laju reaksi melalui simulasi komputer.

3.    Menjelaskan suhu sebagai faktor laju reaksi melalui simulasi komputer..

4.    Menentukan katalis sebagai faktor laju reaksi melalui simulasi komputer.

5.    Siswa dapat menentukan grafik dari data simulasi komputer tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.

6.    Siswa dapat menjelaskan grafik dari data simulasi komputer tentang factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.

PENGANTAR MATERI

GAMBAR

               Makanan  yang dimasukkan                 lemari es  mejadi lebih awet.

Larutan teh biasanya dibuat dalam air panas, karena jika dibuat dalam air dingin, maka sari teh tidak dapat atau sukar larut dalam air. Pengadukan gula ketika membuat teh manis bertujuan agar gula cepat larut. Penyimpanan makanan dalam lemari es atau frezeer bertujuan agar reaksi berjalan lambat atau bahkan berhenti. Makanan yang ditaruh di dalam lemari es mengakibatkan reaksi pembusukan menjadi berjalan lambat sehingga makanan dapat lebih awet.

Reaksi kimia dapat dipercepat atau diperlambat dengan cara memberi perlakuan tertentu. Beberapa perlakuan yang dapat mempengaruhi kecepatan terjadinya reaksi dinamakan faktorfaktor yang berpengaruh terhadap laju reaksi. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya reaksi.     

B. 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:

Bagan .Faktor yang mempengaruhi Laju Reaksi

1. PENGARUH KONSENTRASI  

Perhatikan gambar berikut:

Gambar 1. reaksi pita Mg dengan HCl

Berdasarkan gambar diatas, dapat dilihat bahwa:

-          Larutan HCl mempunyai berbagai konsentrasi yaitu ….. (1) HCl 1M, (2) HCl 2M dan (3) HCl 3M.

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

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

Table.1 hasil percobaan reaksi Mg dengan HCl

Dari

Dari data hasil percobaan yang ada pada gambar dan tabel.1 maka dapat diketahui bahwa:

-          Semakin tinggi konsentrasi HCl, membuat Mg habis bereaksi dan waktu yang diperlukan semakin kecil.

-          Makin besar konsentrasi, laju reaksi makin cepat.

Konsentrasi Pereaksi

Pada gambar (a), konsentrasi HCl sebesar 1M dan pada gambar (b), konsentrasi HCl sebesar 0,5M. Pada gambar (a), laju reaksi lebih cepat dibandingkan pada gambar (b) karena pada (a), konsentrasi HCl lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan pada grafik di bawah yang merupakan perbandingan laju reaksi antara pita Magnesium dengan (A) HCl 1M dan (B) HCl 0,5M.

P

PENGARUH LUAS PERMUKAAN

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)

Waktu reaksi dari masing-masing percobaan adalah seperti pada table.2 berikut:

B

Berdasarkan data dari table.2, dapat disimpulkan sebagai berikut:

-          Makin luas permukaan bidang sentuh, makin cepat laju reaksinya

Berdasarkan grafik tersebut, reaksi yang melibatkan massa suatu zat, laju reaksinya dipengaruhi luas permukaan bidang sentuh reaktannya. Semakin luas permukaan bidang sentuh reaktannya, waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin cepat, berarti laju reaksi semakin cepat.

PENGARUH TEMPERATUR/SUHU

Pengaruh temperature/suhu 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

Perhatikan gambar percobaan berikut ini:

Gambar 3. percobaan reaksi Na₂S₂O₃dan HCl

Pada gambar 3 diatas, larutan HCl 2M direaksikan dengan larutan Na₂S₂O₃ 0.2M pada suhu yang berbeda yaitu (27°C),(37°C) dan(47°C). 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)

Dari percobaan didapatkan data sebagai berikut;

Table.3 laju reaksi Na₂S₂O₃ dan HCl

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

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa:

-          Makin tinggi temperatur pereaksi, makin cepat laju reaksinya.

Pada  grafik diatas percobaan pertama dilakukan dengan suhu tinggi . Ternyata, reaksi berjalan cepat. Artinya, waktu yang diperlukan untuk membentuk produk sedikit. Sebaliknnya, percobaan yang berlangsung pada suhu rendah, memerlukan waktu lebih lama untuk membentuk produk. Hal ini dikarenakan partikel reaktan tidak mempunyai energi kinetik yang cukup untuk memungkinkan terjadinya tumbukan, sehingga energinya tidak cukup untuk membentuk produk lebih banyak

Dalam praktiknya, kenaikan laju reaksi karena pengaruh kenaikan suhu untuk setiap zat berbeda. Pada umumnya, setiap kenaikan suhu 10⁰C, laju reaksi naik 2 kali lebih besar dari semula. Sehingga laju reaksinya dapat dirumuskan  

Sedangkan untuk membandingkan lama reaksi pada T2 dan T1 adalah sebagai berikut:

C

Contoh soal:

Suatu reaksi berlangsung pada suhu 30 derajat Celsius. Bila pada setiap kenaikan 10^oC kecepatan laju reaksinya meningkat 2 kali, jika dibandingkan dengan kecepatan laju reaksi pada suhu 60 ^oC maka kecepatan reaksi akan meningkat sebanyak berapa kali?

Jawab:

 

 

 

PE

PENGARUH KATALIS  

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

2H₂O_2(l) → 2 H₂O_2(l) + O_2(l)

Larutan H2O2 5% masing-masing 50 ml dimasukkan kedalam tiga gelas kimia.

Gambar 4. Percobaan penguraian (H₂O₂)

Dari gambar diatas, dapat dilihat bahwa:

-          Pada tabung I terjadi penguraian (H₂O₂)  yang ditandai dengan timbulnya sedikit gelembung.

-          Pada tabung II H₂O₂ditambah dengan NaCl 0.1M, tetapi tidak mempengaruhi proses penguraian H₂O₂ karena gelembung yang timbul tetap sedikit.

-          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:

-           Pereaksi yang merupakan katalis adalah FeCl₃

-           Pereaksi yang bukan merupakan katalis adalah NaCl

-          Pada suhu kamar, reaksi itu berlangsung sangat lambat,sehingga praktis tidak teramati. Namun, reaksi itu berlangsung sangat lambat, sehingga praktis tidak teramati. Namun, reaksi akan berlangsung hebat jika larutan  FeCl₃ditambahkan. Larutan FeCl₃ (berwarna kuning jingga), mula – mula mengubah warna campuran menjadi cokelat tetapi tetapi pada akhir reaksi kembali berwarna kuning jingga. Hal ini menunjukkan bahwa FeCl₃ tidak dikonsumsi dalam reaksi tersebut.

Katalis adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi, tetapi tidak mengalami perubahan kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh kembali. Katalis mempercepat reaksi dengan cara menurunkan harga energi aktivasi (Ea). Katalisis adalah peristiwa peningkatan laju reaksi sebagai akibat penambahan suatu katalis. Meskipun katalis menurunkan energi aktivasi reaksi, tetapi ia tidak mempengaruhi perbedaan energi antara produk dan pereaksi. Dengan kata lain, penggunaan katalis tidak akan mengubah entalpi reaksi