PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: LAJU REAKSI 2
KELOMPOK KOMPETENSI D
62
Gambar 3.6 a Grafik reaksi batu pualam bongkahan dengan HCl. b Grafik reaksi batu
pualam serbuk dengan HCl
sumber: Michael and Guy, 1997
Pada grafik di atas, gas yang terbentuk sebanyak 40 mL. Pada reaksi antara larutan asam dengan batu pualam, serbuk seluruh gas terbentuk dalam waktu
1,5 menit, sedangkan pada reaksi asam klorida dengan bongkahan batu pualam gas terbentuk setelah 5,5 menit, berarti semakin luas permukaan pualam, reaksi
semakin cepat. Bagaimana luas permukaan sentuhan dapat mempengaruhi laju reaksi?
Perhatikan diagram reaksi antara logam magnesium dengan larutan asam
seperti asam klorida dengan reaksi: Mg s + 2 H
+
aq
Mg
2+
aq + H
2
g
Gambar 3.7 Tumbukan antara ion hidrogen dengan logam
magnesium
A. Ion hidrogen dapat menumbuk lapisan logam magnesium di bagian luar tetapi
tidak dapat menumbuk lapisan logam magnesium di bagian dalam
B. Jika logam
magnesium dipecahkan
menjadi beberapa bagian, maka ion hidrogen yang menumbuk lapisan atom
magnesium akan lebih banyak
d. Pengaruh Katalis
Di laboratorium pengaruh katalis terhadap laju reaksi dapat ditunjukkan dibuktikan dengan berbagai percobaan. Di antaranya pengaruh katalis pada
penguraian H
2
O
2
seperti pada gambar berikut.
waktu
Waktumenit Reaksi berakhir setelah
5,5 menit Laju pada awal
reaksi Volum gas cm
3
Reaksi berakhir setelah
Volum gas cm
3
Laju pada awal reaksi
W a
A
B
B
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: LAJU REAKSI 2
KELOMPOK KOMPETENSI D
63
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA
Gambar 3.8 Kerja katalis oksida logam transisi pada penguraian H
2
O
2
Sumber: Davis, Peck, et al., 2010
Larutan H
2
O
2
30 pada suhu kamar dengan perlahan terurai menjadi H
2
O dan O
2
. Jika pada larutan H
2
O
2
ditambahkan sedikit oksida logam transisi senyawa ini merupakan katalis reaksi penguraian H
2
O
2
, reaksi berlangsung cepat dan panas dari reaksi eksoterm mendidihkan air sampai menghasilkan uap. Setelah
bereaksi senyawa oksida logam transisi akan nampak kembali. Ini menunjukkan bahwa katalis tidak ikut bereaksi tetapi hanya mempercepat laju reaksi.
Berdasarkan percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa katalis adalah zat yang dapat mempercepat suatu reaksi tanpa ikut bereaksi secara permanen.
2. Hukum Laju, Orde Reaksi dan Mekanisme Reaksi Pada umumnya hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi zat-zat pereaksi
hanya diturunkan dari data eksperimen. Persamaan laju reaksi dirumuskan sebagai perkalian konsentrasi zat-zat pereaksi dipangkatkan suatu bilangan dan
dikalikan suatu konstanta laju reaksi. Bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrasi zat pereaksi dengan laju reaksi disebut orde reaksi. Untuk
reaksi aA + bB
cC + dD, persamaan laju reaksi ditulis: r = k[A]
m
[B]
n
dengan keterangan: r
= laju reaksi k = tetapan atau konstanta laju
[A] = konsentrasi zat A dalam mol per liter dalam cairan atau tekanan
dalam gas [B] = konsentrasi zat B dalam mol
per liter dalam cairan atau tekanan dalam gas
m = orde reaksi terhadap zat A n = orde reaksi terhadap zat B
Persamaan ini disebut hukum laju rate law, persamaan yang menghubungan laju reaksi dengan konstanta laju dan konsentrasi reaktan. Beberapa contoh
PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: LAJU REAKSI 2
KELOMPOK KOMPETENSI D
64
reaksi dan hukum laju reaksi yang diperoleh dari hasil eksperimen dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Contoh beberapa reaksi dan rumus laju reaksinya Reaksi
Hukum Laju Reaksi dari eksperimen
2H
2
g + 2NOg
2H
2
Og + N
2
g r = k[H
2
].[NO]
2
H
2
g + I
2
g
2HIg r = k[H
2
].[I
2
] 3NOg
N
2
Og + NO
2
g r = k[NO]
2
2H
2
O
2
aq
2H
2
Ol + O
2
g r = .[H
2
O
2
]
2
2NO
2
g + F
2
g
2NO
2
Fg r = k[NO
2
][F
2
] Orde reaksi dapat ditentukan dari persamaan laju reaksi. Misalnya, pada reaksi
2H
2
g + 2NOg 2H
2
Ol + O
2
g dengan persamaan laju reaksi r = k[H
2
][NO]
2.
Orde reaksi terhadap H
2
= orde 1, orde reaksi terhadap NO = orde 2, dan orde reaksi total adalah tiga. Konstanta
laju reaksi bergantung pada jenis reaksi dan temperatur, artinya bila temperatur berubah, maka nilai k juga berubah.
a. Penentuan Hukum Laju Reaksi dari Data Hasil Eksperimen
Reaksi kimia ada yang emlibatkan satu reaktan da pula yang melibatkan lebih reaktan. Jika suatu reaksi hanya melibatkan satu reaktan, hukum laju dapat
dengan mudah ditentukan dengan mengukur laju reaksi awal reaksi sebagai fungsi konsentrasi reakstan. Contoh, laju reaksi menjadi dua kali lipat jika
konsentrasi reaksan dikalikan dua, dan orde reaksi reakstan adalah satu. Jika laju reaksi menjadi empat kali jika konsentrasi reaktan menjadi dua kali lipat, orde
reaksi adalah orde ke dua. Jika reaksi melibatkan lebih dari satu reakstan maka penentuan hukum laju diukur dari ketergantungan laju reaksi terhadap
konsentrasi masing-masing reaktan satu persatu. Contoh penentuan orde reaksi dan persamaan laju adalah sebagai berikut.
