Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta
KINETIKA KIM IA zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQ
Oleh:
Susila Kristianingrum zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFE
"Workshop Guru Bida ng Studi Kimia "
Sidoa rjo,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
23-24 Mei 2003
..
KINETlKA zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFED
K IM IA zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJI
O leb : Susila Kr istia ningr um
1.
Pengertian
Laju Reaksi
Kinetika kimia mempelajari laju berlangsungnya reaksi kimia dan energi
yang berhubungan dengan proses tersebut, serta mekanisme berlangsungnya reaksi.
Mekanisme reaksi adalah serangkaian reaksi tahap demi tahap yang terjadi berturutturut se1ama proses perubahan reaktan menjadi produk, atau urutan langkah-Iangkah
reaksi menuju tersusunnya reaksi total. Laju reaksi merupakan laju pengurangan
reaktan tiap satuan waktu, atau laju pembentukan produk tiap satuan waktu.
Secara umum, bila A ~ B, maka laju reaksi (V) dapat dinyatakan dengan
rumus:zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
v
=
-d fA ]
dt
2.
Faktor-faktor
a.
atau v = +d [B]
dt
yang Mempengaruhi
Laju Reaksi
Sifa t da n Kea da a n Za t
Dalam reaksi kimia terjadi pemutusan dan pembentukan ikatan, dimana jenis
ikatan yang dimiliki oleh rea-ban dapat mempengaruhi laju reaksi. Selain itu,
luas permukaan zat-zat yang bereaksi sangat berpengaruh terhadap laju reaksi,
sehingga suatu zar dalam benruk serbuk dan bongkahan/kepingan akan memiliki
laju reaksi yang berbeda.
b.
Konsentr a si
Makin besar konsentrasi zat reaktan berarti besar kemungkinan terjadinya
tumbukan yang efektif, sehingga laju reaksinya akan semakin cepat. Tumbukan
yang efektif adalah tumbukan antar molekul yang menghasilkan reaksi, dan
hanya dapar terjadi hila molekul yang, bertumbukan tersebut memiliki energi
aktivasi yang cukup. Energi aktivasi adalah energi minimum yang hanls
dimiliki molekul agar tumbukannya menghasilkan reaksi.
c.
Temper a tur
Menaikkan suhu berarti menambahkan energi, sehingga energi kinetik molekulmolekul akan meningkat. Akibatnya molekul-molekul yang bereaksi menjadi
lebih aktif mengadakan
turnbukan. Dengan
kata lain, kenaikan suhu
menyebabkan gerakan molekul makin cepat sehingga kemungkinan tumbukan
yang efektif makin banyak terjadi.
d.
Ka ta lisa tor
Katalisator adalah zat yang mempercepat reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.
Adanya katalis akan menurunkan energi aktivasi (Ea) dari suatu reaksi,
sehingga lebih mudah dilampaui oleh molekul-molekul reaktan akibatnya It;aKsi
menjadi lebih cepat.
La ; u Rea ksi
1
3.
Hukum Laju
Hukum laju menunjukkan hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan.
Dalam penurunan hukum laju dikenal istilah orde 'reaksi atau tingkat reaksi, yaitu
bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrasi zat dengan laju reaksi.
Harga ·orde reaksi hanya dapat ditentukan melalui eksperimen,· sedangkan tahap
penentu laju reaksi adalah reaksi yang paling lambat.
o
Reaksi Orde nol
Hukum laju : v = k [A]O
Melalui penuruanan dari persamaan pengertian laju reaksi pada zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTS
B 1 diperoleh
rumus:
Ao - At = k.t
o
Reaksi Orde Satu
Hukum laju: V = k [A]
Melalui penuruanan dari persamaan pengertian laju reaksi pada B 1 diperoleh
IU1llUS:
In Ao/At = k.t
t1l2
=
I
o
Reaksi Orde Dua
Hukum Laju : V = k [Al2
Melalui penuruanan dari persamaan
rumus:
0,693
k
pengertian laju reaksi pada B 1 diperoleh
tl!2 =
_1_.
Aok
4.
Penentuan Orde Reaksi
Harga orde reaksi dapat bernilai 0, 1, 2, atau 3, bahkan dapat bernilai peeahan yang
sederhana.
Langkah-langkah
penentuan
orde reaksi berdasarkan
pada data
eksperimen, yaitu sebagai berikut :
a. Dara eksperimen harus pada suhu tetap untuk mendapatkan harga k yang tetap
b. Orde reaksi dieari dengan membandingkan persamaan laju reaksi :
I
[::J ~
=[
l
[A2l J
[Ad
m
Harga k 1 = k2 dan konsentrasi yang sarna dapat dicoret. Dengan demikian
orde reaksi konsentrasi yang berubah dapat ditentukan.
5.
Penentuan Konstanta
Laju Reaksi
Dapat dilakukan dengan dua eara, yaitu :
2
a.
Dari Persamaan
Hukum Laju
Persamaan hukum laju dapat digunakan untuk menentukan harga k dengan
menggambar grafik In [A] versus t ,sehingga akan diperoleh zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSR
gr a dien atau (tg zyxwvutsrqponmlk
a), yaitu k dengan intersep ln A .
Misalnya untuk reaksi orde satu : In At = In Ao - k t. zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
..
...
tg a
intersep
b.
Dari Persamaan Arrhenius
Hubungan antara laju reaksi dengan temperatur
Arrhenius :
dinyatakan
dalam persamaan
In k = In A - Ea
RT
Dimana :
k = konstanta laju reaksi
A = konstanta Arrhenius (tergantung frekuensi tumbukan)
Etl = Energi Aktivasi
R = tetapan gas umum
T = temperatur rnutlak (oK)
Persamaan tersebut digambarkan dalam grafik sebagai berikut :
Intersep = In A
In k
gradien
=
(-EaJR)
Untuk daerah temperatur yang tidak terlalu lebar, berlaku hubungan
In
kz
k,
6.
= E, (T 2
-
:
T 1)
R TIT2
Energi Aktivasi
Suatu reaksi terjadi bila energi tumbukan antara molekul-molekul
reaktan
melampaui energi pengaktifan (energi minimum yang harus dimiliki molekul agar
tumbukannya menghasilkan
reaksi) dan orientasi moiekul-molekul
harus sesuai
untuk terjadinya reaksi.
7.
Teori Laju Reaksi
a.
Teor i Tumbuka n
Reaksi terjadi karena adanya molekul-molekul yang saling bertumbukan secara
efektif, yaitu
tumbukan
antar molekul yang orientasinya
sesuai dan
rnemungkinkan untuk menghasilkan produk
La ju Rea ksi
3
b. zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Teor i Kea da a n Tr a nsisi zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
B ila terjadi tum bukan antar m olekul reaktan akan diperoleh suatu keadaan
transisiiantara (intennediet) yang m em punyai energi sangat tinggi, sehingga
m enyebabkan m olekul yang m enghasilkan kom pleks teraktivasi. K om pleks ini
tidak stabil dan dengan segera berubah m enjadi produk.
La ju Rea ks;
4
KONSENTRASI
DAN LAJlT REAKSI
A. Tujuan Percobaan
1. Membandingkan
waktu yang diperlukan untuk terbentuknya endapan bila
ion Na2S203 dengan konsentrasi yang berbeda ditarnbahkan ion hidrogen
dengan konsentrasi sarnazyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
B.
2.
Menggarnbar grafik waktu versus volume ion tiosulfat
3.
Menentukan hubungan antara laj u reaksi dan konsentrasi ion tiosulfat
Dasar Teori
Kecepatan reaksi dan suatu reaksi tergantung pada jumlah tabrakan
antara molekul-molekul pereaksi yang terjadi tiap satuan waktu. Makin besar
jumlah tabrakan ini, maka semakin besar pula kecepatan
reaksi. Salah satu
cara untuk memperbesar jumlah tabrakan ialah dengan menaikkan jumlah
molekul persatuan volume, sehingga kemungkinan
molekul-molekul
mernberikan
akan bertambah
hubungan
antara
besar pula. Ungkapan
kecepatan
temperatur tetap di sebut Hukum Kecepatan
Bagi
reaksi
elementer,
lurus dengan konsentrasi zat-zat
jenis
hukum
kecepatan
reaksi
reaksinya
dan
matematik
yang
konsentrasi
pada
Reaksi.
kecepatan
berbanding
ini,
terjadinya tabrakan antra
reaksi
pada
setiap
waktu
pereaksi pada saat itu. Reaksi
dapat
langsung
diturunkan
dari
persamaan stokiometri.
Contoh untuk reaksi :
C+D
A+B
Merupakan reaksi elementer, rnaka hukum kecepatan reaksinya adalah:
V = [A] [B] atau v = k [A] [B ]
dengan
k ialah tetapan yang disebut tetapan kecepatan
reaksi. Harga k
tergantung pada jenis reaksi, pada satuan waktu yang dipakai dan temperatur
tertentu.
Sedangkan bagi reaksi yang bukan merupakan
reaksi elementer,
seperti reaksi yang berjalan lebih dan satu tahap atau reaksi yang tidak
berkesudahan,
hukum
kecepatan
reaksi
dan
orde
reaksi
hanya
dapat
ditentukan dari data eksperimen.
Ion tiosulfat,
S2032- (aq), terdekomposisi
dengan adanya ion
hidrogen H+ (aq), mengikuti reaksi berikut :zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONM
La ju Rea ksi
5
S2032- (aq)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
+ 2 zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
W (aq) ~ S (s) + H 2 S03 (aq)
Saat terbentuknya
sehingga
tidak
menentukan
tembus
sulfur, menyebabkan
cahaya.
Fenomena
ini
larutan
dapat
berwama
keruh
digunakan
untuk
kecepatan reaksi melalui percobaan dengan meletakkan kertas
yang telah diberi tanda silang di bawah larutan tersebut. Bilapengamatan
reaksi dirnulai tepat pada saat Iarutan ion hidrogen ditambahkan
laju
ke dalam
Iarutan tiosulfat, rnaka akan diperoleh data kecepatan reaksi yang baik.
c.
Alat dan Bahan
Alat -alat :
o
Kertas grafik
o
Spidol hitam
o
Empat buah erlenmeyer 125 rn1
o
Stop watch
o
Pipet gondok 10 ml dan 20 rnl
Bahan Kimia :
D.
o
150 mllamtanNa2S203-5
o
50 mllarutan
o
Akuades
H 2 0 0,161 M
HCI 1 M
Prosedur Kerja
1. Berilah label A, B, C dan D berturut-turut pada tiap-tiap erlenmeyer
2_
AmbiI selernbar kertas putih dan berilah tanda silang tepat ditengahnya.
Gunakan tanda silang yang sarna untuk sernua percobaan.
3. Ke dalarn erlenmeyer A, tambahkan
10 ml larutan Na2S203 dan 30 ml
akuades, kocok perlahan supaya hornogen
4.
Ke dalam erlenmeyer B, tambahkan 20 ml larutan Na2S203 dan 20 ml
akuades.
5. Ke dalam erlenmeyer C, tambahkan 30 ml larutan Na2S203 dan 10 ml
akuades,
6.
Ke dalam erlenmeyer D, tambahkan 40 mllarutan Na2S203 tanpa akuades
7. Letakkan erlenmeyer A diatas kertas bertanda silang dan tuangkan larutan
HCI 1 M dengan hati-hati
Tekan stop watch tepat pada saat larutan H(,l
dit1.langk3n dan henrikan tepar pada saar tanda silang tidak. nampak,
8.
Carat waktu yang diperlukan untuk langkah.diatas
La ju Rea ksi
~-,1·'\
pada tabeldata.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZ
6
9.
E.
Ulangi langkah kerja 8 untuk erlemneyer yang lain (B, C dan D).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZY
H asil P en gam atan
Analisis Data
Waktu (dalam detik)
Erlenmeyer A
Erlenmeyer B
Erlenmeyer C
Erlenmeyer D
Buatlah grafik waktu (detik) versus volume tiosulfat (ml). Waktu sebagai
sumbu x dan volume tiosulfat sebagi sumbu y.
F.
Pertanyaan/Tugas
1.
Jenis kurva apa yang diperoleh dari percobaan ini ? zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQP
2.
Melalui percobaan
ini apa yang dapat anda simpulkan
tentang laju
reaksi?
3.
Bagaimana laju reaksinya bila digunakan HCI dengan konsentrasi lebih
kecil (setengahnya) ? Mengapa ? zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
La ju Rea ks;
7
SUHU DAN LAJU REAKSI
A.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Tujuan Percobaan
Menyelidiki pengaruh suhu terhadap laju zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFED
reaksi
B.
Dasar Teori
Peningkatan
kecepatan
reaksi
selain
dengan
memperbesar
konsentrasi zat-zat yang bereaksi, dapat pula dengan menaikkan suhu reaksi.
Hal ini dikarenakan
molekul-molekul
dengan
adanya kenaikan
suhu, energi kinetik
dari
yang bereaksi akan bertambah. Dengan demikian molekul-
molekul tersebut akan bergerak dengan kecepatan lebih tinggi, sehingga akan
memperbesar jumlah tabrakan tiap satuan waktu yang mengakibatkan
reaksi
berjalan lebih cepat.
Suhu akan mempengaruhi
dengan tetapan kecepatan
volume
campuran
reaksi (k). Pengaruh terhadap
zat yang bereaksi
tetapan kecepatan
reaksi rclatif cukup besar. Secara matematik pengaruh suhu terhadap tetapan
kecepatan reaksi diberikan oleh suatu ungkapan empirik yang dikenal sebagai
persamaan Arhenius :
K = zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Ae-E*IR T
Dengan:
k = tetapan kecepatan reaksi
A = suatu tetapan
E* = energi pengaktifan reaksi
R = tetapan gas
T = suhu mutlak (K)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
c . Alat dan Bahan
Alat-alat :
o
Tabung reaksi 8 buah
o
Buret 2 buah
o
Gelas beker 150 ml
o
Stop watch
o
Kertas putih
o
Spidol hitam
o
Rak Tabung Reaksi
o
Termometer
o
Kertas Grafik
La ju Rea ksi
ico'c
dengan
skala 0,1 0zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQ
8_'
Bahan Kimia :
D.
o
Larutan natrium tiosulfat 0,15 M
o
Larutan asam klorida 3 M.
o
Akuades zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
P rosedur K erja
1. lsi buret dengan larutan HCI 3 M
2.
Ambil4 buah tabung reaksi dan berilah tanda dengan nomor 1,2,3 dan 4
3. Alirkan 4 ml HCI 3 M dari buret ke dalam masing-masing
keempat
tabung reaksi tersebut
4. Buatlah tanda silang pada sehe1ai kertas dengan spidol hitam
5.
Isilah buret yang lain dengan dengan larutan natrium tiosulfat 0,15 M
6.
Ambi14 buah tabung reaksi dan berilah tanda dengan huruf a, b, c, dan d
7.
Alirkan 4 mllarutan
natrium tiosulfat dari buret ke dalam masing-masing
keempat tabung reaksi tersebut
8. Letakkan semua (8) tabung reaksi ke dalam gelas beker yang berisi air
selama 5 menit dan catatlah suhu air
9.
Ambil tabung
reaksi a dan letakkan
di atas tanda silang, kemudian
tuangkan HCl pada tabung reaksi 1 ke dalam tabung reaksi a. lalankan
stop watch tepat pada saat HCl dituangkan
pada tabung
reaksi
dan
hentikan stop watch tepat pada saat tanda silang tidak terlihat dari atas.
10. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 10°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi b zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCB
dan 2
11. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 20°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi c dan 3
12. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 30°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi d dan 4 zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFE
La ;u Rea ksi
9
13. Catat hasil-hasil
pengamatan
dalam bentuk tabel pada lembar kerja.
Tunjukkan pengaruh suhu terhadap laju reaksi dengan membuat grafik
laju reaksi versus suhu (laju reaksi sebagai ordinat).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQP
E.
H asil P engam atan
Tanda
pasangan
tabung reaksi
a-I
.... _. ---_ ...
Laju reaksi
Waktu (detik)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
I
V= lit
Suhu percobaan
dalam °C
-_.... __.... _······r-···-
b-2
c-3
-·-
.. --·.--·.····.··.-·-----·--.····
----
.. -.~
.. -
-- .. --
---
.. --
.
d-4
1
i
F. Pertanyaan/Tugas
l.
Bagaimana pengaruh suhu atas laju reaksi yang anda pelajari ?
2. Apakah kurva laju reaksi versus suhu melalui titik asal koordinat ?
D aftar P ustaka
Alexander, M.J, 1976,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Chemistr y in the La bor a tor y, Brave Javavichlnc : Harcout
Herron, J.D., Frank, D.V., Sarquis, J.L., Sarquis. M., Schrader, C.L., and Kukla,
D.A., 1996, Chemistr y,
D.C. Heath and Company Lexington,
Massachusetts, Toronto, Ontario
Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H., 1980, Gener a l College Chemistr y,
Harper and Row, Publisher, Inc.
Suharto, dkk., 2000, Diktat Kimia Dasar II, F.MIP ~ Universitas Negeri
Yogyakarta
La ; u Rea ksi
10
•
.
OEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
Alamat:
Karangmalang,
Yogyakarta
55281, Telp. 5548203 (Dekan)586168
ALAM
Ps.219 Fax.0274-540713zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZY
SURAT TUGASzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
IIJIN zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDC
NO.913/J35.13/KP/2003
Dekan Fakultas Matematika dan IImu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta
memberikan tugas / ijin kepada :
Nama/NIP
NO.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. .;
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Sukirman, M.Pd I NIP 130340113
Marsigit, MA I NIP 131268114
Sugiyono,M.Pd I NIP 130795237
Djamilah BW, M.Si / NIP 131569335
Endang Listiyani, MS I NIP 131569343
Ratnawati, M.Sel NIP 131570325
Budiwati, M.Si I NIP 132049753
V.HinuhiIi, M.Si / NIP 131571722
Suratsih, M.Si I NIP 131569338
Satino, M.Si I NIP 132206568
Suhandoyo, MS IN IP 131569337
Susila K, M. Si I NIP 131872520
Retno A, M.Si / NIP 132208563
Heru Pratomo, M.Si I NIP 131411060
I Made Sukarna, M.Si / NIP 131576236
Suwardi, M.Si I NIP 132135230
Siti Sulastri, M.Si I NIP 130681034
Drs. Sumarna I NIP 131930140
Drs. Slamet, MT I NIP 130936810
Agus Purwanto, M.Se I NIP 132135229
Dr. Jumadi I NIP 130683941
Warsono, M.Si I NIP 132240453
Restu W, M.Si / NIP 132206557
Dedy Herdito, SE
Yayuk Purwanti, S.Pd
Pangkat / Gol.
Jabatan
Lektor Kepala
Pembina Tk. I / IV b
Lektor Kepala
Pembina I IV a
Lektor
Penata Tk. I / III d
Lektor
Penata I III e
Lektor
Penata I III e
Lektor
Penata I III e
Asisten Ahli
Penata Muda Tk. I / III b
Lektor
Penata Tk. I I III d
Lektor
Penata Tk. 1 / III d
Asisten Ahli
Penata Muda I III a
Lektor
Penata Tk. I / III d
Lektor
Penata / III e
Penata Muda / III a .
Asisten Ahli
. Lektor Kepala
Pembina I IV a
Lektor
Penata Tk. I IIII d
Asisten Ahl i
Penata Muda / III a
Lektor Kepala
Pembina I IV a
Penata Muda Tk. I / III b Asisten Ahli
Lektor
Penata Tk. I I III d
Asisten Ahli .
Penata Muda I III a
. Lektor Kepala
Pembina Tk. I / IV b
Penata Muda I III a
Asisten Ahli
Asisten Ahli
Penata Muda / III a
-
-
Keperluan
: Sebagai Peserta dalam Workshop MIP A
Tanggal
: 23 s.d 24 Mei 2003.
Tempat
: SfvlU N I Sidoarjo Jatim
Tembusan Yth:
1. Pembantu Dekan I
2. Kajurdik Matematika, Fisika, Kimia, Biologi
3. Kasubag Keu. dan Kepeg.
4. Yang bersangkutan
FMIPA
-
Oleh:
Susila Kristianingrum zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFE
"Workshop Guru Bida ng Studi Kimia "
Sidoa rjo,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
23-24 Mei 2003
..
KINETlKA zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFED
K IM IA zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJI
O leb : Susila Kr istia ningr um
1.
Pengertian
Laju Reaksi
Kinetika kimia mempelajari laju berlangsungnya reaksi kimia dan energi
yang berhubungan dengan proses tersebut, serta mekanisme berlangsungnya reaksi.
Mekanisme reaksi adalah serangkaian reaksi tahap demi tahap yang terjadi berturutturut se1ama proses perubahan reaktan menjadi produk, atau urutan langkah-Iangkah
reaksi menuju tersusunnya reaksi total. Laju reaksi merupakan laju pengurangan
reaktan tiap satuan waktu, atau laju pembentukan produk tiap satuan waktu.
Secara umum, bila A ~ B, maka laju reaksi (V) dapat dinyatakan dengan
rumus:zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
v
=
-d fA ]
dt
2.
Faktor-faktor
a.
atau v = +d [B]
dt
yang Mempengaruhi
Laju Reaksi
Sifa t da n Kea da a n Za t
Dalam reaksi kimia terjadi pemutusan dan pembentukan ikatan, dimana jenis
ikatan yang dimiliki oleh rea-ban dapat mempengaruhi laju reaksi. Selain itu,
luas permukaan zat-zat yang bereaksi sangat berpengaruh terhadap laju reaksi,
sehingga suatu zar dalam benruk serbuk dan bongkahan/kepingan akan memiliki
laju reaksi yang berbeda.
b.
Konsentr a si
Makin besar konsentrasi zat reaktan berarti besar kemungkinan terjadinya
tumbukan yang efektif, sehingga laju reaksinya akan semakin cepat. Tumbukan
yang efektif adalah tumbukan antar molekul yang menghasilkan reaksi, dan
hanya dapar terjadi hila molekul yang, bertumbukan tersebut memiliki energi
aktivasi yang cukup. Energi aktivasi adalah energi minimum yang hanls
dimiliki molekul agar tumbukannya menghasilkan reaksi.
c.
Temper a tur
Menaikkan suhu berarti menambahkan energi, sehingga energi kinetik molekulmolekul akan meningkat. Akibatnya molekul-molekul yang bereaksi menjadi
lebih aktif mengadakan
turnbukan. Dengan
kata lain, kenaikan suhu
menyebabkan gerakan molekul makin cepat sehingga kemungkinan tumbukan
yang efektif makin banyak terjadi.
d.
Ka ta lisa tor
Katalisator adalah zat yang mempercepat reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.
Adanya katalis akan menurunkan energi aktivasi (Ea) dari suatu reaksi,
sehingga lebih mudah dilampaui oleh molekul-molekul reaktan akibatnya It;aKsi
menjadi lebih cepat.
La ; u Rea ksi
1
3.
Hukum Laju
Hukum laju menunjukkan hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan.
Dalam penurunan hukum laju dikenal istilah orde 'reaksi atau tingkat reaksi, yaitu
bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrasi zat dengan laju reaksi.
Harga ·orde reaksi hanya dapat ditentukan melalui eksperimen,· sedangkan tahap
penentu laju reaksi adalah reaksi yang paling lambat.
o
Reaksi Orde nol
Hukum laju : v = k [A]O
Melalui penuruanan dari persamaan pengertian laju reaksi pada zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTS
B 1 diperoleh
rumus:
Ao - At = k.t
o
Reaksi Orde Satu
Hukum laju: V = k [A]
Melalui penuruanan dari persamaan pengertian laju reaksi pada B 1 diperoleh
IU1llUS:
In Ao/At = k.t
t1l2
=
I
o
Reaksi Orde Dua
Hukum Laju : V = k [Al2
Melalui penuruanan dari persamaan
rumus:
0,693
k
pengertian laju reaksi pada B 1 diperoleh
tl!2 =
_1_.
Aok
4.
Penentuan Orde Reaksi
Harga orde reaksi dapat bernilai 0, 1, 2, atau 3, bahkan dapat bernilai peeahan yang
sederhana.
Langkah-langkah
penentuan
orde reaksi berdasarkan
pada data
eksperimen, yaitu sebagai berikut :
a. Dara eksperimen harus pada suhu tetap untuk mendapatkan harga k yang tetap
b. Orde reaksi dieari dengan membandingkan persamaan laju reaksi :
I
[::J ~
=[
l
[A2l J
[Ad
m
Harga k 1 = k2 dan konsentrasi yang sarna dapat dicoret. Dengan demikian
orde reaksi konsentrasi yang berubah dapat ditentukan.
5.
Penentuan Konstanta
Laju Reaksi
Dapat dilakukan dengan dua eara, yaitu :
2
a.
Dari Persamaan
Hukum Laju
Persamaan hukum laju dapat digunakan untuk menentukan harga k dengan
menggambar grafik In [A] versus t ,sehingga akan diperoleh zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSR
gr a dien atau (tg zyxwvutsrqponmlk
a), yaitu k dengan intersep ln A .
Misalnya untuk reaksi orde satu : In At = In Ao - k t. zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
..
...
tg a
intersep
b.
Dari Persamaan Arrhenius
Hubungan antara laju reaksi dengan temperatur
Arrhenius :
dinyatakan
dalam persamaan
In k = In A - Ea
RT
Dimana :
k = konstanta laju reaksi
A = konstanta Arrhenius (tergantung frekuensi tumbukan)
Etl = Energi Aktivasi
R = tetapan gas umum
T = temperatur rnutlak (oK)
Persamaan tersebut digambarkan dalam grafik sebagai berikut :
Intersep = In A
In k
gradien
=
(-EaJR)
Untuk daerah temperatur yang tidak terlalu lebar, berlaku hubungan
In
kz
k,
6.
= E, (T 2
-
:
T 1)
R TIT2
Energi Aktivasi
Suatu reaksi terjadi bila energi tumbukan antara molekul-molekul
reaktan
melampaui energi pengaktifan (energi minimum yang harus dimiliki molekul agar
tumbukannya menghasilkan
reaksi) dan orientasi moiekul-molekul
harus sesuai
untuk terjadinya reaksi.
7.
Teori Laju Reaksi
a.
Teor i Tumbuka n
Reaksi terjadi karena adanya molekul-molekul yang saling bertumbukan secara
efektif, yaitu
tumbukan
antar molekul yang orientasinya
sesuai dan
rnemungkinkan untuk menghasilkan produk
La ju Rea ksi
3
b. zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Teor i Kea da a n Tr a nsisi zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
B ila terjadi tum bukan antar m olekul reaktan akan diperoleh suatu keadaan
transisiiantara (intennediet) yang m em punyai energi sangat tinggi, sehingga
m enyebabkan m olekul yang m enghasilkan kom pleks teraktivasi. K om pleks ini
tidak stabil dan dengan segera berubah m enjadi produk.
La ju Rea ks;
4
KONSENTRASI
DAN LAJlT REAKSI
A. Tujuan Percobaan
1. Membandingkan
waktu yang diperlukan untuk terbentuknya endapan bila
ion Na2S203 dengan konsentrasi yang berbeda ditarnbahkan ion hidrogen
dengan konsentrasi sarnazyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
B.
2.
Menggarnbar grafik waktu versus volume ion tiosulfat
3.
Menentukan hubungan antara laj u reaksi dan konsentrasi ion tiosulfat
Dasar Teori
Kecepatan reaksi dan suatu reaksi tergantung pada jumlah tabrakan
antara molekul-molekul pereaksi yang terjadi tiap satuan waktu. Makin besar
jumlah tabrakan ini, maka semakin besar pula kecepatan
reaksi. Salah satu
cara untuk memperbesar jumlah tabrakan ialah dengan menaikkan jumlah
molekul persatuan volume, sehingga kemungkinan
molekul-molekul
mernberikan
akan bertambah
hubungan
antara
besar pula. Ungkapan
kecepatan
temperatur tetap di sebut Hukum Kecepatan
Bagi
reaksi
elementer,
lurus dengan konsentrasi zat-zat
jenis
hukum
kecepatan
reaksi
reaksinya
dan
matematik
yang
konsentrasi
pada
Reaksi.
kecepatan
berbanding
ini,
terjadinya tabrakan antra
reaksi
pada
setiap
waktu
pereaksi pada saat itu. Reaksi
dapat
langsung
diturunkan
dari
persamaan stokiometri.
Contoh untuk reaksi :
C+D
A+B
Merupakan reaksi elementer, rnaka hukum kecepatan reaksinya adalah:
V = [A] [B] atau v = k [A] [B ]
dengan
k ialah tetapan yang disebut tetapan kecepatan
reaksi. Harga k
tergantung pada jenis reaksi, pada satuan waktu yang dipakai dan temperatur
tertentu.
Sedangkan bagi reaksi yang bukan merupakan
reaksi elementer,
seperti reaksi yang berjalan lebih dan satu tahap atau reaksi yang tidak
berkesudahan,
hukum
kecepatan
reaksi
dan
orde
reaksi
hanya
dapat
ditentukan dari data eksperimen.
Ion tiosulfat,
S2032- (aq), terdekomposisi
dengan adanya ion
hidrogen H+ (aq), mengikuti reaksi berikut :zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONM
La ju Rea ksi
5
S2032- (aq)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
+ 2 zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
W (aq) ~ S (s) + H 2 S03 (aq)
Saat terbentuknya
sehingga
tidak
menentukan
tembus
sulfur, menyebabkan
cahaya.
Fenomena
ini
larutan
dapat
berwama
keruh
digunakan
untuk
kecepatan reaksi melalui percobaan dengan meletakkan kertas
yang telah diberi tanda silang di bawah larutan tersebut. Bilapengamatan
reaksi dirnulai tepat pada saat Iarutan ion hidrogen ditambahkan
laju
ke dalam
Iarutan tiosulfat, rnaka akan diperoleh data kecepatan reaksi yang baik.
c.
Alat dan Bahan
Alat -alat :
o
Kertas grafik
o
Spidol hitam
o
Empat buah erlenmeyer 125 rn1
o
Stop watch
o
Pipet gondok 10 ml dan 20 rnl
Bahan Kimia :
D.
o
150 mllamtanNa2S203-5
o
50 mllarutan
o
Akuades
H 2 0 0,161 M
HCI 1 M
Prosedur Kerja
1. Berilah label A, B, C dan D berturut-turut pada tiap-tiap erlenmeyer
2_
AmbiI selernbar kertas putih dan berilah tanda silang tepat ditengahnya.
Gunakan tanda silang yang sarna untuk sernua percobaan.
3. Ke dalarn erlenmeyer A, tambahkan
10 ml larutan Na2S203 dan 30 ml
akuades, kocok perlahan supaya hornogen
4.
Ke dalam erlenmeyer B, tambahkan 20 ml larutan Na2S203 dan 20 ml
akuades.
5. Ke dalam erlenmeyer C, tambahkan 30 ml larutan Na2S203 dan 10 ml
akuades,
6.
Ke dalam erlenmeyer D, tambahkan 40 mllarutan Na2S203 tanpa akuades
7. Letakkan erlenmeyer A diatas kertas bertanda silang dan tuangkan larutan
HCI 1 M dengan hati-hati
Tekan stop watch tepat pada saat larutan H(,l
dit1.langk3n dan henrikan tepar pada saar tanda silang tidak. nampak,
8.
Carat waktu yang diperlukan untuk langkah.diatas
La ju Rea ksi
~-,1·'\
pada tabeldata.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZ
6
9.
E.
Ulangi langkah kerja 8 untuk erlemneyer yang lain (B, C dan D).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZY
H asil P en gam atan
Analisis Data
Waktu (dalam detik)
Erlenmeyer A
Erlenmeyer B
Erlenmeyer C
Erlenmeyer D
Buatlah grafik waktu (detik) versus volume tiosulfat (ml). Waktu sebagai
sumbu x dan volume tiosulfat sebagi sumbu y.
F.
Pertanyaan/Tugas
1.
Jenis kurva apa yang diperoleh dari percobaan ini ? zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQP
2.
Melalui percobaan
ini apa yang dapat anda simpulkan
tentang laju
reaksi?
3.
Bagaimana laju reaksinya bila digunakan HCI dengan konsentrasi lebih
kecil (setengahnya) ? Mengapa ? zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
La ju Rea ks;
7
SUHU DAN LAJU REAKSI
A.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Tujuan Percobaan
Menyelidiki pengaruh suhu terhadap laju zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFED
reaksi
B.
Dasar Teori
Peningkatan
kecepatan
reaksi
selain
dengan
memperbesar
konsentrasi zat-zat yang bereaksi, dapat pula dengan menaikkan suhu reaksi.
Hal ini dikarenakan
molekul-molekul
dengan
adanya kenaikan
suhu, energi kinetik
dari
yang bereaksi akan bertambah. Dengan demikian molekul-
molekul tersebut akan bergerak dengan kecepatan lebih tinggi, sehingga akan
memperbesar jumlah tabrakan tiap satuan waktu yang mengakibatkan
reaksi
berjalan lebih cepat.
Suhu akan mempengaruhi
dengan tetapan kecepatan
volume
campuran
reaksi (k). Pengaruh terhadap
zat yang bereaksi
tetapan kecepatan
reaksi rclatif cukup besar. Secara matematik pengaruh suhu terhadap tetapan
kecepatan reaksi diberikan oleh suatu ungkapan empirik yang dikenal sebagai
persamaan Arhenius :
K = zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Ae-E*IR T
Dengan:
k = tetapan kecepatan reaksi
A = suatu tetapan
E* = energi pengaktifan reaksi
R = tetapan gas
T = suhu mutlak (K)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
c . Alat dan Bahan
Alat-alat :
o
Tabung reaksi 8 buah
o
Buret 2 buah
o
Gelas beker 150 ml
o
Stop watch
o
Kertas putih
o
Spidol hitam
o
Rak Tabung Reaksi
o
Termometer
o
Kertas Grafik
La ju Rea ksi
ico'c
dengan
skala 0,1 0zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQ
8_'
Bahan Kimia :
D.
o
Larutan natrium tiosulfat 0,15 M
o
Larutan asam klorida 3 M.
o
Akuades zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
P rosedur K erja
1. lsi buret dengan larutan HCI 3 M
2.
Ambil4 buah tabung reaksi dan berilah tanda dengan nomor 1,2,3 dan 4
3. Alirkan 4 ml HCI 3 M dari buret ke dalam masing-masing
keempat
tabung reaksi tersebut
4. Buatlah tanda silang pada sehe1ai kertas dengan spidol hitam
5.
Isilah buret yang lain dengan dengan larutan natrium tiosulfat 0,15 M
6.
Ambi14 buah tabung reaksi dan berilah tanda dengan huruf a, b, c, dan d
7.
Alirkan 4 mllarutan
natrium tiosulfat dari buret ke dalam masing-masing
keempat tabung reaksi tersebut
8. Letakkan semua (8) tabung reaksi ke dalam gelas beker yang berisi air
selama 5 menit dan catatlah suhu air
9.
Ambil tabung
reaksi a dan letakkan
di atas tanda silang, kemudian
tuangkan HCl pada tabung reaksi 1 ke dalam tabung reaksi a. lalankan
stop watch tepat pada saat HCl dituangkan
pada tabung
reaksi
dan
hentikan stop watch tepat pada saat tanda silang tidak terlihat dari atas.
10. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 10°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi b zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCB
dan 2
11. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 20°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi c dan 3
12. Panaskan gelas beker dengan tabung-tabung
naik 30°C dari suhu mula-mula (sebelum
reaksi di dalamnya hingga
dipanaskan). Ulangi cara kerja
pada langkah 9 dengan tabung reaksi d dan 4 zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFE
La ;u Rea ksi
9
13. Catat hasil-hasil
pengamatan
dalam bentuk tabel pada lembar kerja.
Tunjukkan pengaruh suhu terhadap laju reaksi dengan membuat grafik
laju reaksi versus suhu (laju reaksi sebagai ordinat).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQP
E.
H asil P engam atan
Tanda
pasangan
tabung reaksi
a-I
.... _. ---_ ...
Laju reaksi
Waktu (detik)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
I
V= lit
Suhu percobaan
dalam °C
-_.... __.... _······r-···-
b-2
c-3
-·-
.. --·.--·.····.··.-·-----·--.····
----
.. -.~
.. -
-- .. --
---
.. --
.
d-4
1
i
F. Pertanyaan/Tugas
l.
Bagaimana pengaruh suhu atas laju reaksi yang anda pelajari ?
2. Apakah kurva laju reaksi versus suhu melalui titik asal koordinat ?
D aftar P ustaka
Alexander, M.J, 1976,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
Chemistr y in the La bor a tor y, Brave Javavichlnc : Harcout
Herron, J.D., Frank, D.V., Sarquis, J.L., Sarquis. M., Schrader, C.L., and Kukla,
D.A., 1996, Chemistr y,
D.C. Heath and Company Lexington,
Massachusetts, Toronto, Ontario
Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H., 1980, Gener a l College Chemistr y,
Harper and Row, Publisher, Inc.
Suharto, dkk., 2000, Diktat Kimia Dasar II, F.MIP ~ Universitas Negeri
Yogyakarta
La ; u Rea ksi
10
•
.
OEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
Alamat:
Karangmalang,
Yogyakarta
55281, Telp. 5548203 (Dekan)586168
ALAM
Ps.219 Fax.0274-540713zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZY
SURAT TUGASzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
IIJIN zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDC
NO.913/J35.13/KP/2003
Dekan Fakultas Matematika dan IImu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta
memberikan tugas / ijin kepada :
Nama/NIP
NO.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. .;
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Sukirman, M.Pd I NIP 130340113
Marsigit, MA I NIP 131268114
Sugiyono,M.Pd I NIP 130795237
Djamilah BW, M.Si / NIP 131569335
Endang Listiyani, MS I NIP 131569343
Ratnawati, M.Sel NIP 131570325
Budiwati, M.Si I NIP 132049753
V.HinuhiIi, M.Si / NIP 131571722
Suratsih, M.Si I NIP 131569338
Satino, M.Si I NIP 132206568
Suhandoyo, MS IN IP 131569337
Susila K, M. Si I NIP 131872520
Retno A, M.Si / NIP 132208563
Heru Pratomo, M.Si I NIP 131411060
I Made Sukarna, M.Si / NIP 131576236
Suwardi, M.Si I NIP 132135230
Siti Sulastri, M.Si I NIP 130681034
Drs. Sumarna I NIP 131930140
Drs. Slamet, MT I NIP 130936810
Agus Purwanto, M.Se I NIP 132135229
Dr. Jumadi I NIP 130683941
Warsono, M.Si I NIP 132240453
Restu W, M.Si / NIP 132206557
Dedy Herdito, SE
Yayuk Purwanti, S.Pd
Pangkat / Gol.
Jabatan
Lektor Kepala
Pembina Tk. I / IV b
Lektor Kepala
Pembina I IV a
Lektor
Penata Tk. I / III d
Lektor
Penata I III e
Lektor
Penata I III e
Lektor
Penata I III e
Asisten Ahli
Penata Muda Tk. I / III b
Lektor
Penata Tk. I I III d
Lektor
Penata Tk. 1 / III d
Asisten Ahli
Penata Muda I III a
Lektor
Penata Tk. I / III d
Lektor
Penata / III e
Penata Muda / III a .
Asisten Ahli
. Lektor Kepala
Pembina I IV a
Lektor
Penata Tk. I IIII d
Asisten Ahl i
Penata Muda / III a
Lektor Kepala
Pembina I IV a
Penata Muda Tk. I / III b Asisten Ahli
Lektor
Penata Tk. I I III d
Asisten Ahli .
Penata Muda I III a
. Lektor Kepala
Pembina Tk. I / IV b
Penata Muda I III a
Asisten Ahli
Asisten Ahli
Penata Muda / III a
-
-
Keperluan
: Sebagai Peserta dalam Workshop MIP A
Tanggal
: 23 s.d 24 Mei 2003.
Tempat
: SfvlU N I Sidoarjo Jatim
Tembusan Yth:
1. Pembantu Dekan I
2. Kajurdik Matematika, Fisika, Kimia, Biologi
3. Kasubag Keu. dan Kepeg.
4. Yang bersangkutan
FMIPA
-