Laju Reaksi - Guru Indonesia

BY SMAN 16 SURABAYA : Sri Utami, S. PLAJU REAKSIKESIMPULAN

STANDAR KOMPETENSI3. Memahami kinetika reaksi, kesetimbangankimia, dan faktor-faktor yangmempengaruhinya, serta penerapannyadalam kehidupan sehari-hari dan indistri.

KOMPETENSI DASAR3.2. Memahami teori tumbukan (tabrakan)untuk menjelaskan faktor-faktorpenentu laju dan orde reaksi sertaterapannya dalam kehidupan seharihari.

TUJUAN PEMBELAJARANSiswa mampu :1. menjelaskan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksiberdasarkan teori tumbukan melaluidiskusi kelas.2. menjelaskan pengaruh luas permukaan bidang sentuhterhadap laju reaksi berdasarkan teori tumbukan melaluidiskusi kelas.3. menjelaskan pengaruh suhu terhadap laju reaksiberdasarkan teori tumbukan melalui diskusi kelas.4. membedakan diagram tingkat energi antara reaksi yangmenggunakan katalis dengan yang tidak menggunakankatalis melalui diskusi kelompok.5. menjelaskan hubungan antara pengertian, peranankatalis, dan energi pengaktifan dengan menggunakandiagram tingkat energi melalui diskusi kelompok.6. menyimpulkan hasil kelompok melalui diskusi kelas.

Gb. Ukuran kubus/zatJika ukuran kubus diperkecil, maka luas permukaantotal semakin besar.

Energi aktivasiEnergi pengaktifan atau energi aktivasi(Ea) adalah energi minimum yangdiperlukan untuk berlangsungnya suatureaksi.

Zat antara/kompleks teraktivasiKetika pereaksi saling bertumbukan denganposisi yang tepat dan energi aktivasiyang cukup maka terbentuklah kompleksteraktivasi yang berada pada puncak energi.Zat ini hanya terbentuk selama reaksi, tidakada pada akhir reaksi, dan sifatnya aktif sehinggabegitu terbentuk langsung terurai.

Laju ReaksiNegatif/inhibitorPositifHeterogenCepatTinggiRendahLambatSerbukHomogenCepatKatalisKonsentrasi/MolaritasLuas permukaanbidang sentuhKepinganFaktor yangmempengaruhiSuhuRendahBongkahanLambatLambatTinggiEfektifTeori tumbukanMekanismereaksiCepatPenentu lajureaksiTidak efektifEnergiaktivasiSenyawa antaraTahap reaksi yangpaling lambat

KatalisKatalis adalah zat yang dapat mempercepatterjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapatdiperoleh kembali.Fungsi katalis adalah menurunkan energi aktivasidengan membentuk jalan baru, artinya jika kedalam suatu reaksi ditambahkan katalis, makareaksi akan lebih cepat berlangsung.

Teori TumbukanReaksi kimia terjadi karena adanyatumbukan yang efektif antara partikelpartikel zat yang bereaksi. Artinya, tidaksemua tumbukan menghasilkan reaksitetapi hanya tumbukan efektif yangmenghasilkan reaksi.

Tumbukan efektifTumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyaienergi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatanpada zat yang bereaksi. Selain energi, posisi zat jugasangat menentukan keefektifan suatu tumbukan.Perhatikan gambar di bawah ini.A.B.Gb. A adalah contoh tumbukan tidak efektif, Gb. Badalah contoh tumbukan efektif

TUMBUKAN TIDAK EFEKTIFTumbukan tidak efektif adalah tumbukanyang tidak mempunyai energi yangcukup dan posisi yang tepat untukmemutuskan ikatan-ikatan pada zat yangbereaksi.

Luas Permukaan Bidang SentuhJika luas permukaan partikel diperbesar,maka makin banyak jumlah total permukaanpartikel tersebut yang bersentuhan(bertumbukan). Hal ini dapat mempercepatterjadinya reaksi.

KONSENTRASIMakin besar konsentrasi larutan makin banyakjumlah molekul-molekul pereaksi dan makin rapatpula letak molekul-molekulnya. Oleh karena itumakin besar konsentrasi makin banyak terjadinyatumbukan sehingga laju reaksi makin cepat.

Partikel asamPartikel reaktandalam molaritasrendahPartikel reaktandalam molaritastinggi

Katalis HomogenKatalis homogen adalah katalis yang fasenya sama dengansistem (pereaksi).Contoh:a. Katalis dan pereaksi berfase gas2 SO 2 (g) + O 2 (g)NO(g)2 SO 3 (g)b. Katalis dan pereaksi berfase cairC 12 H 22 O 11 (aq) + H 2 O(l)H+(aq)C 6 H 12 O 6 (aq) + C 6 H 12 O 6 (aq)glukosafruktosa

Katalis HeterogenKatalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbedadengan sistem (pereaksi).Contoh:Katalis berfase padat, sedang pereaksi berfase gas.C 2 H 4 (g) + H 2 (g) Ni(s) C 2 H 6 (g)

Gerakan partikel-partikel dalamreaksi kimia pada suhu T1(rendah) dan T2(tinggi)T1T2

Gb. Senyawa antaraKompleks teraktivasiEnergiH2 O2EaMengurai untukmembentuk hasil2 H2 + O22 H2O

Gerakan partikel-partikel dalamreaksi kimia pada suhu T1(rendah) dan T2(tinggi)T1T2

Rangkaian tahap-tahap yang menerangkanjalannya suatu reaksi dari awal hinggaakhir disebut mekanisme reaksi.Setiap tahap mempunyai laju reaksi yangberbeda.

BEDA REAKSI MENGGUNAKAN KATALISDENGAN TIDAK MENGGUNAKAN KATALISReaksi menggunakan katalis :V 2 O 5 .SO 2V 2 O 5 + SO 2 SO 3 + V 2 O 4 (lambat) Tahap 1V 2 O 5 . ½ O 2V 2 O 4 + ½ O 2 V 2 O 5 (cepat) Tahap 2SO 2 + ½ O 2 SO 3 (Tidak menggunakan katalis)Tahap reaksi paling lambat adalah penentu laju reaksi,

Tahap penentu laju reaksiReaksi menggunakan katalis :V 2 O 5 .SO 2V 2 O 5 + SO 2 SO 3 + V 2 O 4 (lambat) Tahap 1V 2 O 5 . ½ O 2V 2 O 4 + ½ O 2 V 2 O 5 (cepat) Tahap 2SO 2 + ½ O 2 SO 3 (Tidak menggunakan katalis)Tahap reaksi paling lambat adalah penentu laju reaksi,

TUMBUKAN EFEKTIF

TUMBUKAN TIDAKEFEKTIF

PENGARUH SUHU

PENGARUH KONSENTRASI

PENGARUH LUAS PERMUKAAN

SOAL - SOAL BAHAN DISKUSIKELOMPOK

1. Jelaskan pengertian katalis danperanannya terhadap laju reaksi !

2. Jelaskan macam-macam katalis yangkamu ketahui dan berikan contohnya !

3. Jelaskan pengertian energi aktivasiatau energi pengaktifan itu !

4. Jelaskan hubungan antara katalisdengan energi aktivasi !

5. Jelaskan peranan energi aktivasiterhadap laju reaksi ?

6. Jelaskan kegunaan kita mempelajarikatalis dan energi aktivasi

7. Berikan contoh nyata dalam kehidupansehari-hari tentang penerapan katalisdan energi aktivasi !

8. Buatlah diagram tingkat energi tentangperanan katalis dan energi aktivasiterhadap laju reaksi !

1Katalis adalah zat yang dapat mempercepatterjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapatdiperoleh kembali.Peranan katalis adalah menurunkan energi aktivasidengan membentuk jalan baru sehingga reaksiakan lebih cepat berlangsung.

Ada dua macam katalis berdasarkan fasanya21. Katalis homogen : katalis yang mempunyai fasasama dengan sistem. Contoh : Katalis NO(gas) pada pembuatan gas SO 3 dari oksidasiSO 22. Katalis heterogen : katalis yang mempunyaifasa berbeda dengan sistem. Contoh : KatalisNi pada adisi etena menjadi etana

3Energi pengaktifan atau energi aktivasi(Ea) adalah energi minimum yangdiperlukan untuk berlangsungnya suatureaksi.

4Katalis dapat menurunkan energi aktivasidengan membentuk jalan baru, artinya jika kedalam suatu reaksi ditambahkan katalis, makareaksi akan lebih cepat berlangsung

5Peranan energi aktivasi terhadap laju reaksi adalahsebagai modal utama untuk berlangsungnya suatureaksi. Jadi tanpa energi aktivasi reaksi tidakmungkin terjadi berarti laju teaksinya nol.

6Dengan kita memahami peranan katalis danenergi aktivasi maka kita dapat bekerja efisienartinya dengan energi yang kecil tetapimendapatkan hasil yang besar. Misal : untukmempercepat lunaknya daging merebusnyamenggunakan daun pepaya(papain), belum lagipenerapannya dalam industri-industri pembuatanamonia, asam sulfat, dan lain-lain. Jadi dengankatalis kita dapat belajar hidup hemat.

7Enzim papain pada pepaya untuk mempercepatproses empuknya daging.Pembuatan asam sulfat (H 2 SO 4 ) digunakan katalisV 2 O 5 .Pembuatan amoniak dengan katalis FeProses pembentukan gas alam menjadi berbagaiproduk alkohol dengan menggunakan katalis zeolityang telah diaktifkan.

SOAL DISKUSI KELAS

Perhatikan data hasil pengamatan berikut :[HCl] Marmer waktu3 M 0,1 gram 12 detik2 M 0,1 gram 20 detik11 M 0,1 gram 55 detikApa yang dapat anda simpulkan dari data tersebut ?

Data hasil reaksi zat A dan B adalah sebagai berikut :2No Wujud 4 g zat A [B] M Waktu (detik) Suhu ( o C)1 Larutan 0,2 2 402 Larutan 0,4 2 303 Padat 0,2 4 304 Larutan 0,2 4 305 serbuk 0,2 3 30Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi padapercobaan nomora. 1 dan 4 b. 3 dan 5 c, 2 dan 4

3Setiap kenaikan 20 0 C laju reaksi menjadi 3 kalilebih cepat. Jika pada suhu 10 0 C laju reaksiberlangsung 27 menit, maka hitunglah waktu lajureaksi pada suhu 70 0 C!

4Jika setiap kenaikan suhu 10 0 C laju reaksimenjadi 2 kali lebih cepat, maka hitunglahberapa kali lebih cepat laju reaksi yang terjadipada suhu awal 10 0 C dan suhu akhir 50 0 C!

1Faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalahkonsentrasi. Makin besar konsentrasi larutanmakin cepat laju reaksi yang ditunjukkan olehmakin sedikitnya waktu yang dibutuhkan untukbereaksi.

2a. suhub. luas permukaanc. konsentrasi

3Dihitung dengan rumus V = 3 (70-10)/20 = 3 3= 27 kali lebih cepat. Karena waktu berbandingterbalik dengan laju maka laju reaksi= 1/27 x 27=1 menit

4V = 2 50-10/10 = 2 4 = 16Laju reaksi menjadi 2 4 = 16 kali

KESIMPULAN1. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energiyang cukup dan posisi yang tepat untuk memutuskan ikatanmolekul-molekul pereaksi. Ketika reaksi berlangsung, padapuncak energi terbentuk kompleks teraktivasi yang akan teruraimenjadi hasil reaksi.2. Makin besar konsentrasi larutan makin banyak jumlahmolekul-molekul pereaksi dan makin rapat pula letak molekulmolekulnyasehingga makin banyak terjadinya tumbukan/lajureaksi makin cepat.3. Jika luas permukaan partikel diperbesar, maka makin banyakjumlah total permukaan partikel tersebut yang bersentuhan(bertumbukan) sehingga laju reaksi makin cepat.4. Makin tinggi suhu, energi kinetik dan energi potensial partikelmakin besar sehingga laju reaksi makin besar.5. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat terjadinya reaksi,tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali. Katalisberfungsi menurunkan energi aktivasi dengan membentukjalan baru sehingga reaksi lebih cepat berlangsung.