Standar kompetensi Memahami kinetika dan kesetimbangan reaksi kimia
Standar kompetensi Memahami kinetika dan kesetimbangan reaksi kimia serta faktor-faktor yang mempengaruhinya
Kompetensi Dasar Mendeskripsikan pengertian laju reaksi dengan melakukan percobaan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi
indikator Menghitung konsenrasi larutan (molaritas larutan) Menganalisis faktor-faktor yg mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi, luas permukaan, suhu, dan katalis)melalui percobaan. Menafsirkan grafik dari data percobaan tentang factor –faktor yg mempengaruhi laju reaksi
Molaritas/Konsentrasi (M) Molaritas menyatakan jumlah mol zat yang terlarut dalam satu liter larutan M = mol / liter M = gr mr X 1000 ml
Latihan Soal 1. Tentukan molaritas 0, 2 mol HCl dalam 1 liter larutan! 2. Tentukan molaritas larutan yang dibuat dari 2 gram Na. OH yang dilarutkan ke dalam air sampai volumenya menjadi 500 m. L!
Pengenceran mol sebelum pengenceran = mol setelah pengenceran M 1 x V 1 = M 2 x V 2 Molaritas Campuran M = M 1 x V 1 + M 2 x V 2 + …. V 1 + V 2 + ….
Kadar Zat Mpekat = ρ x 10 x %massa Mr Latihan soal Tentukan molaritas dari asam sulfat pekat yang mengandung 96% H 2 SO 4 dan massa jenis 1, 8 kg L– 1! (diketahui Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)
Laju Reaksi Cepat Lambatnya reaksi berlangsung Perubahan Konsetrasi pereaksi atau hasil reaksi dalam satuan waktu. A + B → C V = Δ[Reaktan] V= Δ[Produk] Δt Δt VA =- Δ[A] VB =-Δ[B] VC =+Δ[C] Δt Δt Δt
konsentrasi Grafik Laju Reaksi [P] [R] [ P ] = konsentrasi produk [ R ] = konsentrasi reaktan
Contoh Soal Berdasarkan reaksi: 2 N 2 O 5(g) → 4 NO 2(g) + O 2(g) diketahui bahwa N 2 O 5 berkurang dari 2 mol/liter menjadi 0, 5 mol/liter dalam waktu 10 detik. Berapakah laju reaksi berkurangnya N 2 O 5?
Pembahasan VN 2 O 5 = - Δ[N 2 O 5] = = Δt [2 – 0, 5] 10 0, 15 M/detik
Latihan Soal 1. Ke dalam ruang yang volumenya 2 liter, dimasukkan 4 mol gas HI yang kemudian terurai menjadi gas H 2 dan I 2. Setelah 5 detik, dalam ruang tersebut terdapat 1 mol gas H 2. Tentukan laju reaksi pembentukan gas H 2 dan laju reaksi peruraian gas HI! 2. Diketahui reaksi 2 NO(g)+ O 2(g)→ N 2 O 4(g). Bila mula-mula 2 mol NO bereaksi dengan 2 mol oksigen dalam ruang 2 liter selama 10 detik, tentukan besarnya laju reaksi pembentukan N 2 O 4!
3. Empat mol NOCl terurai dalam ruang 5 liter sesuai reaksi: 2 NOCl(g) → 2 NO(g) + Cl 2(g) terbentuk 1 mol gas Cl 2, tentukan: a. besarnya laju pengurangan NOCl dalam waktu 20 detik b. besarnya laju pembentukan NO dan Cl 2 dalam waktu 10 detik
Standar Kompetensi: Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Kompetensi Dasar: Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
PRAKTIKUM
Teori TUMBUKAN dan LAJU REAKSI
Teori Tumbukan Reaksi kimia terjadi karena adanya tumbukan yang efektif antara partikel-partikel zat yang bereaksi. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi (bereaksi)
Contoh : tumbukan yang menghasilkan reaksi dan tumbukan yang tidak menghasilkan reaksi H 2 (g) + I 2(g) → 2 HI(g) Tumbukan antara molekul hidrogen (A) dengan iodin (B) dan membentuk molekul HI(AB)
Ilustrasi Mana yang lebih mungkin terjadi tabrakan, di jalan lenggang atau dijalanan padat?
1. Konsentrasi Pada umumnya, reaksi berlangsung lebih cepat jika konsentrasi pereaksi diperbesar. Zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah partikel yang lebih banyak, sehingga partikelnya tersusun lebih rapat dibanding zat yang konsentrasinya rendah, sehingga akan lebih sering bertumbukan dibanding dengan partikel yang susunannya renggang, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar.
2. Temperatur Partikel selalu bergerak. Temperatur dinaikkan, energi gerak / energi kinetik partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan semakin besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang mampu menghasilkan reaksi juga semakin besar. ♥Zat-zat yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Suhu ternyata juga memperbesar energi potensial suatu zat, sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan reaksi.
Dengan peningkatan suhu, energi kinetik partikel semakin besar. Hal ini menyebabkan gerak partikel juga semakin besar, sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan yang efektif juga semakin besar. T 1 T 2 Gerakan partikel-partikel dalam reaksi kimia pada suhu T 1 dan T 2
Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Hubungan ini ditetapkan dari suatu percobaan, misal diperoleh data sebagai berikut: Suhu (o. C) Laju reaksi (M/detik) 10 20 30 40 t 0, 3 0, 6 1, 2 2, 4 Vt
Hubungan laju reaksi dengan perubahan suhu dapat dirumuskan Vt =2 n V 0 Vt =3 n V 0 : Dengan : n = T 2 – T 1 10 n = T 2 – T 1 20 2 = factor perubahan suhu setiap 10 o 3 = factor perubahan suhu setiap 20º Vt = Laju pada suhu tertentu V 0 = Laju mula-mula T 1 = suhu awal T 2 = suhu akhir
Karena laju berbanding terbalik dengan waktu maka rumus diatas juga dapat dinyatakan sebagai berikut: t = 2 -n t 0 t = 3 -n t 0 dengan : t = waktu yang diperlukan pada suhu T 0 C t 0= waktu mula-mula
Contoh Soal setiap kenaikan 10 o. C laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat suatu reaksi pada suhu 30 o. C laju=a , bila suhu dinaikkan menjadi 100 o. C maka laju reaksinya adalah…. . A. 14 a B. 28 a C. 32 a D. 64 a E. 128 a
Pembahasan n = 100 – 30 10 = 7 V 100 = 2 7. a = 128 a
Contoh Soal Setiap kenaikan suhu 10°C, reaksi akan berlangsung dua kali lebih cepat dari semula. Apabila pada suhu 20°C reaksi berlangsung 12 menit, pada suhu 50°C reaksi berlangsung selama. . . menit A. 0, 75 B. 4 C. 1, 5 D. 96 E. 2
Pembahasan t = 2 -n t 0 n = 50 - 20 10 = 3 t = 2 -3. 12 menit = 1, 5 menit
Data disamping adalah data reaksi antara natrium tiosulfat dengan asam klorida. Percobaan Konsentrasi awal Suhu Na 2 S 2 O 3 HCl 1 0, 1 M 35°C 2 0, 1 M 0, 2 M 35°C 3 0, 2 M 35°C 4 0, 2 M 40°C 5 0, 2 M 0, 1 M 40°C Reaksi yang berlangsung paling cepat terjadi pada percobaan … A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
Ilustrasi Pisahkan
Ilustrasi Pisahkan
Perhatikan bahwa luas permukaan balok utuh lebih kecil dari balok yang dipotong 4
3. Luas Permukaan bidang sentuh Pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran. Bidang batas campuran inilah yang dimaksud dengan bidang sentuh. Dengan memperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat.
4. Katalis adalah suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali. Contoh : Ragi, enzim, arang, nikel, platina, nitrogen dioksida dll
Fungsi katalis ☻ Menurunkan energi aktivasi, sehingga jika ke dalam suatu reaksi ditambahkan katalis, maka reaksi akan lebih mudah terjadi. Hal ini disebabkan karena zatzat yang bereaksi akan lebih mudah melampaui energi aktivasi. ☻ Memberikan mekanisme reaksi dengan menghsilkan energi aktivasi lebih rendah
Energi Aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk berlangsungnya suatu reaksi R. Endoterm R. Eksoterm E E Ea Ea R P ΔH = + R ΔH= - P
Tanpa katalisator Dengan katalisator hasil reaksi Jalannya reaksi Katalisator akan memperkecil energi aktivasi atau energi pengaktifan yaitu energi minimum yang diperlukan pereaksi untuk melangsungkan proses reaksi
Mekanisme Reaksi tanpa Katalis A + B → AB ΔH = + 100 k. J (lambat) ♥ Reaksi dengan Katalis I. A + K → AK ΔH = + 50 k. J II. AK + B → AB + K ΔH = + 30 k. J A + B → AB ΔH = + 80 k. J (cepat)
Jenis-jenis katalis Katalis Homogen Katalis Heterogen Biokatalis Autokatalis Inhibitor
Katalis Homogen Katalis yang dapat bercampur secara homogen dengan zat pereaksinya karena mempunyai wujud yang sama ex: 2 SO 2(g) + O 2(g) → 2 SO 3(g) (lambat) NO 2(g) 2 SO 2(g) + O 2(g) → 2 SO 3(g) (cepat)
Katalis Heterogen Katalis yang tidak dapat bercampur secara homogen dengan pereaksinya karena wujudnya berbeda C 2 H 4(g) + H 2(g) → C 2 H 6(g) (lambat) Ni (s) C 2 H 4(g) + H 2(g) → C 2 H 6(g) (cepat)
Biokatalis Zat yang bertindak sebagai katalis pada proses metabolisme Misalnya: Enzim ►amilase (menghidrolisis amilum menjadi maltosa) ►katalase (mengurai H 2 O 2 → O 2 + H 2 O ) ►lipase (mengurai lipid menjadi gliserol + as. lemak
Autokatalis Zat hasil reaksi yang bertindak sebagai katalis 2 KMn. O 4(aq) + 5 H 2 C 2 O 4(aq) + 3 H 2 O 4(aq) → 2 Mn. SO 4(aq) + 10 CO 2(aq) + K 2 SO 4 + 8 H 2 O katalis
Inhibitor Zat yang dalam jumlah sangat sedikit dapat mengurangi atau menghambat kerja katalis (racun katalis) Contoh: I 2 atau CO bersifat inhibitor pada reaksi: 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O
Katalis yang digunakan dalam pembuatan asam sulfat adalah … A. nikel B. V 2 O 5 C. Fe D. Zeolit E. Pt
Katalis yang digunakan dalam pembuatan amonia adalah … A. nikel B. V 2 O 5 C. Fe D. Zeolit E. Pt
Katalis yang digunakan dalam pembuatan asam nitrat adalah … A. nikel B. V 2 O 5 C. Fe D. Zeolit E. Pt
Katalis yang digunakan dalam pembuatan mentega adalah … A. nikel B. V 2 O 5 C. Fe D. Zeolit E. Pt
Katalis yang digunakan dalam pengolahan minyak bumi adalah … A. nikel B. V 2 O 5 C. Fe D. Zeolit E. Pt
- Slides: 53