Tugas ke 2 (kerjakan dalam paper, tidak di kirim via email)
Tugas 2 (untuk Kls TKJ dan TITL)
Kerjakan Soal Brikut !
1.Pada suhu tertentu, kecepatan penguraian N2O5 menjadi NO2 dan O2 adalah 2,5 x 10-2 mol /L.s , maka kecepatan pembentukan NO2 adalah ….
A.1,3 x 10-2 mol /L.s D. 5,0 x 10-2 mol /L.s
B.2,5 x 10-2 mol /L.s E. 6,2 x 10-2 mol /L.s
C.3,9 x 10-2 mol /L.s
2.Bagi reaksi, A + 2B + C → D, Rumus laju reaksi diberikan oleh ungkapan ….
A.V = k [A][B][C][D] D. V = k [A] [B]2 [C] [D]
B.V = k [A][B]2[C] E. tidak dapat dinyatakan dari persamaan reaksi
C.V = k [D]/[A][B][C]
3.Pada reaksi A + B → C, diperoleh data sebgai berikut :
[A]
mol/L
[B]
mol/L
V
Waktu (detik)
0,1
0,1
0,3
0,05
0,15
0,15
81
27
9
Orde reaksi terhadap A dan B berturut-turut adalah ….
A.1 dan 1 D. -1 dan -1
B.2 dan 1 E. -1 dan -2
C.1 dan 2
4.Untuk reaki A + B → produk, ternyata :
1.Bila konsentrasi awal A dinaikkan jadi duakali, pada konsentrasi B yang tetap, kecepatan menjadi empat kali semula
2.Bila konsentrasi awal A dan B dinaikkan dua kali kecepatan reaksi menjadi empat kali semula
Persamaan laju reaksi (v) yang tepat adalah ….
A.k [A] D. k [A]2[B]2
B.k [A]2 E. k [A][B]
C.k [A][B]
5.Kecepatan reaksi dari suatu reaksi tertentu bertambah menjadi dua kali lipat untuk setiap kenaikkan 10 oC. Berapa kali lebih cepatkah reaksi akan berlangsung pada suhu 25 oC dibandingkan terhadap suhu 75 oC
6. Suatu reaksi 2 NO2 + Br2 → 2 NOBr diperoleh data sebagai berikut :
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan katalisator.
A. KONSENTRASI
Dari berbagai percobaan menunjukkan bahwa makin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi makin cepat reaksinya berlangsung. Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makinbesar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.
B. SIFAT ZAT YANG BEREAKSI DAN LUAS PERMUKAAN
Sifat mudah sukarnya suatu zat bereaksi akan menentukan kecepatan berlangsungnya reaksi.
Secara umum dinyatakan bahwa:
-
Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.
Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara ion-ion yang muatannya berlawanan.
Contoh: Ca2+(aq) + CO32+(aq) ® CaCO3(s)
Reaksi ini berlangsung dengan cepat.
-
Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat.
Hal ini disebabkan karena untuk berlangsungnya reaksi tersebut dibutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat dalam molekul zat yang bereaksi.
Contoh: CH4(g) + Cl2(g) ® CH3Cl(g) + HCl(g)
Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi misalnya cahaya matahari.
Luas bidang sentuh zat yang bereaksi juga dapat mempengaruhi kecepatan/laju reaksi, seperti bentuk lempeng dengan serbuk.
C. SUHU
Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar.
Menurut penelitian bahwa setiap kenaikan suhu 10 oC laju reaksi akan menjadi dua kali laju semula, sehingga secara matematis dapat kita tuliskan
v2 = (2)Δt/10 . V1, dimana Δt adalah selisih t2 dan t1, Δt=t2 – t1
Contoh soal:
1. Setiap kenaikan 10 oC, reaksi menjadi 2 kali lebih cepat, suatu reaksi pada suhu 30 oC lajunya x, bila suhu dinaikkan menjadi 70 oC, tentukan laju reaksinya .
Jawab :
t1 = 30 oC dan t2 =70 oC jadi Δ t = 70-30 = 40
v pada suhu 100 oC adalah = (2)40/10. x
= (2)4x
= 16 x
D. KATALISATOR
Katalisator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.
Teori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas yang mengamati tentang bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi. Menurut teori tersebut kecepatan reaksi antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumiah tumbukan yang terjadi per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut. Jumlah tumbukan yang terjadi persatuan waktu sebanding dengan konsentrasi A dan konsentrasi B. Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B akan semakin besar pula jumlah tumbukan yang terjadi.
TEORI TUMBUKAN INI TERNYATA MEMILIKI BEBERAPA KELEMAHAN, ANTARA LAIN :
-
tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut energi aktivasi = energi pengaktifan) untak dapat menghasilkan reaksi. Reaksi hanya akan terjadi bila energi tumbukannya lebih besar atau sama dengan energi pengaktifan (Ea).
-
molekul yang lebih rumit struktur ruangnya menghasilkan tumbukan yang tidak sama jumlahnya dibandingkan dengan molekul yang sederhana struktur ruangnya.
Teori tumbukan di atas diperbaiki oleh tcori keadaan transisi atau teori laju reaksi absolut. Dalam teori ini diandaikan bahwa ada suatu keadaan yang harus dilewati oleh molekul-molekul yang bereaksi dalam tujuannya menuju ke keadaan akhir (produk). Keadaan tersebut dinamakan keadaan transisi. Mekanisme reaksi keadaan transisi dapat ditulis sebagai berikut:
A + B ® T*® C + D
dimana:
- A dan B adalah molekul-molekul pereaksi
- T* adalah molekul dalam keadaan transisi
- C dan D adalah molekul-molekul hasil reaksi
Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi bukan oleh konsentrasi hasil reaksi, makin besar konsentrasi pereaksi laju reaksi makin besar, begitupun sebaliknya. Dengan demikian laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi.
Misalkan ada reaksi : p A + q B > r C + sD
Persamaan laju reaksinya dapat dituliskan sbb : v = k [A]m [B]n
Sebagai materi prasyarat untuk memahami tentang Laju Reaksi Siswa wajib menguasai tentang satuan konsentrasi Molaritas.
Molaritas atau kemolalan (M) adalah “banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan”.
Rumus :
M =mol / L atau ,mol = gr / Ar atau Mr
M = mmol / mL
1. Pegertian Laju Reaksi
Misalkan ada reaksi:pA+qBrC+sD
Pada reaksi di atas A dan B sebagai zat pereaksi, C dan D sebagai zat hasil reaksi (produk reaksi). jumlah A dan B makin lama makin berkurang sedangkan zat C dan D makin lama makin bertambah. p, q, r, dan s koefisien reaksi untuk A, B, C, dan D
Laju reaksi didefinisikan : “ Berkurangnya konsentrasi pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi persatuan waktu”.
Secara matematis dapat kita tuliskan : v = d[x]/ dt, dimana v = laju raksi, d[x]= perubahan konsentrasi dan dt = perubahan waktu.
Jadi untuk reaksi di atas :
VA = - d[A]/ dt , artinya berkurangnya konsentrasi zat A persatuan waktu (- artinya berkurang) atau
VC = + d[C]/ dt , artinya bertambahnya konsentrasi zat C persatuan waktu (+atinya bertambah)
Contoh Soal :
1. 20 gram besi (Fe) direaksikan dengan larutan HCl sebanyak 500 mL. Jika dalam waktu 5 menit terdapat 8,8 gram besi, tentukan laju berkurangnya besi dan laju bertambahnya gas H2. Ar Fe = 56)
Reaksi :Fe+2HClFeCl2+H2(g)
Jawab :
Massa Fe bereaksi = mula-mula – sisa = 20- 8,8 = 11,2 gram
Mol Fe= gr / Ar= 11,2 / 56= 0,2 mol
[Fe] yang bereaksi = mol /L=0,2/0,5=0,4 M( 0,5 dari 500 ml diubah ke L menjadi 0,5 L)
waktu yang digunakan 5 menit = 5 x 60 detik = 300 det
maka V Fe=0,4 / 300= 0,0013 M/det, artinya setiap 1 detik konsentrasi Fe berkurang sebanyak 0,0013 M.
Untuk menghitung Laju bertambahnya gas H2 kita bisa menggunakan perbandingan koefisien reaksi antara Fe dan H2 karena perbandingan koefisien Fe : koefisien H2 adalah 1:1, maka kecepatan bertambahnya gas H2 sama dengan berkurangnya Fe yaitu 0,0013.
2. Diketahui rekasi :4 NO +3 O22 N2O5,
Jika laju reaksi terhadap NO adalah 0,8 M/det. Berapakah laju reaksi terhadap O2.
Jawab :(Gunakan perbandinga koefisien reaksi ! )
V NO:V O2=4:3, maka V O2 =V NO x 3 /4
V O2 = 0,8 x 3/4 = 0,6 M/det
Tugas 1
( TKJ1, TKJ2, TITL1, TITL2)
1. Dalam percobaan laju reaksi :A+BCdiperoleh data sebagai berikut :
No
[ C ]
( M )
Waktu
(detik)
1.
2.
3.
0
0,012
0,036
0
50
150
Tentukanlah kecepatan terbentuknya C !
Jawaban dikumpulkan pada hari sabtu tgl 29 Januari 2011 atau via email
Berdasarkan arahnya, reaksi dapat dibedakan menjadi reaksi berkesudahan (irreversible/ satu arah) danreaksidapatbalik(reversibel/duaarah). Pada
reaksi berkesudahan, hasil reaksi tidak dapat diubah lagi menjadi zat pereaksi. Misalnya,padareaksipembakarankayuatauprosespengkaratanbesi. Abuatau arang hasil pembakaran tidak dapat diubah kembali menjadi kayu seperti semula. Dilainpihak,adareaksidapatbalik,yaitureaksiyangberlangsungdalamduaarah. Artinya,zat-zathasilreaksidapatbereaksikembalimembentukzatpereaksi.Sebagai contoh, reaksi antara timbal (II) sulfat dengan natrium iodida.
•Jikaserbuktimbal(II)sulfatdireaksikandenganlarutannatriumiodida,terbentuk endapan kuning dari timbal (II) iodida:
PbSO4(s) + 2 NaI (aq)PbI2(s) + Na2SO4(aq)
•Sebaliknya,bilaendapantimbal(II)iodidadireaksikandenganlarutannatrium sulfat , maka akan terbentuk kembali endapan timbal (II) sulfat yang berwarna putih:
PbI2(s) + Na2SO4(aq)PbSO4(s) + 2 NaI (aq)
•Kedua reaksi tersebut dapat digabungkan sebagai berikut :
PbSO4(s) + 2NaI (aq)PbI2(s) + Na2SO4(aq)
Penulisanreaksibolakbalikditandaidenganduapanahyangarahnyaberlawanan. Dengandemikian,padareaksitersebutterjadiproseskesetimbangandinamis,yaitu proses bolak balik yang lajunya sama untuk kedua arah.
2. Keadaan setimbang
Meskipun sebagian besar reaksi bersifat reversibel, akan tetapi tidak semua reaksidapatbalikbisamenjadireaksisetimbang.Agarsuatureaksidapatmencapai kondisi setimbang, diperlukan beberapa syarat, antara lain:
a· Berupa reaksi bolak-balik
Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat denganmudahterjadisecarabersamaan. Terkadangkitamemerlukanadanya pengaruh dari luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik. Pada umumnya, reaksi- reaksihomogen(reaksiyangfasa-fasapereaksidanhasilreaksinyasama)akanlebih mudah berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.
Contoh:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
Biasanya, reaksi heterogen hanya dapat berlangsung bolak balik pada suhu tinggi.
Contoh:
CaCO3(s)CaO (s)+ CO2(g)
b. Bersifat dinamis
Suatureaksikesetimbangantidaklahstatis,melainkanbersifatdinamis.Artinya, secaramakroskopisreaksiberlangsungterusmenerusdalamduaarahdengan lajuyangsama. Karena laju pembentukanzatkeruaskanansamadenganlaju pembentukan zat ke ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing- masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai. Berlangsungnyasuatureaksisecaramakroskopisdapatdilihatdariperubahansuhu, tekanan,konsentrasi,atauwarnanya;sementaraperubahandalamskalamikroskopis atau molekul tidak dapat teramati.
c. Dilakukan dalam sistem tertutup
Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sistem tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat- zathasilreaksitidakadayangmeninggalkansistem.Reaksiantaratimbal(II)sulfat dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal (II) iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dibuang atau dihilangkan dari sistem.
B. PERGESERAN KESETIMBANGAN
1. Asas Le Chatelier
Pada dasarnya, suatu reaksi kesetimbangan dapatdigeserkearahyangkitakehendakidengan caramengubahkonsentrasisalahsatuzat,dengan mengubahsuhu,dandenganmengubahtekanan atauvolume gas. Seberapa besar pengaruh dari faktor-faktorluartersebutterhadapkesetimbangan, dapat diramalkan berdasarkan pemahaman terhadapazasLeChatelieryangdikemukakanoleh Henry Louis Le Chatelier (1850-1936) berikut :
“Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi (tindakan) tertentu, maka sistemituakanberubahsedemikianrupa sehingga pengaruh aksi tersebut akan menjadi sekecil mungkin”
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan
•Perubahan konsentrasi
–Jikasalahsatukonsentrasizatdiperbesar,reaksiakanbergeserdariarah zat tersebut
–Jikasalahsatukonsentrasizatdiperkecil,reaksiakanbergeserkearahzat tersebut
Perubahan suhu
–Jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksiendoterm
–Jika suhu diturunkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksieksoterm
•Perubahan tekanan atau volume
–Jikatekanandiperbesar(volumediperkecil),reaksiakanbergeserkearah jumlahmol gas yang lebih kecil
–Jikatekanandiperkecil(volumediperbesar),reaksiakanbergeserkearah jumlahmol gas yang lebih besar
Penambahankatalisator
Suatukatalisakanmempercepatreaksidengancaramenurunkanenergiaktivasi. Kehadirankatalisakanmenurunkanenergipengaktifanbaikuntukreaksimajumaupun untuk reaksi balik, sehingga keduanya mempunyai laju yang lebih besar.
Perhatikan diagram yang melukiskan reaksi kesetimbangan
A+ B C+ D berikut ini!
Perludiperhatikanbahwadalamreaksikesetimbangan,adanyakatalisatortidak mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, tetapi hanya mempercepat tercapainya keadaan setimbang. Dengan demikian, penambahan katalis dilakukan pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai) karena penambahan katalis setelah tercapai kesetimbangan tidak akan ada gunanya.