LAJU REAKSI …? Menyatakan besarnya perubahan konsentrasi

pereaksi atau hasil reaksi persatuan waktu

dt

[ produk ]d

dt

[Reaktan]dr = + -=

2A + B 3C + D

VA = Laju berkurangnya konsentrasi A persatuan waktu.VB = Laju berkurangnya konsentrasi B persatuan waktu.VC = Laju bertambahnya konsentrasi C persatuan waktu.VD = Laju bertambahnya konsentrasi D persatuan waktu.

Laju Reaksi atau Kecepatan Reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi tiap satu satuan waktu

konsentrasi yang digunakan adalah molaritas (M) atau mol per liter (mol. L-1)

Satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari atau tahun tetapi yang umum digunakan detik

Sehingga laju reaksi mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. dt-1 atau M.dt-1)

Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan makin sedikit, sedangkan produk makin banyak,sehingga : Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya

pereaksi atau laju bertambahnya produk.

SYARAT TERJADINYA REAKSI

Reaksi kimia dapat terjadi bila ada tumbukan antara partikel reaktan yang satu dengan yang lain.

Tetapi tidak semua tumbukan dapat menghasilkan reaksi.

Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan efektif .

TEORI TUMBUKAN

Reaksi kimia berlangsung sebagai hasil tumbukan antar partikel pereaksi

Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan yang efektif

arah yang tepat energi tumbukan > Ea

Tumbukan efektif memiliki kriteria energi dan posisi tumbukan.

Kriteria energi untuk tumbukan efektif adalah memiliki energi cukup atau minimal sama dengan energi aktivasi (pengaktifan / Ea),

sedangkan kriteria

posisi tumbukan memiliki posisi tumbukan yang menguntungkan untuk terbentuknya suatu produk.

Energi aktivasi, Ea merupakan energi minimal yang dibutuhkan untuk berlangsungnya suatu reaksi (untuk membentuk molekul / kompleks aktif).

Energi aktivasi ditafsirkan sebagai energi penghalang (barier) antara pereaksi dan produk.

Tumbukan efektif = Tumbukan antar partikel pereaksi yang memiliki energi aktivasi.

Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki pereaksi agar tumbukannya dapat menghasilkan reaksi (Tumbukan antar partikel pereaksi yang dapat membentuk komplek teraktivasi).

Komplek teraktivasi (intermediate species) = keadaan molekul-molekul yang siap menjadi zat hasil reaksi.

Reaktan

∆H = (+)

Energi aktivasi tanpa katalis

EnergiAktivasi dengan katalis

Reaksi endoterm

Produk

Energi Aktivasi dengan katalis

Energi aktivasi tanpa katalis

∆H = (-)

Reaksi eksoterm

Produk

Reaktan

Reaction Profile 11

12

Energi aktivasi tinggi, panas reaksi rendah

Energi aktivasi rendah, panas reaksi tinggi

13

PENENTUAN LAJU REAKSILaju reaksi ditentukan melalui percobaan, yaitu dengan mengukur banyaknya pereaksi yang dihabiskan atau banyaknya produk yang dihasilkan pada selang waktu tertentu.

Contoh : Laju reaksi antara Mg dengan HCl dapat ditentukan dengan mengukur jumlah salah satu produknya, yaitu gas hydrogen

Mg (s) + HCl(aq) MgCl2 (aq) + H2 (g)

Waktu (detik) Volume H2 (mL)

0 010 1420 2530 3340 3850 4060 4070 40

Volume H2

waktu (detik)

0 1 2 3 4 5 6 7 80

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Y

Y

Volum H2

Waktu (detik)

Keterangan:• Pada 10 detik pertama dihasilkan 14 mL gas H2,

jadi laju reaksi pada 10 detik pertama adalah 1,4 mL hydrogen perdetik.

Pada detik ke 20 dihasilkan 11 mL (25-14). Jadi laju reaksi pada detik ke 20 adalah 1,1 mL perdetik

• Kemiringan kurva berubah setiap saat. Kemiringan berkurang seiring dengan berkurangnya laju reaksi.

• Kemiringan (gradient) terbesar terjadi pada 10 detik pertama dan makin kecil pada detik-detik berikutnya.

• Volume total gas hydrogen yang dihasilkan adalah 40 mL, yaitu dalam waktu 50 detik.

Laju reaksi rata-rata adalah 40 mL/50 detik = 0,8 mL gas H2 perdetik

Laju Rerata = rerata laju untuk selang waktu tertentu.

Laju Sesaat = laju reaksi pada saat tertentu hal ini karena laju reaksi berubah dari waktu ke waktu.

Pada umumnya laju reaksi makin kecil seiring dengan bertambahnya waktu reaksi. Sehingga plot laju terhadap waktu berbentuk garis lengkung.

Laju sesaat pada waktu t dapat ditentukan dari kemiringan (gradien) tangen pada saat t tersebut.

Dekomposisi Reaksi N2O5

Hasil ekperimen

Laju produksi O2 berkurang

212N2O5(g) 2N2O4(g) + O2(g)

t

Vlaju O

2

22

Laju reaksi rata-rata

Kita dapat menghitung laju reaksi rata-rata pembentukan oksigen selang waktu tertentu

Satuan laju untuk reaksi ini adalah mL O2 (STP) / s

Perhatikan bahwa laju reaksi berkurang sejalan meningkatnya waktu

Kecepatan rata-rata pembentukan O2

23

Laju vs Konsentrasi

Kita dapat mengembangkan secara kuantitatif hubungan antara konsentrasi dengan laju reaksi

Dengan mencari tangensial dari kurva [N2O5], kita dapat mengukur laju reaksi

Sesuai dengan data dapat diketahui bahwa laju raksi berbanding lurus dengan konstanta laju reaksi

Laju = k [N2O5]Sehingga kita dapat

menghitung nilai k untuk tiap nilai laju reaksi

24

Konsentrasi

Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Konsentrasi

Laju

reaksiReaksi Orde 0

Reaksi Orde 1

Reaksi Orde 2

Konsentrasi

Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Konsentrasi

Laju

reaksiReaksi Orde 0

Reaksi Orde 1

Reaksi Orde 2

Konsentrasi

Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Konsentrasi

Laju

reaksi

Reaksi Orde 2

Reaksi Orde 1

Reaksi Orde 0

Lanjut

Persamaan Laju Reaksi

Untuk reaksi : a A + b B → c C + d D berlaku hukum Laju reaksi = k [A]m [B]n

Dengan : k = tetapan laju, dipengaruhi suhu dan katalis (jika ada) m = orde (tingkat) reaksi terhadap pereaksi A n = orde (tingkat) reaksi terhadap pereaksi B [A], [B] = konsentrasi dalam molaritas Pangkat m dan n ditentukan dari data eksperimen

Semakin besar harga ‘k’reaksi akan berlangsung lebih cepat

Kenaikan suhu dan penggunaan katalis umumnya memperbesar harga k

Hal.: 28Isi dengan Judul Halaman Terkait

Orde Reaksi

Menentukan orde reaksi merupakan salah satu cara memperkirakan sejauh mana konsentrasi zat pereaksi mempengaruhi laju reaksi tertentu

Orde reaksi atau tingkat reaksi terhadap suatu komponenmerupakan pangkat dari konsentrasi komponen tersebut dalam hukum laju reaksi

Contoh : v = k [A]m [B]n

m= orde reaksi terhadap zat A n = orde reaksi terhadap zat B Orde total = m + n

Jika Jika perubahan konsentrasi adalah a, dan perubahan laju reaksi adalah b maka berlaku :ax= b

Menentukan Orde Reaksi Berdasarkan Percobaan

Contoh :Gas nitrogen monoksida dan gas brom bereaksi pada 00 C menurut persamaan reaksi 2NO (g) + Br2(g) → 2NOBr (g)

Laju reaksinya diikuti dengan mengukur pertambahan konsentrasi NOBr dan diperoleh data sebagai berikut:

Percobaan [NO] [Br2] Kecepatan awal

ke M M Pembentukan NOBr (M detik-1)1 0,1 0,1 1,2 x 10-3 2 0,1 0,2 2,4 x 10-3 3 0,2 0,1 4,8 x 10-3 4 0,3 0,1 1,08 x 10-4

Tentukan:a. Orde reaksi terhadap gas NOb. Orde reaksi terhadap gas Br2

Lanjutan

c. Orde reaksi totald. Rumus laju reaksinya

Penyelesaiana. v = k . [NO]x [Br2]y

Pada percobaan ke 1 dan 3, [Br2] tetap; 2x = 4 → x = 2

b. Pada percobaan ke 1 dan 2, [NO] tetap; 2y = 2 → y = 1 Orde reaksi terhadap gas Br2 = 1

c. Orde reaksi total = 2 + 1 = 3d. Rumus laju reaksi 2NO (g) + Br2(g) → 2NOBr (g)

v = k . [NO]2 [Br2]

Hal.: 31Isi dengan Judul Halaman Terkait

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

KonsentrasiSuhu TekananLuas permukaan Katalis

Faktor Luas Permukaan

Bagaimana pengaruh luas permukaan bidang sentuh terhadap laju reaksi .....?

Mg(s) + 2 HCl MgCl2(aq) + H2(g)

No Logam Mg (2 gram)

HCl Waktu(sekon)

1 Lempeng 1 M 60

2 Butiran 1 M 40

3 Serbuk 1 M 20

Faktor Katalis

Apa itu katalis ???? 

Bagaimana pengaruh katalis terhadap laju reaksi ? 

Bagaimana cara kerja katalis .....? 

Faktor Suhu

Reaksi akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi

Pada umumnya, Setiap kenaikan suhu 10oC menyebabkan laju reaksi meningkat dua sampai tiga kali laju reaksi semula

Nilai peningkatan laju reaksi dapat dihitung dengan cara :

va =(∆ v) Ta- T0/∆T x vo

Va = laju reaksi pada suhu akhir (M.s-1)Vo = laju reaksi pada suhu awal ( M.s-1)Ta = suhu akhir oCTo = suhu awal oC∆v = kenaikan laju reaksi∆T = kenaikan suhu

Jika data yang diketahui pada suatu penentuan laju reaksi berupa waktu, laju reaksi berbanding terbalik dengan waktu.

ta = (1/∆v) Ta – To/∆T x to

t a = lama reaksi pada suhu awal (s)t o = lama reaksi pada suhu akhir (s)

Evaluasi

1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi ! 2. Jelaskan mengapa bila konsentrasi diperbesar

laju reaksi makin besar ?

 3. Setiap kenaikan suhu 10 oC, laju reaksi menjadi 2 kali semula. Bila pada suhu 25 oC reaksi berlangsung dengan laju x M/det, tentukan laju reaksi pada suhu 55 oC

 4. Bagaimana cara kerja konsentrasi diperbesar laju reaksi makin besar ?