Judul : KINETIKA KIMIA

Tujuan

Mengukur perubahan Konsentrasi pereaksi menurut waktu.

Mengetahui pengaruh konsentrasi,suhu,dan katalis pada laju reaksi.

Menentukan persamaan laju reaksi dari larutan berair.

Menentukan tetapan laju(k) dari suatu reaksi.

Mengamati perubahan yang terjadi akibat penambahan berbagai larutan.

Pertanyaan pra-praktek

1. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi.

2. Apakah satuan tetapan reaksi untuk reaksi(a)orde nol,(b)orde satu,(c)orde dua.

3. Dari hasil percobaan reaksi

2NO2(g)+2H2(g)→N2(g)+2H2O(g)

Diperoleh data sebagai berikut :

PercobaanPereaksi(M) Waktu

(detik)[NO] [H2]

1 0,6 0,1 9,6

2 0,6 0,3 3,2

3 0,2 0,5 4,0

4 0,4 0,5 1,0

Harga tingkat reaksi atau orde reaksi di atas adalah….4. Data percobaan untuk reaksi A+B→Produk reaksi adalah sbb,

No.Zat yang bereaksi Waktu

(detik)Suhu ()

A B

1 1 gram serbuk 1 M 20 25

2 1 gram larutan 1 M 10 25

3 1 gram kepingan 1 M 40 25

4 1 gram larutan 2 M 5 25

5 1 gram larutan 1 M 5 25

Tinjauan Teoritis

Defenisi laju reaksi

Laju reaksi dapat didefenisikan sebagai berkurangnya konsentrasi pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu.

Dari defnisi di atas,diperoleh rumus laju sbb:

Laju=−△ [A ]△ t

atau laju=△ [B ]△ t

Dengan △A dan △B adalah perubahan konsentrasi(dalam molaritas) dan waktu △t.

Hukum laju reaksi

Untuk beberapa reaksi,laju reaksi dapat dinyatakan dalam dengan persamaan matematik yang dikenal dengan hokum laju atau persamaan laju.

Misalkan,diketahui persamaan suatu reaksi adalah sbb:

aA + bB+…→Cc + dDn +…

dimana a dan b adalah koefisien reaksi. Maka persamaan laju reksi nya dapat dinyantakan sebagai laju = k[A]m[B]n.

Penting diingat bahwa tidak ada hubungan antara pangkat m,n,…dengan koefisien a,b,…. Bila mana m,n,…sama dengan a,b,…itu hanya kebetulan saja. m dan n adalah orde dari reaksi tersebut.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

Beberapa faktor yang umumnya mempengaruhi laju reaksi adalah sbb:

1) Konsentrasi reaktan. Semakin tinggi konsentrasi reaktan maka laju reaksi semakin besar dan

sebaliknya.

2) Luas permukaan sentuh. Semakin luas permukaan sentuh dari zat-zat yang bereaksi,maka

semakin cepat reaksi itu berlangsung.

3) Suhu. Semakin tinggi suhu dalam suatu reaksi maka semakin cepat reaksi itu berlangsung.

4) Katalisator dan Inhibitor. Katalis adalah suatu zat yang dapat mempercepat atau

memperlambat terjadinya suatu reaksi.

Katalisator :-adalah zat yang ikut bereaksi untuk mempercepat jalan nya reaksi tanpa habis bereaksi,atau tidak mengalami perubahan yang kekal dalam reaksi.-mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energy aktivasi.-terdiri dari katalisator yang homogen dan heterogen.Inhibitor :

-adalah zat yang memperlambat atau menghentikan jalannya reaksi(bekerja berlawanan arah dengan katalisator).Orde ReaksiReaksi orde nolPada reaksi orde nol,laju reaksi sama sekali tidak dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi,sehingga satuan k sama dengan satuan lajunya.Laju reaksi=k=tetap.Reaksi orde satuPada reaksi ini,laju reaksi berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi.Laju reaksi = k[A],atauLaju reaksi = k[B].Reaksi orde duaPada reaksi ini laju reaksi berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari dua pereaksi.Laju reaksi = k[A][B].

Peta Konsep

Kinetika Kimia

Hukum laju

V=K[A]m[B]n

Faktor-faktor Orde laju reaksi-Orde nol:V=K

-Orde satu:V=K[A]

-Orde dua:V=K[A][B]

Jawaban pertanyaan dan Tugas

1. Tuliskan persamaan reaksi pada percobaan C. Apakah H2SO4 dalam percobaan tersebut dapat

dijadikan sebagai katalis? Jelaskan.

2. Tuliskan persamaan reaksi pada percobaan D. Jelaskan mekanisme kerja H2SO4 sebagai

katalis pada reaksi ini.

Alat dan bahan

a. Alat:

no Nama alat ukuran

A Erlenmeyer 50 ml

Labu takar 100 ml

Stopwatch -

B Tabung reaksi 15 ml

Gelas piala 500 ml

C Tabung reaksi 15 ml

b. Bahan :

no Nama bahan konsentrasi

A Pita Mg -

Ampelas -

HCl 0,8M;1,2M;1,6M;2,0M

B Asam oksalat 0,1 M

Asam sulfat 6 N

KMnO4 0,1 N

C Asam oksalat 0,1 M

Asam sulfat 1 M

KMnO4 0,1 N

H2O -

Bagan Prosedur kerja

a. Orde reaksi dalam reaksi antara magnesium dengan asam hidroksida

Dibersikan dan dipotong 2 cm

dimasukkan

tambah HCl

hitung waktu mg larut

catat waktu larutnya

Pita mg

Potongan Pita mg

erlenmeyer

Pita mg yang lain

b. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

diisi

dengan

ditetesi ditetesi

Tabung reaksi

Asam oksalat dan asam sulfat

Dibiarkan pada suhu normal

Gelas piala yang didihkan

KMnO4 0,1 N

diamati perubahan yang terjadi

c. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi

Diisi dengan

ditambahkan ditambahkan

ditambahkan

ditetesi ditetesi ditetesi

Tabung reaksi

Asam oksalat

2 ml H2SO4 1

M

1 ml H2SO4 1

M 4 ml H2O

3 tetes KMnO4

Amati perubahan warna

Prosedur kerja:

a. Orde reaksi dalam reaksi antara magnesium dengan asam hidroklorida.

1. Bersihkan pita mg dengan ampelas baja,dan keratkan menjadi 8 potong dengan panjang 2 cm. masukkan masing-masing 1 potong kedalam 4 buah Erlenmeyer yang disediakan,sishkan 4 potong lainnya.

2. Larutan HCl dengan konsentrasi 0,8 M;1,2 M;1,6 M;dan 2,0 M masing –masing dimasukkan kedalam setiap Erlenmeyer sebanyak 20 mL.

3. Sekali-sekali goyangkan Erlenmeyer agar magnesium tetap dalam keadaan bergerak

4. Hentikan stopwatch setelah mg terlarut seluruhnya.

5. Ulangi percobaan dengan memasukkan sisa potongan mg kedalam larutan yang sama. catat waktu yang diperlukan untuk melarutkan seluruh pita mg

6. Buat grafik 1/t terhadap [HCl] dan 1/t terhadap [HCl]2

b. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

1. Ambil 2 buah tabung reaksi,isi masing-masing dengan 8 ml asam oksalat 0,1 N dan 2 ml asam sulfat 6N.

2. Siapkan gelas piala,isi separuhnya dengan air lalu panaskan.

3. Masukkan tabung reaksi pertama kedalam gelas piala yang didihkan selama 10 menit. Dan tabung reaksi kedua dibiarkan pada suhu normal.

4. Setelah 10 menit,tambahkan 3 tetes KMnO4 pada kedua tabung reaksi.perhatikan perubahan warna yang terjadi dan catat waktu dari reaksi dalam setiap tabung.

c. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi

1. Ambil 3 buah tabung reaksi,isi semuanya dengan 6 ml larutan asam oksalat.

a. Tabung 1 ditambahkan 2 ml H2SO4 1 M

b. Tabung 2 ditambahkan 1 ml H2SO4 1 M

c. Tabung 3 ditambahkan 4 ml H2O

2. Kedalam setiap tabung berilah 3 tetes KMnO4

3. Perhatikan perubahan warna dan catat waktu reaksi.

CONTOH DATA DAN PEMBAHASANNYA

PROSEDUR A

Buat tabel seperti pada gambar pengamatan

Buat reaksi-reaksinya

Tentukan laju reaksi (tentukan terlebih dahulu laju reaksi untuk masing-masing kensentrasi),

bandingkan semua konsentrasi HCl

Buat juga untuk t2

Buat masing-masing grafiknya:

1. Untuk t1

[HCl] [HCl]2

1t(det)

1t(det)

2. Untuk t2 juga sama

Bandingkan hasil t1 dan t2

PROSEDUR B

Buat tabel seperti pada lembar pengamatan

Buat reaksi-reaksinya

Buat dalam pembahasan apa-apa saja tanda-tanda terjadinya reaksi

Jelaskan hubungan suhu terhadap laju reaksi

PROSEDUR C

Buat tabel pengamatan

Buat suhu reaksinya

Buat dalam pembahasan:

1. Apa-apa saja tanda terjadinya reaksi

Jelaskan hubungan katalis terhadap laju reaksi

Orde reaksi dalam rekasi magnesium dengan asam klorida

Pengamatan terhadap pengaruh konsentrasi asam klorida

Untuk waktu penambahan Mg pertama:

[HCl]M

HClmL

t(detik)

1/t(detik)

[HCl]2 log[HCl]

log(1/t)

0,8 20 317 3,1510-3 0,64 -0,0969 -2,50101,2 20 285 3,5.10-3 1,44 0,0791 -2,4548

1,6 20 164 6,09.10-3 2,56 0,2041 -2,21482,0 20 98 10,2.10-3 4,0 0,3010 -1,9912

Untuk waktu penambahan Mg yang kedua:

[HCl]M

HClmL

t(detik)

1/t(detik)

[HCl]2 log[HCl]

log(1/t)

0,8 20 357 2,8.10-3 0,64 -0,0969 -2,55261,2 20 331 3,02.10-3 1,44 0,0791 -2,5198

1,6 20 220 4,54.10-3 2,56 0,2041 -2,34242,0 20 124 8,06.10-3 4,0 0,3010 -2,0934

Untuk waktu total penambahan Mg:

[HCl]M

HClmL

t(detik)

1/t(detik)

[HCl]2 log[HCl]

log(1/t)

0,8 20 734 1,3.10-3 0,64 -0,0969 -2,88601,2 20 676 1,47.10-3 1,44 0,0791 -2,8326

1,6 20 384 2,6.10-3 2,56 0,2041 -2,58502,0 20 222 4,5.10-3 4,0 0,3010 -2,3467

Grafik hubungan antara [HCl] dengan 1/t

Pada percobaan ini, larutan HCl dengan molaritas tertentu sebanyak 20 mL dimasukkan 2

potong pita Mg satu per satu yang panjangnya ± 1 cm. Dimana tanda-tanda terjadinya reaksi pada

MgCl2 berwarna bening, menghasilkan gas dan terasa hangat.

Reaksi:

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

Dari data-data diatas dapat ditentukan:

Laju reaksi

0,8 M

v=[HCl ]t

¿ 0,8734

¿0,00108M /s

1,2 M

v=[HCl ]t

¿ 1,2676

¿0,00177M / s

1,6 M

v=[HCl ]t

¿ 1,6384

¿0,00416M /s

2,0 M

v=[HCl ]t

¿ 2,0222

¿0,0090M /s

Orde reaksi:

Data 1 dan 2

( 0,81,2 )

x

=( 1,3. 10−3

1,47. 10−3 )( 2

3 )x

=0,8843

x= log 0,8843log2 /3

¿0,3028

Data 1 dan 3

( 0,81,6 )

x

=( 1,3. 10−3

2,6. 10−3 )( 1

2 )x

=0,5

x= log0,5log 1/2

¿1

Data 1 dan 4

( 0,82,0 )

x

=( 1,3. 10−3

4,5.10−3 )( 2

5 )x

=0,2888

x= log 0,2888log2 /5

¿1,3551

Data 2 dan 3

( 1,21,6 )

x

=( 1,47. 10−3

2,6. 10−3 )

( 34 )

x

=0,5653

x= log 0,5653log 3/ 4

¿2,1705

Data 2 dan 4

( 1,22,0 )

x

=( 1,47. 10−3

4,5. 10−3 )( 3

5 )x

=0,3266

x= log 0,3266log3 /5

¿2,1907

Data 3 dan 4

( 1,62,0 )

x

=( 2,6. 10−3

4,5.10−3 )( 4

5 )x

=0,5777

x= log 0,5777log 4 /5

¿2,4582

Maka orde reaksi rata-rata adalah:

∆ x=0,3028+1+1,3551+2,1705+2,1907+2,45826

¿ 9,47736

¿1,57955≈2

Maka orde reaksi rata-rata dari reaksi 2HCl + Mg MgCl2 + H2 adalah orde 2.

Dari data hasil percobaan yang diperoleh, dan setelah dibandingkan dapat diketahui bahwa waktu yang

diperlukan untuk bereaksi pada penambahan Mg pertama kali lebih kecil dari pada waktu yang diperlukan

pada penambahan Mg yang kedua. Hal ini disebabkan konsentrasi HCl setelah ditambahkan Mg menjadi

berkurang sehingga memperlambat laju reaksi.

PROSEDUR B

Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Waktu reaksi pada berbagai suhu:

PercobaanSuhu Reaksi

25 C 100 C

1 - 4 detik

2 263 detik -

Reaksi yang terjadi pada praktikum pengaruh suhu terhadap laju reaksi:

I. C2H2O4(aq) + H2SO4(aq) C2H2O4(aq) + H2SO4(aq) (H2SO4 sebagai katalis)

H2SO4

II. 5C2O42-

(aq) + 4KMnO4(aq) + 16H+(aq) 2Mn2+

(aq) + 10CO2(g) + 8 H2O(l)

Pembahasan

a. Setelah larutan ditambah H2C2O4 + H2SO4 kemudian dipanaskan selama 10 menit pada suhu

100°C terdapat gelembung – gelembung gas, larutan tetap bewarna bening. Namun, setelah

ditetesi KMnO4 larutan berubah warna menjadi lembayung, kemudian larutan diguncang selama 4

sekon dan larutan kembali berubah menjadi bewarna bening kembali.

b. Setelah larutan H2C2O4 + H2SO4 dicampurkan pada suhu ruangan 25°C dan kemudian ditetesi

KMnO4, larutan menjadi bewarna lembayung. Namun, setelah diguncang selama 243 sekon,

larutan kembali berubah warna menjadi bening.

Hubungan suhu terhadap laju reaksi

Menurut dari pernyataan atau teori yang ada bahwa suhu sangat mempengaruhi kecepatan

berlangsungnya suatu reaksi atau laju reaksi yang dapat dilihat dari waktu yang diperlukan untuk

terjadinya perubahan. Dari hasil percobaan ini kita dapat melihat bahwa reaksi yang paling cepat

berlangsung adalah pada suhu yang tertinggi yaitu 100oC yaitu, sedangkan pada suhu yang paling

rendah yaitu pada suhu kamar reaksi lambat, Dan dari percobaan ini dapat kita ketahui bahwa suhu

mempengaruhi laju reaksi, semakin tinggi suhu, maka akan semakin cepat reaksi terjadi. Hal ini

disebabkan karena pada saat zat dipanaskan maka partikel zat tersebut akan menerapkan energi panas

sehingga reaksi energi semakin cepat dan bertambah banyak partikel yang bertumbukan. Peningkatan

energi kinetik menyebabkan komplek teraktivasi lebih cepat terbentuk karena energi aktivasi lebih

cepat terlampaui. Pada umumnya peningkatan suhu 10°C, laju reaksi meningkat dua sampai tiga kali

laju reaksi.

C. Pengaruh Katalis pada Laju Reaksi

Hasil pengamatan

No t (sekon)

1. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 1ml H2SO4 270 sekon

2. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 2ml H2SO4 250 sekon

3. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 4ml H2O 612 sekon

Reaksi :

2 MnO4 + 5 C2O42- + 16 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O

Reaksi diatas terjadi hanya pada tabung yang diberi H2SO4. H2SO4 pada reaksi ini tidak sebagai katalis.

Pembahasan :

1. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 1ml H2SO4

Warna larutan asam oksalat yang keruh, ketika ditambahkan 1ml H2SO4 berubah menjadi bening.

Kemudian setelah di tetesi KMnO4 warnanya berubah menjadi lembayung. Setelah diguncang selama 270

sekon larutan menjadi bening kembali.

C2H2O4 (aq) + KMnO4 (aq) → larutan lembayung →larutan bening

t = 270 sekon ; V = 1t

= 1

270 = 0,0037 M/s

2. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 2ml H2SO4

Warna larutan asam oksalat yang keruh, ketika ditambahkan 2ml H2SO4 berubah menjadi bening.

Kemudian setelah di tetesi KMnO4 warnanya berubah menjadi lembayung. Setelah diguncang selama 250

sekon larutan menjadi bening kembali.

Waktu yang di butuhkan pada reaksi ini lebih cepat daripada reaksi yang diberi 1ml H2SO4

C2H2O4 (aq) + KMnO4 (aq) → larutan lembayung →larutan bening

t = 250 sekon ; V = 1t

= 1

250 = 0,004 M/s

3. Asam oksalat + 3 tetes KMnO4 + 4ml H2O

Warna larutan asam oksalat yang keruh, ketika ditambahkan 4ml H2O berubah menjadi bening. Kemudian

setelah di tetesi KMnO4 warnanya berubah menjadi lembayung. Setelah diguncang selama 612 sekon

larutan menjadi bening kembali.

Waktu yang dibutuhkan pada reaksi ini lebih lama daripada reaksi yang lain

t = 612 sekon ; V = 1t

= 1

612 = 0,00163 M/s

katalis adalah zat yang mempercepat laju reaksi tetapi tidak ikut bereaksi dan pada akhir reaksi katalis

dihasilkan kembali. pada percobaan ini, H2SO4 dan H2Oberperan sebagai katalisator. H2SO4 tidak ikut

bereaksi . Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa katalis mempercepat laju reaksi.

Tanda – tanda terjadinya reaksi adalah terdapatnya zat yang melarut. Dalam percobaan ini adalah

melarutnya KMnO4 dalam larutan H2C2O4 + H2SO4. Warna pada saat larutan asam oksalat, asam sulfat,

air dan KMnO4 adalah warna lembayung dan setelah reaksi selesai larutan bewarna bening dan H2SO4

dihasilkan kembali.

Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa :

H2SO4 merupakan katalis positif karena H2SO4 mempercepat laju reaksi dalam campuran larutan

tersebut.

H2O merupakan katalis negatif karena H2O memperlambat terjadinya reaksi disebabkan karena

H2O mengencerkan asam oksalat sehingga memperkecil konsentrasi H2C2O4.