Laju Reaksi (Kinetika)

KemolaranKemolaran adalah satuan konsentrasi larutan yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1 liter larutanKemolaran (M) sama dengan jumlah mol (n) zat terlarut dibagi volume (v) larutan

KemolaranPengenceran larutan menyebabkan konsentrasi berubah dengan rumusan :dimana:V1M1 : volume dan konsentrasi larutan asalV2M2 : volume dan konsentrasi hasil pengenceran

KemolaranPencampuran larutan sejenis dengan konsentrasi berbeda menghasilkan konsentrasi baru, dengan rumusan :

Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan waktu: Laju pengurangan konsentrasi pereaksi per satuan waktuLaju penambahan konsentrasi hasil reaksi per satuan waktuPerbandingan laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefisien reaksinyaKonsep Laju Reaksi

Pada reaksi :

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g),

Laju reaksi : - laju penambahan konsentrasi NH3laju pengurangan konsentrasi N2 dan H2.Konsep Laju Reaksi

Laju reaksi dipengaruhi oleh :Faktor-faktor yang mempengaruhi Laju ReaksiSuhuLuas permukaan sentuhan/ Ukuran partikelKonsentrasiKatalisKembali

SuhuKenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan

SuhuHubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi:Hubungan ini ditetapkan dari suatu percobaan, misal diperoleh data sebagai berikut:

Suhu (oC)Laju reaksi (M/detik)10203040t0,30,61,22,4Vt

SuhuHubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi:Dari data diperoleh hubungan:Setiap kenaikan suhu 10 oC, maka laju mengalami kenaikan 2 kali semula, maka secara matematis dapat dirumuskanDimana :Vt = laju reaksi pada suhu tVo = laju reaksi pada suhu awal (to)

KonsentrasiKonsentrasi mempengaruhi laju reaksi, karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan.IlustrasiMana yang lebih mungkin terjadi tabrakan, di jalan lenggang atau dijalanan padat??

KonsentrasiHubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan.

Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.

Ada reaktan yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju reaksi:

KonsentrasiPangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi

Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi.

Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali.

Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst.Orde Reaksi

KonsentrasiGrafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksiKonsentrasiLaju reaksiReaksi Orde 0Reaksi Orde 1Reaksi Orde 2

KonsentrasiGrafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksiKonsentrasiLaju reaksiReaksi Orde 0Reaksi Orde 1Reaksi Orde 2

KonsentrasiGrafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksiKonsentrasiLaju reaksiReaksi Orde 2Reaksi Orde 1Reaksi Orde 0Lanjut

KonsentrasiUntuk reaksi

A + B C

Rumusan laju reaksi adalah :

V =k.[A]m.[B]n

Dimana :k = tetapan laju reaksim = orde reaksi untuk An = orde reaksi untuk B Orde reaksi total = m + n

KonsentrasiRumusan laju reaksi tersebut diperoleh dari percobaan.

Misalkan diperoleh data percobaan untuk reaksi :NO(g) + Cl2(g) NOCl2(g) Diperoleh data sebagai berikut :

Perc[NO] M[Cl2] MV M/s12340,10,10,20,30,10,20,10,34168?

KonsentrasiRumusan laju reaksi untuk reaksi tersebut adalah :

V = k.[NO]m.[Cl2]n

Orde NO = mOrde Cl2 = nPercobaan 1 dan 3Percobaan 1 dan 2

KonsentrasiMaka rumusan laju reaksinya adalah :

V=k.[NO]1.[Cl2]2

Harga k diperoleh dengan memasukan salah satu data percobaan

KonsentrasiMaka laju reaksi pada percobaan 4 adalah :

V= k.[NO].[Cl2]2V= 4.103.0,3. 0,32V= 108 Ms-1

Luas PermukaanMana yang lebih luas permukaannya?Sepotong tahu utuh atau sepotong tahu dipotong 4?

Luas PermukaanPisahkan

Luas Permukaan

Luas PermukaanUlangiLanjut

Luas PermukaanPerhatikan bahwa luas permukaan tahu utuh lebih kecil dari tahu yang dipotong 4Sekarang!Mana yang lebih luas permukaannya, gula berukuran butir kasar atau gula berukuran butiran halus?Mana yang lebih mudah larut, gula yang berukuran butir kasar atau yang berukuran butiran halus ?

Luas PermukaanLuas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan

Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat.

KatalisKatalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi.Ada 2 jenis katalis :Katalis aktif yaitu katalis yang ikut terlibat reaksi dan pada akhir rekasi terbentuk kembali.Katalis pasif yaitu katalis yang tidak ikut bereaksi, hanya sebagai media reaksi saja.

Bagaimana katalis bekerja akan dibahas pada teori tumbukanKembali

Teori Tumbukan laju reaksi akan bergantung pada tiga hal berikut:Frekuensi tumbukanFraksi tumbukan yang melibatkan partikel dengan energi cukupFraksi partikel dengan energi cukup yang bertumbukan dengan arah yang tepat.Syarat-syarat terjadinya suatu reaksi :1. tumbukan efektifGambar 5 : Tumbukan yang efektif terjadi bila atom K bertumbukan dengan atom I, karena ukuran atomnya sama.

Gambar 6 : Makin banyak molekul yang bereaksi, makin banyak kemungkinan terjadi tumbukan untuk menghasilkan molekul hasil reaksi.

2. energi tumbukan yang cukupEnergi minimum yang harus dimiliki oleh partikel pereaksi sehingga menghasilkan tumbukan efektif disebut energy pengaktifan (Ea = energi aktivasi).Semua reaksi, eksoterm atau endoterm, memerlukan energy pengaktifan.Energi pengaktifan ditafsirkan sebagai energi penghalang (barier) antara pereaksi dan produk. Pereaksi harus didorong sehingga dapat melewati energi penghalang tersebut baru kemudian dapat berubah menjadi produk. Profil diagram energi pada reaksi eksoterm dan endoterm diberikan pada Gambar 7.Gambar 7 : Energi pengaktifan untuk reaksi eksoterm (a) dan reaksi endoterm (b)

1234Evaluasi5Dalam bejana bervolume 10 L, mula-mula terdapat 5 mol gas NO2. Gas tersebut mengalami penguraian menurut reaksi :

2 NO2(g) 2 NO(g) + O2(g).

Setelah tiga jam tersisa 1,4 mol gas NO2. Tentukan Laju reaksi penguraian gas NO2!Laju pembentukan gas NO!Laju pembentukan gas O2!

EvaluasiUntuk reaksi A + B AB diperoleh data sebagai berikut:Jika konsentrasi A dinaikkan tiga kali pada konsentrasi B tetap, laju reaksi menjadi sembilan kali lebih cepat. Jika konsentrasi A dan B dinaikkan tiga kali, laju reaksi menjadi 27 kali lebih cepat. Tentukan Persamaan laju reaksinya?12345

EvaluasiDari percobaan reaksi A + B AB, diperoleh data sebagai berikutTentukanOrde reaksi untuk A dan BPersamaan laju reaksiHarga tetapan laju reaksiLaju reaksi jika konsentrasi A 0,026 M dan konsentrasi B 0,021 M12345

Perc[A] M[B] MV M/s12341,3.10-26,5.10-33,9.10-21,3.10-22,1.10-21,05.10-24,2.10-21,05.10-21,4.10-13,5.10-28,4.10-17.10-2

EvaluasiJika laju suatu reaksi meningkat 2 kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 15oC dan pada suhu 30oC lajunya 3.10-3 M/s, berapakah laju reaksinya pada 105oC?12345

EvaluasiDari data berikut :Urutkan kelajuan reaksinya dari yang paling lambat ke yang paling cepat12345Kembali

PercFe[HCl] MSuhu oC12345SerbukKepinganSerbukKepinganSerbuk 0,10,10,30,10,12525505050

Jawab: 2 NO2(g) 2 NO(g) + O2(g).3 jam = 10800 s

Laju Pengurangan NO2 = 0.14/10800 = 1.3x10-5Laju Penambahan NO = 0.36/10800 = 3.3x10-5Laju Penambahan O2 = 0.18/10800 = 1.66x10-5

2NO22NO+O2Mula-mula:5 mol--Bereaksi:3.6 mol3.6 mol1.8 molSisa:1.4 mol3.6 mol1.8 mol

2. PembahasanMenentukan Orde reaksi A pers.1 & 2Menentukan Orde reaksi B pers.2 & 3Jadi pers. Reaksinya adalah v = k [A]2[B]

[A][B]VaBV3aB9v3a3b27v

4. JawabVt = 96.10-3 m/s5. Jawab 2 4 1 5 3