BAB 1PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangReaksi kimia berjalan pada tingkat kecepatan yang berbeda-beda ada yang diantaranya yang berjalan sangat lambat, misalnya penghancuran kaleng aluminium oleh udara atau penghancuran botol plastik oleh sinar matahari yang memerluhkan waktu bertahuntahun bahakan berabadabad. Ada juga reaksi yang berjalan sangat cepat, misalnya : nitrogliserin yang mudah meledak. Selain itu dapat pula kita temukan dalam kehidupan seharihari reaksi yang berjalan cepat maupun lambat pada kondisi yang berbeda, misalnya : besi mudah berkarat pada kondisi ynag lemab, tetapi di lingkungan yang kering besi berkarat, akan memakan waktu yang cukup lama.Hal ini juga terjadi pada alat transportsi yang kita gunakan dlam kehidupan, ada kendaraan yang melaju kencang dan ada pula yang lambat. Demikian pula reaksi kimia ada yang berlangsung lambat. Kebanyakan diantara kita belum menyadari dan memperhatikan dengan saksama fenomena alam (reaksi kimia) yang terjadi diantara kita. Untuk itu perlu bagi manusia mempelajari dan memahami faktorfaktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi kimia. Bagaimanakah hubungan formulasi antara luas permukaan, konsentrasi, suhu, dan lain sebagainya, dengan kecepatan reaksi kimia ? pertanyaan ini yang muncul ketika kita mulai mengetahui penyebab dasar suatu reaksi bisa berlangsung cepat atau berlangsung lambat.Selain itu kita akan membahas persamaan laju suatu reaksi yang menggambarkan hubungkan laju reaksiv secara menyeluruh dalam suatu reaksi kimia dengan konsep-konsep dasar molaritas, volume, tekanan, dan jumlah zat (mole). Serta bagaimana hubungan setiap konsep reaksi yang sangat dipengaruhi oleh tunbukan partikel penyusun dan molekul-molekul yang terlihat dalam reaksi tersebut. Semua ini akan menbantu kita mengenali peranan reaksi kimia bagi sebuah proses kehidupan di alam semesta.

1.2. Tujuan Percobaan Menjelaskan pengaruh konsentrasi sustu zat terhadap laju reaksi yang berlangsung pada konsentrasi yang berbeda. Memahami pengaruh perubahan suhu terhadap kecepatan (laju) reaksi. Menentukan orde dan persamaan laju reaksi dalam suatu reaksi kimia.

BAB 2TINJAUAN PUSTAKA

Perhatikan persamaan umum berikut:A BKetika reaksi awal, yang tersedia adalah konsentrasi A, sedangkan konsentrasi B belum ada. Setelah beberapa waktu reaksi berlangsung, konsentrasi A akan berkurang dan konsentrasi B mulai bertambah. Dengan demikian kita dapat menjelaskan definisi dari laju reaksi yaitu perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi tiap satuan waktu atau banyaknya reaksi yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan konsentrasi zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Secara matematis, dirumuskan dengan :

Contoh: Tentukan laju reaksi berikut!2N2O5 (g) 4NO2 (g) O2 (g)Jawaban: Laju reaksi dinyatakan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar N2O5 atau laju pertambahan konsentrasi molar NO2 dan O2.

Sesuai dengan perbandingan koefisien reaksi, laju pembentukan O2 adalah setengah dari laju penguraian N2O5 atau seperempat dari laju pembentukan NO2. Dinyatakan sebagai :

Orde reaksi adalah banyaknya factor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi. Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi kimia tetapi hanya dapat ditentukan berdasarkan percobaan. Secara umum kecepatan atau laju reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut :V = k (A)x (B)yDimana : V = kecepatan reaksi k = tetapan laju reaksix = orde reaksi terhadap zat Ay = orde reaksi terhadap zat B(A) Dan (B) adalah konsentrasi zat pereaksi, (x + y) adalah orde reaksi keseluruhan. (Petrucci : 1987)Contoh soal penentuan laju reaksi dengan percobaan :No. [NO] [Br2] Kecepatan1. 0,1 0,2 122. 0,1 0,4 243. 0,2 0,1 484. 0,4 0,1 192Dari data percobaan tersebut kita dapat menentukan orde reaksi dan persamaan laju reaksinya. Pertama-tama kita misalkan : V = k [NO]x[Br2]y. Untuk menentukan nilai x kita ambil data dimana konsentrasi terhadap Br2 tidak berubah. Begitu pula halnya, jika kita mencari nilai y, kita ambil data dimana konsentrasi NO tidak berubah (Raymond Chang. 2004).

99

x = 2

y = 2Orde total = 3

Untuk menentukan nilai k (tetapan laju reaksi) cukup kita ambil satu data percobaan. Kita gunakan persamaan laju reaksi yang telah kita perolehV = k [NO]2 [Br2]Misalnya data (1) 12 = k [0,1]2 [0,2]112 = k (0,01) (0,2)

k = 6103 M-2.s-1Laju reaksi tidak benar-benar konstan, konstanta dan konsentrasi dalam suatu reaksi dapat berubah. Hal ini ditunjukkan dengan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, diantaranya :a. Luas permukaanPada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran yang disebut bidang sentuh. Semakin luas permukaan sentuh menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi menjadi berkurang (kecil). Bentuk serbuk lebih luas permukaan sentuhnya daripada bentuk padatan sehingga bentuk serbuk lebih cepat bereaksi (Syukri. 1999).

b. SuhuLaju reaksi dapat dipercepat atau diperlambat dengan mengubah suhu. Apabila suhu pada suatu reaksi dinaikkan, maka partikel semakin aktif bergerak dan tumbukan akan semakin cepat sering terjadi, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya apabila suhu diturunkan, partikel semakin tak aktif bergerak dan menyebabkan laju reaksi semakin kecil. Berdasarkan pengaruh suhu, laju reaksi juga dapat dirumuskan dengan :

dimana, = laju reaksi mula-mula, n = setiap kenaikan suhu n kali, T = perubahan suhu, dan setiap kenaikan suhu 0C (Keenan. 1984).

c. KatalisKatalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tetapi bukan sebagai pereaksi atau produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan berlangsung reaksi pada suhu lebih rendah, akibat perubahan yang dipicu terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energy aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya suatu reaksi. Katalis dapat dibedakan dalam dua golongan utama, yaitu katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen bekerja dalam reaksi kimia pada fase yang berbeda dengan pereaksi, sedangkan katalis homogeny berada pada fase yang sama dengan pereaksi. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, dimana C melambangkan katalisnya.A C AC ..................(1)B AC AB C ..........(2)Meskipun katalis C termakan oleh reaksi (1),namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi (2), sehingga reaksi keseluruhan akan menjadi : A B C AB CBeberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis ZieglerNatta yang digunakan untuk produksi massal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalis yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amoniak menggunakan besi sebagai katalis (Syukri. 1999).

d. Molaritas (Konsentrasi)Molaritas atau konsentrasi didefinisikan sebagai banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volume zat pelarut. Karena umumnya persamaan laju reaksi dalam bentuk konsentrasi reaktan, maka dengan naiknya konsentrasi pereaksi, akan bertambah pula kecepatan atau laju suatu reaksi. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia, dengan demikian tumbukan antar partikel penyusun semakin sering terjadi dan kecepatan reaksi akan meningkat (Keenan. 1984).

e. TekananPada reaksi yang melibatkan gas, kelajuan reaksi akan dipengaruhi oleh tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume menyebabkan susunan molekul gas lebih rapat sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan lebih besar dan laju reaksi semakin cepat (Keenan. 1984).Reaksi yang hanya melibatkan satu partikel mekanismenya sederhana dan kita tidak perlu memikirkan orientasi dari tumbukan. Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua fase atau lebih partikel akan membuat mekanisme reaksi menjadi lebih rumit. Sudah merupakan sesuatu yang tek pelak lagi jika keadaan yang melibatkan dua peartikel dapat bereaksi jika mereka melakukan kontak satu dengan yang lain. Pertamaa, harus bertumbukan yang memungkinkan terjadinya reaksi. Kenapa memungkinkan terjadinya reaksi? Kedua partikel tersebut harus bertumbukan dengan mekanisme yang tepat dan dengan energi yang cukup untuk memutuskan tiap ikatan kimia yang sudah berjalan. Pertimbangan suatu reaksi sederhana yang melibatkan tumbukan antara dua molekul etena dan hidrogen klor dapat digunakan sebagai contoh. Keduanya bereaksi untuk menghasillkan kloroetan (Keenan. 1984).CH2CH2 + HCl CH3CH2ClSebagai hasil dari tumbukan, dua molekul dari ikatan rangkap diantara dua karbon, berubah menjadi ikatan tunggal. Satu hidrogen atom berikatan dengan satu karbon dan atom klor berikatan satu atom karbon lainnya (Raymond C. 2004).Teori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas yang mengamati tentang, bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi. Menurut teori tersebut kecepatan (laju reaksi) antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumlah tumbukan yang terjadi per satuan waktu, antara kedua jenis molekul tersebut. Jumlah tumbukan per satuan waktu sebanding dengan konsentrasi A dan B. Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B akan semakin besar pula jumlah tumbukan yang terjadi. Hal ini menjelaskan terjadinya peningkatan lajureaksi kimia. Teori tumbukan ternyata memiliki beberapa kelemahan, diantaranya: Tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut energi aktivasi = energi pengaktifan) untuk dapat menghasilkan reaksi. Reaksi hanya akan terjadi bila energi tumbukan lebih besar atau sama dengan energi pengaktifan (Ea). Molekul yang lebih rumit struktur ruangnya menghasilkan tumbukan yang tidak sama jumlahnya dibandingakan dengan molekul yang sederhana struktur ruangnya (Raymond C. 2004). Berdasarkan tumbukan ini laju reaksi bergantung pada tiga hal, yaitu:1. Frekuensi tumbukan2. Energi partikel pereaksi3. Arah tumbukanPada suatu reaksi eksoterm dan endoterm diperluka energi aktivasi. Tumbukan yang menghasilkan reaksi disebut tumbukan efektif (Syukri. 1999). Reaksi eksoterm

Reaksi endoterm

Teori tumbukan di atas diperbaiki oleh teori keadaan transisi atau teori laju reaksi absolut. Dalam teoriini diandalkan bahwa ada suatu keadaan yang harus dilewati molekul-molekul bereaksi dalam tjuannya menuju ke keadaan akhir (produk). Keadaan tersebut dinamakan keeadaan transisi. Mekanismenya ditulis sebagai berikut: A + B T* C + DDimana: A dan B adalah molekul pereaksi, T* adalah molekul dalam keadaan transisi, C dan D adalah molekul-molekul hasil reaksi.Secara diagram keadaan traansisi dinyatakan sesuai kurva di bawah ini.

Seluruh faktor yang termaksud didalam tetapan laju reaksi, dimana sebenarnya tetap bila kita hanya mengubah konsentrasi dari reaktan. Ketika kita mengubah suhu maupun katalis tetapan laju reaksi akan berubah. Perubahan ini digambarkan secara matematis oleh persamaan Arrhenius:

Dengan: T adalah temperatur atau suhuR adalah konstanta atau tetapan gas (P.V = n.R.T)Ea adalah energi aktivasie = 2,71828 (satuan matematis)A adalah faktor frekuensi, dapat juga disebut faktor pre-eksponensial atau faktor sterik (Petrucci. 1987).

BAB 3METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat Gelas kimia Gelas ukur Stopwatch Thermometer Penangas air Pipet tetes Pulpen hitam Kertas putih3.1.2. Bahan Na2S2O3 0,1M Na2S2O3 0,2M HCl 1M HCl 2M

3.2. Prosedur Percobaan 3.2.1. Pengaruh Konsentrasi Disiapkan gelas kimia dan diisi 2 ml larutan Na2S2O3 0,1M. Diletakan diatas kertas putih yang telah diberi tanda silang Dimasukan 3 ml larutan HCl 1M kedalam gelas kimia tersebut Dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan HCl hingga tanda silang tidak terlihat lagi dari atas. Diulangi langkah yang sama untuk konsentrasi larutan Na2S2O3 0,1M ditambah larutan HCl 2M dan larutan Na2S2O3 0,2M ditambah larutan HCl 2M.

3.2.2 Pengaruh Suhu Diisi 2 ml larutan Na2S2O3 0,1M kedalam gelas kimia. Dipanaskan larutan Na2S2O3 0,1M pada pengas air hingga suhunya mencapai 40oC, kemudian diambil dan diletakan diatas kertas putih yang telah diberi tanda silang. Dimasukan 3 ml larutan HCl 1M kedalam gelas kimia. Dicatat waktu yang diperlukan sejak penambahan larutan HCl pada larutan Na2S2O3 hingga tanda silang tidak terlihat lagi dari atas. Diulangi langkah yang sama untuk konsentrasi Na2S2O3 0,1M ditambahkan larutan HCl 2M dan Na2S2O3 0,2M ditambahkan HCl 2M.

BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Tabel Pengamatan Pengaruh konsentrasiNo.Na2S2O3 2 mlHCl 3 mlWaktu (s)

10,1 M1 M181

20,1 M2 M132

30,2 M2 M60

Pengaruh suhu (T = 40oC)No.Na2S2O3 2 mlHCl 3 mlWaktu (s)

10,1 M1 M30

20,1 M2 M29

30,2 M2 M12

4.2. Perhitungan 4.2.1. Pengaruh konsentrasi (Na2S2O3 dan HCl)Dimisalkan Persaman :

Orde total = 1,15 + 0,45 = 1,6

Persamaan laju reaksinya adalah:

4.2.2. Pengaruh Suhu (Na2S2O3 dan HCl)Misalkan persamaannya :

Orde total = 1,27 + 0,048 = 1,318 = 1,32

Persamaan laju reaksinya menjadi:

4.3. PembahasanLaju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi yang berlangsung per satuan waktu laju reaksi menyatakan konsentrasi zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan setiap detiknya. Persamaan laju suatu reaksi kimia tidak dapat ditentukan melalui stoikiometri reaksinya, tetapi dilakukan melalui sebuah percobaan di laboratorium. Dari persamaan laju reaksi tersebut dikenali setelah orde reaksi yaitu nilai yang menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi orde nol menunjukkan bahwa pada perubahan konsentrasi pereaksi tidak mempengaruhi laju reaksi tersebut. Reaksi orde satu menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi pereaksi akan selalu berbanding lurus dengan laju reaksi. Reaksi orde dua menunjukkan bahwa laju reaksi merupakan pangkat dua dari konsentrasi pereaksi. Begitu pula halnya dengan reaksi orde tiga yang menyatakan bahwa besarnya laju reaksi adalah nilai pangkat tiga dari konsentrasi setiap pereaksi yang terkait. Sedangkan untuk reaksi dengan orde negatif menyatakan jumlah pangkat bilangan laju reaksi yang berbanding terbalik antara konsentrasi dan satuan waktu.Laju atau kecepatan suatu reaksi dapat berjalan cepat ataupun lambat. Meningkat dan menurunnya laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya konsentrasi (molaritas), luas permukaan, temperatur (suhu), katalis, dan tekanan (untuk kreaksi yang bersifat gas). Konsentrasi suatu reaktan akan selalu berbanding lurus dengan laju reaksi. Jika konsentrasi suatu zat meningkat (bertambah) maka laju reaksinya akan semakin besar dan sebaliknya, apabila konsentrasi zat tersebut berkurang (semakin kecil) maka laju reaksinya semakin kecil pula. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol/liter, tetapi untuk reaksi pada fase gas umumnya satuan konsentrasi yang digunakan adalah satuan tekanan seperti atm (atmosfer) atau Pa (pascal).Suhu pada kondisi apapun memiliki pengaruh yang besar terhadap kecepatan reaksi kimia. Kecepatan atau laju reaksi akan bertambah seiring dengan meningkatnya (naik) suhu. Peningkatan suhu menyebabkan semakin cepat molekul-molekul penyusun suatu zat bergerak dan semakin banyak terjadi tumbukan antar molekul. Dengan demikian laju reaksi juga ikut meningkat. Sebaliknya, pada suhu yang rendah laju reaksi akan berjalan sangat lambat. Berdasarkan teori tumbukan reaksi kimia dapat berlangsung jika molekul-molekul, atom-atom, atau partikel-partikel penyusun suatu zat yang bereaksi mengalami tumbukan. Kondisi ini menunjukkan bahwa semakin halus suatu zat maka semakin luas permukaannya. Pada zat yang berbentuk serbuk memiiki luas permukaan yang lebih besar daripada zat yang berbentuk padatan. Semakin luas permukaan suatu zat yang bereaksi akan mempengaruhi peningkatan laju reaksi tersebut, Karena kemungkinan bereaksi semakin besar dan semakin cepat reaksi tersebut berjalan.Katalis adalah suatu senyawa kimia yang berperan dalam meningkatkan suatu reaksi kimia tanpa zat atau senyawa tersebut mengalami perubahan. Sifat dasar setiap zat kimia yang bereaksi memiliki perbedaan yang sangat jelas, sehingga ada reaksi yang berjalan cepat dan ada pula reaksi yang berjalan sangat lambat. Dalam hal ini katalis akan sangat berperan, dengan meningkatkan laju reaksi tersebut. Katalis dapat mempercepat laju reaksi dengan jalan menurunkan atau mengurangi energi aktivitas.Berdasarkan hsil percobaandengan mereaksikan Na2S2O3 berbentuk larutan terhadap larutan HCl terbukti bahwa meningkat atau bertambahnya konsentrasi dan suhu mengakibatkan peningkatan laju reaksi. Namun, dapat dibedakan antara suhu dan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi. Ternyata, pengaruh suhu lebih besar terhadap peningkatan laju reaksi dibandingkan pengaruh konsentrasi, hal tersebut ditunjukkan dengan semakin sedikitnya waktu yang diperlukan dalam reaksi.Setelah menuang larutan HCl kedalam gelas kimia yang telah berisi larutan Na2S2O3 perlu dilakukan sedikit penggoyangan pada campuran tersebut, hal ini dimaksudkan agar larutan Natrium triosulfat dapat bercampur sempurna dengan larutan asam klorida. Selain itu pemanasan juga dilakukan padas uhu 40oC yang merupakan suhu normal berlangsungnya suatu reaksi. Dikuatirkan pada pemanasan dengan suhu diatas 40oC akan menyebabkan Na2S2O3 menguap.Faktor kesalahan yang mungkin terjadi pada pratikum kali ini adalah tidak tepatnya volume larutan yang diambil pada saat pemipetan, serta penggunaan stopwatch yang kurang cermat (teliti). Kemungkinan pula terjadi kesalahan pada saat pemanasan campuran, misalnya keterlambatan diangkatnya gelas kimia yang berisi campuran larutan Na2S2O3 dan larutan HCl, dari penangas air sehingga suhu lebih dari 40oC ataupun sebaliknya. Ketika dilakukan pencampuran, larutan yang tadinya berwarna bening dan jernih terlihat berubah sedikit demi sedikit menjadi keruh.

BAB 5PENUTUP

5.1 Kesimpulan Besarnya laju reaksi selalu berbanding lurus dengan konsentrasi zat pereaksi maka reaksi akan semakin cepat berlangsung. Berdasarkan percobaan diketahui bahwa peningkatan laju reaksi bertambah seiring bertambahnya konsentrasi Na2S2O3 dan HCl Suhu memiliki kecenderungan untuk menimgkatkan laju reaksi lebih besar dibandingkan kecenderungan konsenterasi dalam meningkatkan laju reaksi. Bertambahnya suhu berbanding lurus dengan peningkatan laju suatu reaksi. Dari hasil percobaan dapat dibuktikan bahwa suhu memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk meningkat laju reaksi, terbukti dengan semakin sedikitnya waktu yang dibutuhkan Na2S2O3 untuk beraksi dengan HCl. Orde reaksi menyatakan pangkat bilangan (konsentrasi) laju suatu reaksi. Untuk hasil percobaan diperoleh hasil Na2S2O3 = 1,15 dan orde reaksi HCl = 0,45, sehingga persamaan laju reaksinya dapat ditulis V = 0,048 [Na2S2O3]1,15 [HCl] 0,45 dimana 0,078 adalah k (kostanta). Sedangkan untuk laju reaksi yang di pengaruhi suhu di peroleh orde reaksi Na2S2O3 = 1,27 dan orde reaksi HCl = 0,048. Sehingga persamaan laju reaksi menjadi V = 0,62 [Na2S2O3]1,27[HCl]0,045, dimana 0,62 adalah kostanta (k).

5.2. SaranPada praktikum selanjutnya perlu dilakukan percobaan laju reaksi karena pengaruh katalis dan luas permukaan. Selain itu perlu juga dilakukan percobaan laju reaksi zat dalam fase gas.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond.2004. Kimia Dasar Konsep Konsep Inti. Jakarta : Erlangga.

Keenan, Charles w.1984. Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga

Petrucci.1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta : Erlangga

Syukri.1999. Kimia Dasar. Bandung : ITB