MODUL KIMIA BIMBEL PASTI

MODUL KIMIA BIMBEL PASTI SBMPTN 2015RIZA LISTIANA SUDRAJATNINA HAERUNNISATRI BAGUS IRAWANTO

KATA PENGANTARModul dengan judul Modul Kimia Bimbel Pasti SBMPTN 2015 ini bertujuan untuk memberikan kemudahan para peserta Bimbel Pasti dalam belajar untuk persiapan ujian SBMPTN 2015Pada saat pembuatan Modul ini penyusun mendapatkan kendala berupa waktu pengerjaan yang dirasa cukup singkat, mengingat penyusun merupakan mahasiswa yang memiliki jadwal kuliah yang cukup padat. Sehingga untuk hasilnya tidak begitu maksimal. Walaupun begitu, dengan semangat yang tinggi, penyusun dapat menyelesaikan modul ini tepat pada waktunya.Rasa syukur penyusun ucapkan kepada Allah SWT karena atas izin dan rido-Nya penyusun dapat menyelesaikan modul ini. Pada kesempatan ini pula ucapan terima kasih, penyusun ucapkan untuk Ibunda dan Ayahanda tercinta yang selalu menjadi penyemangat dalam setiap kegiatan yang penyusun lakukan, tak lupa ucapan terima kasih kepada Bapak Abdul Gani yang telah memberikan inspirasi kepada penyusun. Serta ucapan terima kasih kepada segenap keluarga BIMBEL PASTI 2015 yang selalu memberikan semangat satu sama lain, tetap dijaga dan ditingkatkan lagi kekompakkannya. Ucapan terima kasih pula kepada para peserta BIMBEL PASTI 2015 yang selalu semangat mengikuti program ini, ingat! selalu ikhtiar, ikhlas, diiringi doa serta selalu ceria yaa Tak ada gading yang tak retak, tak ada sesuatu yang sempurna di dunia ini, karena kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Begitu pula dengan modul ini jauh dari sempurna, banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Kritik dan saran sangat penyusun harapkan untuk memperbaiki Modul berikutnya. Sebuah harapan, semoga modul ini dapat bermanfaat.

Bogor, April 2015

Penyusun,

DAFTAR ISIHalamanKATA PENGANTARiDAFTAR ISIiiSTRUKTUR ATOM, SISTEM PERIODIK UNSUR DAN IKATAN KIMIA3STOIKHIOMETRI9THERMOKIMIA16LAJU REAKSI20KESETIMBANGAN KIMIA23KIMIA LARUTAN26REDOKS DAN ELEKTROKIMIA34KIMIA UNSUR38KIMIA KARBON39KIMIA INTI42

BAB I STRUKTUR ATOM, SISTEM PERIODIK UNSUR DAN IKATAN KIMIA

A. STRUKTUR ATOM1. Partikel Dasar Penyusun AtomPartikel penyususun atom adalah partikel-partikel utama yang menyusun suatu atom yaitu elektron, proton dan neutron.

PartikelMassa (sma)MuatanLambing Kedudukan

Elektron-1eDi luar inti

Proton1+1pDi dalam inti

Neutron 10nDi dalam inti

2. Lambang AtomX = Lambang atom suatu unsurAZx

A = Massa atom = jumlah proton + jumlah elektron Z = Nomor atom =jumlah proton = jumlah elektron

Untuk atom netral A = jumlah proton = jumlah elektronUntuk ion A tidak sama dengan jumlah elektron

Contoh : 11Na23 A = 11 (jumlah prtoton = jumlah elektron) Z = 23 (Massa atom Na) Neutron = Z A = 12

11Na+ A = 11 (jumlah proton) Z = 23 (Massa atom Na)Neutron = Z A = 12Elektron = 11 -1 = 10

3. Bilangan kuantumBilangan kuantum menunjukkan kedudukan elektron dalam atom. Ada 4 jenis bilangan kuantum : a. BK Utama (n)n menunjukkan letak elektron pada tingkat energi/kulit atom

Nilai n1234567

KulitKLMNOPQ

b. BK Azimut (l)l menyatakan letak lektron pada subkulit atom. Nilai l = 0,1,2,.(n-1)

Nilai l0123

subkulitspdf

c. BK magnetic (m)m menunjukkan orientasi orbital dalam ruangan dan juga menunjukkan banyaknya orbital pada subkulit.Nilai m : -l s.d. +lSubkulit s 1 orbital yaitu m =0Subkulit p 3 orbital yaitu m = -1,0,+1Subkulit d 5 orbital yaitu m = -2,-1,0,+1,+2Subkulit f 7 orbital yaitu m = -3,-2,-1,0,+1,+2,+3

Orbital biasanya digambarkan dengan kotak sp

d. BK Spin (s)Menunjukkan arah putaran elektron dalam orbital

Nilai s = +

Nilai s = -

4. Konfigurasi ElektronUntuk menuliskan susunan elektron dalam atom perlu mengikuti aturan sebagai berikut:a. Aturan AufbauMerupakan pengisian elektron dimulai dari tingkat energi yang paling rendah ke tingkat energi yang paling tinggi, sesuai dengan bagan berikut:

b. Aturan HundBila terdapat lebih dari satu orbital pada tingkat energi tertentu, hanya satu elektron yang akan mengisi tiap orbital samapai setiap orbital terisi oleh satu elektron; kemudian elektron akan mulai membentuk pasangan pada setiap orbital tadi. . . . . .1s 2s 2p

c. Laragan PauliTidak ada dua elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum sama dalam orbital yang sama.

Contoh : tentukan konfigurasi elektron dari O8 !Jawab :O8 = 1S2 2S2 2P4

B. SISTEM PERIODIK UNSURDengan membuat konfigurasi elektron, elektron valensi suatu unsur ditentukan. Elektron valensi adalah jumlah elektron pada kulit terluar. Berdasarkan konfigurasi elektron, unsur-unsur dikelompokkan ke dalam :

Blok s : kelompok unsur yang memiliki elektron valensi pada subkulit s Blok p : kelompok unsur yang memiliki elektron valensi pada subkulit p Blok d : kelompok unsur yang memiliki elektron valensi pada subkulit d Blok f : kelompok unsur yang memiliki elektron valensi pada subkulit f

1. Sifat-sifat Periodik Modul KIMIA Persiapan SBMPTN-BIMBEL PASTI 2015Page 6

Energi Ionisasi Afinitas Elektron Elektronegatifitas Oksidator Asam Basa Jari-jari Logam Reduktor

2. Meramalkan Letak Unsur Dalam Tabel Periodik

GOLONGANSesuai dengan elektron valensi:Subkulit s dan p golongan ASubkulit d golongan BSubkulit f golongan lantanida/aktinida

PERIODEKulit terluar (jumlah kulit) yang telah terisi elektron

Contoh : Tentukan letak unsur Fe (nomor atom 26) dalam tabel periodik unsurJawab :26Fe = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Golongan = B (karema diakhiri oleh subkulit d) VIII (karena elektron s+d = 8)Peride = 4 (karena kulit terbesarnya 4)C. IKATAN KIMIAA. Ikatan dalam Molekul (intermolekul) Ikatan ionIkatan kimia yang terjadi karena ada serah terima elektron antar atom. Ikatan ini terbentuk antara: Ion positif dengan ion negative Unsur logam dan non logamContoh : NaCl, MgCl2Sifat-sifat senyawa ionik :a. Bila cair menghantarkan listrikb. Titik leleh dan titik didihnya tinggic. Larut dalam pelarut polard. Keras tapi rapuh

Ikatan KovalenIkatan kimia yang terjadi melalui penggunaan elktron bersama. Ikatan kovalen terjadi antara unsur non logam dengan non logam.Pembagian ikatan kovalen :a. Ikatan kovalen nonpolarCiri : Atom pusat tidak memiliki pasangan elektron bebas (PEB) Bentuknya simetris karena pasangan elektron ikat (PEI) tertarik sama kuat Mengandung jenis atom yang samaContoh : H2, Cl2, Br2, O2, CO2b. Ikatan kovalen polarCiri : Atom pusat memiliki pasangan elektron bebas (PEB) Bentuknya tidak simetris karena pasangan elektron ikat (PEI) tertarik tidak sama kuatContoh : HCl dan H2Oc. Ikatan kovalen koordinasiTerjadi melalui penggunaan pasangan elektron yang berasal hanya dari salah satu unsur yang memiliki pasangan lektron bebasContoh :NH3 + H+ [NH4]+sifat-sifat senyawa kovalen :a. Senyawa kovalen polar dapat menghantarkan listrikb. Senyawa kovalen nonpolar tidak dapat menghantarkan listrikc. Titik leleh dan titik didih relative rendah dibandingkan senyawa ionicContoh :Jika unsur 12X berikatan dengan unsur 17Y, maka bagaimana senyawa yang terbentuk dan apa jenis ikatan yang terjadi adalah Jawab : 12X = 1s2 2s2 2p6 3s2Elektron valensinya 2, untuk menjadi stabil akan melepas 2 elektron sehingga akan menjadi X2+17Y = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5Elektron valensinya 7, untuk menjadi stabil akan menangkap 1 elektron sehingga menjadi Y-1X2+ + Y-1 akan menjadi XY2 dan ikatannya ikatan ionic karen ada pelepasan dan penangkapan elektron.B. Ikatan Antar Molekul

Ikatan-ikatan Van der walsGaya dipol-dipolTerjadi antara molekul-molekul polar

Gaya dipol sesaatTerjadi antara molekul- polar dengan molekul nonpolar

Gaya londonTerjadi antara molekul-molekul nonpolar

Ikatan hydrogenTerjadi antar molekul, yang H terikat pada N/O/FHF, H2O, NH3

Ikatan logamTerjadi antar atom logamMembentuk larutan elkektron

Kekuatan ikatan : Gaya dipol-dipol>gaya dipol sesaat>gaya London Ikatan hydrogen>ikatan van der walsContoh :Manakah diantara senyawa berikut yang mempunyai titik didih lebih tinggi ? jelaskan !a. Br2 dan IClb. CO2 dan SO2Jawab :1. Br2 adalah senyawa nonpolar sehingga ikatan yang terjadi anatara molekul adalah gaya London dan ICl adalah senyawa polar jadi ikatan antar molekul ICl adalah gaya dipol-dipol. Gaya dipol-dipol lebih kuat disbanding gaya londn sehingga titik didih ICl lebih tinggi dibandingkan Br2.

2. CO2 adalah senyawa nonpolar sehingga ikatan yang terjadi antar molekul CO2 adalah gaya London dan SO2 adalah senyawa polar jadi ikatan antar molekul SO2 adalah gaya dipol-dipol. Gaya dipol-dipol lebih kuat dibandingkan gaya London sehingga titik didih yang lebih tinggi dibandingkan CO2.

BAB II STOIKHIOMETRI

1. Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatf (Mr) Massa atom relative (Ar) suatu unsur adalah perbandingan massa satu atom unsur tersebut dengan x massa satu atom isotope karbon-12 (12C). Secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan :

Ar unsur X=

Massa Molekul relative (Mr) suatu senyawa adalah perbandingan massa satu molekul senyawa tersebut dengan x massa satu atom isotope karbon-12 (12C). Secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan :

Mr senyawa Y =

Jika dalam suatu senyawa terdapat beberapa unsur yang menyusun senyawa tersebut, maka diperoleh hubungan :Mr suatu senyawa = jumlah Ar unsur-unsur penyusun senyawa tersebut

2. Konsep Mol

Hubungan mol dengan Ar dan Mr1 mol unsur X = Ar unsur X (dalam satu gram)1 mol senyawa Y = Mr senyawa Y (dalam satu gram)

mol = =

Secara umum dapat dituliskan :

Hubungan mol dengan jumlah partikel1 mol unsur X = 6,02 x 1023 Butir atom1 mol senyawa Y = 6,02 x 1023 butir molekul6,02 x 1023 = Bilangan Avogadro (L)

Jadi :Jumlah partikel = jumlah mol x 6,02 x 1023

Jumlah mol =

Hubungan mol dengan Volume pada STP (0C, 1 atm)mol zat X =

Volume zat X = 22,4 X mol zat X

PETA RUMUS KONSEP MOLJUMLAH MOL

MASSA(GRAM)

JUMLAH PARTIKEL

X L

: L

X 22,4 LX MrVOLUME(STP)

: Mr

: 22,4 L

3. Hukum-hukum Dasar Ilmu Kimia Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)jumlah massa zat-zat sebelum reaksi adalah sama denganjumlah massa zat-zat sesudah reaksiContoh :C(g) + O2 (g) CO2 (g)12 gram32 gram44 gram Hokum Perbandingan Tetap (Proust)perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa slelau tetapContoh:Dalam senyawa AmBn berlaku :1. Massa A : massa B = (mx Ar unsur A) : (nx Ar unsur B)

2. %A = x100%dan %B = X100%

3. Massa A = x massa AmBn

Massa B = x massa AmBn

Hukum Perbandingan Berganda (Dalton)jika unsur A dan B dapat membentuk lebih dari satu macam persenyawaan, unsur massa A yang tetap (sama) maka massa B dalam senyawanya berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.

Hokum Dalton diatas berlaku jika memenuhi syarat berikut :1. Massa salah satu unsur pembentuk senyawa tersebut harus tetap (sama)2. Jenis unsur pembentuk senyawanya harus sama

Hokum perbandingan Volume (Gay-Lusac)volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana.Contoh : 2 H2(g)+ O2(g)2H2O(g) 2 vol 1 vol 2 vol

Hipotesis Avogadrogas-gas yang volumenya sama, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, mengandung jumlah molekul yang sama pula

Persamaan Gas IdealP.V = n.R.Tdengan P = tekanan (atm) R = konstanta gas (0,082) V = volume (liter) T = suhu (Kelvin) n= mol Berdasarkan Hukum Gay-Lusac untuk gas, dapat diturunkan rumus : =

Berdasarkan Hipotesis Avogadro untuk gas, dapat diturunkan rumus :n1 = n2

Hukum Boylepada suhu tetap, hasil kali tekanan dan volume suatu gas selalu tetap (konstan).Secara matematis dapat dirumuskan :P.V = konstanatauP1.V1 = P2.V2 =

Hukum Boyle Gay LussacDigunakan untuk menghitung volume gas diluar keadaan standar. PersamaanHukum Boyle Gay Lussac dinyatakan dengan rumus :

=

Hukum Dalton tentang Tekanan Parsial Gastekanan total dari campuran berbagai macam gas sama dengan jumlah tekanan parsial dari masing-masing gas yang saling bercampur tersebut.Ptotat= P1+ P2 + P3 + P4 +

4. Konsentrasi MolarKonsentrasi Molar (Molaritas) adalah satuan konsentrasi zat yang dinyatakan dalam jumlah mol zat terlarut dalam setiap satu liter larutan. Secara sistematis dapat dinyatakan dengan rumus:M =

M =molaritas (mol/L)n = mol zat terlarut (mol)V = Volume larutan (liter)

Jika volume larutan dinyatakan dalam Ml, maka persamaan diatas dapat dirumuskan dengan : M= x

Jika dilakukan pengenceran pada larutan, maka berlaku ketentuan :mol zat terlarut sebelum pengenceran = mol zat terlarut setelah pengenceranSecara sistematis dapat dirumuskan :

atau

n1= n2

M1.V1 = M2.V2

Pada reaksi penetralan asam dan basa, berlaku ketentuan :nA = nB

atau

MA.VA = MB.VB

5. Persamaan ReaksiCara menyetarakan persamaan reaksi yang kompleks adalah sebagai berikut.Contoh :a Cu+ b HNO3 C Cu(NO3)2+ d NO2+ e H2OJenis AtomSebelum reaksiSetelah reaksiPersamaan

CuHNOabb3bC2e2c+d6c+2d+ea=cb=2eb=2c+d3b=6c+2d+e

Persamaan pada tabel di atas dapat diselesaikan dengan cara memisahkan a,b,c,d, atau e dengan suatu bilangan bulat dan sederhana, misak a= 1

6. Hitungan Kimia Rumus Empiris (RE)Rumus empiris suatu senyawa diperoleh berdasarkan perbandingan mol unsur-unsur pembentuknya

Rumus Molekum (RM)Rumus molekul suatu zat diperoleh berdasarkan rumus (RE)n = Mr

Langkah-langkah perhitungan:a. Kumpulkan data, kemudian rubah ke molb. Buat reaksi dan setarakanc. Bandingkan data dengan koefisiend. Perhitungan sesuai degan soalContoh Soal 1 :Gas amoniak (NH3) dapat dihasilkan melalui persamaan berikut :(NH4)2SO4 + 2KOH 2 NH3 +2H2O + K2SO4Reaksi berlangsung pada 0C, 1 atm. Berpa volume gas NH3 yang dihasilkan jika direaksikan 33 gram (NH4)2SO4 (Mr = 132)Jawab :Langkah 1 : kumpulkan data dan rubah ke molMol (NH4)2SO4 = w / Mr = 33 g/132 g/mol = 0,25 molLangkah 2 : setarakan reaksi dan cari pereaksi pembatas(NH4)2SO4 + 2KOH 2 NH3 +2H2O + K2SO4Reaksi di atas sudah setara dan hanya satu data yang diketahui yaitu (NH4)2SO4 sehingga tidak perlu dicari pereaksi pembatas.Langkah 3: cari mol zat yang ditanya dengan perbandingan koefisienZat yang ditanya datanya= NH3Zat yang diketahui datanya = (NH4)2SO4Mol NH3 = x mol (NH4)2SO4= x 0,25 mol = 0,5 mol

Langkah 4 : perhitungan sesuai soalYang ditanya V NH3 dalam STPV NH3 = n x 22,4 = 0,5 X 22,4 L = 11,2 L

Contoh Soal 2 :Suatu hidrokarbon diketahui mengandung 80% karbon dan sisanya hydrogen. Tentukan :a. Rumus empiris hidrokarbon tersebutb. Jika hidrokarbon tersebut memiliki Mr 30

Jawab :a. CxHy x : ywC/Ar C : wH/Ar H80/12 : 20/16,7: 20 1 : 3Sehingga rumus empiris CxHy = CH3

b.(RE)n = Mr(15)n = 30 n = 30/15 n = 2(CH3)n = (CH3)2Rumus molekulnya adalah C2H6

BAB III THERMOKIMIA

Thermokimia adalah bagian ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor dalam suatu system kimia yang disertai reaksi kimia.1. Asas Kekekalan Energi Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, energi hanya dapat berubah bentuk dari satu bentuk energi menjadi bentuk energi lainnya. Kalor reaksi didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan atau dilepaskan pada reaksi kimia. Kalor reaksi yang diukur pada tekanan tetap dinyatakan sebagai H (Perubahan entalpi)H = H produk H pereaksi

a. Reaksi Eksoterm (pelepasan)Merupakan reaksi yang disertai dengan pelepasan kalor ke lingkungan. Pada reaksi eksoterm, entalpi produk lebih kecil dibandingkan dengan entalpi reaktan sehingga perubahan entalpinya negatif (H < 0).Persamaan termokimianya dapat ditunjukkan dengan contoh reaksi tesebut :C(S) + O2(g) CO2(g) ;H = -393,52 kJ

b. Reaksi Endoterm (Penyerapan)Merupakan reaksi yang disertai dengan penyerapan kalor dari lingkungan. Pada reaksi endoterm, entalpi produk lebih besar dibandingkan dengan entalpi sehingga perubahan entalpinya positif (H > 0).Persamaan termokimianya dapat ditunjukkan dengan contoh reaksi berikut :N2(S) + 2O2(g) 2 NO2(g) ;H = +66,4 kJ

c. Macam-macam Kalor Reaksi Kalor Pembentukan Standar (Hf)Merupakan kalor yang diserap atau dilepaskan pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan satandar.Contoh : C(S) + O2(g) CO2(g) ;H = -393,52 kJ/mol

Kalor penguraian standar (Hd)Kalor penguraian standar adalah kalor yang diserap atau dilepaskan pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya dalam keadaan standar.Contoh : NH3(g) N2(g) + H2(g) ;H = +265,5 kJ/mol Kalor Pembakaran Standar (Hc)Merupakan kalor yang dilepaskan pada pembakaran 1 mol suatu zat dengan oksigen. Contoh : CH4(g) + 2O2 (g) CO2(g) + 2H2O(l) ;H = -890 kJ/mol Kalor Netralisasi Standar (Hn)Merupakan kalor yang dilepaskan pada penetralan 1 mol ion H+ dari asam dengan 1 mol ion OH- dari basa.Contoh : NaOH(aq) +HCl(aq) NaCl(aq) +H2O(l) ;H = -57,36 kJ/mol2. Perhitungan TermokimiaSoal-soal hitungan termokimia dapat diselesaikan dengan menggunakan hokum Laplace-Lavoisier dan Hukum Hess.a. Hukum Laplace-LavoisierPada suatu reaksi reversible, perubahan entalpi untuk reaksi maju sama dengan perubahan entalpi untuk reaksi balik, tetapi tandanya berlawanan.Contoh : H2(g) + I2(g) 2HI(g);H = -107,3 kJ2 HI(g) H2(g) + I2(g) ; H = +107,2 kJ

b. Hukum HessPerubahan entalpi pada suatu reaksi tertentu hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir reaksi dan tidak bergantung pada banyknya tahapan reaksi yang ditempuh.Contoh : Reaksi 1 : S(s) + O2(g) SO2 (g)H = -297 kJReaksi 2 : 2S (S) + O2(g) 2SO3 (g)H = -781 kJ

Tentukan H untuk reaksi 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)

Jawab :Reaksi 1 (dibalik dan dikali 2): 2SO2 (g) 2S(s) + 2O2(g)H =-297x2 kJReaksi 2 (tidak berubah):2S (S) + O2(g) 2SO3 (g)H = -781 kJ +2S (S) + O2(g) 2SO3 (g)H = -187 kJ

c. Energi Ikatan Rata-rataMerupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dari satu mol tersebut.Pada suatu persamaan termokimia. Jika zat-zat yang dilibatkan dalam persamaan reaksi tersebut diketahui energi ikatan zat rata-ratanya, maka entalpi dapat dihitung dengan persamaan :

Hr = (energi ikatan pereaksi) (energi ikatan produk)

Contoh : diketahui data energi ikatan adalah sebagai berikut.H-H = 435 kJ/molCl-Cl = 242 kJ/molH-Cl = 431 kJ/molTentukan H untuk reaksi H2 + Cl2 2HCl

Jawab :(energi ikatan produk) = 2x(H-Cl) = 2x 431 = 861 kJ/mol(energi ikatan pereaksi)= 1x(H-H) + 1x(Cl-Cl) = (1x435) + (1x242) = 677 kJ/mol

Hr = (energi ikatan pereaksi) (energi ikatan produk) = 677 861 = -185 kJ/mol

d. Entalpi Pembentukan Standar (Hf)Penentuan H reaksi berdasarkan (Hf)dapat menggunakan rumus berikut : Hr = (Hf)produk (Hf)pereaksi

Contoh :Diketahui entalpi pembentukan standar dari C2H6 (g), CO2(g) dan H2O(g) berturut-turut adalah -85 kj/mol, -394 kj/mol, dan -286 kJ/mol. Tentukaan kalor yang dilepaskan untuk membakar 1 mol C2H6(g)

Jawab:Persamaan reaksi pembakaran C2H6 :C2H6(g) + 7/2O2(g) 2CO2(g) +3H2O(g)

Hr = (Hf)produk (Hf)pereaksi = 2x-394 + 3x -286) (1x -85 + 0) = (-788 + -858) +85 = -1561 kJ/mol

e. KalorimeterPenentuan panas reaksi berdasarkan azas Black (q lepas = - q terima). Penentuan entalpi dengan kalorimetri dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.q = m.c.T

Keterangan : q = jumlah kalor m = massa larutan c = kalor jenis larutan = kalor jenis air = 4,2 J/gC T = Perubahan suhu (C)Contoh :Jika 10 gram larutan NaOH (Mr=40) dilarutkan ke dalam 100 gram air. Setelah semua NaOH larut suhu larutan naik dari 25C menjadi 26C. Hitung H pelarutan NaOH tersebut.

Jawab :q = m.c.T = (100+10) X 4,2 X 1=

Mol NaOH = w/Mr = 10/40 = molH pelarutan NaOH = q/mol = 459,8 J/1/4 mol = 1839,2 J/mol = 1,84 kJ/mol

Karena suhu reaksi naik maka reaksi adalah eksoterm sehingga H = -1.8392 kJ/mol

BAB IV LAJU REAKSI1. Definisi Laju ReaksiLaju reaksi didefinisikan sebagai pengurangan konsentrasi pereaksi tiap satuan waktu atau pertambahan konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu. Pada reaksi A B ; Laju reaksi didefinisikan sebagai :a. Berkurangnya konsentrasi A tiap satuan waktu, ataub. Bertambahnya konsentrasi B tiap satuan waktuVA= -

VB= +

a. Ungkapan Laju ReaksiUntuk persamaan reaksi : 2A + B2 2ABLaju reaksi berdasarkan A : - Laju reaksi berdasarkan B2 : -

Laju reaksi berdasarkan AB : + Hubungan ketiganya dinyatakan oleh ungkapan := =+

VA = 2VB2 = VAB

b. Rumusan Kecepatan ReaksiPerhatikan persamaan reaksi berikut : 2A + B2 2ABPersamaan laju reaksinya dinyatakan dalam perumusan :V = k [A]X [B2]Y

Keterangan : V = Laju reaksi k = tetapan laju reaksi[] = konsentrasi molarx = orde/tingkat reaksi terhadap Ay = orde/tingkat reaksi terhadap Bx+y = orde reaksi totalRumus laju reaksi tidak dapat ditentukan langsung dari persamaan reaksinya, sebab rumus laju reaksi semata-mata ditentukan berdasarkan hasil eksperimen.

Contoh : diketahui data hasil percobaan berikut.

No[A][B2]V (mol/det)

1

0,500,501,6 x 10-4

2

0,501,003,2 x 10-4

3

1,001,003,2 x 10-4

Tentukan : a. orde reaksi terhadap Ab. Orde reaksi terhadap B2c. Tulislah rumus laju reaksinyaJawab :Rumus umum : V=k[A]x [B]ya. X ditentukan berdasarkan konsentrasi B2 yang tetap yaitu data 2 dan 3, maka: = 1 = (( = ( x=0Jadi terhadap A adalah orde reaksi ke-0Pada reaksi orde nol pembesaran ataupun pengecilan konsentrasi tidak memengaruhi laju reaksi.b. Y ditentukan selain data 2 dan 3, misal data 1 dan 2 maka: = () = ( y= 1Jadi terhadap B2 reaksi orde ke-1

c. Rumus laju reaksinya : V = k [A]0 [B2] V = k [B2]

2. Faktor-faktor yang Memengaruhi Laju Reaksia. Suhu Umumnya pada suhu tinggi reaksi akan berlangsung lebih cepat. Jika untuk setiap kenaikan suhu 10C reaksi berlangsung 2 lebih cepat. Maka berlaku rumus : Vt = V0 2

Keterangan : Vt = kecepatan reaksi pada suhu tV0 = kecepatan reaksi awal 2= koefisien suhu= perubahan suhu (tt-t0) Jika untuk setiap kenaikan suhu 15C reaksi berlangsung 3 lebih cepat. Maka berlaku rumus : Vt = V0 3

Keterangan : Vt = kecepatan reaksi pada suhu tV0 = kecepatan reaksi awal 3= koefisien suhu= perubahan suhu (tt-t0)

b. KatalisKatalis positif disebut katalisator, fungsinya mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi pengaktifan.c. KonsentrasiKonsentrasi molar menyatakan mol zat terlarut dalam setiap liter larutannya. Umumnya pada konsentrasi yang besar, reaksi akan berlangsung makin cepat, sebab jumlah tumbukan efektif antar molekul pereaksi semakin banyak. Tumbukan yang tidak efektif adalah tumbukan yang tidak menghasilkan reaksi, sebab posisinya tidak tepat dan energinya tidak cukup.

d. Luas permukaan zatSemakin besar luas permukaan maka laju reaksi akan semakin cepat. Zat yang berbentuk serbuk akan mempunyai permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan zat yang berbentuk serpihan/bongkahan sehingga zat yang berbentuk serbuk akan lebih cepat bereaksi dibandingkan dengan serpihan/bongkahan.BAB V KESETIMBANGAN KIMIA1. Keadaan KesetimbanganKesetimbangan kimia tercapai jika kecepatan reaksi maju = kecepatan reaksi balik. Setelah tercapai kesetimbangan, reaksi tidak berhenti tetapi terus berlangsung dalam dua arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Kesetimbangan demikian disebut kesetimbangan dinamis.

2. Hukum Kesetimbangan (Hukum Guldberg-Waage)Untuk reaksi kesetimbangan : mA + nB pC + qd Hukum kesetimbangan dinyatakan sebagai :Kc = Kc =tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi molar[A], [B], [C], [D] = konsentrasi zat dalam kesetimbanga.Harga K tetap pada suhu tetap Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan K:a. Zat yang mampat (masif) atau padat diabaikanb. Bila reaksi dibalik : K = 1/KBila reaksi dijumlah : K = K1 +K2Bila reaksi dikali n : K = KnBila reaksi dikali 1/n : K = K1/nc. Derajat disosiasi () = mol terurai /mol mula-mula

Contoh 1 :Tuliskan Rumus Kc untuk :a. N2 (g) + 3H2(g) 2NH3 (g)b. CaCO3(S) CaO(s) + CO2(g)Jawab :a. Kc = b. Kc= [CO2]

Untuk reaksi kesetimbangan gas, harga K dinyatakan sebagai KpKp =

Kp = ketetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial gas-gas bereaksi. PA, PB, PC, PD = tekanan pasrial gas-gas A,B,C,D dalam kesetimbangan.PA = x Ptotal

Hubungan Kp dan Kc :Kp = Kc RT(p+q)-(m+n)Kp = Kc. (R.T)n

3. Pergeseran KesetimbanganAzas Le Chatelier :jika terhadap suatu system kesetimbangan diadakan aksi, maka system kesetimbangan tersebut akan berubah sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.

a. Perubahan konsentrasiUntuk reaksi kesetimbangan : A2 + B2 2AB berlaku : Jika konsentrasi A2 atau B2 diperbesar, maka reaksi bergeser ke arah pembentukan AB (ke kanan) Jika konsentrasi A2 atau B2 diperkecil, maka reaksi bergeser ke arah penguraian AB (ke kiri)

b. Perubahan tekanan Jika volume diperkecil atau tekanan diperbesar reaksi bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil dan jika volume diperbesar atau tekanan diperkecil reaksi bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.

c. Perubahan suhu Jika suhu dinaikkan reaksi akan ke arah reaksi endoterm Jika suhu diturunkan reaksi akan ke arah reaksi eksoterm

4. System kesetimbangan Industri Pembuatan Amoniak dengan Proses Haber-BoschReaksi : N2 (g) + 3H2(g) 2NH3 (g) ; H= -184 kJUntuk memperoleh persentase amoniak (NH3) yang besar maka harus diperhatikan hal-hal berikut : Suhu harus rendah, suhu optimum 500-600C Tekanan tinggi, tekanan optimum 250-1000 atm Ditambah katalis

5. Meramal Arah Reaksi KesetimbanganUntuk meramal arah reaksi, kita dapat menggunakan besaran Q (kosien). Cara mencari sama dengan mencari K.

Q>K ; maka kesetimbangan akan bergeser ke kiriQ=K ; maka kesetimbangan tercapaiQ