Laju Reaksi
2. Tujuan
Untuk dapat mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.
3. Landasan Teori
Menurut teori tumbukan, suatu reaksi berlangsung sebagai hasil tumbukan antar partikel pereaksi.
Dari pengalaman sehari-hari, kita dapat mengetahui bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh berbagai faktor. Misalnya kita dapat mengamati bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi yaitu:
· Luas permukaan
Suatu reaksi melibatkan pereaksi dalam bentuk padat. Perubahan laju reaksi semata-mata sebagai akibat perbedaan ukuran kepingan. dalam hal ini, ukuran kepingan kita sebut variabel bebas (variabel manipulasi), perubahan laju reaksi (waktu reaksi) sebagai variabel terikat (variabel respons), semua faktor lain yang dibuat tetap disebut variabel kontrol.
Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur danbertumbukan. Pada pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fase atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan zat. Padatan berbentuk serbuk halus memiliki luas permukaan bidang sentuh yang lebih besar daripada padatan berbentuk kepingan atau butiran. Semakin luas permukaan partikel, maka frekuensi tumbukan kemungkinan akan semakin tinggi sehingga reaksi dapat berlangsung lebih cepat.
· Konsentrasi pereaksi
Pengaruh konsentrasi pada laju reaksi dapat dipelajari dengan mengulangi reaksi magnesium dengan asam klorida. Larutan dengan konsentrasi yang besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat. Jika dibandingkan dengan larutan ecer. Semakin tinggi konsentrasi suatu larutan berarti semakin banyak molekul-molekul dalam setiap satuan luas ruangan, akibatnya tumbukan antar molekul semakin sering terjadi dan reaksi berlangsung semakin cepat.
· Tekanan
Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari reaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volum akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi. Sifat-sifat katalis sebgai berikut :
· Katalis tidak mengalami perubahan yang kekal dalam reaksi, tetapi mungkin terlibat dalam mekanisme reaksi.
· Katalis mempercepat laju reaksi,tetapi tidak mengubah perubahan entalpi reaksi.
· Katalis mengubah mekanisme reaksi dengan menyediakan tahap-tahap yang mempunyai energi pengaktifan lebih rendah.
· Katalis mempenyai aksi spesifik, artinya hanya dapat mengatalis suatu reaksi tertent.
· Katalis hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.
· Katalis dapat diracuni oleh zat tertentu.
· Suhu
Laju reaksi dapat juga dipercepat atau diperlambat dengan mengubah suhunya. Dari pengalaman sehari-hari, kita ketahui bahwa reaksi akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi akan kita pelajari dengan mengamati reaksi natrium tiosulfat dengan larutan asam klorida. Reaksi ini menghasilkan endapan belerang yang berwarna kuning muda.
· Katalis
Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi tetapi zat itu sendiri tidak mengalami perubahan yang kekal (tidak dikonsumsi atau tidak dihabisakan). Selain Katalis juga ada yang terdapat katalis negatif atau inhibitor yaitu zat yang dapat memperlambat reaksi.
Reaksi kimia terjadi karena adanya tumbukan yang efektif antara partikel-partikel zat yang bereaksi. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mempunyai energi yang cukup untuk memumtuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi. (James E. Brady, 1990).
4. Alat dan Bahan
· Gelas kimia 25 mL
· Tabung reaksi
· Larutan HCl 1 M
· Larutan HCl 2 M
· Larutan HCl 3 M
· Pita Mg 2 cm
· Stopwatch
· Termometer
· Kepingan CaCO3 2 g
· Serbuk CaCO3 2 g
· Larutan Na2S2O3 0,2 M
· Larutan HCl 0,2 M
· Larutan H2O2 5%
· Larutan NaCl 0,1 M
· Larutan FeCl 0,1 M
5. Langkang Kerja
A. Mengamati pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi
1. Sediakan 3 gelas kimia masing-masing berisi 25 ml larutan HCl dengan konsentrasi 1M, 2M, 3M.
2. Sediakan 3 pita Mg berukuran 2 cm.
3. Logam Mg dengan HCl M direaksikan, dicatat waktunya sampai logam Mg habis bereaksi.
4. Ulangi percobaan untuk dua konsentrasi HCl 2 M dan 3 M.
B. Mengamati pengaruh luas permukaan sentuhan terhadap laju reaksi
1. Sediakan kepingan CaCO3sebanyak 2 gram dan serbuk CaCO3 sebanyak 2 gram.
2. Ukur masing-masing 5 mL HCl 2 M dimasukkan dalam 2 tabung reaksi.
3. Kepingan CaCO3 direaksikan sebanyak 2 gram dan serbuk CaCO3 sebanyak 2 gram ke dalam masing-masing tabung reaksi.
4. Dicatat waktu saat penambahan CaCO3 sampai habis bereaksi!
C. Mengamati pengaruh suhu terhadap laju reaksi
1. Buatlah tanda silang pada sehelai kertas.
2. 50 mL larutan Na2S2O3 0,2 M dimasukkan ke dalam gelas kimia. Gelas kimia tersebut diletakkan di atas kertas tanda silang. Suhu larutan diukur dan dicatat. 5 mL larutan HCl 0,2 M ditambahkan.Ukur dan catat waktu yang dibutuhkan sejak penambahan larutan HCl sampai tanda silang tidak terlihat lagi.
3. 50 mL larutan Na2S2O3 0,2 M dimasukkan ke dalam gelas kimia yang lain. Panaskan hingga 350. Suhu larutan tersebut dicatat, gelas kimia tersebut diletakkan di atas kertas tanda silang, kemudian 5 mL larutan HCl 2 M ditambahkan dan catat waktu yang dibutuhkan sampai tanda silang tak terlihat lagi.
4. Ulangi percobaan dengan suhu 450 C.
D. Mengamati katalis terhadap laju reaksi
1. Masing-masing 50 mL larutan H2O2 5% dimasukkan ke dalam dua gelas. Kemudian diamati kecepatan timbulnya gelembung gas pada kedua gelas itu dan catat.
2. 20 tetes larutan NaCl 0,1 M ditambahkan ke dalam gelas kimia 1 dan 20 tetes larutan FeCl 0,1 M ditambahkan ke dalam gelas kimia 2. Bagaimana kecepatan timbulnya gelembung gas pada kedua gelas kimia sekarang itu sekarang? Amati dan catat.
6. Rumusan Masalah
· Jelaskan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi pada percobaan 1?
· Tentukan variable manipulasi, respond an control pada percobaan 1!
· Bagaimana besar luas permukaan CaCO3 pada percobaan 2!
· Jelaskan pengaruh luas permukaan sentuhan terhadap laju reaksi pada percobaan 2!
· Bagaimana pengaruh suhu terhadap laju reaksi pada percobaan 3?
· Zat manakah yang bekerja sebagai katalisator pada penguraian hydrogen peroksida, NaCl atau FeCl3 pada percobaan 4? Jelaskan.
· Apakah zat itu mangalami perubahan selama hydrogen peroksida mengalami penguraian pada percobaan 4?
7. Hasil pengamatan dan Pembahasan
A. Mengamati pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi
Gelas kimia | Larutan HCl | Mg (cm) | Waktu (detik) |
1 | 25 mL HCl 1 M | 2 | 72 detik |
2 | 25 mL HCl 2 M | 2 | 55 detik |
3 | 25 mL HCl 3 M | 2 | 52 detik |
Mg (s) + 2 HCl (aq) MgCl2 (aq) + H2 (g)
Percobaan yang dilakukan diatas, konsentrasi HCl ketiganya berbeda, sementara semua faktor lain dibuat sama, seperti volume HCl, massa HCl, serta suhu. Dari data diatas menunjukkan bahwa reaksi magnesium dengan HCl 3 M lebih cepat daripada reaksi magnesium dengan HCl 2 M. Maka dapat diketahui bahwa pengaruh konsentrasi terhadapat laju reaksi dapat memperngaruhi cepat atau lambatnya laju reaksi.
Pada data percobaan terlihat makin besar konsentrasi Hcl, laju reaksi makin cepat, maka dapat dikatakan :
Makin besar konsentrasi, laju reaksi makin cepat
Variabel-variabel pada percobaan tersebut adalah
Variable manipulasi : Konsentrasi
Variable respond : Waktu Variable control : Massa logam seng, elastisitas, volum HCl, cara pengukuran , waktu, dan suhu.
B. Mengamati pengaruh luas permukaan sentuhan terhadap laju reaksi
Tabung reaksi | 2 gram CaCO3 | Waktu (detik) |
1 | Kepingan | Lambat |
2 | Serbuk | Cepat |
CaCO3 (s) + 2 HCl (aq) CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
Pada percobaan besar luas permukaan CaCO3 berbentuk butiran dan berbentuk kepingan, permukaan CaCO3 akan bereaksi lebih cepat dengan CaCO3 berbentuk kepingan.
Luas permukaan bidang sentuh CaCO3 dalam bentuk serbuk lebih besar daripada CaCO3 berbentuk kepingan dalam massa yang sama. Dengan demikian dapat dikatakan:
Makin luas permukaan bidang sentuh, makin cepat laju reaksi
C. Mengamati pengaruh suhu terhadap laju reaksi
Gelas Kimia | Suhu (0C) | Volume Na2S2O3 (mL) | Volume HCl (mL) | Waktu (detik) |
1 | ruangan | 50 | 5 | 13 sekon |
2 | 35 | 50 | 5 | 35 sekon |
3 | 45 | 50 | 5 |
Na2S2O3 (aq) + 2 HCl (aq) 2 NaCl (aq) + H2O (l) + S (s) + SO2
Pada percobaan reaksi natrium tiosulfat (Na2S2O3) dengan larutan asam klorida (HCl) menghasilkan endapan belerang yang berwarna kuning muda.
Berdasarkan percobaan ternyata HCl dengan temperatur paling tinggi bereaksi paling cepat. Maka dapat dikatakan:
Makin tinggi temperatur reaksi,makin cepat laju reaksi
D. Mengamati katalis terhadap laju reaks
No. | Larutan | Pengamatan |
1. | H2O2 | Tidak ada |
2. | H2O2 + NaCl | Sidikit |
3. | H2O2 + FeCl3 | Ada banyak |
FeCl3
2H2O2 (aq) 2H2O (l) + O2 (g)
Pada percobaan diatas, penguraian H2O2 oleh natrium klorida, dengan katalis larutan besi III klorida.
Pada reaksi H2O2 ditambahkan dengan natrium klorida (NaCl) , gelumbung gas O2 tidak kelihatan. Tetapi pada percobaan ketiga H2O2 ditambahkan dengan besi III klorida yang berwarna kuning jingga, gelembung gas O2 timbul dengan jumlah yang banyak.
Pada reaksi tersebut, besi III klorida (FeCl3) bertindak sebagai katalis. besi III klorida (FeCl3) turut bereaksi, tetapi pada akhir reaksi zat itu tebentuk kembali. Hal ini dapat terlihat pada perubahan warna larutan besi III klorida (FeCl3) dari kuning jingga menjadi cokelat tetapi pada akhir reaksi kembali berwarna kuning jingga. Hal ini menunjukkan bahwa besi III klorida (FeCl3) tidak dikonsumsi dalam reaksi tersebut.
Berdasarkan percobaan tersebut dapat disimpulkan katalis adalah zat yang dapat mempercepat suatu reaksi tanpa ikut bereaksi.
8. Kesimpulan
- Makin besar konsentrasi, laju reaksi makin cepat
- Makin besar luas permukaan bidang sentuh, makin cepat laju reaksi
- Makin tinggi temperatur reaksi,makin cepat laju reaksi
- Katalis hanya membesar laju reaksi tanpa ikut bereaksi, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh kembali.
0 comments:
Post a Comment