< PreviousKecepatan Reaksi81Apakah yang dimaksud dengan kecepatan reaksi? Dalam ilmu Fisika(kinematika), Anda telah belajar kecepatan, yaitu perubahan jarak persatuan waktu, v =ΔΔxt. Dalam ilmu Kimia, kecepatan reaksi didefinisikansebagai perubahan konsentrasi molar pereaksi atau hasil reaksi per satuanwaktu.Jika Anda melakukan reaksi, akan tampak bahwa konsentrasi molarpereaksi berkurang, sedangkan konsentrasi molar hasil reaksi bertambahsampai semua pereaksi habis. Perubahan konsentrasi molar pereaksi danhasil reaksi akan tampak seperti pada Gambar 4.1 jika dialurkan kedalam bentuk grafik. Baik pereaksi maupun hasil reaksi berubah secaraeksponensial.Perhatikan reaksi berikut.A + B ® XLaju reaksinya dapat dinyatakan dalam rumus berikut.Kecepatan =[A][B][X]==tttΔΔΔ−−+ΔΔΔΔ[A] dan Δ[B] menyatakan perubahan konsentrasi molar pereaksi;Δ[X] menyatakan perubahan konsentrasi molar hasil reaksi;Δtmenyatakan rentang waktu reaksi. Tanda negatif menunjukkan bahwakonsentrasi pereaksi berkurang, tanda positif menunjukkan konsentrasihasil reaksi bertambah.Satuan untuk kecepatan reaksi yaitu kemolaran per satuan waktu(M s–1). Untuk sistem gas, kecepatan reaksi dapat dinyatakan dalamsatuan tekanan parsial per satuan waktu, yaitu atm s–1 atau mmHg s–1.3.Jenis Perubahan Konsentrasi Reaksi per Satuan Waktu (Rateof Reaction)Dalam ilmu Fisika dikenal kecepatan (velocity) dan laju (speed).Dalam ilmu Kimia, juga dikenal dua jenis rate of reaction, yaitu laju reaksidan kecepatan reaksi. Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi molarzat-zat yang bereaksi pada setiap waktu (laju reaksi sesaat), sedangkankecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi molar zat-zat yang bereaksipada selang waktu tertentu (laju reaksi rata-rata).Untuk dapat membedakan kecepatan reaksi dan laju reaksi, Andadapat menyimak data hasil penguraian N2O5 pada Tabel 4.1. Reaksinya:2N2O5(g) ® 4NO2(g) + O2(g)Gambar 4.1Kurva perubahan konsentrasiterhadap waktu.konsentrasi, [c]Waktu, tProdukPereaksit(s, detik)N2O5 Terurai(mol L–1)01803205258601200Tabel 4.1Data Penguraian N2O5Laju Reaksi(mol L–1 s–1)Kecepatan Reaksi(mol L–1 s–1)2,332,071,901,681,351,111,42 × 10–31,27 × 10–31,17 × 10–31,02 × 10–30,83 × 10–30,68 × 10–31,44 × 10–31,07 × 10–30,71 × 10–382Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIa.Laju ReaksiDalam ilmu Kimia laju reaksi memberikan informasi tentang perubahankonsentrasi reaksi setiap waktu. Perubahan konsentrasi pereaksi atau hasilreaksi dapat diukur setiap saat, misalnya setiap detik, setiap menit, setiapjam, dan seterusnya. Jika data pada Tabel 4.1 diubah ke dalam bentukgrafik, laju reaksi membentuk kurva eksponensial (lihat Gambar 4.2).b.Kecepatan ReaksiReaksi penguraian N2O5 dapat diungkapkan dalam bentuk kecepatanreaksi sebagai berikut:25225121[NO][NO][x]Kecepatan==ttt−Δ−−Δ−Oleh karena konsentrasi pereaksi menurun sejalan dengan waktumaka {[N2O5]2 – [N2O5]1} berharga negatif, tetapi karena persamaanberharga negatif maka kecepatan reaksi menjadi positif. Simak Tabel 4.1,kecepatan reaksi antara rentang waktu ke-320 detik dan ke-525 detikdengan konsentrasi [N2O5] masing-masing 1,90 M dan 1,68 M sebagaiberikut.3125[NO]1,68M1,90MKecepatan===1,07×10Mst525s320s−−Δ−−−Δ−Kecepatan reaksi penguraian N2O5 dan pembentukan O2 dapatdihubungkan melalui rasio stoikiometri.Contoh:Jika dua mol N2O5 terurai membentuk satu mol O2 maka kecepatanpenguraian N2O5 dua kali pembentukan O2. Untuk menyetarakannya,kecepatan penguraian N2O5 harus dibagi dua.252[NO][][]=2t4ttONOΔΔΔ−=ΔΔΔc.Variabel-Variabel Kecepatan ReaksiUntuk mengukur kecepatan reaksi, Anda harus menetapkan duluvariabel-variabel penyelidikannya, seperti variabel bebas (besaran yangakan diselidiki), variabel terikat (besaran yang bergantung pada variabelbebas), dan variabel kontrol (besaran yang harus dikendalikan).Contoh:Anda berencana menyelidiki pengaruh suhu terhadap laju penguraianH2O2, contoh set alat percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.3.Persamaan reaksinya:H2O2() ® H2O() + O2(g)Manakah variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrolnya?Oleh karena Anda ingin mengetahui pengaruh suhu terhadappenguraian H2O2 maka suhu ditetapkan sebagai variabel bebas. Dalamhal ini, Anda bebas menentukan suhu reaksi, misalnya reaksi dilakukanpada 30°C, 40°C, 60°C, dan seterusnya. Besaran lainnya, seperti jumlahmol H2O2 dan konsentrasi molar H2O2 harus dikendalikan atau dibuattetap. Besaran-besaran ini dinamakan sebagai variabel kontrol.Gambar 4.2Contoh kurva perubahankonsentrasi N2O5 terhadapwaktu.Gambar 4.3Percobaan sederhana untukmengukur reaksi penguraian H2O2pada suhu kamar.O2H2O2Sumber: Chemistry for You, 2002300600900Konsentrasi N2O5 (mol L–1)1,52,02,5t(s)Kecepatan Reaksi83Bagaimana menentukan variabel terikat? Variabel terikat adalahbesaran yang dapat diamati dan terukur, nilainya bergantung pada variabelbebas. Untuk dapat menentukan variabel terikat, Anda harus mengetahuijenis dan sifat reaksi yang terjadi agar dapat menentukan indikatorterjadinya reaksi dan dijadikan sebagai variabel terikat.Dalam reaksi kimia, ada beberapa fenomena yang dapat dijadikanindikator, seperti perubahan warna, perubahan suhu, pembentukan gas,dan pembentukan endapan. Dalam reaksi penguraian H2O2, terbentukgas O2 maka pembentukan gas O2 dapat dijadikan sebagai indikator. Olehkarena indikator terjadinya reaksi berupa gas maka tekanan atau volumegas O2 dapat dijadikan variabel terikat.Setelah semua variabel ditetapkan, selanjutnya Anda membuat tabeluntuk menuliskan data hasil pengamatan (lihat Tabel 4.2). Dalam tabeltersebut, dapat juga dicantumkan konsentrasi H2O2 terurai, yangditentukan melalui perhitungan.Untuk tujuan analisis, data tersebut dapat dikonversikan kedalam bentuk grafik yang menyatakan hubungan antara waktu reaksidan konsentrasi molar O2 yang terbentuk atau konsentrasi H2O2 yangterurai seperti pada Gambar 4.4.Gambar 4.4Contoh kurva penguraian H2O2pada 40°CKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Tentukan kemolaran larutan NaOH, jika 25 gNaOH dilarutkan ke dalam 750 mL air? DiketahuiMr NaOH = 40.2.Berapakah berat MgCl2 yang terdapat dalam larutanMgCl2 0,5 M? Diketahui Mr MgCl2 = 95.3.Dalam tabung LPG terdapat campuran gas alam. Jikavolume gas dalam tabung 12 liter dan diketahui beratCH4 10 gram, berapakah kemolaran larutan CH4 dalamtabung LPG?4.Jelaskan lagi apa yang dimaksud dengan kecepatanreaksi? Uraikan oleh Anda.5.Gambarkan grafik secara kasar (sketsa) yang me–nunjukkan reaksi pembentukan H2O dari unsur-unsurnya?Tes Kompetensi Subbab A6.Jika Anda mereaksikan HCl 0,5 M dengan serbukCaCO3, perubahan apa yang dapat diukur untukmenentukan kecepatan reaksinya?7.Reaksi ion bromida dan ion bromat dalam suasana asammengikuti persamaan kimia berikut:5 Br(aq)+BrO3(aq)+6 H+(aq)®3 Br2(g)+3 H2O (A)Jika kecepatan pembentukan H2O = 1,5 mol L–1 s–1,berapa kecepatan penguraian ion bromida?8.Tentukan variabel bebas, variabel terikat, dan variabelkontrol, jika Anda akan melakukan penyelidikantentang pengaruh konsentrasi CaCO3 dalam reaksiCaCO3 dan HCl terhadap kecepatan reaksi.306090Konsentrasi H2O2 (mol L–1)1,52,02,5t(s)00306090t/detik(mL)010182,5 M[H2O2]Tabel 4.2Contoh Data Pengamatan ReaksiPenguraian H2O2 pada 40°C84Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIB.Faktor-Faktor yang MemengaruhiKecepatan ReaksiPerubahan konsentrasi pereaksi per satuan waktu dapat dimanipulasiagar lebih cepat atau lebih lambat, bahkan reaksi dihentikan. Untukmelakukan manipulasi kecepatan reaksi, Anda perlu mengetahui faktor-faktor apa yang dapat memengaruhi kecepatan sutau reaksi. Faktor-faktortersebut adalah konsentrasi pereaksi, luas permukaan zat-zat yangbereaksi, suhu reaksi, dan katalisator.1.Konsentrasi PereaksiJika dalam suatu reaksi, konsentrasi molar salah satu pereaksi diperbesaratau diperkecil, bagaimana pengaruhnya terhadap kecepatan reaksi? Untukmenjawab kasus ini, Anda dapat melakukan penyelidikan sebagai berikut.Aktivitas Kimia 4.1Pengaruh Konsentrasi terhadap Kecepatan ReaksiTujuanMempelajari pengaruh konsentrasi terhadap kecepatan reaksi.Alat1.Erlenmeyer5.Selang karet2.Gabus6.Stopwatch3.Timbangan7.Alat suntik 20 mL4.Gelas ukur 250 mLBahan3.Na2CO34.Larutan HCl 0,5 MPertanyaan1.Apakah yang dapat dijadikan indikator reaksi?2.Apakah yang menjadi variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrolpada reaksi?3.Komposisi manakah yang membebaskan 10 mL gas tercepat?4.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari percobaan ini? Diskusikan denganteman sekelas Anda.Langkah Kerja1.Susunlah peralatan seperti pada gambar.2.Masukkan 100 mL HCl 0,5 M ke dalam erlenmeyer.3.Masukkan 1 gram Na2CO3 ke dalam erlenmeyer, segera tutup erlenmeyer danmulailah menghitung waktu reaksi.4.Hentikan pengukuran waktu setelah terkumpul 10 mL gas.5.Ulangi percobaan dengan menggunakan 2 g, 3 g, dan 4 g NaCO3.6.Masukkan data ke dalam tabel berikut.Larutan HClGasErlenmeyerAlat Suntik1.2.3.Berat Na2CO3(gram)KonsentrasiNa2CO3 (M)Waktu......................................................................................................................................................................................................Kecepatan Reaksi852.Luas Permukaan SentuhApakah yang dimaksud dengan luas permukaan? Untuk mengetahuiini, Anda dapat mencitrakan luas permukaan bola. Berbeda dengan luaspermukaan bola, yang dimaksud dengan luas permukaan dalam reaksikimia adalah luas permukaan zat-zat pereaksi yang bersentuhan untukmenghasilkan reaksi (perhatikan Gambar 4.5).Dalam reaksi kimia, tidak semua luas permukaan zat yang bereaksidapat bersentuhan hingga terjadi reaksi, hal ini bergantung pada bentukpartikel zat-zat yang bereaksi. Untuk mengetahui pengaruh luas permukaanpereaksi suatu zat padat terhadap kecepatan reaksi dapat dilakukanpenyelidikan berikut.Gambar 4.5Bidang sentuh butiran zat padatdalam larutan.Gambar 4.6Untuk total volume yang sama,semakin kecil kubus semakin besarluas permukaannya.Simak kubus pada Gambar 4.6 yang panjang sisinya 5 cm, kemudianAnda pecah-pecah menjadi delapan buah kubus dengan ukuran masing-masing sama, yaitu panjang sisinya 2,5 cm. Berapakah luas permukaankubus sebelum dan sesudah dipecah-pecah?Sebelum dipecah, luas permukaan kubus sebesar 6 muka × luas muka(150 cm2). Setelah dipecah menjadi 8 bagian, luas permukaan kubusmenjadi 8 kubus × 6 muka × luas muka (300 cm2). Jadi, semakin kecil(halus) ukuran butiran zat padat, semakin besar luas permukaannya.Akibatnya, peluang untuk terjadinya reaksi semakin besar.3.Suhu Sistem ReaksiApakah suhu berpengaruh terhadap kecepatan reaksi? Untukmengetahui hal ini, lakukanlah penyelidikan berikut.Aktivitas Kimia 4.2Pengaruh Luas Permukaan terhadap Kecepatan ReaksiTujuanMempelajari pengaruh konsentrasi terhadap kecepatan reaksi.Alat1.Gelas Kimia 500 mL4.Timbangan2.Gelas ukur 250 mL5.Pisau3.Stopwatch6.Batang pengadukBahan1.Kapur tulis (CaCO3)2.Larutan HCl 0,5 MLangkah Kerja1.Masukkan masing-masing 250 mL HCl 0,5 M ke dalam dua gelas kimia.2.Ke dalam gelas kimia pertama masukkan 2 gram CaCO3 dalam bentuk batangan.Hitung waktu yang diperlukan agar semua CaCO3 larut.3.Ke dalam gelas kimia kedua masukkan 25 gram CaCO3 yang telah dihaluskan(dipotong-potong). Hitung waktu yang diperlukan agar semua CaCO3 larut.PotonganSerpihan/serbukMassa CaCO3WaktuPertanyaan1.Bentuk CaCO3 manakah yang luas permukaannya lebih besar?2.Pada gelas manakah CaCO3 lebih mudah larut?3.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari percobaan ini? Diskusikan denganteman sekelas Anda...............................................................................86Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIReaksi asam oksalat (C2H2O4) dan KMnO4 merupakan reaksi redoks.Persamaan reaksinya:3C2H2O4(aq)+2KMnO4(aq) ® 2MnO2(s)+2H2O(A)+ 6CO2(g) + 2KOHSebagai indikator terjadinya reaksi, dapat diukur dari pembentukangas atau perubahan warna larutan KMnO4, tetapi yang paling mudahdiamati adalah perubahan warna dari ungu menjadi tidak berwarna.Berdasarkan data hasil penyelidikan, dapat disimpulkan bahwasemakin tinggi suhu, reaksi berlangsung semakin cepat. Umumnya,kenaikan suhu 10° dapat mempercepat reaksi dua kali lipat.4.KatalisatorUntuk mempercepat laju reaksi, dapat dilakukan dengan carameningkatkan konsentrasi pereaksi atau suhu reaksi, tetapi kadang-kadang cara ini kurang efisien. Misalnya, sintesis gas NH3 dari gas N2dan gas H2, reaksi ini berlangsung pada suhu sekitar 450oC. Jika suhuterlalu rendah, reaksi berlangsung sangat lambat.Gambar 4.7Reaksi yang terlalu lama dapatmembosankan sehingga perluditambah katalis.Sumber: Chemistry for You, 2002Aktivitas Kimia 4.3Pertanyaan1.Perubahan apakah yang terjadi dalam reaksi tersebut?2.Pada percobaan tersebut, besaran apakah yang dapat dijadikan variabel bebas,variabel terikat, dan variabel kontrolnya?3.Dari ketiga reaksi, reaksi manakah yang memiliki kecepatan reaksi terbesar?4.Jika data hasil percobaan Anda dibuat ke dalam grafik yang menyatakanhubungan suhu dan laju, perkirakan kecepatan reaksi pada suhu 60°C.5.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari percobaan tersebut? Diskusikan denganteman sekelas Anda.Mahir MenjawabDi antara data kondisi reaksi berikut.Manakah yang laju reaksinya palingrendah?A.1D.4B.2E.5C.3PembahasanLaju reaksi dipengaruhi oleh faktor:•luas permukaan: zat berupaserbuk lajunya semakin besar.•konsentrasi: konsentrasisemakin tinggi lajunya semakinbesar.•suhu: suhu semakin tinggilajunya semakin besar.Jadi, laju reaksi paling rendah adalahzat yang berupa lempeng dengansuhu yang paling rendah. Jadi,jawabannya (C)UNAS 200512345No.Seng[HCl]SuhuSerbukSerbukLempengSerbukLempeng0,1 M0,1 M0,2 M0,2 M0,2 M3545254545Pengaruh Suhu Reaksi terhadap Kecepatan ReaksiTujuanMempelajari pengaruh suhu reaksi terhadap kecepatan reaksi.Alat1.Tabung reaksi2.Pembakar spiritus/alkohol3.Gelas kimia 500 mL4.Gelas ukur 250 mL5.Termometer6.Kawat kassa7.Kaki tiga dan kasaBahan1.Larutan KMnO4 0,01 M2.Larutan C2H2O4 0,5 M3.AirLangkah Kerja1.Panaskan 250 mL air dalam gelas kimia hingga 30°C (penangas air).2.Dalam tabung reaksi, campurkan 5 mL larutan C2H2O4 0,5 M dengan 1 mL larutanKMnO4 0,05 M.3.Masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam penangas air.4.Amati perubahan yang terjadi dan catat semua data .5.Ulangi percobaan menggunakan penangas air dengan suhu 40°C dan 50°C.304050Suhu Uji (°C)Indikator ReaksiWaktu Reaksi(detik)Kecepatan Reaksi(kualitatif)TermometerTabung reaksi.........................................................................................................................................................................................................Kecepatan Reaksi87Reaksi pada suhu tinggi kurang menguntungkan secara ekonomisebab memerlukan peralatan khusus dan pemeliharaannya sukar. Adakahcara lain selain metode yang telah dibahas sebelumnya? Jawabannya ada,yaitu dengan menambahkan katalisator.Apa dan bagaimana kerja katalis dalam mempercepat reaksi? Katalisadalah zat yang ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam suatu sistemreaksi untuk mempercepat reaksi. Pada akhir reaksi, katalis diperolehkembali dalam bentuk zat semula. Katalis bekerja dengan cara turutterlibat dalam setiap tahap reaksi, tetapi pada akhir tahap, katalisterbentuk kembali.Jika suatu campuran zat tidak dapat bereaksi, penambahan katalispuntidak akan membuat reaksi terjadi. Dengan kata lain, katalis tidak dapatmemicu reaksi, tetapi hanya membantu reaksi yang berlangsung lambatmenjadi lebih cepat.Katalis bekerja secara khusus. Artinya, tidak semua reaksi dapatdipercepat dengan satu macam katalis. Dengan kata lain, katalis bekerjahanya pada satu atau dua macam reaksi, tetapi untuk reaksi yang laintidak dapat digunakan. Untuk mengetahui peranan katalis dalammempercepat reaksi dapat dilakukan penyelidikan sebagai berikut.Aktivitas Kimia 4.4Pengaruh Katalis terhadap Kecepatan ReaksiTujuanMempelajari pengaruh penambahan terhadap kecepatan reaksi penguraian H2O2.Alat1.Tabung reaksi2.Gelas ukur 10 mL3.Pipet tetes Bahan1.Larutan H2O2 3%2.MnO23.Larutan sabunLangkah Kerja1.Campurkan 4 mL larutan H2O2 3% dan 1 tetes sabun cair ke dalam tabung reaksi.Kocok dan amati perubahan yang terjadi.2.Lakukan seperti cara sebelumnya, sekarang tambahkan sedikit serbuk MnO2.Amati perubahan yang terjadi.Pertanyaan1.Apakah terjadi perubahan setelah reaksi berlangsung? Apakah yang bisadijadikan indikator berlangsungnya reaksi.2.Bandingkan hasil pengamatan antara reaksi dengan MnO2 dan tanpa MnO2.Manakah reaksi yang berlangsung lebih cepat?3.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari percobaan tersebut?HidrogenperoksidaKatalis MnO25.Jenis KatalisBerdasarkan jenis fasanya, katalis digolongkan ke dalam katalishomogen dan katalis heterogen. Katalis homogen adalah katalis yangmemiliki fasa yang sama dengan pereaksi. Katalis heterogen adalah katalisyang berbeda fasa dengan pereaksi.Katalis homogen bekerja melalui interaksi dengan partikel pereaksimembentuk keadaan transisi. Selanjutnya, keadaan transisi bergabungdengan pereaksi lain membentuk produk, dan setelah produk dihasilkankatalis melakukan regenerasi menjadi zat semula.Mahir MenjawabPercobaan yang dilakukan untukmempelajari kinetika kimia darireaksi A+B ® C+D.Memperhatikan hasil reaksiberikut:Dari hasil percobaan tersebutdapat disimpulkan bahwapersamaan kecepatan reaksi yangsesuai adalah ....A.laju = k [A] [B]B.laju = k [A]2 [B]C.laju = k [A] [B]2D.laju = k [A]1E.laju = k [B]2PembahasanMencari orde A, percobaan 1 dan 3⎛⎞⎛⎞=⇔=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠mmvx11v4x4m = 0mencari orde B, percobaan 3 dan 44n= 16n= 2Jadi, persamaan kecepatan reaksinya:v = k [B]2Jadi, jawabannya (E).SPMB 20051234Perc.[A][B]Lajux2x4x4xy2yy4yv4vv16vKatalis adalah zat yang dapatmeningkatkan kecepatan reaksikimia tanpa ikut bereaksi.A catalist is substance that increasesthe rate of a chemical reactionwithout itself being consumed.NoteCatatanKata Kunci•Katalis•Katalis heterogen•Katalis homogen88Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIKatalis heterogen biasanya berupa padatan yang bekerja pada pereaksiberupa gas atau cairan, dan reaksi katalisis terjadi pada permukaankatalis. Untuk alasan ini, katalis biasanya dipecah-pecah menjadi butiranhalus. Mengapa demikian? Coba jelaskan dengan kalimat sendiri.C.Kecepatan Reaksi dan Tingkat ReaksiPersamaan kecepatan reaksi yang diungkapkan sebelumnya masihdalam bentuk persamaan diferensial, yaitu:CtΔΔ atau dxdtPersamaan ini dapat dinyatakan dalam bentuk sederhana yangmenunjukkan hubungan kecepatan reaksi dan konsentrasi molar pereaksi.1.Persamaan Kecepatan ReaksiBerdasarkan hasil penyelidikan, diketahui bahwa kecepatan reaksidipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Semakin tinggi konsentrasipereaksi, semakin cepat reaksi berlangsung. Bagaimana hubungankonsentrasi pereaksi dan kecepatan reaksi?Jika terjadi reaksi: xA + yB ® zC maka kecepatan reaksi berbandinglurus dengan konsentrasi pereaksi dipangkatkan dengan bilangan tertentuyang sama dengan koefisien reaksinya. Oleh karena itu, kecepatan reaksitersebut dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.v = [A]m [B]natauv = k [A]m [B]n[A] dan [B] menyatakan konsentrasi molar pereaksi, k menyatakantetapan kesetaraan, eksponen m dan n dinamakan orde atau tingkat reaksi.Persaman tersebut dinamakan persamaan kecepatan reaksi atau hukumkecepatan reaksi, yaitu persamaan yang menyatakan hubungan antarakecepatan reaksi dan konsentrasi molar pereaksi dipangkatkan tingkatreaksi atau orde reaksinya.Tetapan kesetaraan (k) bergantung pada macam pereaksi dan suhureaksi. Untuk reaksi yang sama, harga k tetap selama suhu reaksi tidakberubah. Jika suhu atau pereaksi berubah, harga k juga berubah.Kerjakanlah di dalam buku latihan.1.Bagaimana pengaruh konsentrasi pereaksi terhadapkecepatan reaksi berdasarkan teori tumbukan?2.Suhu pada saat reaksi berlangsung memengaruhikecepatan reaksi. Jelaskan.3.Jika Anda minum obat sakit kepala dalam bentuktablet, serbuk, atau sirup, manakah yang lebih cepatreaksi analgesiknya?Tes Kompetensi Subbab B4.Mengapa Anda menyeduh kopi dalam bentuk serbuktidak dalam bentuk bijihnya?5.Manakah katalis homogen dan katalis heterogen padareaksi berikut:(a)CO(g) + 3H2(g) ⎯→⎯ CH4(g) + H2O(g)(b)NH2NO2(aq) ⎯→⎯ H2O(A) + NO2(g)(c)KClO3(s) ⎯→⎯ KCl(s) + O2(g)NiOH–MnO2Persamaan kecepatan reaksi selaluditentukan secara eksperimen.Rate laws are always determinedexperimentally.NoteCatatanKecepatan Reaksi89Kecepatan reaksi digolongkan menurut tingkat reaksinya. Untukreaksi tersebut, tingkat reaksi untuk zat A adalah m dan tingkat reaksiuntuk B adalah n. Tingkat reaksi keseluruhan adalah (m + n).Sebagaimana dinyatakan sebelumnya, tingkat reaksi tidak adahubungannya dengan koefisien reaksi. Oleh karena itu, tingkat reaksitidak dapat ditentukan dari koefisien reaksi, tetapi harus ditentukandari hasil penyelidikan. Beberapa persamaan kecepatan dan tingkat reaksiyang diperoleh dari data hasil penyelidikan ditunjukkan pada Tabel 4.3.2.Penentuan Persamaan Kecepatan ReaksiTerdapat dua metode yang dapat dikembangkan untuk menentukanperubahan konsentrasi pereaksi per satuan waktu, yaitu metode diferensialdan metode integral. Metode diferensial berguna untuk menentukantingkat reaksi, sedangkan metode integral berguna untuk mengevaluasitingkat reaksi.Metode integral didasarkan pada pengukuran reaksi setiap saat. Datayang terkumpul selanjutnya dievaluasi dengan persamaan integral yangdimodifikasi ke dalam bentuk grafik. Kemudian, ditentukan apakah reaksitersebut tingkat satu, tingkat dua, atau tingkat tertentu. Mengingatmetode integral memerlukan pemahaman matematika, khususnya integralyang memadai maka tidak diberikan di sini.Metode diferensial disebut juga metode laju awal atau metode lajurata-rata. Metode ini didasarkan pada perubahan konsentrasi pereaksidalam selang waktu tertentu. Dengan kata lain, metode diferensial adalahmetode untuk menentukan tingkat reaksi atau kecepatan reaksi.Dalam praktiknya, penentuan kecepatan reaksi didasarkan padakonsentrasi awal pereaksi yang berbeda secara beraturan, sedangkanselang waktu reaksi dibuat tetap. Simak reaksi berikut: A ® produk.Persamaan kecepatan reaksinya dapat ditulis: v = k [A]x. Nilai xditentukan dari hasil penyelidikan menggunakan metode laju awal. Untukmenentukan tingkat reaksi diperlukan sekurang-kurangnya tiga kalipengukuran dengan konsentrasi awal berbeda dalam selang waktu yangdibuat tetap. Data hasil pengukuran kemudian ditabulasikan ke dalamtabel, misalnya sebagai berikut.Persamaan ReaksiPersamaanKecepatan2NH3(g) ® N2(g) +3H2(g)2CO2(g) ® 2CO(g)+O2(g)2HI (g)® H2 (g) + I2 (g)2NO(g) + 2H2(g)® N2(g) + 2H2O(g)2SO2(g) + O2(g)®2SO3(g)Tabel 4.3Beberapa Persamaan Kecepatan ReaksiOrdeReaksiPenjelasanv = k [NH3]0v = k [CO2]v = k [HI]2v = k [NO]2 [H2]v= k [SO2] [O2] ½NolSatuDuaTigaSatusetengahLaju reaksi tidakbergantung padakonsentrasi NH3Koefisien reaksi≠orde reaksiKoefisien reaksi =orde reaksiKoefisien reaksi≠orde reaksiKoefisien reaksi≠orde reaksiMahir MenjawabData percobaan untuk reaksi A+B® AB adalah ....Orde reaksi terhadap A dan Bberturut-turut adalah ....A.2 dan 4B.2 dan 2C.2 dan 1D.1 dan 2E.1 dan 1Pembahasanorde reaksi terhadap A (data 1,2)x0,31800,120⎛⎞⎛⎞=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠3x= 9x= 2orde reaksi terhadap B (data 1,3)y0,23200,0520⎛⎞⎛⎞=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠4y= 16y= 2Jadi, jawabannya (B)UNAS 2005123No.[A][B]Laju0,10,30,10,050,050,220180320Orde reaksi selalu ditentukan darikonsentrasi pereaksi (bukankonsentrasi produk).Reaction order is always definedinterms of reactant (not product)concentrations.NoteCatatan90Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIMenentukan Persamaan Kecepatan ReaksiKalium iodida direaksikan dengan natrium hipoklorit menurut persamaan:KI(aq) + NaOCl(aq) ® KIO(aq) + NaCl(aq)Pada setiap reaksi, konsentrasi awal KI dan NaClO diubah dan kecepatan reaksidiukur pada selang waktu tertentu. Hasilnya ditabulasikan ke dalam tabel:Tentukan tingkat reaksi masing-masing pereaksi dan persamaan kecepatan reaksinya.Jawab:Persamaan kecepatan reaksinya adalahv = k [KI]x [NaClO]yPerhatikan percobaan ke-1 dan ke-2. Konsentrasi KI diturunkan dua kali, sementarakonsentrasi NaClO dibuat tetap. Oleh karena [NaClO] tetap, NaClO tidak berpengaruhterhadap kecepatan reaksi.Dengan demikian, percobaan ke-1 dan ke-2 dapat digunakan untuk menentukantingkat reaksi KI.21x221x1v3,95×10Msk(0,06M)==v7,90×10Msk(0,12M)−−−−(12) = (12)x maka x = 1Jadi, tingkat reaksi terhadap KI adalah orde 1.Tinjau percobaan ke-1 dan ke-4. Konsentrasi KI dibuat tetap, sementara konsentrasiNaClO diturunkan dua kali. Oleh karena itu, percobaan ke-1 dan ke-4 dapatdigunakan untuk menentukan tingkat reaksi terhadap NaClO.21y121y4v7,910×10Msk(0,18M)==v3,95×10Msk(0,09M)−−−−(2) = (2)y maka y = 1.Setelah data ditabulasikan ke dalam tabel, selanjutnya masing-masing kecepatan dibandingkan, misalnya:12vv, 13vv, atau23vv.Contoh:atau x = 2Jadi, tingkat reaksinya sama dengan 2. Oleh karena itu, persamaan untukkecepatan reaksi hipotetik di atas dapat ditulis sebagai: v = k [A]2.123Percobaan[KI]0 (mol L–1)[NaOCl]0(mol L–1)Kecepatan(M s–1)0,120,060,120,180,180,097,90 × 10–23,95 × 10–23,95 × 10–2Tabel 4.4Contoh Data Hasil Pengukuran Kecepatan Reaksi HipotetikA ® ProdukPercobaan[A] awal(mol L–1)Waktu Reaksi(detik)Kecepatan Reaksi(mol L–1 s–1)123a2a4a303030v4v16vContoh 4.2Data eksperimen untuk reaksi:2A(g) + B(g) ® 2AB(g)Dari data tersebut dapatdisimpulkan bahwa persamaan lajureaksinya adalah ....A.v = k [A]2B.v = k [B]C.v = k [A] [B]D.v = k [A] [B]2E.v = k [A]2 [B]Pembahasan•Orde reaksi terhadap A,percobaan 4 dan 5⎛⎞⎛⎞===⇒=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠x222442x235493•Orde reaksi terhadap B,percobaan 1 dan 2y1161y12122⎛⎞⎛⎞==⇒=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠Persamaan laju reaksinya:v = k . [A]2 [B]Jadi, jawabannya (E).UNAS 200512345Perc.[A][B]Laju0,10,10,10,20,30,10,20,30,10,1612182454Mahir MenjawabKata Kunci•Orde reaksi•Persamaan kecepatan reaksiNext >