< PreviousKecepatan Reaksi91Kerjakanlah di dalam buku latihan.1.Definisikan kembali, apakah yang dimaksud denganhukum kecepatan dan tingkat reaksi?2.Apakah yang dimaksud dengan tetapan kesetaraan?Mengapa harga k untuk tiap reaksi berbeda? Jelaskan.3.Berapakah perubahan kecepatan reaksi jikakonsentrasi pereaksi diperkecil menjadi empat kali lipat?Tingkat reaksinya: (a) orde pertama; (b) orde ketiga;(c) orde setengah.4.Amonium nitrit, NH4NO2 terurai menurut persamaanberikut.NH4NO2(aq) ® N2(g) + 2H2O(A)Konsentrasi ion NH4+ mula-mula sebesar 0,5M. Setelahtiga jam, ditemukan sebesar 0,432M. Berapakahkecepatan reaksi dalam satuan molar per detik?5.Diketahui reaksi: 2NO(g)+ Cl2(g) ® 2NOCl(g)diselidiki pada suhu –10°C dan hasilnya ditabulasikanpada tabel berikut:Tes Kompetensi Subbab C6.Kalium iodida dioksidasi oleh natrium hipokloritmenjadi kalium hipoiodit, dalam larutan basa.Persamaan kimianya:KI(aq)+NaClO(aq)⎯→⎯KIO(aq)+NaCl(aq)Untuk mempelajari oksidasi tersebut dilakukan metodelaju awal. Data yang diperoleh ditabulasikan ke dalamtabel berikut:0,100,100,20[NO]0(mol L–1)[Cl2]0(mol L–1)0,100,200,200,180,361,45Kecepatan(mol L–1 s–1)Tentukan persamaan kecepatan reaksinya.OH–1234Perc. Ke-0,010,020,010,0112,2 × 10–212,2 × 10–26,1 × 10–23,0 × 10–2Kecepatan(mol L–1 s–1)[Cl2]0(mol L–1)KINaClOOH–0,020,010,010,010,010,010,010,02Tentukan hukum kecepatan untuk reaksi tersebut dantentukan juga nilai tetapan kecepatannya (k).Jadi, tingkat reaksi terhadap NaClO adalah orde 1.Dengan demikian, persamaan kecepatan untuk reaksi tersebut adalahv = k [KI] [NaClO]Tingkat reaksi keseluruhan adalah orde 2.D.Teori Tumbukan dan Energi PengaktifanMengapa kecepatan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, suhu,katalis, dan luas permukaan zat-zat yang bereaksi? Semua ini dapatdijelaskan dengan teori tumbukan dan energi pengaktifan. Asumsi dasarteori tumbukan adalah bahwa suatu reaksi akan terjadi jika partikel-partikel pereaksi bertumbukan satu sama lain secara efektif.1.Teori TumbukanMenurut teori tumbukan, kecepatan reaksi ditentukan oleh faktorfrekuensi tumbukan efektif (f) dan orientasi tumbukan (p). Kedua faktortersebut terkandung dalam tetapan pada kecepatan reaksi, yaitu:k = p fOleh karena tetapan berbanding lurus dengan kecepatan reaksi makafaktor-faktor tersebut berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Dengankata lain, jika frekuensi tumbukan tinggi maka kecepatan reaksi akanmeningkat, sebaliknya jika frekuensi tumbukan rendah maka kecepatanreaksi akan menurun.92Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIFrekuensi tumbukan dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Jikakonsentrasi pereaksi diperbesar maka peluang untuk bertumbukan jugasemakin besar. Akibatnya, tumbukan semakin sering terjadi sehinggareaksi berlangsung lebih cepat. Hal ini berhubungan dengan jumlahmolekul, semakin tinggi konsentrasi, jumlah molekul semakin besarsehingga kemungkinan terjadi tumbukan efektif semakin besar.Selain dipengaruhi konsentrasi, frekuensi tumbukan juga dipengaruhisuhu reaksi. Jika suhu reaksi dinaikkan, partikel-partikel pereaksi bergeraklebih cepat sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Setiap kenaikan suhu10° dapat meningkatkan frekuensi tumbukan sekitar 2%.Faktor orientasi berhubungan dengan luas permukaan bidang sentuhzat-zat yang bereaksi. Orientasi yang tepat dari partikel-partikel pereaksiakan menghasilkan tumbukan yang efektif, seperti digambarkan padareaksi antara NO dan Cl2 berikut.Pada Gambar 4.8 menunjukkan bahwa mekanisme A, molekul NOdan Cl2 saling mendekat dengan orientasi atom N mengarah pada molekulCl2. Selain itu, sudut orientasi berada pada posisi pembentukan ikatanO=N–Cl. Orientasi seperti ini tepat untuk terjadinya reaksi. Sebaliknya,pada mekanisme B, molekul NO dan Cl saling mendekat dengan atomO mengarah pada molekul Cl2. Oleh karena orientasinya tidak tepat untukmembentuk ikatan antara atom N dan Cl maka orientasi seperti ini tidakefektif untuk terjadinya reaksi.2.Energi Pengaktifan (Ea)Molekul-molekul pereaksi selalu bergerak dan peluang terjadinyatumbukan selalu ada. Akan tetapi, tumbukan yang terjadi belum tentumenjadi reaksi jika energi yang dimiliki oleh masing-masing pereaksi tidakcukup untuk menghasilkan tumbukan efektif, meskipun orientasi molekulsudah tepat untuk menghasilkan tumbukan efektif.Agar tumbukan antarmolekul pereaksi efektif dan menjadi reaksimaka fraksi molekul yang bertumbukan harus memiliki energi lebih besardaripada energi pengaktifan. Apakah energi pengaktifan itu?Energi pengaktifan adalah energi minimum yang diperlukan untukmenghasilkan tumbukan efektif agar terjadi reaksi. Energi pengaktifandilambangkan oleh Ea. Menurut Arrhenius, hubungan antara fraksitumbukan efektif dan energi pengaktifan bersifat eksponensial sesuaipersamaan berikut.f =EaRTe−Gambar 4.8Model representasi orientasitumbukan.N=O + Cl Cl ® O=N Cl + ClOrientasi pada mekanisme Amenghasilkan tumbukan efektifsehingga reaksi lebih mudah terjadi.NOONClAClClONNOClClClClBKata Kunci•Energi minimum•Teori tumbukanKecepatan Reaksi93Keterangan:f= frekuensi molekul yang bertumbukan secara efektifR= tetapan gasEa= energi pengaktifanT= suhu reaksi (K)Persamaan tersebut menunjukkan bahwa reaksi dengan energipengaktifan kecil memiliki harga f yang besar. Akibatnya, nilai tetapanlaju (k) besar dan reaksi berlangsung lebih cepat. Jika suhu dinaikkan,harga f menjadi besar dan tetapan laju (k) juga besar sehingga reaksiberlangsung lebih cepat.Energi pengaktifan untuk setiap reaksi (misalnya: A + B ® C)umumnya memiliki bentuk grafik seperti pada Gambar 4.9. Pada Gambar4.9, energi pengaktifan diungkapkan sebagai energi penghalang yangharus diatasi oleh setiap molekul pereaksi agar menjadi produk.Gambar 4.9Hubungan energi potensial dankoordinat reaksi.Agar suatu pereaksi dapat menjadihasil reaksi, pereaksi harus memilikienergi yang dapat melampauienergi pengaktifan. Setiap reaksimemiliki nilai energi pengaktifanyang berbeda.Gambar 4.10Grafik energi untuk reaksi kebalikan:C® A + BJika Anda perhatikan grafik tersebut, energi pengaktifan ada hubungan-nya dengan perubahan entalpi reaksi. Dapatkah Anda menunjukkanhubungan tersebut? Apakah reaksinya eksoterm atau endoterm? Olehkarena energi hasil reaksi lebih rendah dari energi pereaksi maka nilaiΔH untuk reaksi tersebut negatif. Dengan kata lain, reaksinya eksoterm.Sebaliknya, jika arah reaksi dibalikkan, yakni: C ® A + B maka produkreaksi (A + B) memiliki energi lebih besar dari pereaksi C. Besarnya energipengaktifan untuk reaksi kebalikannya, Ea(balik) = Ea(maju) + ΔHreaksi.Jadi, selisih energi pengaktifan untuk kedua reaksi adalah sebesar ΔHreaksi.Pada pembahasan sebelumnya, Anda sudah mengetahui bahwa katalisdapat mempercepat reaksi dengan jalan turut serta dalam tahap-tahap reaksidan pada akhir reaksi katalis diperoleh kembali. Bagaimana mekanisme kerjakatalis dihubungkan dengan energi pengaktifan? Sebagaimana diuraikansebelumnya, reaksi penguraian hidrogen peroksida akan lebih cepat jika padareaksi ditambahkan katalis MnO2. Persamaan reaksinya:H2O2(A)⎯→⎯ H2O(A) + O2(g)Kerja katalis dalam mempercepat reaksi adalah dengan cara membuatjalan alternatif (jalan pintas) bagi pereaksi dalam membentuk produk(perhatikan Gambar 4.11), yaitu dengan cara menurunkan energipengaktifannya, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.12 berikut.Energi potensialEnergi pereaksiA + BEaC ΔHreaksi(–)Energi produkKoordinat reaksiEnergi potensialCEaΔHreaksi(+)A + BKoordinat reaksiProdukPereaksiGambar 4.11Katalis memberikan jalan alternatifsehingga reaksi dapat berlangsunglebih cepat.Energi potensialEa = dengan katalisEa = tanpa katalisGambar 4.12Mekanisme reaksi yang ditempuholeh katalis adalah dengan caramenurunkan energi pengaktifanreaksi.MnO2Sumber: Chemistry for You, 2002Koordinat reaksi94Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIJalan atau tahap-tahap reaksi yang ditempuh oleh pereaksi menjadihasil reaksi dapat dijelaskan. Misalnya, reaksi penguraian H2O2 dengankatalisator MnO2 adalah sebagai berikut.Tahap 1:2H2O2 + MnO2 ⎯→⎯ 2H2O + 2MnO3Tahap 2:2MnO3 + 2H2O2 ⎯→⎯ 2H2O + 2O2 + MnO2Reaksi total:4H2O2 ⎯→⎯ 4H2O + 2O2Katalis dapat menurunkan energi pengaktifan reaksi, baik ke arahpereaksi maupun ke arah produk dengan selisih energi sama besar, tetapiΔHReaksi tidak berubah.E.Aplikasi Kecepatan ReaksiSemua proses kimia yang terjadi di alam maupun yang dikembangkandi industri memiliki kecepatan yang berbeda. Seringkali kecepatan reaksiini tidak sesuai dengan keinginan manusia. Pada umumnya, manusia akanmempercepat reaksi-reaksi yang dianggap menguntungkan. Sebaliknyareaksi-reaksi yang merugikan diupayakan untuk diperlambat.1.Peranan Luas PermukaanDi Indonesia, banyak sekali industri-industri kecil, seperti industrikeramik, batubata, dan penyaring zeolit. Pernahkah Anda berkunjungke industri kecil pembuatan tembikar atau keramik tradisional? Untukmembuat keramik, bahan-bahan perlu dihaluskan dengan ukurantertentu, disebut mesh. Ukuran material atau luas permukaan berperanpenting dalam industri keramik. Jika luas permukaan sentuhan dari bahankeramik kecil atau butirannya kasar, akan terjadi rongga-rongga yangmenyebabkan keramik mudah retak dan terjadi pengerutan.Luas permukaan juga berperan penting pada pembuatan semen. Jikamaterial semen semakin halus maka luas permukaan kontak semakin besardan hasilnya menjadi padat dan kompak sehingga bangunan menjadi kuat.Berbagai merek dagang jamu, umumnya dikemas dalam bentuk serbukhalus. Hal ini dimaksudkan agar pada saat diseduh, senyawa yangterkandung di dalam jamu mudah terekstrak dan mudah larut dalam airpanas. Jika diminum akan cepat dicerna dan diserap oleh sistem pencernaan.2.Peranan Katalis HeterogenUmumnya, katalis heterogen dibuat dari unsur-unsur logam transisisebab memiliki sifat pengadsorpsi gas yang baik. Sejumlah pereaksi berupagas terkonsentrasi pada permukaan katalis heterogen dan reaksi berlangsungKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Jelaskan pengaruh peningkatan konsentrasi pereaksiterhadap laju reaksi berdasarkan teori tumbukan.2.Bagaimanakah suhu berpengaruh terhadap kecepatanreaksi menurut teori tumbukan?3.Bagaimanakah luas permukaan dan orientasi tumbukandapat dihubungkan?4.Tetapan laju untuk penguraian N2O5 meningkat dari1,52 × 10–5 s–1 pada 25°C menjadi 3,83 × 10–3 s–1 pada45°C. Hitung energi pengaktifan untuk reaksi ini.Tes Kompetensi Subbab D5.Gambarkan diagram energi potensial untuk penguraiangas N2O. Reaksinya:2N2O(g) U 2N2(g) + O2(g)Diketahui: energi pengaktifan untuk reaksi tersebutadalah 251 kJ dan ΔHo adalah +167 kJ. Berapakahenergi pengaktifan untuk reaksi kebalikannya?Kecepatan Reaksi95pada permukaan katalis heterogen. Pada prinsipnya, mekanisme kerja katalisheterogen melibatkan empat tahap sebagai berikut:1.adsorpsi pereaksi pada permukaan katalis heterogen;2.migrasi pereaksi teradsorpsi pada permukaan katalis heterogen;3.reaksi zat-zat teradsorpsi di permukaan katalis heterogen;4.proses desorpsi hasil reaksi, produk reaksi meninggalkan permukaankatalis heterogen.contoh mekanisme kerja katalis dapat dilihat pada Gambar 4.13.Gambar 4.13Mekanisme kerja katalis heterogenpada hidrogenasi etena, C2H4 + H2®C2H6Dalam proses di industri, walaupun dimungkinkan menerapkan suhutinggi untuk mempercepat reaksi, tetapi biaya operasional dan pemeliharaanakan sangat mahal. Oleh sebab itu, penggunaan katalis heterogen bagiindustri kimia merupakan aspek yang sangat penting. Hampir semua industrikimia (nasional maupun internasional) menggunakan katalis heterogendi dalam prosesnya. Beberapa di antaranya adalah industri pembuatanamonia, asam sulfat, dan asam nitrat.Pada sintesis amonia, katalis heterogen yang digunakan adalahbesi(II) oksida dengan promotor ganda, yaitu penambahan sekitar 4%kalium oksida dan 0,8% aluminium oksida. Promotor ini berfungsi untukmeningkatkan aktivitas katalitik dari besi oksida. Promotor adalahbahan yang menjadikan katalis lebih efektif. Dalam katalis padat,sejumlah kecil promotor dapat menyebabkan pembentukan kerusakankisi kristal, yang menimbulkan bagian aktif pada permukaan katalis.Dalam industri asam sulfat yang dikembangkan melalui proses kontak,untuk mempercepat pembentukan gas SO3 dari gas SO2 dan gas O2digunakan katalis vanadium(V)oksida (V2O5). Tahap-tahap reaksipembuatan asam sulfat sebagai berikut.S(s) + O2(g) ⎯→⎯ SO2(g)SO2(g) + O2(g) ⎯→⎯ SO3(g)SO3(g) + H2SO4(aq) ⎯→⎯ H2S2O7 (aq)H2S2O7(aq) + H2O(A) ⎯→⎯ H2SO4(aq)Dalam industri asam nitrat yang dikembangkan melalui prosesOstwald digunakan katalis Pt–Rh. Tahap-tahap reaksi pembuatan asamnitrat adalah sebagai berikut.4NH3(g) + 5O2(g) ⎯→⎯ 4NO(g) + 6H2O(A)2NO(g) + O2(g) ⎯→⎯ 2NO2(g)4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(A) ⎯→⎯ 4HNO3(aq)SekilasKimiaEnzimPada umumnya reaksi kimiaberlangsung lebih cepat dalam suhutinggi, tetapi bagaimana denganreaksi yang berada dalam selmakhluk hidup? Dapatkah kitameningkatkan suhu reaksinya?Tentu tidak, untuk itu Tuhan telahmelengkapi makhluk hidup dengankatalis biologi yang dikenal sebagaienzim. Enzim adalah molekulprotein berukuran besar yang dapatmeningkatkan kecepatan reaksibiokimia dengan faktor 105 sampaidengan 1018. Selain itu, enzimbekerja dengan sangat spesifikseperti anak kunci yang hanya cocokuntuk kunci tertentu. Pada enzimterdapat situs aktif tempatberlangsungnya reaksi biokimia.Skema kerja enzim adalah sebagaiberikut.Sumber: Chemistry (Chang), 2004enzimenzim+substrat+produkEtenaH2(1)(2)(4)EtanaSitus aktifSumber: Chemistry The Central Science, 2000(3)V2O5KatalisKatalisKatalis96Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIPada proses pembakaran yang tidak sempurna, selain gas karbondioksida (CO2) dihasilkan juga gas karbon monoksida (CO). Berbedadengan CO2, karbon monoksida berbahaya bagi manusia karena bersifatracun sehingga perlu diubah menjadi senyawa yang lebih aman. Salahsatu caranya adalah dengan mereaksikan CO dan H2 menggunakankatalis.Beberapa jenis katalis yang digunakan pada reaksi antara gas CO danH2 dengan berbagai kondisi reaksi ditunjukkan pada Tabel 4.5 berikut.Gambar 4.14Konverter katalitik yang dipakaipada kendaraan bermotor.Tabel 4.5Beberapa Katalis untuk Reaksi CO dengan H2KatalisKondisiReaksiNiZnO, Cr2O3CO, ThO2RuThO2100–200°C, 1–10 atm400°C, 500 atm190°C, 1–20 atm200°C, 200 atm400°C, 200 atmCO + H2 ⎯→⎯CH4 +H2OCO + H2 ⎯→⎯ CH2OH + H2OCO + H2 ⎯→⎯ H2O + CH4, C2H6,sampai C6H14CO + H2 ⎯→⎯ Hidrokarbon denganmassa molekul tinggi dan airCO + H2 ⎯→⎯ Hidrokarbon rantaibercabang dan airKatalisKatalisKatalisSumber: Chemistry The Central Science, 2000SekilasKimiaWilhelm Ostwald(1853–1932)Wilhelm Ostwald lahir pada2 September 1853 di Riga, Latvia.Ostwald dikenal sebagai salahseorang pendiri kimia fisik modern.Bidang penelitian utama Ostwaldadalah katalis. Dia yangmengembangkan proses katalitikoksidasi amonia menjadi asamnitrat. Penelitian ilmiah ini yangmembuatnya memperoleh hadiahnobel pada 1909. Sebagaipenghargaan atas penelitiannya,sintesis asam nitrat dalam skalaindustri dinamakan proses Ostwald.Ostwald meninggal pada 4 April1932 di kampung halamannya.Sumber: http://nobelprize.orgLogam nikel dapat juga digunakan sebagai katalis dalam pembuatanmentega dari minyak nabati atau lemak takjenuh melalui proseshidrogenasi. Pada reaksi ini, ikatan-ikatan rangkap dua karbon (C=C)dalam lemak takjenuh diubah menjadi ikatan tunggal.Katalis heterogen juga digunakan dalam konverter katalitik pada sistempembuangan gas kendaraan bermotor seperti pada Gambar 4.14. Gas buangyang mengandung senyawa NO, CO, dan CHx dilewatkan melaluikonverter yang berisi katalis padat.CO(g)⎯→⎯CO2(g)NO(g)⎯→⎯N2(g)CHx⎯→⎯CO2(g) + H2O(g)Katalis tersebut mengakibatkan cepatnya pengubahan CO menjadi CO2,CHx menjadi CO2 dan H2O, serta NO menjadi gas N2, yang semuanya relatiframah lingkungan. Oleh karena sifat reaksi yang rumit dalam konverter,biasanya digunakan campuran katalis. Material katalitik yang efektif adalahoksida logam unsur transisi dan logam mulia seperti platina dan paladium.Salah satu kendala dalam penggunaan katalis heterogen adalahhampir semua katalis teracuni. Maksudnya, pengotor-pengotor dalampereaksi melapisi permukaan katalis atau memodifikasi permukaan katalissehingga aktivitas katalitiknya berkurang.Kerja katalis dapat dihambat oleh suatu inhibitor dengan caramengikat katalis atau mengikat pereaksi. Contoh, bau tengik padamentega disebabkan oleh adanya ion tembaga yang masuk ketikapengemasan. Ion tembaga ini berperan sebagai katalis sehingga mentegacepat teroksidasi. Bau tengik dapat dikurangi dengan menambahkansejumlah kecil zat organik tertentu. Penambahan zat ini dapat mengikation tembaga sehingga efek katalitik dari ion tembaga hilang.C = CC – CNi2H⎯⎯→Sumber: Chemistry with Inorganic Qualitative Analysis, 1989Kecepatan Reaksi97Lakukanlah studi literatur. Carilah berbagai penggunaan katalis dalam industri kimiadan kehidupan sehari-hari, meliputi jenis katalis, cara kerja katalis, reaksinya, danaspek-aspek menarik lainnya.Kegiatan InkuiriKerjakanlah di dalam buku latihan.1.Di depot-depot penjualan air minum isi ulang terdapatmodul-modul penyaring air berisi pasir aktif, karbonaktif, dan zeolit. Mengapa bahan-bahan tersebutberbentuk serbuk tidak berupa padatan kasar? Jelaskan.2.Pada penjernihan minyak goreng agar tampak beningdilakukan penyaringan menggunakan bentonit.Bagaimana ukuran butiran bentonit agar hasilnyaefektif.3.Penggunaan katalis dapat mempercepat proses sintesisamonia, asam sulfat, dan asam nitrat. Katalis apa yangdigunakan pada masing-masing proses?Tes Kompetensi Subbab E4.Apa yang dimaksud dengan promotor? Bagaimana carakerjanya?5.Konverter katalitik pada kendaraan bermotor dapatmengakibatkan cepatnya pengubahan gas CO, CHx,dan NO menjadi gas yang relatif ramah lingkungan.Tuliskan reaksi yang terjadi dan unsur apa yangdigunakan sebagai konventer katalitik?Rangkuman1.Kemolaran adalah satuan konsentrasi yang menyata-kan jumlah mol per liter larutan.2.Perubahan konsentrasi pereaksi atau produk per satuanwaktu dinamakan kecepatan reaksi.3.Ada dua macam kecepatan reaksi, yaitu laju reaksirata-rata dan laju reaksi sesaat. Laju reaksi rata-ratadisebut juga kecepatan reaksi.4.Untuk mengukur kecepatan reaksi dapat dilakukanmelalui pengukuran variabel terikat, variabel yangingin diketahui dinamakan variabel bebas, sedangkanvariabel yang lain dibuat tetap (variabel kontrol).5.Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatanreaksi, yaitu konsentrasi pereaksi, suhu, luas per-mukaan bidang sentuh, dan katalis.6.Kecepatan reaksi dapat ditentukan dengan metodelaju awal dan sederetan percobaan dilakukan dengankonsentrasi awal berbeda, sedangkan rentang waktureaksi dibuat tetap.7.Hukum laju reaksi adalah persamaan yang menunjuk-kan hubungan antara kecepatan reaksi dan konsentrasipereaksi dipangkatkan orde reaksinya. Persamaan:v = k [X]a [Y]b [Z]c, k adalah tetapan laju, [X], [Y],[Z] adalah konsentrasi pereaksi, dan a, b, c adalahorde reaksi.8.Orde reaksi tidak ada hubungan dengan koefisienreaksi. Orde reaksi hanya dapat ditentukan melaluipercobaan.9.Menurut teori tumbukan, reaksi dapat terjadi jikapartikel-partikel pereaksi bertumbukan secara efektif.10.Energi pengaktifan adalah energi minimum yangharus dilewati oleh pereaksi agar terjadi reaksi.11.Kerja katalis dalam meningkatkan laju reaksi adalahdengan turut terlibat dalam beberapa tahap reaksi,tetapi pada akhir reaksi katalis diregenerasi kembali.12.Dalam hubungannya dengan energi pengaktifan,katalis berfungsi untuk menurunkan energi peng-aktifan dengan cara membuat tahap-tahap reaksiyang memiliki energi pengaktifan rendah.13.Katalis berperan penting dalam proses di industri kimiasebab dapat mempercepat produksi secara efektif danefisien.98Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIPeta KonsepSetelah mempelajari bab ini, Anda tentu telahmengetahui apa yang dimaksud dengan kecepatanreaksi, bagaimana cara menentukannya, dan faktor-faktorapa saja yang memengaruhinya.Dengan demikian, Anda dapat menerapkannyadalam kehidupan sehari-hari, seperti penggunaan katalisheterogen (konverter katalitik) pada kendaraanRefleksibermotor sehingga gas buangannya tidak mem-bahayakan manusia dan lingkungan. Masih banyak lagiaplikasi atau penerapan kecepatan reaksi dalamkehidupan manusia, dapatkah Anda menyebutkan salahsatunya?Kecepatan reaksidipengaruhi olehLuaspermukaansentuhSuhuKatalisditentukandenganuntuk reaksix+y⎯→⎯produkpersamaankecepatannyaKonsentrasipereaksicara kerjaMenurunkanEaa dan bOrde ReaksiHomogenHeterogendenganpereaksiberbedafasaMetode diferensialMetode integraldenganpereaksisefasaKecepatan Reaksi991.Kemolaran larutan yang dibuat dari 4 g NaOH dalam500 mL larutan adalah ....A.0,1 MD.1,0 MB.0,2 ME.2,0 MC.0,5 M2.Jika 9,5 g MgCl2 dilarutan dalam air sampai volumelarutan 2 liter, kemolarannya adalah ....A.0,05 MD.0,5 MB.0,10 ME.1,0 MC.0,25 M3.Pada label botol pereaksi tercantum KCl 0,1M. Dalam100 mL larutan tersebut terdapat KCl ....A.0,01 molD.0,5 molB.0,10 molE.1,0 molC.0,25 mol4.Ebtanas 96/97:Sebanyak 3,42 g Al2(SO4)3 dilarutkan ke dalam airsampai volume larutan menjadi 2 L. Jika diketahui ArAl = 27; S = 32; O =16, kemolaran larutan tersebutadalah ....A.0,50 MD.0,01 MB.0,10 ME.0,005 MC.0,05 M5.Kemolaran HCl pekat adalah 12 M. Dalam 100 mLterkandung HCl sebanyak ....A.12,5 gD.56,3 gB.36,5 gE.71,0 gC.43,8 g6.Pada penguraian H2O2 diperoleh 50 mL gas O2 dalamwaktu 20 detik. Kecepatan penguraian H2O2 tersebutadalah .... (dalam mL s–1)A.0,40D.3,75B.1,25E.4,00C.2,507.UMPTN 1990/A:Pada suhu tertentu, kecepatan penguraian N2O5menjadi NO2 dan O2 adalah 2,5 × 10–6 mol L–1 s–1.Kecepatan pembentukan NO2 adalah ....A.1,3 × 10–6 mol L–1 s–1B.5,0 × 10–6 mol L–1 s–1C.2,5 × 10–6 mol L–1 s–1D.6,2 × 10–6 mol L–1 s–1E.3,9 × 10–6 mol L–1 s–18.Reaksi ion bromida dan ion bromat dalam asam sesuaipersamaan berikut:5Br–(aq) + BrO3–(aq) + 6H+(aq) ® 3Br2(g) + 3H2O(l)Jika kecepatan pembentukan air X mol L–1s–1,kecepatan berkurangnya ion H+ adalah ....A.1/5XD.3XB.2XE.XC.1/3X9.Data hasil penyelidikan untuk reaksi:2XO + O2 ® 2XO2 adalah sebagai berikut.Nilai yang belum terisi pada tabel tersebut adalah ....A.75D.25B.50E.12,5C.4010.Indikator berikut dapat dijadikan variabel untukmengukur kecepatan reaksi, kecuali ....A.perubahan suhuB.pembentukan endapanC.pembebasan gasD.perubahan massaE.perubahan warna11.Di antara reaksi berikut, tekanan merupakan variabelterikat pada pengukuran kecepatan reaksi terdapatpada ....A.H2(g) + D2(g) ® 2HD(g)B.2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g)C.2NCl3(A) ® N2(g) + 3Cl2(g)D.H2O2(A) ® H2O(A) + 12O2(g)E.CH3N2CH3(g) ® CH3CH3(g) + N2(g)12.Perhatikan reaksi berikut.Na2S2O3(aq) + 2HCl(aq) ®2NaCl(aq) + H2O(A) + SO2(g) + S(s)Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi HCl terhadapkecepatan reaksi tersebut maka yang menjadi variabelbebas, variabel terikat, dan variabel kontrol berturut-turut adalah ....A.konsentrasi Na2S2O3, volume SO2, suhu reaksiB.konsentrasi HCl, endapan S, konsentrasi Na2S2O3C.suhu reaksi, tekanan SO2, konsentrasi HClD.konsentrasi Na2S2O3, konsentrasi HCl, tekananSO2E.tekanan SO2, endapan S, dan suhu reaksi13.Pernyataan yang tidak tepat tentang pengaruh luaspermukaan reaksi heterogen adalah ....A.serbuk seng memberikan reaksi lebih cepatdaripada butiran sengB.semakin besar jumlah luas permukaan padatan,semakin tinggi reaksi ituPXO, kPaP2O, kPaKecepatan1001001100250,2550...0,125501000,50Evaluasi Kompetensi Bab 4A.Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.100Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIC.jumlah tumbukan dipengaruhi oleh jumlahukuran partikel yang makin kecil.D.partikel yang besar mempunyai lebih banyakpermukaan untuk bertumbukanE .semakin besar luas permukaan, semakin cepatreaksi berlangsung14.UMPTN 1990/B:Jika suhu dinaikkan 10oC, kecepatan reaksinya menjadidua kali lebih cepat. Jika pada suhu toC, reaksiberlangsung selama 12 menit. Pada suhu (t + 30)oCreaksi akan berlangsung selama ....A.4 menitD.1,5 menitB.3 menitE.1 menitC.2 menit15.Cara-cara berikut ini dapat meningkatkan kecepatanreaksi, kecuali ....A.menghancurkan partikel-partikel pereaksimenjadi serbuk kecilB.meningkatkan suhu reaksiC.memotong daging menjadi serpihan-serpihansebelum dimasakD.menambah air ke dalam larutan pereaksi sampaiberlebihE.menambahkan katalisator yang cocok16.Kerja katalis dalam mempercepat reaksi melaluiprosedur berikut, kecuali ....A.turut serta dalam tahap-tahap reaksiB.membuat jalan alternatif dengan energipengaktifan lebih rendahC.mengadsorpsi pereaksi gas dan reaksi terjadi padapermukaannyaD.pada akhir reaksi, katalis tidak diregenerasikembaliE.adsorpsi pereaksi, reaksi pada permukaan katalisheterogen, desorpsi hasil reaksi17.Ebtanas 1996:Perhatikan data hasil percobaan untuk reaksi: A + B® produk berikut.18.Ebtanas 2000:Suatu reaksi: X + Y ® hasil reaksi, memiliki persamaankecepatan v = k [X] [Y]2. Jika konsentrasi X dan Ymasing-masing diperbesar dua kali dari konsentrasisemula, kecepatan reaksinya ....A.tidak berubahB.dua kali lebih besarC.empat kali lebih besarE.enam kali lebih besarE.delapan kali lebih besar19.UMPTN 1998/C:Pada reaksi:2H2(g) + 2NO(g) ® 2H2O(g) + N2(g)kecepatannya v = k[H2][NO]2 dan k = 1 × 10–5. Jika4 mol H2 dan 2 mol NO direaksikan dalam tabungyang bervolume 2 liter, kecepatan reaksinya adalah ....A.1,6 × 10–5D. 3,0 × 10–5B.6,4 × 10–5E. 2,0 × 10–5C.4,0 × 10–520.Persamaan kecepatan untuk reaksi:X + Y ® Z adalah v = k [X]2 [Y]½Jika konsentrasi X dan Y masing-masing diperbesarempat kali, kecepatan reaksinya menjadi ....A.4 kaliD.32 kaliB.8 kaliE.64 kaliC.16 kali21.UMPTN 1998/A:Suatu reaksi: P + Q ® Produkmemiliki persamaan kecepatan v = k[P]2[Q]. Jikakonsentrasi masing-masing pereaksi diperbesar tiga kali,kecepatan reaksinya menjadi ....A.3 kaliD.18 kaliB.6 kaliE.27 kaliC.9 kali22.Suatu percobaan dilakukan untuk menentukanpersamaan kecepatan reaksi berikut:P + Q + R ® S + TPersamaan kecepatan untuk reaksi itu adalah ....12345Perc.t(detik)Beratdan Bentuk Zat AKonsentrasiZat B (M)5 g, serbuk5 g, larutan5 g, keping5 g, larutan5 g, larutan0,10,10,10,20,120305015152525252525Suhu(°C)v2v2v8v1234Perc.[R][P]a2aaabb2b2bccc2cv[Q]Pada percobaan 1 dan 3, kecepatan reaksi dipengaruhioleh faktor ....A.konsentrasi zatD.luas permukaanB.sifat zatE.jenis zatC.suhu sistemA.v = k [P]2 [Q]B.v = k [P]2 [R]C.v = k [P] [R]2D.v = k [P] [Q] [R]2E.v = k [P]2 [Q]2 [R]Next >