Tujuan
·
Melalui percobaan siswa
dapat menjelaskan pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi.
·
Melalui percobaan siswa
dapat menjelaskan pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi.
·
Melalui percobaan siswa
mampu menjelaskan pengaruh suhu terhadap laju reaksi berdasarkan teori
tumbukan.
·
Melalui percobaan siswa
mampu menjelaskan pengaruh katalis terhadap laju reaksi berdasarkan energi
aktifasi.
Teori Singkat
Mg (s) +2Hcl (aq) ---> MgCl2 (aq) + H2 (g)
Reaktan
Produk
Berkurang
Bertambah
Konsep
Laju Reaksi
1. Berkurangnya jumlah pereaksi untuk setiap satuan waktu atau bertambahnya
jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu.
Jumlah Zat àKonsentrasi molar/ kemolaran (M)
|
|
2.
Berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi
setiap satuan waktu.
Satuan
laju reaksi Mol dm-3 det-1 atau
mol/liter detik
A
B
Berkurang
Bertambah
1. Konsentrasi
Pereaksi
Larutan
dengan Konsentrasi yang besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat,
jika dibandingkan dengan larutan encer. Semakin tinggi konsentrasi berarti
semakin banyak molekul - molekul dalam setiap satuan luas ruangan, akibatnya
tumbukan antar molekul makin sering terjadi dan reaksi berlangsung semakin
cepat.
è Semakin besar konsentrasi pereaksi maka semakin
cepat laju reaksi dan semakin sering terjadi tumbukan.
2. Luas
Permukaan Sentuhan
Suatu zat
akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Pada percampuran reaktan yang
terdiri dari dua fasa atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan
zat. Padatan berbentuk serbuk halus memiliki luas permukaan bidang sentuh yang
lebih besar daripada padatan berbentuk lempeng atau butiran.
è Semakin luas permukaan partikel, maka frekuensi
tumbukan kemungkinan akan semakin tinggi sehingga reaksi dapat berlangsung
lebih cepat.
3. Suhu
Setiap
partikel selalu bergerak. Dengan naiknya suhu, energi gerak (kinetik) partikel
ikut meningkat, sehingga makin banyak partikel yang memiliki energi kinetik
diatas harga energi aktivasi (Ea), sehingga reaksi dapat berlangsung lebih
cepat.
4. Katalisator
Katalisator
adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi, tetapi tidak mengalami perubahan
kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh
kembali. Katalis dapat mempercepat laju reaksi, karena dapat menimbulkan energi
aktivasi. Energi aktivasi adalah energy minimum yang harus dilampaui agar
reaksi dapat berlangsung.
Sifat – Sifat
Katalisator :
Ø Menurunkan
energy aktivasi, artinya mengubah mekanisme reaksi.
Ø Mempercepat
laju reaksi baik reaksi maju maupun reaksi balik, karena komposisi katalis
tidak berubah pada akhir reaksi.
Ø Kosentrasi
katalis semakin besar, reaksi semakin cepat.
Ø Katalis
bekerja pada suhu optimum.
Ø Logam
transisi (Pt, Ni, Fe) banyak digunakan sebagai katalis heterogen.
Ø Katalis
tidak mengubah ketetapan keseimbangan (K).
Ø Katalis
bersifat selektif, artinya katalis pada suatu reaksi tidak bersifat katalis
pada reaksi yang lain.
Ø Zat – zat
yang kerjanya berlawanan dengan kerja katalis disebut inhibitor.
Alat
& Bahan
Alat
& Bahan
|
Jumlah
|
1. Tabung reaksi
|
2
buah
|
2. Termometer
|
1
buah
|
3. Stopwatch
|
1
buah
|
4. Pipet Tetes
|
2
buah
|
5. Gelas Kimia 25 mL
|
2
buah
|
6. Balon 2 buah
|
2
buah
|
7. Redoxon 4 tablet
|
4
tablet
|
8. Air mineral
|
|
9. Soda kue
|
|
10. Larutan cuka
|
|
11. Botol
|
2
buah
|
12. H2O2
|
2
pipet
|
13. FeCl3 0,1
M
|
5
tetes
|
Prosedur
Percobaan
A. Konsentrasi
Pereaksi
ü Siapkan
dua buah botol, dan beri nomor 1 dan 2
ü Isilah
masing – masing botol dengan larutan cuka yang berbeda konsentrasi
ü Siapkan
dua buah balon
ü Atur
posisi balon dalam keadaan tegak
ü Masukkan
soda kue ke dalam masing – masing balon dengan jumlah yang sama
ü Setelah
itu, rekatkan masing-masing ujung balon ke dalam tutup botol. Usahakan tidak
ada udara yang masuk didalamnya. Setelah keduanya merekat, tumpahkan soda kue
yang ada pada balon ke dalam botol dengan waktu yang bersamaan dan melihat apa
yang terjadi pada kedua balon tersebut. Balon manakah yang mengembung terlebih
dahulu?
ü Kemudian
disamping menunggu balon yang mengembung, hitunglah lamanya balon tersebut
hingga menjadi besar
ü Lalu
masukkan ke dalam table yang telah dibuat
B. Luas
Permukaan
ü Siapkan
dua buah gelas air mineral
ü Berilah
nomor pada kedua gelas
ü Isilah
kedua gelas dengan air mineral yang telah disediakan’siapkan dua buah tablet
redoxon
ü Lalu
hancurkan satu tablet redoxon hingga berbentuk seperti serbuk, dan satu tablet
redoxon yang utuh
ü Secara
bersamaan, pada masing – masing gelas masukkan serbuk redoxon pada gelas 1 dan
redoxon utuh pada gelas 2
ü Hitunglah
lamanya kedua tablet tersebut larut, lalu catat
ü Buat
kesimpulan
C. Suhu
ü Menyiapkan
2 buah gelas kimia dan beri label/tanda gelas kimia I dan II
ü Mengisi
gelas kimia I dengan air panas dan gelas kimia II dengan air dingin masing –
masing sebanyak 25 mL
ü Ukur suhu
masing – masing air dalam gelas kimia
ü Masukkan
jesscool ke dalam masing – masing gelas kimia secara bersamaan dan catat
waktunya sampai jesscool habis bereaksi.
D. Katalisator
ü Menyiapkan
2 buah tabung reaksi
ü Memipet masing
- masing sebanyak 2 pipet H2O2 dan
memasukannya ke dalam tabung reaksi I dan II
ü Memasukkan
5 tetes FeCl3 ke dalam tabung reaksi I
ü Amati
perubahan yang terjadi pada tabung reaksi I dan II dan catat hasil
pengamatannya pada table hasil pengamatan.
Hasil
Pengamatan
A. Konsentrasi
Larutan
cuka (%)
|
Soda
Kue
|
Waktu
|
4,
167
|
1
sendok makan
|
3
detik
|
2,
083
|
1
sendok makan
|
8
detik
|
ü Persamaan
reaksi dari percobaan tersebut adalah:
CH3COOH(aq)
+ NaHCO3(s) à NaCH3COO(aq) + CO2 (g) + H2O(l)
ü Pada
tabung reaksi 1, waktu yang dibutuhkan hingga balon berdiri adalah 3 detik.
Pada
tabung reaksi 2, waktu yang dibutuhkan hingga balon berdiri adalah 8 detik.
ü Semakin
tinggi konsentrasi larutan cuka yang digunakan, maka semakin cepat waktu yang
dibutuhkan agar balon berdiri.
ü Jadi,
konsentrasi mempengaruhi laju reaksi.
B. Luas
Permukaan
Zat
|
Air
|
Waktu
|
Serbuk
redoxon
|
25
mL
|
88
s
|
Tablet
redoxon utuh
|
25
mL
|
155
|
C. Suhu
Percobaan
Pada
|
Suhu
(0C)
|
Gelembung
Gas
|
Waktu
|
Gelas
kimia I
|
65 0C
|
banyak
|
76
s
|
Gelas
kimia II
|
33 0C
|
Sedikit
|
122
s
|
ü Hal ini
menunjukkan semakin tinggi suhu yang digunakan pada reaksi maka semakin sedikit
waktu yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi.
D. Katalis
Percobaan
Pada
|
Waktu
|
Tabung
reaksi I
|
11
s
|
Tabung
reaksi II
|
2
s
|
ü Reaksi
penguraian H2O2 :
H2O2 (aq) à H2O
(l) + ½ O2 (g)
sebelum
bereaksi FeCl3 bewarna kuning, saat FeCl3 bereaksi
dengan H2O2 warna larutan berubah menjadi kuning pekat, dan setelah reaksi
berakhir warna larutan berubah lagi menjadi kuning.
ü Hal ini
menunjukkan bahwa katalis ikut bereaksi dengan H2O2,
tetapi pada akhir reaksi terbentuk kembali. Reaksi penguraian H2O2 tanpa
penambahan pereaksi apapun memerlukan waktu lebih lama dibandingkan dengan
reaksi penguraian H2O2 dengan penambahan FeCl3.
Jadi, penambahan katalis dapat mempercepat laju reaksi.
Analisa
Percobaan
Tujuan
percobaan kimia kali ini yaitu untuk mengetahui faktor – faktor apa saja yang
mempengaruhi laju reaksi, seperti yang telah kita ketahui bahwa faktor – faktor
yang mempengaruhi laju reaksi diantaranya yaitu konsentrasi pereaksi, luas
permukaan, suhu, dan katalisator. Dalam praktikum kimia kali ini kami melakukan
percobaan sebanyak 3 kali yaitu percobaan untuk mengetahui pengaruh faktor
konsentrasi pereaksi, luas permukaan, dan suhu. Sedangkan percobaan untuk
mengetahui pengaruh faktor katalisator didemonstrasikan oleh guru kimia.
Pada
percobaan pertama yaitu untuk mengetahui pengaruh faktor konsentrasi pereaksi
pada laju reaksi. Pada percobaan ini kita menggunakan larutan cuka dengan
konsentrasi yang berbeda yaitu 4,167 M dan 2,0835 M. Persamaan reaksi pada
percobaan ini yaitu :
CH3COOH(aq)
+ NaHCO3(s) à NaCH3COO(aq) + CO2 (g) + H2O(l)
Menggunakan larutan cuka dengan kadar 25%
|
|
Konsentrasi
larutan cuka diperoleh dengan :
M
=
= = = 4, 167 M
M1 .
V1 = M2 . V2
4,167 .
10 = M2 . 20
M2
= =
2,0835 M
Larutan
cuka dengan konsentrasi berbeda ini kita tuangkan di 2 botol yang berbeda, lalu
masukkan atau rekatkan balon ke dalam tutup botol. Balon yang sudah diisi soda
kue sebanyak 1 sendok makan tersebut didirikan secara bersamaan dan dihitung
waktu yang diperlukan untuk mengembungkan balon. Dari percobaan ini dapat kita
ketahui bahwa variable yang menggunakan larutan cuka 4,167 M lebih cepat waktu
yang dibutuhkan untuk mengembungkan balon. Hal ini menunjukkan bahwa semakin
besar konsentrasi pereaksi maka semakin cepat laju reaksinya, karena makin
besar konsentrasi pereaksi maka partikel pada zat tersebut lebih rapat sehingga
laju reaksi akan berlangsung lebih cepat dan frekuensi terjadinya tumbukan
lebih banyak.
Percobaan
kedua yaitu untuk mengetahui pengaruh faktor luas permukaan pada laju reaksi.
Pada percobaan ini kita menggunakan tablet redoxon atau CDR yang dibiarkan utuh
dan yang digerus hingga menjadi serbuk redoxon atau CDR. Setelah itu kita
masukkan tablet atau serbuk redoxon ke dalam 25 mL air mineral secara
bersamaan. Sehingga diketahui bahwa variable yang menggunakan serbuk redoxon
lebih cepat larut. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar luas permukaan
partikel, maka semakin cepat laju reaksinya. Serbuk redoxon memiliki luas
permukaan yang lebih besar dibandingkan tablet redoxon utuh. Sehingga serbuk
redoxon lebih cepat larut ke dalam air atau laju reaksinya berlangsung secara
cepat.
Percobaan
ketiga yaitu untuk mengetahui pengaruh faktor suhu pada laju reaksi. Pada
percobaan ini, kita menggunakan air dengan suhu tinggi dan rendah yang pastinya
sudah diukur suhunya. Kami menggunakan air dengan suhu 65 0C
dan 33 0C. setelah itu kita masukkan jesscool secara bersamaan
dan menghitung waktu yang dibutuhkan jesscool tersebut habis bereaksi. Dari
percobaan ini dapat kita ketahui bahwa jesscool yang dituangkan ke air bersuhu
lebih tinggi yaitu 65 0C lebih cepat waktunya dibandingkan
jesscool yang dituangkan ke air bersuhu 33 0C. hal ini
menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu pereaksi maka semakin cepat laju reaksi
dan frekuensi tumbukan yang terjadi lebih banyak dikarenakan suhu yang tinggi
menyebabkan partikel – partikel pereaksi lebih aktif bergerak cepat
dibandingkan pada suhu rendah.
Percobaan
keempat yaitu untuk mengetahui pengaruh faktor katalis pada laju reaksi.
Katalis adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi, tetapi tidak mengalami
perubahan kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat
diperoleh kembali. Pada percobaan ini dapat kita ketahui bahwa reaksi yang
ditambahkan FeCl3 akan lebih cepat laju reaksinya dibandingkan
dengan reaksi H2O2 yang tidak diberi FeCl3. Hal ini
menunjukkan bahwa apabila reaksi ditambahkan katalisator (FeCl3)
akan mempercepat laju reaksi. System kerja katalisator yaitu mengubah mekanisme
reaksi sehingga reaksi yang ditambahkan katalisator akan cepat laju reaksinya.
Katalisator juga menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi
minimum untuk mencapai atau harus dilampaui agar reaksi dapat berlangsung.
Jawaban
Pertanyaan
1. Tuliskan
variable tetap dan variable bebas dari masing – masing percobaan!
Percobaan
|
Variabel
Bebas
|
Variabel
Tetap
|
Variabel
Terikat
|
Konsentrasi
Pereaksi
|
Konsentrasi
larutan cuka
|
Takaran
serbuk soda kue, volume larutan
|
Waktu
|
Luas
Permukaan
|
Serbuk
dan tablet redoxon
|
25
mL air, massa, dan suhu
|
Waktu
|
Suhu
|
Air
dengan suhu berbeda
|
Volume
air, massa dan bentuk jesscool
|
Waktu
|
Katalisator
|
Diberi FeCl3 atau
tidak
|
25
mL H2O2
|
Waktu
|
2. Jelaskan
bagaimana pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi?
Semakin
tinggi konsentrasi pereaksi maka semakin cepat laju reaksi dan semakin banyak
frekuensi terjadinya tumbukan karena larutan pereaksi dengan konsentrasi yang
besar akan mengandung partikel zat yang lebih rapat sehingga makin banyak
molekul – molekul dalam setiap satuan luas ruangan.
3. Jelaskan
pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi?
Semakin
besar luas permukaan bidang sentuh maka semakin cepat laju reaksi dan semakin
bnyak peluang terjadinya tumbukan. Padatan yang berbentuk serbuk memiliki luas
permukaan yang jauh lebih besar dibandingkan padatan yang berbentuk tablet
redoxon utuh.
4. Bagaimana
pengaruh suhu terhadap laju reaksi?
Semkain
tinggi suhu reaksi maka semakin cepat laju reaksi dan semakin besar pula peluag
terjadinya tumbukan.
5. Bagaimana
pengaruh penambahan katalis terhadap laju reaksi?
Katalis
merupakan zat yang dapat memperepat laju reaksi dan menurunkan energi aktivasi.
Pada akhir reaksi, katali akan membentuk katalis kembali secara utuh.
6. Mengapa
kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi?
Karena
pada suhu tinggi, partikel zat akan aktif bergerak sehingga menimbulkan energy
kinetik yang tinggi yang menyebabkan cepatnya laju reaksi.
7. Mengapa
penambahan katalis dapat mempercepat laju reaksi?
Katalisator
adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi, tetapi tidak mengalami perubahan
kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh
kembali. Katalis mempercepat laju reaksi dengan mengubah jalannya reaksi,
katalis juga dapat menurunkan energy aktivasi sehingga reaksi yang menggunakan
atau menambahkan katalis akan semakin cepat laju reaksinya dan semakin banyak
pula frekuensi terjadinya tumbukan.
Kesimpulan
Laju
reaksi merupakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya
konsentrasi hasil reaksi setiap satuan waktu. Faktor – faktor yang mempengaruhi
laju reaksi yaitu konsentrasi pereaksi, luas permukaan, suhu, katalisator.
Semakin tinggi konsentrasi pereaksi maka semakin cepat laju reaksi dan semakin
besar frekuensi terjadinya tumbukan. Pada percobaan konsentrasi pereaksi,
larutan cuka yang memiliki konsentrasi 4,167 M yang lebih cepat laju rekasinya.
Semakin besar luas permukaan bidang sentuh maka semakin cepat laju reaksinya
dan semakin banyak peluang terjadinya tumbukan. Pada percobaan luas permukaan,
reaksi yang menggunakan serbuk redoxon yang lebih cepat laju reaksinya. Semakin
tinggi suhu reaksi maka semakin cepat laju reaksi dan semakin besar frekuensi
terjadinya tumbukan. Pada percobaan suhu, reaksi yang menggunakan air dengan
suhu tinggi yang lebih cepat laju reaksinya. Semakin banyak katalisator yang
ditambahkan maka semakin cepat laju reaksinya dan semakin banyak pula peluang
terjadinya tumbukan. Pada percobaan katalisator, reaksi yang ditambahkan FeCl3 yang
lebih cepat laju reaksinya.
Daftar
Pustaka
· Sudarmo,Unggul.2014.Kimia
Untuk SMA/MA Kelas XI.Jakarta:Erlangga