Rabu, 21 Desember 2016

Kecepatan Reaksi

Kecepatan Reaksi

Konsentrasi Dan Kecepatan Reaksi

Kecepatan reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu.

Untuk reaksi: aA + bB --> mM + nN

dimana:
- kecepatan reaksi zat A = pengurangan konsentrasi zat A per satuan wakru.
- kecepatan reaksi zat B = pengurangan konsentrasi zat B per satuan waktu.
-  kecepatan reaksi zat M = penambahan konsentrasi zat M per satuan waktu.
-  kecepatan reaksi zat N = penambahan konsentrasi zat N per satuan waktu.
Pada umumnya kecepatan reaksi akan besar bila konsentrasi pereaksi cukup besar. Dengan berkurangnya konsentrasi pereaksi sebagai akibat reaksi, maka akan berkurang pula kecepatannya.
Secara umum kecepatan reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut:



dimana:

V = kecepatan reaksi
k = tetapan laju reaksi
x = orde reaksi terhadap zat A
y = orde reaksi terhadap zat B
(x + y) adalah orde reaksi keseluruhan
(A) dan (B) adalah konsentrasi zat pereaksi.
Orde Reaksi

Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi.
Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi hanya dapat ditentukan berdasarkan percobaan.
Suatu reaksi yang diturunkan secara eksperimen dinyatakan dengan rumus kecepatan reaksi :
v = k (A) (B) 2

persamaan tersebut mengandung pengertian reaksi orde 1 terhadap zat A dan merupakan reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan reaksi tersebut adalah reaksi orde 3.
Contoh soal:
Dari reaksi 2NO(g) + Br2(g)--> 2NOBr(g)
dibuat percobaan dan diperoleh data sebagai berikut:
No. (NO) mol/l            (Br2) mol/l                  Kecepatan Reaksimol / 1 / detik
1.     0.1                            0.1                                            12
2.     0.1                            0.2                                            24
3.     0.1                            0.3                                            36
4.     0.2                            0.1                                            48
5.     0.3                            0.1                                            108
Pertanyaan:
a. Tentukan orde reaksinya !
b. Tentukan harga k (tetapan laju reaksi) !
Jawab:

a = bx
b= kenaikan atau penurunan konsentrasi
a= kenaikan atau penurunan kecepatan rekai
x= orde reaksi
jawab;
orde reaksi terhadap NO, maka cari data konsentrasi Br2 yang sama.
Maka pilih salah satu data yang sama,yaitu
Data 1 dan 4
Konsentrasi NO dari 0.1 ke 0.2
Berarti naik 2 kali sehingga b = 2
Kecepatan reaksi dari 12 menjadi 48 berarti naik 4 kali sehingga a = 4
a = bx
4 = 2x
22= 2x
maka x = 2
orde terhadap NO= 2
orde reaksi terhadap Br2, maka cari data konsentrasi NO yang sama.
Maka pilih salah satu data yang sama,yaitu
Data 1 dan 2
Konsentrasi Br2,  dari 0.1 ke 0.2
Berarti naik 2 kali sehingga b = 2
Kecepatan reaksi dari 12 menjadi 24 berarti naik 2 kali sehingga a = 2
a = bx

a = bx
b= kenaikan atau penurunan konsentrasi
a= kenaikan atau penurunan kecepatan rekai
x= orde reaksi
jawab;
orde reaksi terhadap NO, maka cari data konsentrasi Br2 yang sama.
Maka pilih salah satu data yang sama,yaitu
Data 1 dan 4
Konsentrasi NO dari 0.1 ke 0.2
Berarti naik 2 kali sehingga b = 2
Kecepatan reaksi dari 12 menjadi 48 berarti naik 4 kali sehingga a = 4
a = bx
4 = 2x
22= 2x
maka x = 2
orde terhadap NO= 2
orde reaksi terhadap Br2, maka cari data konsentrasi NO yang sama.
Maka pilih salah satu data yang sama,yaitu
Data 1 dan 2
Konsentrasi Br2,  dari 0.1 ke 0.2
Berarti naik 2 kali sehingga b = 2
Kecepatan reaksi dari 12 menjadi 24 berarti naik 2 kali sehingga a = 2
a = bx
2 = 2x
22= 2x
maka x = 1
orde terhadap Br2 = 1
maka orde reaksi total = 2+ 1= 3
Rumus Kecepatan reaksi;


 V = [NO]2.[Br2]

b. Untuk menentukan nilai k cukup kita ambil salah satu data percobaan saja misalnya data (1), maka:
V = k(NO)2(Br2)
12 = k(0.1)2(0.1)
k = 12 x 103 mol-212det-1
Teori Tumbukan Dan Teori Keadaan Transisi

Teori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas yang mengamati tentang bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi. Menurut teori tersebut kecepatan reaksi antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumiah tumbukan yang terjadi per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut. Jumlah tumbukan yang terjadi persatuan waktu sebanding dengan konsentrasi A dan konsentrasi B. Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B akan semakin besar pula jumlah tumbukan yang terjadi.
TEORI TUMBUKAN INI TERNYATA MEMILIKI BEBERAPA KELEMAHAN, ANTARA LAIN :
- tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut energi aktivasi = energi pengaktifan) untak dapat menghasilkan reaksi. Reaksi hanya akan terjadi bila energi tumbukannya lebih besar atau sama dengan energi pengaktifan (Ea).

- molekul yang lebih rumit struktur ruangnya menghasilkan tumbukan yang tidak sama jumlahnya dibandingkan dengan molekul yang sederhana struktur ruangnya.
Teori tumbukan di atas diperbaiki oleh tcori keadaan transisi atau teori laju reaksi absolut. Dalam teori ini diandaikan bahwa ada suatu keadaan yang harus dilewati oleh molekul-molekul yang bereaksi dalam tujuannya menuju ke keadaan akhir (produk). Keadaan tersebut dinamakan keadaan transisi. Mekanisme reaksi keadaan transisi dapat ditulis sebagai berikut:
A + B  T* --> C + D
dimana:

- A dan B adalah molekul-molekul pereaksi
- T* adalah molekul dalam keadaan transisi
- C dan D adalah molekul-molekul hasil reaksi

SECARA DIAGRAM KEADAAN TRANSISI INI DAPAT DINYATAKAN SESUAI KURVA BERIKUT


Dari diagram terlibat bahwa energi pengaktifan (Ea) merupakan energi keadaan awal sampai dengan energi keadaan transisi. Hal tersebut berarti bahwa molekul-molekul pereaksi harus memiliki energi paling sedikit sebesar energi pengaktifan (Ea) agar dapat mencapai keadaan transisi (T*) dan kemudian menjadi hasil reaksi (C + D).
Catatan :
energi pengaktifan (= energi aktivasi) adalah jumlah energi minimum yang dibutuhkan oleh molekul-molekul pereaksi agar dapat melangsungkan reaksi.
Tahap Menuju Kecepatan Reaksi

Dalam suatu reaksi kimia berlangsungnya suatu reaksi dari keadaan semula (awal) sampai keadaan akhir diperkirakan melalui beberapa tahap reaksi.
Contoh: 4 HBr(g) + O2(g)  2 H2O(g) + 2 Br2(g)
Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa tiap 1 molekul O2 bereaksi dengan 4 molekul HBr. Suatu reaksi baru dapat berlangsung apabila ada tumbukan yang berhasil antara molekul-molekul yang bereaksi. Tumbukan sekaligus antara 4 molekul HBr dengan 1 molekul O2 kecil sekali kemungkinannya untuk berhasil. Tumbukan yang mungkin berhasil adalah tumbukan antara 2 molekul yaitu 1 molekul HBr dengan 1 molekul O2. Hal ini berarti reaksi di atas harus berlangsung dalam beberapa tahap dan diperkirakan tahap-tahapnya adalah :
Tahap 1: HBr + O2  HOOBr (lambat)
Tahap 2: HBr + HOOBr  2HOBr (cepat)
Tahap 3: (HBr + HOBr  H2O + Br2) x 2 (cepat)
------------------------------------------------------ +
4 HBr + O2 --> 2H2O + 2 Br2
Dari contoh di atas ternyata secara eksperimen kecepatan berlangsungnya reaksi tersebut ditentukan oleh kecepatan reaksi pembentukan HOOBr yaitu reaksi yang berlangsungnya paling lambat.
Rangkaian tahap-tahap reaksi dalam suatu reaksi disebut "mekanisme reaksi" dan kecepatan berlangsungnya reaksi keselurahan ditentukan oleh reaksi yang paling lambat dalam mekanisme reaksi. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap penentu kecepatan reaksi.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi

Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan katalisator.
A. KONSENTRASI
Dari berbagai percobaan menunjukkan bahwa makin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi makin cepat reaksinya berlangsung. Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makinbesar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.

B. SIFAT ZAT YANG BEREAKSI
Sifat mudah sukarnya suatu zat bereaksi akan menentukan kecepatan berlangsungnya reaksi.
Secara umum dinyatakan bahwa:
- Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.
Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara ion-ion yang muatannya berlawanan.

Contoh: Ca2+(aq) + CO32+(aq)  CaCO3(s)
Reaksi ini berlangsung dengan cepat.

- Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat.
Hal ini disebabkan karena untuk berlangsungnya reaksi tersebut dibutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat dalam molekul zat yang bereaksi.

Contoh: CH4(g) + Cl2(g)  CH3Cl(g) + HCl(g)
Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi misalnya cahaya matahari.

C. SUHU
Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:
k = A . e-E/RT
dimana:

k : tetapan laju reaksi
A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi
E : energi pengaktifan
R : tetapan gas universal = 0.0821.atm/moloK = 8.314 joule/moloK
T : suhu reaksi (oK)

D. KATALISATOR
Katalisator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

soal uas kelas X



Soal Ulangan Semester 1
Sekolah : SMAN 1 Bengkulu Selatan
Mapel : Kimia
Kelas :  X MIPA
Hari/Tanggal : ..........................
Waktu :      Menit

Petunjuk :
1.      Gunakan bagian halaman soal yang kosong sebagai buram
2.      Tidak diperkenankan menggunakan alat hitung elektronik
3.      Lembar jawaban jawaban pada halaman terakhir

                                                      SOAL


1.    Zat-zat berikut ini yang termasuk campuran heterogen adalah...
a.    Campuran air dan gula
b.    Campuran air dan sirup
c.    Campuran air dan pasir
d.    Campuran air dan garam
e.    Campuran air dan cuka

2.    Gabungan atom atom yang sejenis disebut ...
a.    Atom
b.    Senyawa
c.    Campuran
d.    Molekul unsur
e.    Molekul senyawa

3.    Zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa disebut...
a. Unsur
b. Molekul
c. Atom
d. Senyawa
e. Partikel

4.    Suatu senyawa mempunyai rumus molekul (NH4)3PO4, maka jumlah atomnya adalah...
a.    10
b.    15
c.    18
d.    20
e.    22

5.       1. H2         2. H2O   3. NH3     4. N2      5. P4           Di antara rumus molekul berikut, pasangan yangmerupakan molekul senyawa adalah …
a.       1 dan 2
b.      1 dan 3
c.       2 dan 3
d.      2 dan 5
e.       3 dan 5

6.       Ilmuwan yang berhasil menemukan elektron dan model atom yang menyerupai roti kismis adalah...
a. Niels Bohr
b. Ernest Rutherford
c. J.J Thomson
d. J. Chadwik
e. Max Planck

7.       Simbol atom dari Nitrogen adalah...
a.       Ni
b.      N
c.       Ne
d.      Na
e.       Nb

8.       Ion Ca konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p63s2 3p6 2s2 Jika nomor massanya 40, maka  jumlah proton, netron, dan elektron berturut-turut adalah ….
a.        20, 20, 18                   
b.      18, 18, 22
c.       20, 20, 20                    
d.      18, 18, 40
e.       18, 20, 40

9.       Elektron Valensi pada kulit ketiga adalah 3 ,maka nomor atom unsur tersebut adalah ….
a.       3
b.      4
c.       5
d.      10
e.       13
10.   Unsur X mempunyai konfigurasi  elektron        1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5.  Pernyataan yang benar adalah ...
a.       elektron valensinya 5             
b.      elektron valensinya 10
c.       konfigurasi elektron [Kr] 4s2
d.      elektron valensinya 7             
e.        konfigurasi elektron [Kr] 4p5

11.   Berikut ini yang bukan merupakan isotop adalah…
a.         10Ne 12 dan  10Ne12                  
b.        6C12     dan 7 N14
c.        74W182     dan  74W186
d.      11Na24 dan 11Na24
e.        6C12    dan   6 C12

12.   Ion 24Cr mempunyai konfigurasi elektron …
a.       1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d1     
b.       1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3                     
c.        1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7
d.       1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5               
e.       1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4

13.   Suatu atom memiliki konfigurasi elektron   [Ar]4s23d10. Elektron terakhir mempunyai kemungkinan bilangan kuantum ….
a.        n = 3 ; l = 2 ; m = 2      
b.       n = 3 ; l = 3 ; m = -3     
c.       n = 3 ; l = 1 ; m = -1    
d.      n = 3 ; l = 3 ; m = 0
e.        n = 3 ; l = 3 ; m = -2

14.   Suatu Unsur yang terletak pada golongan VA termasuk dalam blok....
a.       S
b.      P
c.       D
d.      F
e.       G

15.   Di antara unsur-unsur : 20A, 16B, 14C, 10D dan 6E , pasangan yang  terletak dalam golongan yang sama adalah ….



a.       A dan C                     
b.      B dan C         
c.       A dan D                     
d.      B dan E          
e.       C dan E

16.   Diketahui unsur-unsur A, B, C dan D masing-masing mempunyai susunan elektron:
a.       1s22s22p63s2               
b.      1s22s22p63s1        
c.       1s22s22p63s23p63d104s1
d.      1s22s22p63s23p63d104s24p65s2
Di antara unsur tersebut yang terletak dalam satu golongan adalah …
a.       A dan B         
b.      B dan D             
c.       B dan C           
d.      A dan D
e.       C dan D

17.   Konfigurasi elektron dari unsur X adalah          1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p3. Unsur tersebut terletak pada ...
a.       golongan IIIA perioda 5
b.      golongan VA perioda 5
c.       golongan VA perioda 3
d.      golongan IIIA perioda 4
e.       golongan VIA perioda 5

18.   Konfigurasi elektron dari unsure X2+ adalah   1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p6. Unsur tersebut terletak pada ...
a.       golongan IIIB perioda 4
b.      golongan VIIA perioda 3
c.       golongan VB perioda 4
d.      golongan IIA perioda 5
e.        golongan VA perioda 3

19.   Dalam satu golongan, besarnya jari-jari atom dari atas ke bawah adalah...
a. Berkurang
b. Bertambah
c. Tetap
d. Mengecil
e. Tidak berubah



20.   Dua buah unsur mempunyai konfigurasi sebagai berikut  P = 1s2, 2s2, 2p6, 3s1                                    Q = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5   Sifat periodik yang tepat untuk unsur P dan Q adalah …
a.       energi ionisasi P lebih besar dari energi lintasan Q
b.      jari-jari atom P lebih besar dari jari-jari atom Q
c.        keelektronrgatifan P lebih besar dari keelektronegatifanQ
d.      afinitas elektron P lebih besar dari afinitas elektron Q
e.       titik didih unsur P lebih rendah dari titik didih unsur Q

21.   Pasangan unsur dengan sifat kimia yang sama adalah…
a.        9 F dan 12 Mg
b.       9 F dan 17 Cl
c.        17 Cl dan 12 Mg
d.       13 Al dan 12 Mg
e.        13 Al dan 17 Cl

22.   Diantara senyawa berikut ini yang merupakan senyawa yang berikatan kovalen adalah …
a.        NaCl, KI, Mg(OH)2
b.      ZnSO4, HgO, CH3COOH
c.       Cl2, CaO. O3
d.       H2O, HCl, LiOH
e.       H3PO4, CH3OH, CO2

23.   Dari zat-zat berikut yang mempunyai ikatan ion dan molekulnya bersifat polar adalah ….
a.       CH4                
b.      NH3                                
c.       KCl    
d.      Cl2                 
e.       CO2

24.   Diketahui unsur-unsur dengan nomor atom sebagai berikut: 8X, 9Y, 11Q, 16R, 19Z. Pasangan unsur yang dapat  membentuk ikatan ion adalah
a.        X dengan Q
b.       Q dengan Z
c.       Y dengan X

d.      R dengan X
e.        Y dengan R

25.   Ikatan antar molekul pada senyawa air adalah jenis ikatan...
a. Ikatan hidrogen
b. Ikatan ion
c. Ikatan kovalen
d. Ikatan logam
e. Ikatan van der Waals

26.    Beberapa unsur A, B, C, dan D memiliki nomor atom berturut-turut 1, 7, 17, dan 19. Rumus senyawa beserta jenis ikatan yang benar adalah
a.        BA3, kovalen polar                 
b.      DA, kovalen
c.       AC, ion                                   
d.      DC, kovalen polar
e.       BC3, kovalen non polar

27.  Diketahui struktur. Lewis dari 
senyawa HNO3 Ikatan kovalen koordinasi
 ditunjukkan oleh nomor ....
a.    3 dan 1
b.  4 dan 1
c.  2 dan 1 
d.  2 saja
       d   3 saja

28.   Gambar di molekul disamping ini berbentuk...
a.       Oktahedral     
b.      Linier
c.       Tetrahedral
d.      segitiga bipiramida
e.       Segitiga datar




29.   Diketahui keelektronegatifan   H = 2,1 ; Cl = 3,5; F = 4,0; Br = 2,8. Senyawa yang paling polar di bawah ini adalah ...
a.       HCl                         
b.      BrF
c.       HF                           
d.      BrCl
e.       GIF




30.    Ikatan hidrogen terdapat pada pasangan senyawa
a.       H2O dengan H2S        
b.      HF dengan HCl
c.       C2H5OH dengan CH3OCH3    
d.      HI dengan H2O
e.       NH3 dengan HF