1.
Penentuan
Laju reaksi
Laju
reaksi adalah laju pengurangan konsentrasi molar pereaksi atau laju pertambahan
konsentrasi molar produk dalam setiap satuan waktu. Jika diketahui reaksi R →
P, dengan R adalah zat reaktan dan P adalah zat produk, laju reaksi P (vP)
dapat dinyatakan sebagai berikut :
Keterangan
:
vP
= laju reaksi produk
vR
= laju reaksi reaktan
-∆[R]
= laju pengurangan konsentrasi zat reaktan
+∆[P]
= laju pertambahan konsentrasi zat produk
∆t
= perubahan waktu
2.
Menentukan
persamaan laju reaksi
Laju
reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi bukan konsentrasi hasil reaksi. Persamaan laju reaksi menyatakan hubungan
antara konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi. Besarnya laju reaksi dinyatakan
dengan hasil kali setiap konstrasi zat-zat yang bereaksi dipangkatkan orde
reaksinya.
Misal
pada reaksi
mA
+ nB → pC + qD
Persamaan laju reaksi sebagai berikut:
V
= k [A]m[B]n
Keterangan
:
V
= laju reaksi (M/detik)
k
= kosntanta laju reaksi (L/mol.detik
[A]
= konsentrasi zat A (mol/detik)
[B]
= konsentrasi zat B (mol/detik)
m
= orde reaksi terhadap A
n
= orde reaksi terhadap B
m
+ n = orde reaksi total
Orde
reaksi yaitu bilangan pangkat yang menyatakan naiknya laju reaksi akibat
konsentrasi. Orde reaksi diperoleh dari percobaan di laboratorium. Penjumlahan tiap-tiap
orde reaksi dari pereaksi menghasilkan orde reaksi total. Jika tahap-tahap reaksi
diketahui, orde reaksi terhadap tiap-tiap zat adalah koefisien reaksi tahap
yang paling lambat.
3.
Hubungan
suhu dengan laju reaksi
Pada setiap kenaikan suhu tertentu (∆t), reaksi dapat berlangsung menjadi n kali lebih cepat. Secara matematis, hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut:
Jika hubungan
ini dikaitkan dengan waktu, maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut:
Keterangan
:
V1
= laju reaksi awal
V2
= laju reaksi setelah perubahan suhu
t1=
waktu reaksi awal
t2
= waktu reaksi setelah perubahan suhu
T1
= suhu awal
T2
= suhu akhir
a = faktor
laju setiap perubahan suhu
∆T = faktor
perubahan suhu
4.
Teori
Tumbukan
Reaksi dapat berlangsung sebagai hasil tumbukan antarpartikel pereaksi. Namun, hanya tumbukan efektif yang dapat menghasilkan reaksi. Tumbukan efektif dapat terjadi jika energi kinetik partikel molekul dapat melampaui sejumlah senergi minimum pengaktifan reaksi (energi aktivasi (Ea)).
5. Faktor-faktor
yang mempengaruhi laju reaksi :
a)
Luas
permukaan
Semakin
besar luas permukaan (semakin kecil ukuran zat/bidang sentuh), semakin cepat
reaksi berlangsung.
b)
Konsentrasi
pereaksi
Semakin
besar konsentrasi dari suatu pereaksi, semakin cepat reaksi berlangsung.
c)
Suhu
Semakin
tinggi suhu reaksi, semakin cepat reaksi berlangsung. Hal ini karena pada suhu
tinggi, energi kinetik pereaksi atau zat-zat reaktan semakin bertambah sehingga
tumbukan semakin banyak.
d)
Katalis
Katalis
adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan tujuan meningkatkan
kecepatan reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak ikut menjadi produk (tetap
sebagai zat itu pada akhir reaksi).
Katalis
mempercepat reaksi dengan cara memberi jalan lain (alternatif reaksi) yang
mempunyai energi aktivasi lebih rendah.
Energi
aktivasi adalah energi minimum yang harus dimiliki atau diberikan kepada
partikel agar tumbukannya menghasilkan reaksi.
e)
Tekanan
dan volume
Peningkatan
tekanan akan memperkecil volume. Akibat adanya tekanan, jumlah tumbukan menjadi
bertambah. Volume yang lebih kecil mengakibatkan jarak setiap molekul menjadi
lebih berdekatan. Dengan demikian, reaksi berlangsung semakin cepat.
f)
Perlakuan
pengadukan
Akibat adanya pengadukan, reaksi berlangsung lebih cepat. Pengadukan dapat memperbesar luas permukaan dan mempercepat terjadinya tumbukan sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.
1. Diketahui reaksi:
2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g)
+ 2H2O (g)
Jika
konsentrasi H2 ditingkatkan dua kali, maka laju reaksi akan
meningkat
menjadi
dua kali. Namun, pada konsentrasi H2 tetap dan konsentrasi
gas NO
diturunkan menjadi setengahnya, laju reaksi menjadi seperempatnya.
Persamaan laju reaksi tersebut adalah….
A.
v = k [NO] [H2]
B.
v = k [NO] [H2]2
C.
v = k [NO]2[H2]
D.
v = k [NO]2 [H2]2
E.
v = k [NO]2 [H2]4
2. Laju reaksi untuk reaksi P
+Q → R + S adalah V = k [P] [Q]2.
Perubahan konsentrasi awal P dan Q yang akan menyebabkan reaksi
berlangsung 12 kali lebih cepat adalah…
A.
[P] x 3 dan [Q] x 4
B.
[P] x 3 dan [Q] x 2
C.
[P] x 5 dan [Q] x 7
D.
[P] x 4 dan [Q] x 3
E.
[P] x 6 dan [Q] x 2
3. Pernyataan tentang laju reaksi A +
2B → 2C + D yang benar adalah….
A.
berkurangnya konsentrasi A dan D tiap satuan waktu
B.
berkurangnya konsentrasi C dan D tiap satuan waktu
C.
berkurangnya konsentrasi B dan C tiap satuan waktu
D.
berkurangnya konsentrasi A dan B tiap satuan waktu
E.
berkurangnya konsentrasi B dan D tiap satuan waktu
4. Suatu reaksi pada suhu 200C
berlangsung hingga selesai
selama 16 menit. Setiap kenaikan 100C laju reaksi
menjadi
dua kali lebih cepat. Jika reaksi tersebut terjadi pada suhu 500C,
maka akan berlangsung selama….
A.
1 menit
B.
2 menit
C.
4 menit
D.
8 menit
E.
10 menit
5. Kenaikan suhu umumnya akan menaikkan reaksi.
Alasan yang tepat
untuk menjelaskan hal tersebut adalah…
A.
energi kinetik dari molekul-molekul menurun
B.
energi kinetik dari melekul-molekul meningkat
C.
kenaikan suhu menghasilkan reaksi dapat balik
D.
kecepatan masing-masing molekul menjadi sama
E.
kenaikan suhu memperkecil energi aktivasi
6. Data percobaan reaksi antara besi dan larutan
asam klorida:
No |
Besi 0,2 gram |
[HCl] |
1 |
Serbuk |
3 M |
2 |
Serbuk |
2 M |
3 |
Kepingan |
3 M |
4 |
Kepingan |
2 M |
5 |
Kepingan |
1 M |
Dari data di atas reaksi
berlangsung paling cepat adalah
percobaan nomor…
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
7. Reaksi 2NO (g) + Cl2 (g) →
2NOCl (g) pada suhu tertentu mempunyai
rumus laju reaksi: v = k [NO]2[Cl2].
Reaksi tersebut mempunyai orde reaksi…
A.
4
B.
3
C.
2
D.
1
E.
0
8. Jika reaksi A + B → AB
dan laju reaksinya berorde nol maka…
A.
laju reaksi tidak tergantung pada temperatur
B.
laju reaksi tidak tergantung pada konsentrasi pereaksi
C.
laju pembentukan komleks teraktivasi sama dengan nol
D.
laju pengurangan kompleks teraktivasi sama dengan nol
E.
laju reaksi berbanding lurus terhadap konsentrasi pereaksi
9. Untuk reaksi A + B
→ hasil reaksi:
1)
Jika konsentrasi A dinaikkan menjadi dua kali pada konsentrasi B
yang tetap, laju reaksi ternyata tidak berubah
2) Jika
konsentrasi A dan B masing-masing dinaikkan tiga kali,
laju reaksi menjadi sembilan kali lebih besar
3) Jika
masing-masing [A] dan [B] = 0,05 M dan besarnya laju reaksi
1,0 x 10-3 Ms-1
Maka
harga tetapan laju reaksinya adalah…
A.
0,2 Ms-1
B.
0,3 Ms-1
C.
0,4 Ms-1
D.
0,5 Ms-1
E.
0,6 Ms-1
10. Satuan tetapan jenis reaksi (k), tergantung
pada orde reaksi.
Satuan tetapan jenis reaksi untuk orde dua adalah…
A. M2s-2
B. Ms-1
C. M-1s
D. M-2s-2
E. M-1s-1
11. Energi tumbukan terendah yang diperlukan untuk
terjadinya reaksi dinamakan…
A. energi potensial
B. energi kinetik
C. energi pengaktifan
D. energi disosiasi
E. energi ikatan
12. Inhibitor dalam reaksi akan…
A. menaikkan energi pengaktifan
B. mempermudah tumbukan
C. mempercepat reaksi
D. menaikkan suatu reaksi
E. menaikkan energi potensial
13. Katalis yang digunakan dalam pembuatan ammonia
dalam proses Haber adalah…
A. Vanadium pentaoksida
B. Pt (Platina)
C. Besi oksida
D. Ni (nikel)
E. MnO2
14. Katalis dalam suatu reaksi berfungsi untuk…
A. menurunkan energi aktivasi
B. menaikkan konsentrasi zat yang bereaksi
C. menaikkan temperatur zat yang bereaksi
D. mempermudah terjadinya tumbukan
E. mengurangi tumbukan
15. Cara-cara
berikut ini dapat meningkatkan kecepatan reaksi, kecuali…
A. menghancurkan partikel-partikel pereaksi menjadi serbuk kecil
B. meningkatkan suhu reaksi
C. memotong daging menjadi serpihan-serpihan sebelum dimasak
D. menambah air ke dalam larutan pereaksi sampai berlebih
E. menambahkan katalisator yang cocok
16. Volume
asam klorida 37% massa jenis 1,19 kg L-1 yang dibutuhkan
untuk membuat 120 mL larutan dengan konsentrasi 0.5 M adalah…mL
(Ar H = 1, Cl = 35.5)
A. 49.7
B. 4.97
C. 497
D. 0,497
E. 0,049
17. Untuk membuat 500 mL larutan H2SO4 0,05
M dibutuhkan larutan H2SO4 5 M sebanyak…mL
A. 5 mL
B. 10 mL
C. 2,5 mL
D. 15 mL
E. 5,5 mL
18. Untuk membuat larutan HCl 0,5 M dari 25 mL
larutan HCl 2 M memerlukan penambahan air sebanyak . . . .
A. 25 mL
B. 100 mL
C. 50 mL
D. 125 mL
E. 75 mL
19. Untuk reaksi A +
B → AB diperoleh data sebagai berikut.
Jika konsentrasi A
dinaikkan tiga kali pada konsentrasi B tetap, laju reaksi menjadi Sembilan kali
lebih cepat. Jika konsentrasi A dan B dinaikkan tiga kali, laju reaksi menjadi 27
kali lebih cepat. Persamaan laju reaksinya adalah…
A. v = k [A]2 [B]
B. v =
k [A] [B]2
C. v =
k [A] [B]
D. v =
k [A]2 [B]2
E. v =
k [A]
20. Diketahui kondisi zat
yang bereaksi sebagai berikut:
1) Serbuk seng + HCl 0,1 M
2) Lempeng seng + HCl 0,1 M
3) Serbuk seng + HCl 0,5 M
4) Butiran seng + HCl 0,5 M
5) Lempeng seng + HCl 0,5 M
Dari kondisi tersebut, reaksi yang paling cepat adalah ….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
21. Amoniak dapat dibakar
dengan persamaan reaksi:
4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO (g) + 6H2O
(g). Jika pada waktu tertentu
diketahui laju reaksi amoniak (NH3) sebesar 0,24 M/detik,
laju reaksi oksigen (O2) dan laju reaksi pembentukan H2O
berturut-turut
adalah….
A. 0,30 M/detik dan 0,36 M/detik
B. 0,24 M/detik dan 0,36 M/detik
C. 0,30 M/detik dan 0,24 M/detik
D. 0,36 M/detik dan 0,30 M/detik
E. tidak ada perbedaan laju reaksi
22. Bila pada suhu tertentu, laju penguraian N2O5 menjadi
NO2 dan O2 adalah sebesar
2,5 x 10-6 mol/L.
s-1, laju pembentukan NO2 adalah….
A. 1,3 x 10-6 mol/L. s-1
B. 2,5 x 10-6 mol/L. s-1
C. 3,9 x 10-6 mol/L. s-1
D. 5,0 x 10-6 mol/L. s-1
E. 6,2 x 10-6 mol/L. s-1
23. Di antara pernyataan-pernyataan mengenai
katalis di bawah ini,
manakah pernyataan yang tidak sesuai….
A. katalis tidak mengalami perubahan yang kekal dalam reaksi
B. katalis mempercepat laju reaksi, tetapi tidak mengubah jenis maupun
jumlah hasil reaksi
C.
katalis mengubah mekanisme reaksi dengan menyediakan tahap-tahap yang
mempunyai energi pengaktifan lebih rendah
D. katalis diperlukan dalam jumlah sedikit
E. katalis tidak dapat diracuni oleh zat lain
24. A + B
→ C + D
Ungkapan laju reaksi di atas adalah…
A. pengurangan [D] per detik
B. pengurangan [C] dan [D] sama
C. penambahan [C] per detik
D. penambahan [A] per detik
E. pengurangan [A], [B] dan [C] [D] per detik
25. Luas permukaan
mempengaruhi laju reaksi. Hal ini dikarenakan…
A. makin luas partikel maka tumbukan makin rendah sehingga reaksi
makin cepat
B. makin luas partikel maka tumbukan makin rendah sehingga reaksi
makin lambat
C. makin sempit partikel maka tumbukan makin tinggi sehingga reaksi
makin cepat
D. makin sempit partikel maka tumbukan makin rendah sehingga reaksi
makin lambat
E. makin luas partikel maka tumbukan makin tinggi sehingga reaksi
makin cepat
26. Untuk reaksi A +
B → C, jika konsentrasi A dinaikkan 2 kali pada konsentrasi B tetap,
ternyata laju reaksinya menjadi 16 kalinya.
Jika konsentrasi A dan konsentrasi B masing-masing dinaikkan dua kali ternyata
laju reaksinya menjadi 32 kali. Persamaan laju reaksi tersebut adalah….
A. v = k [A]2 [B]3
B. v = k [A]3 [B]3
C. v = k [A]4[B]
D. v = k [A]3 [B]
E. v = k [A] [B]
ESAY :
1. Volume
H2SO4 98% dengan massa jenis 1,8 kgL-1 yang
diperlukan
untuk membuat 90 ml larutan H2SO4 4 M adalah….
Jawab :
M1 =
(10 x r x kadar)/ Mr
= ( 10 x 98 x 1,8 ) / 98
= 18 M
M1 x
V1 = M2 x V2
18 M x V1
= 4 M x 90 mL
V1 = 20 mL
Jadi,
Volume H2SO4 yang diperlukan untuk membuat 90
mL
larutan
H2SO4 4 M adalah sebanyak 20 mL
2. Jika 150 mL
larutan asam sulfat 0,2 M dicampur dengan 100 mL larutan
asam sulfat 0,3 M, konsentrasi asam sulfat dalam campuran menjadi ….
Jawab :
M campuran
= (( M1 x V1 ) + (M2 x V2))
/ (V1 + V2)
= (0,2 M x 150 mL
) + ( 0,3 M x 100 mL)) / (150 mL + 100 mL)
= 0,24 M
Jadi, konsentrasi campuran dari larutan H2SO4 adalah 0,24
M
3. Reaksi akan
berlangsung 3 kali lebih cepat dari semula setiap kenaikan
20°C. Jika pada suhu 30°C suatu reaksi berlangsung 3 menit, maka pada
suhu 70°C reaksi akan berlangsung selama…
Jawab :
t2 =
t1 x (1/n) ((T2-T1)/DT)
=3 menit x
(1/3) (70 – 30 )/ 20)
= 3 menit
x (1/3 2)
= 1/3 menit
Jadi
reaksi akan berlangsung selama 1/3 menit pada suhu 70°C
4. Reaksi 2NO
+Cl2 → 2NOCl adalah orde 2
terhadap NO dan orde 1
terhadap Cl2 dan k = 0,4 mol-2L2s -1.
Jika mula-mula gas NO dan Cl2
masing-masing 3 mol dalam ruang 3 L, maka besarnya laju reaksi (Ms-1)
setelah 20% NO terurai adalah ….
Jawab :
derajat
ionisasi = mol bereaksi / mol mula-mula
mol
bereaksi = derajat ionisasi x mol mula-mula
= 0,2 x 3 mol
= 0,6 mol
2NO + Cl2 →
2NOCl
mol
mula-mula 3
3
–
mol
bereaksi
0,6 0,3
0,6
mol
sisa
2,4 2,7
[NO] = mol NO / V
= 2,4 mol / 3 L
= 0,8 M
[Cl2]
= mol V / V
= 2,7 mol / 3 L
= 0,9 M
v = k [NO]2 [Cl2]
= 0,4 mol-2L2s -1 x
(0,8 )2 (0,9)
= 0,2304 M-1s-1
5.
Sebanyak 0,7 mol dinitrogen pentaoksida (N2O5)
dipanaskan dalam
ruangan 5 liter sehingga terurai membentuk NO2 dan O2 menurut
persamaan reaksi: 4N2O5 (g) →
4NO2 (g) + O2 (g)
Dalam 10 detik pertama terbentuk 0,1 mol oksigen.
Tentukan laju pengurangan N2O5 adalah….
Jawab :
4N2O5 (g) → 4NO2 (g)
+ O2 (g)
mol mula-mula 0,7
–
–
mol bereaksi
0,4
0,4 0,1
mol
sisa
0,3
0,4
0,1
[N2O5] = mol N2O5 /
Volume
= 0,3 mol / 5 L
= 0,06 M
Laju pengurangan [N2O5] = – [N2O5]
/ Dt
= –
0,06 M / 10 s
= 0,006
Ms-1
6. Bila suatu
reaksi dinaikkan 100C, maka lajunya menjadi dua kali lebih
besar. Jika pada suhu t0C reaksi berlangsung selama 4 menit
maka pada
suhu (t + 30)0C reaksi akan berlangsung selama….
Jawab :
t2 =
t1 x (1/n) ((T2-T1)/DT)
=4 menit x
(1/2) (t + 30 – t )/ 10)
= 4 menit
x (1/2 3)
= 1/2 menit
7. Suatu laju
reaksi akan meningkat tiga kali laju semula jika suhu reaksi
ditingkatkan 200C. Berapa kali lebih cepat laju reaksi yang
berlangsung
pada suhu 80°C dibandingkan reaksi yang berlangsung pada suhu 20°C?
Jawab :
v2 =
v1 x n ((T2-T1) / DT))
= x . 3 ( 80-30 )/20
= x . 33
= 27x
No comments:
Post a Comment