Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
PENGAMATAN LAJU REAKSI TERHADAP FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHINYA Muhammad Basir Nasution1, Murni Arifah2, Rayhanah Nur Tsabitah3 Program Studi Pendidikian Kimia, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
ABSTRAK Laju reaksi dapat dipergunakan untuk memprediksi kebutuhan bahan pereaksi dan produk reaksi tiap satuan waktu, dan dapat juga dipergunakan untuk menghitung kebutuhan energi untuk produksi hidrogen. Persamaan laju reaksi diperoleh melalui eksperimen, dan tidak bisa hanya dilihat dari persamaan reaksinya saja. Dengan pengukuran jumlah konsentasi tiap zat terhadap waktu persamaan laju reaksi dapat ditentukan. Laju suatu reaksi dapat terjadi karena adanya beberapa faktor, seperti penambahan konsentrasi zat, menurunkan atau meningkatkan suhu pada sistem, luas permukaan atau bentuk fisik zat, dan katalis yang dapat mempercepat laju reaksi. Percobaan ini dilakukan untuk mengamati keempat faktor yang mempengaruhi cepat lambatnya suatu reaksi dapat berlangsung. Kata Kunci : Laju reaksi, reaktan, produk, suhu, konsentrasi, luas permukaan, katalis.
ABSTRACT
The reaction rate can be used to predict the needs of reagents and reaction products per unit time, and can also be used to calculate the energy requirement for the production of hydrogen. Reaction rate equation was obtained through experiments, and can not only be seen from the equation alone. By measuring the amount of concentrations of each agent to the time the reaction rate equation can be determined. The rate of a reaction can occur due to several factors, such as the addition of concentration, decrease or increase the temperature of the system, the surface area or the physical form of the substance, and catalyst to accelerate the reaction rate. This experiment was conducted to observe the four factors that affect how quickly a reaction can
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
take
place.
Keywords: rate of reaction, reactant, product, temperature, concentration, surface area, catalysts
aA + bB
I. INTRODUCTION Bidang
kimia
yang
mengkaji
cC + dD
persamaan laju reaksinya adalah r =
kecepatan atau laju terjadinya reaksi kimia dinamakan
kinetika
kimia
(Chemical
=
(Chang,2005:30)
kinetic). Kata kinetik menyiratkan gerakan
Kecepatan reaksi bergantung pada banyak
atau perubahan, energi kinetik didefinisikan
faktor, konsentrasi reaktan memerankan
sebagai energi yang tersedia karena gerakan
peran penting dalam mempercepat atau
suatu benda. Disini kinetika merujuk pada
memperlambat reaksi tertentu. Banyak reaksi
laju reaksi (Reaction rate), yaitu perubahan
yang sangat peka terhadap suhu, sehingga
konsentrasi reaktan atau produk terhadap
pengendalian suhu sangat penting untuk
waktu (M/s). Secara umum, setiap reaksi
pengukuran kuantitatif dalam kinetika kimia,
dapat digambarkan dengan persamaan :
bentuk fisik reaktan juga berperan penting
Reaktan
dalam laju yang diamati.(Oxtoby,2001:415)
Produk
Persamaan
ini
memberitahukan
bahwa,
selama berlangsungnya suatu reaksi, molekul reaktan bereaksi sedangkan molekul produk terbentuk.
Sebagai
hasilnya,
untuk
mengamati jalannya laju reaksi dengan cara memantau menurunnya konsentrasi rektan atau
meningkatya
konsentrasi
produk.
Menurunnya jumlah molekul reaktan dan meningkat jumlah molekul produk seiring berjalannya wakru, secara umum akan lebih mudah diamati apabila laju dinyatakan dalam
perubahan
konsentrasi
waktu. Secara umum untuk reaksi
terhadap
Bukan hanya konsentrasi, suhu dan bentuk fisik reaktan saja yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi. Penambahan zat lain yang disebut katalis juga ikut mempengaruhi kecepatan reaksi. Katalis ialah zat yang mengambil bagian dalam reaksi kimia dan mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak mengalami perubahan kimia yang permanen. Jadi, katalis tidak muncul dalam persamaan kimia balans. Secara keseluruhan, tapi kehadirannya sangat mempengaruhi hukum laju. Katalis menimbulkan efek yang nyata pada laju reaksi, meskipun dengan jumlah yang sangat sedikit. Dalam kimia industri,
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
banyak
Chemistry Education’13 A
upaya untuk menemukan katalis
yang akan mempercepat reaksi tertentu tanpa meningkatkan timbulnya produk yang tidak
dengan konsentrasi dua reaktan A dan B, sehingga : r = k [A][B]
diinginkan. (Oxtoby,2005:439) koefisien k disebut konstanta laju, yang tidak Laju reaksi menggambarkan seberapa cepat reaktan terpakai dan produk terbentuk. Seberapa
cepat
reaktan
terpakai
pada
umumnya dipengaruhi oleh beberapa macam perlakuan pada sistem atau lingkungan.
bergantung
pada
konsentrasi
(tetapi
bergantung pada temperatur). Persamaan sejenis
ini
eksperimen
yang
ditentukan
disebut
hukum
secara laju
reaksi.(P.W.Atkins,1999:335)
Seperti halnya ketika suhu dinaikan maka suhu energi kinetik partikel zat meningkat sehingga
memungkinkan
banyaknya
tumbukan
semakin
efektif
II. MATERIAL AND METODE
yang
menghasilkan perubahan akibatnya reaksi
Materials :
berlangsung lebih cepat dari suhu semula.
1. Pita magnesium 4 buah
Semakin
2. Larutan HCl dengan konsentrasi 0,1M,
tumbukan
banyak efektif
partikel yang
zat,
maka
menghasilkan
0,5M, 1M, 2M dan 3M 5 ml.
perubahan akan semakin cepat terjadi, hal ini
3. Larutan Na2S2O3 0,01 M
terjadi pada penambahan konsentrasi zat
4. Larutan H2O2 0,1M sebanyak 5 ml
yang dapat mempercepat reaksi. Selain suhu
5. Larutan NaCl 0,1M 4 tetes
dan konsentrasi luas permukaan zat atau
6. Larutan FeCl3 0,1M 4 tetes
bentuk fisik dari zat juga ikut mempengaruhi
7. CaCO3 sebanyak 1 gram, baik yang
kecepatan
reaksi
zat.
Semakin
luas
permukaan suatu zat atau semakin halus
berbentuk bongkahan ataupun serbuk. Apparatus :
bentuk fisik dari suatu zat, semakin kecil ukuran zat, reaksi berlangsung semakin cepat karena hal tersbut.(Purwanti,2013)
1. Tabung reaksi 2. Rak Tabung reaksi 3. Penjepit tabung reaksi
Laju reaksi terukur, seringkali sebanding dengan konsentrasi reaktan satu pangkat. Contohnya mungkin saja laju itu sebanding
4. Spatula 5. Neraca O’Hauss 6. Kaca arloji
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
7. Gelas ukur 25 ml
gelas beaker, kemudian tuangkan HCl
8. Gelas beaker 50 ml
kedalam gelas beaker yang telah terisi
9. Mortal dan alu
larutan natrium tio sulfat. Saat larutan
10. Pipet tetes
natriumm tio sulfat ditetesi HCl, lakukan
11. Stopwatch
pengamatan saat garis menyilang dibawah
12. Termometer
gelas beaker tidak terlihat dari bagian atas gelas beaker, gunakan stop watc untuk
Experiment Prosedural
mengamati seberapa cepat garis menyilang Pengamatan Pengaruh Konsentrasi
tersebut
Pita magnesium yang telah disiapkan di
percobaan diatas sekali lagi, namun kedua
masukan kedalam 4 tabung reaksi yang
larutan dipanaskan terlebih dahulu, setelah
berbeda, berikan label 1, 2, 3, dan 4 untuk
suhunya
memudahkan pengamatan. Masing-masing
dicampurkan secara bersamaan. Lakukan
tabung ditetesi dengan HCl yang memiliki
pengamatan dan prosedur yang sama dengan
konsentrasi berbeda-beda tiap tabung. HCl
percobaan sebelumnya.
0,5M untuk tabung label 1, HCl 1M untuk
Pengaruh Luas Permukaan
mulai
sama
tidak
terlihat.
barulah
Lakukan
kedua
larutan
tabung label 2, HCl 2M untuk tabung label 3, HCl 3M untuk tabung label 3. Amati saat HCl mulai diteteskan kedalam tabung, dengan menggunakan stop watch lakukan pengambilan data dengan mencatat waktu yang dibutuhkan pita magnesium sampai
Sediakan 2 buah gelas beaker, satu gelas beaker diisi dengan batu pualam berbentuk bongkahan dan satu gelas diisi dengan batu pualam berbentuk serbuk. Batu pualam telah ditimbang
massanya
seberat
1
gram.
Kedalam gelas beaker yang masing-masing
habis bereaksi dengan HCl.
telah diisi batu pualam teteskan HCl 0,1M. Pengaruh Suhu
Lakukan
Buat potongan kertas berbentuk segi empat
waktunya menggunakan stop watch sampai
dan buat diagonal garis pada bagian tengah
batu pualam habis bereaksi.
kertas dengan spidol, letakan gelas beaker
Pengaruh Katalis
diatas
kertas
yang
telah
diberi
pengamatan
dengan
mencatat
tanda
menyilang dengan spidol. Larutan Na2S2O3 yang telah disediakan dituangkan kedalam
Kedalam 3 buah tabung reaksi, teteskan larutan Peroksida sebanyak 5 ml beri label pada masing-masing tabung. Tabung 1
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
dibiarkan tanpa perlakuan apapun, tabung 2
Pengaruh Konsentrasi
diteteskan larutan NaCl 0,1M sebanyak 4
4000 Waktu (S)
tetes, dan tabung 3 diteteskan larutan FeCl3 sebanyak 4 tetes. Lakukan pengamatan
3600 1500
2000
terhadap ada tidaknya gelembung yang
0.5
terbentuk dan seberapa banyak gelembung yang
dihasilkan
dalam
120
25
2
3
0 1
Konsentrasi (M)
masing-masing
Pengaruh Konsentrasi
tabung reaksi. Gambar 1.1 Hasil Pengamatan Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi
III. RESULT AND DISCUSSION Dari gambar 1.1 dapat dijelaskan bahwa Dari hasil percobaan berbagai pengaruh luar
dengan penambahan HCl dengan konsentrasi
terhadap proses berjalannya suatu reaksi,
yang berbeda-beda pada pita magnesium
didapatkan data-data sebagai berikut :
menunjukan bahwa pada konsentrasi HCl
Pengaruh Konsentrasi
tertinggi yaitu 3 M, waktu yang dibutuhkan pita magnesium untuk bereaksi dengan HCl
Pengamatan terhadap pengaruh penambahan konsentrasi zat dalam suatu reaksi kimia dari percobaan
diatas
dihasilkan
persamaan
reaksi sebagai berikut :
berlangsung sangat cepat, dibandingkan dengan HCl 0,5 M yang membutuhkan waktu sangat lama yaitu 3600 detik atau berkisar 1 jam waktu yang dibutuhkan pita
Mg(s) + 2HCl(aq)
MgCl2(aq)
+
H2(g)
magnesium untuk bereaksi dengan HCl. Dengan menambahkan konsentrasi zat suatu
Semakin
besar
konsentrasi
yang
reaksi,
jumlah
partikel
zat
bertambah
ditambahkan, menunjukan bahwa waktu
banyak, semakin banyaknya jumlah partikel
yang
zat
dibutuhkan
untuk
bereaksi
akan
maka
tumbykan
efektif
yang
semakin cepat. Seperti di tunjukan pada
menghasilkan perubahan akan semakin cepat
gambar berikut :
terjadi dan reaksi akan berlangsung lebih cepat. (Purwanti,2013).
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
Dari data ini dapat dinyatakan bahwa
produk juga lebih besar pada suhu yang
penambahan konsentrasi suatu zat dapat
tinggi.(Chang,2005:45)
mempercepat terjadinya reaksi.
Dari data percobaan yang ditunjukan pada grafik 1.2 dapat dilihat pengaruh suhu
Pengaruh Suhu
terhadap berlangsungnya suatu reaksi. Pada
Pengamatan pengaruh suhu terhadap laju reaksi
menghasilkan
persamaan
dua suhu yang berbeda distribusi kecepatan
reaksi
reaksinya lebih cepat terjadi pada suhu yang
sebagai berikut :
tinggi. Hasil percobaan meunjukan bahwa Na2S2O3(aq) + HCl(aq)
NaCl(aq)
kenaikan suhu dapat mempercepat laju
+ H2O(aq) + SO2(g) + S(s) Meningkatnya
suhu
reaksi. pada
sistem
atau
Pengaruh Luas Permukaan
lingkungan dapat mempercepat terjadinya Dari pengamatan batu pualam berbentuk
reaksi kimia, hal ini ditunjukan pada grafik
bongkahan dan serbuk yang dieteskan HCl
berikut :
kedalamnya, didapatkan hasil pengamatan yang
Pengaruh Suhu SUHU (̊C)
pada
pengaruh
luas
permukaan pada proses berlangsungnya
80
reaksi kimia, persamaan reaksinya sebagai
50
60
menunjukan
30
40
berikut :
20
2HCl(aq) + CaCO3(s)
0 0
20
40
60
80
100
WAKTU(S)
CaCl2(aq)
+ CO2(g) + H2O(l) Dari percobaan, dihasilkan data sebagai berikut :
Gambar 1.2 Hasil Pengamatn Pengaruh Suhu Terhadap Laju Reaksi
Sebagian
besar
reaksi
kimia
akan
CaCO3(s)
HCl(aq)
Waktu (s)
Serbuk
0,1 M, 5 ml
36
Bongkahan
0,1 M, 5 ml
786
berlangsung cepat pada suhu yang tinggi. Hal
ini
terjadi
karena
molekul
yang
berenergi lebih tinggi terdapat pada suhu yang lebih tinggi, maka laju pembentukan
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
Tabel 1.1 Hasil Pengamatan Pengaruh Luas Permukaan Terhadap
Hasil Pengamatan ada tidaknya gelembung yang dihasilkan di dalam tabung reaksi
Laju Reaksi
Teori tumbukan kinetik menjelaskan bahwa
sebagai berikut :
laju reaksi akan berbanding lurus dengan
No Reaksi
Hasil Pengamatan
banyaknya tumbukan molekul perdetik, atau
1
H2O2
Tidak ada gelembung
2
H2O2 + NaCl
Terdapat sedikit gelembung
3
H2O2 + FeCl3 Terdapat
berbanding lurus dengan frekuensi tumbukan molekul.(Chang,2005:43) Semakin batu pualam dihaluskan, semakin luas
bidang
sentuhnya.
Sehingga
gelembung
mengakibatkan tumbukan molekul akan lebih
sering
terjadi.
Hal
banyak
yangTabel 1.2 Hasil Pengamatan Pengaruh katalis Terhadap Laju Reaksi
inilah
menyebabkan batu pualam dalam bentuk
Pada pengamatan pengaruh penambahan
serbuk dapat lebih cepat bereaksi dengan
katalis pada reaksi, didapatkan data seperti
HCl.
pada tabel 1.2. Dimana data menunjukan bahwa,
Pengaruh Katalis Penambahan zat lain yang disebut katalis dalam
percobaan
menyebabkan
reaksi
berlangsung lebih cepat, persamaan reaksi pada percobaan adalah sebagai berikut : H2O2(l)
2H2O(l) + O2(g)
reaksi
terurainya
lebih
cepat
menghasilkan
gas
oksigen
ketika
ditambahkan
FeCl3.
Cepatnya
reaksi
berlangsung
ditunjukan
dengan
adanya
gelembung udara didalam tabung reaksi. Tabung 1, dimana peroksida dibiarkan terurai
tanpa
ditambahi
zat
apapun
berlangsung dalam jangka waktu yang cukup lama dan tidak menghasilkan gelembung. Pada tabung ke-2 ada sedikit gelembung
NaCl(aq)
H2O2(l)
2H2O(l) + O2(g)
namun waktunya lebih lama dari tabung 3 yang ditambahi FeCl3 dan menghasilkan banyak gelembung. Katalis merupakan zat yang mengambil
FeCl3(aq)
H2O2(l)
2H2O(l) + O2(g)
peran
dalam
reaksi
kimia
dan
Jurnal Laju Reaksi, 2014.
Chemistry Education’13 A
mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak ikut bereaksi. (Oxtoby,2001:439)
4. Apabila suhu reaksi dinaikan, maka energi kinetik partikel akan bertambah.
Dari hasil percobaan, FeCl3 merupakan katalis yang mempercepat terurainya H2O2
Hal ini menyebabkan jumlah tumbukan bertambah
dan
reaksi
berlangsung
semakin cepat.
menjadi H2O dan O2.
5. Katalis dapat mempercepat terjadinya suatu reaksi tanpa menimbulkan produk baru,
IV. CONCLUSSION
katalis
mempercepat Dari uraian teori dan hasil percobaan berbagai
pengaruh
atau
faktor
yang
ditambahkan reaksi
tanpa
untuk ikut
mengalami perubahan secara kimiawi diakhir reaksi.
mempengaruhi berlangsungnya suatu reaksi kimia, dapat disimpulkan bahwa :
V. REFERENCES LIST
1. Perbedaan laju reaksi disebabkan oleh beberapa faktor, seperti Konsentrasi,
Atjins,P.W.Kimia
Fisika
edisi
keempat.Jakarta:Erlangga.1999
suhu, luas permukaan bidang sentuh, Chang,R.Kimia
dan katalis. 2. Semakin besar konsentrasi, semakin besar kemungkinan terjadinya tumbukan antar
partikel
sehingga
reaksi
berlangsung lebih cepat.
Dasar
jilid
2
edisi
ketiga.Jakarta:Erlangga.2004 Oxtoby, David .w. Prinsip-prinsip Kimia modern
jilid
2
edisi
keempat.Jakarta:Erlangga.2001
3. Luas permukaan bidang sentuh dapat mempercepat semakin
laju
reaksi.
Dengan
luasnya
bidang
sentuh
kemungkinan
terjadinya
tumbukan
efektif akan semakin besar sehingga laju reaksi semakin meningkat.
PurwantiWidhyHastuti.LajuReaksi.http://staf f.uny.ac.id/sites/default/files/pendidika n/purwantiwdhyhastuti,S.Pd,M.Pd/Laj uReaksi(2).pdf. Diakses Pada tanggal 22 Maret 2014 pukul 15.30 WIB.