kemolaran dan laju reaksi

Kemolaran (M)

 

Jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

M =   

M =

1 L = 100 mL

100 mL = 0,1 Liter

 = 0,1 Liter

M = 

Mol = M x L

L =  

Gr = mol x Mr

Mol =

Mol =

Contoh soal:

·         Ca (OH)₂                     Mr = 74

M = 0,3

V = 400                       ml = 0,4 Liter

gr ??

jawab :

mol      = M x V

            = 0,3 x 0,4 L

            = 0, 12

gr         = mol x Mr

            = 0,12 x 74

            = 8,88 gram

Atau

M         =    

0,3       =    

gr       = 

gr         =  8,88

MENGENCERKAN LARUTAN PEKAT

M    =   M₁ x V_{1 =} M₂ x V₂

M,Campuran   =  

Contoh soal :

·         Jika 100 mL larutan HNO₃  6M ditambahkan ke dalam 400 mL air, kemolaran larutan HNO₃ setelah diencerkan adalah??

M         =   M₁ . V₁  =     M_{2  .}  V₂

                         6M. 100 mL  =     M_{2  .} 400 mL

                              600       =    M₂ . 400

                               M₂                   =      = 1,5 M

·         Diket   : V₁ = 150        V₂ = 250

  M₁ = 0,2        M₂ = 0,6

Ditanya: M_campuran  =   ??

Jawab:

M_campuran = 

                           = 

               =   0,45

·         N₂ + 3H₂                     2NH₃

NH₃     V = 6

N₂        V = ….??

            V = 

 =

H2       V =  ….??

=  

·         2N₂O₅                              4 NO₂          +              O₂

V =2,5 x 10^-6               V NO2=??                  V O2 = ??

Ø  V NO2            = 10^-6 = 5 x 10^-6

Ø  V O2   = 10^-6 = 1,25 x 10^-6

·         Cr₂ O7^2- + 6 Fe ²⁺ + 14 H                                2Cr₃+ + 6 Fe³⁺ + 7H₂O

      1       :    6        :     14                    :          2        :     6        :    7

                           V = 4,5 x 10^-3

V  Cr₂ O7 ^2-     =  x 4,5 x 10^-3

                                    = 7,5 x 10^-4

Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi

v  Persamaan laju reaksi hanya dapat dinyatakan berdasarkan data hasil percobaan atau eksperimen.

pA + qB                      rC + sD

v  Orde reaksi                       bilangan pangkat konsentrasi pada persamaan laju reaksi.

1.      Reaksi orde nol

v = k [A]^o

v = k

2.      Reaksi orde satu

Laju = k [A]

3.      Reaksi orde dua

Laju = k [A]²   atau  v = k [A] [B]

4.      Reaksi orde tiga

V = k [A]²[B]  atau

V = k [A] [B]² atau

V = k [c]³

V = k [A] [B] [C]

5.      Reaksi orde pecahan

V = k

v  Menentukan Orde Reaksi dan Persamaan Laju

Menentukan orde reaksi dapat ditentukan dengan cara :

1)      Cara komveratif

2)      Cara logika

3)      Cara grafik

1)      Cara komverarif

NO = lihat O₂ sama

 

 =  

 =  

 = (  )^x

2)      Cara logika

NO = lihat  O₂  sama 1,2

NO = 2            V = 4

NO = (2)^x = 4

X = 2

O₂ = 2,4

O₂ = 3              V = 3

O₂ = (3)^y  = 3

Y = 1

A + B              C

No.	A	B	V
1	0,1	0,1	20
2	0,2	0,1	40
3	0,1	0,2	80

1)      Tentukan orde reaksi A ??

2)      Tentukan orde reaksi B ??

3)      Berapa jumlah orde seluruhnya ??

4)      Tentukan persamaan laju reaksinya ??

5)      Tentukan harga K ??

Ø  Grafik orde reaksi

Grafik laju reaksi terhadap konsentrasi pereaksi bergantung pada niali orde reaksi tersebut.  A                 hasil

a)      Grafik Reaksi orde nol

v = k [A]^o

v = k

perubahan konsentrasi tidak akan mengubah laju reaksi. Nilai laju reaksi sama dengan konstanta laju reaksi.

 

                                              V = K

     V

                                    pereaksi

b)      Grafik Reaksi orde satu

Laju = k [A]

Persamaan laju reaksi merupakan persamaan linear. Setiap perubahan konsentrasi satu kali laju reaksi naik satu kali dan setiap perubahan konsentrasi dua kali laju reaksi pun naik dua kali

                                               V = k (pereaksi)¹

V

                              pereaksi

 

c)      Grafik Reaksi orde dua

Laju = k [A]²   atau  v = k [A] [B]

Persamaan laju reaksi merupakan persamaan kuadrat reaksi pada setiap perubahan konsentrasi satu kali. Laju reaksi naik satu kali, setiap perubahan konsentrasi dua kali, laju reaksi naik empat kali.

V                           V = 4 (pereaksi)²

                                                                                                                                Pereaksi

Factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

1)      Konsentrasi

Tabung reaksi	Pita logam Mg	10 mL HCl	Waktu reaksi (dt)
1	5 cm	1 M	30
2	5 cm	2 M	15
3	5 cm	3 M	10

Kesimpulan : semakin besar konsentrasi suatu reaksi, maka laju reaksinya semakin cepat.

2)      Luas permukaan bidang sentuh

tabung	CaCO3	HCl	Waktu
1	Serbuk	2 M	5
2	Butiran	2 M	5
3	kepingan	2 M	39

Kesimpulan : semakin luas suatu permukaan bidang sentuh, maka laju reaksi semakin besar.

3)      Suhu (temperature)

          Semakin tinggi suhu suatu reaksi, maka laju reaksinya semakin cepat. Pada umumnya, setiap kenaikan suhu 10 ⁰c menyebabkan laju reaksi meningkat 2 – 3 kali laju reaksi semula.

Va = (∆V)   V_o

                            V_a           = laju reaksi pada suhu akhir (Ms^-1)

                     V_o           = laju reaksi pada suhu awal (Ms^-1)

                     T_a            = suhu akhir (^oC)

                     T_o           = suhu awal (^oC)

                     ∆V         = kenaikan laju reaksi

                     ∆t           = kenaikan suhu

ta =    x t_o

T_a = lama reaksi pada suhu awal (s)

T_o = lama reaksi pada akhir (s)

Contoh soal :

     Suatu laju reaksi akan meningkat menjadi 2 kali laju semula, jika suhu ditinggikan 10 ^oc. berapa kali lebih cepat laju reaksi yang berlangsung pada suhu 70 ^oC dibandingkan pada suhu 30 ^oC.

Diket :

∆V = 2

T_a =  70

T_o = 30

∆t = 10

V_o = 0

Ditanya : . . . ??

Jawab :

Va               = (2)    x V_o

            = (2)⁴ Vo

            = 16 Vo

4)      Katalis

      

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reajksi dengan cara menurunkan energy aktivasi sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk.

Katalis negative (inhibitor) zat yang keberadaannya dapat memperlambat laju reaksi

Secara umum katalis yang digunakan dalam reaksi kimia ada 3 jenis, yaitu : katalis homogeny, katalis heterogen, dan biokatalis.

-          Katalis homogen : memiliki fase yang sama dengan zat pereaksi

Contoh : gas NO yang digunakan untuk mengatalis antara gas SO₂ dan O₂.

-          Katalis heterogen : memiliki fase yang berbeda dengan zat pereaksi.

Contoh : logam Ni dipakai sebagai katalis reaksi gas C₂H₄ dan H₂ membentuk C₂H₆

_-           Biokatalis = katalis yang mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup. Biokatalis dikenal dengan nama enzim.

Fungsi Katalis

v  Katalis sebagai zat perantara.

B + K              BK

BK                  A – B – K

A – B – K                   A – B + K

-          Reaksi tanpa katalis :

-          2SO_2(g) + O_2(g)                           2SO_3(g)                         (lambat)

Reaksi dengan katalis NO₂ :

2NO_(g) + O₂                              2NO_2(g)                        (cepat)

2NO_2(g) + 2SO_2(g)                      2SO_3(g) + 2NO_(g)          (cepat)

                                                                                                             +

2SO_2(g) + O_2(g)                           2SO_3(g)                         (cepat)

v  Katalis sebagai zat pengikat

Contoh : Pt, Cr, Ni

                        Laju reaksi

                                                                        Titik optimum katalis

                                                          _{Jumlah optimum katalis                                        jumlah katalis}

                   Jumlah katalis dalam reaksi memiliki nilai optimum. Jika jumlah katalis yang digunakan tidak mencukupi, laju reaksi akan berlangsung lambat. Jika katalis ditambah, reaksi akan semakin cepat sehingga mencapai titik optimum.

              PENERAPAN KONSEP LAJU REAKSI

1.      Penerapan luas permukaan dalam kehidupan sehari-hari dan industry:

a)      Industry kertas

b)      Industry tambang

c)      Industry aluminium

d)     Industry semen

2.      Penggunaan katalis dalam industry

a)      Industry pembuatan ammonia

Amonia disintesis dari gas N2 dan H2 dengan reaksi sebagai berikut :

N2(g) + 3H2(2)                             2NH3(g)

b)      Industry roti

Katalis yang digunakan dalam pembuatan roti adalah enzim zimase.

C₆H₁₂O₆                                        2C₂H₅OH + 2CO₂

Glukosa                                         alcohol        karbondioksida

c)      Industry asam nitrat

      Asam nitrat banyak digunakan pada produksi pupuk, obat, zat warna, dan bahan peledak. Metode yang digunakan yaitu proses Ostwald.

      Bahan baku industry asam nitrat adalah ammonia. Mula-mula ammonia dan udara dibakar pada suhu 800 ^oc. proses ini melibatkan katalis platinum.

2NH_3(g) + 2O_2(g)                             4NO_(g) + 6H_2(g) teroksidasi dengan cepat membentuk 2NO_(g) + O_2(g)       2NO_2(g). gas NO₂ diserap oleh air menghasilkan asam nitrit (HNO₂) dan asam nitrat (HNO₃)

2NO_2(g) + H₂O_(l)                                  HNO_2(g) + HNO_2(aq)

HNO2 diubah menjadi HNO3 melalui persamaan;

3HNO_2(aq)                          HNO_3(aq) + H2O _(l) + 2NO_(g)

Gas NO dimasukkan kembali ke dalam reactor dan dioksidasi menjadi NO₂

d)     Industry perminyakan

     Pada masa awal industry mobil, bensin diproduksi secara sederhana melalui metode destilasi. Dengan metode destilasi, kebutuhan dan permintaan bensin tidak terpenuhi sehingga dikembangkan metode baru yang melibatkan katalis, yaitu pemecahan katalis dan alkilasi.