Bagaimana pengaruh konsentrasi HCl terhadap laju reaksi?

Diposkan oleh Unknown di 12:00 PM

Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi, Praktikum Kimia, Contoh Soal, Pembahasan - Laju reaksi dari berbagai reaksi biasanya berbeda-beda, ada yang cepat dan ada yang lambat. Salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi di antaranya adalah konsentrasi pereaksi. Persamaan laju reaksi merupakan persamaan aljabar yang menyatakan hubungan laju reaksi dengan konsentrasi pereaksi. Persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi dapat diperoleh dari serangkaian eksperimen atau percobaan. Dalam setiap percobaan, konsentrasi salah satu pereaksi diubah-ubah, sedangkan konsentrasi pereaksi lain dibuat tetap.

Secara umum ditulis menurut persamaan reaksi sebagai berikut.

aA + bB → cC + dD

dan persamaan laju reaksinya:

r = k [A]m [B]n

Keterangan :

r = laju reaksi

k = tetapan laju reaksi

m, n = orde (tingkat) reaksi pada pereaksi A dan B

Orde reaksi hanya dapat ditentukan secara eksperimen. Orde reaksi pada reaksi keseluruhan disebut orde reaksi total. Besarnya orde reaksi total adalah jumlah semua orde reaksi pereaksi. Jadi, orde reaksi total (orde reaksi) pada reaksi tersebut adalah m + n.

Berikut ini terdapat beberapa contoh reaksi dan rumus laju reaksi yang diperoleh dari hasil eksperimen.

Reaksi	Rumus laju reaksi hasil eksperimen
2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2(g)	r = k [H2] [NO]2
H2(g) + I2(g) → 2 HI(g)	r = k [H2] [I2]
2 HI(g) → H2(g) + I2(g)	r = k [HI]2
2 H2(g) + SO2(g) → 2 H2O(g) + S(g)	r = k [H2] [SO2]
2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g)	r = k [H2O2]2

Berdasarkan persamaan laju reaksi dapat ditentukan tingkat (orde) reaksi.

Contoh :

Untuk reaksi 2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2(g) dengan persamaan laju reaksi r = k [H2] [NO]2, mempunyai tingkat (orde) pertama terhadap H2 dan tingkat (orde) kedua terhadap NO, sehingga keseluruhan merupakan tingkat (orde) ketiga.

Contoh soal:

Pada temperatur 273 °C, gas brom dapat bereaksi dengan nitrogen monoksida menurut persamaan reaksi:

2 NO(g) + Br2(g) → 2 NOBr(g)

Data hasil eksperimen dari reaksi itu adalah sebagai berikut.

Percobaan	Konsentrasi awal (mol.L–1)	Laju reaksi (mol.L–1detik–1)
NO	Br
1	0,1	0,05	6
2	0,1	0,10	12
3	0,1	0,20	24
4	0,2	0,05	24
5	0,3	0,05	54

Tentukan :

a. tingkat reaksi terhadap NO;

b. tingkat reaksi terhadap Br2 ;

c. tingkat reaksi total;

d. persamaan laju reaksinya;

e. tetapan laju reaksi (k)!

Penyelesaian:

Misal persamaan laju reaksi: r = k [NO]m [Br2]n

a. Untuk menentukan tingkat reaksi terhadap NO digunakan [Br2] yang sama, yaitu percobaan 1 dan 4.

Tingkat reaksi terhadap NO = 2

b. Untuk menentukan tingkat reaksi terhadap Br2 digunakan [NO] yang sama, yaitu percobaan 1 dan 2.

Tingkat reaksi terhadap Br2 = 1

c. Tingkat reaksi total = m + n = 2 + 1 = 3

d. Persamaan reaksi:

r = k [NO]m [Br2]n

r = k [NO]2 [Br2]

e. Untuk menentukan harga k, dapat diambil salah satu data hasil percobaan, misalnya data percobaan 1.

1. Praktikum Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi (1) :

Tujuan :

Menentukan tingkat reaksi terhadap pereaksi untuk reaksi antara larutan asam klorida dengan larutan natrium tiosulfat menurut reaksi sebagai berikut.

2 HCl(aq) + Na2S2O3(aq) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + SO2(g) + S(s)

Alat dan Bahan :

Alat dan Bahan

Ukuran satuan

Jumlah

Gelas kimia

Silinder ukur

Jam/stop-watch

Larutan HCl

Larutan Na2S2O3

100 mL

25 mL

2 M

0,1 M

70 mL

100 mL

Cara Kerja :

Buatlah tanda silang dengan tinta hitam pada sehelai kertas, kemudian letakkan sebuah gelas kimia di atas tanda silang tersebut. Ukur 10 mL larutan HCl 2 M dan masukkan ke dalam gelas kimia tersebut.
Dengan silinder ukur yang lain, ambillah 20 mL larutan natrium tiosulfat 0,1 M. Kemudian tuangkan ke dalam gelas kimia yang berisi larutan HCl di atas. Catat waktu sejak penuangan sampai tanda silang tidak tampak.
Ulangi percobaan di atas dengan menggunakan larutan Na2S2O3 yang telah diencerkan seperti tertera dalam tabel 1. dan lengkapi datanya dari hasil percobaanmu.
Ulangi percobaan dengan menggunakan larutan HCl yang diencerkan dengan berbagai volume, sementara larutan Na2S2O3 volumenya tetap seperti tertera pada tabel 2.

Hasil Pengamatan :

Tabel 1.

Volume HCl 2 M (mL)	Volume (mL)	[Na2S2O3] awal	waktu (detik)	1/waktu
Na2S2O3	Air	Jumlah
10	20	0	30	..............	..............	..............
10	15	5	30	..............	..............	..............
10	10	10	30	..............	..............	..............
10	5	15	30	..............	..............	..............

Tabel 2.

Volume Na2S2O3 (mL)	Volume (mL)	[HCl] awal	waktu (detik)	1/waktu
HCl 2 M	Air	Jumlah
10	20	0	30	..............	..............	..............
10	15	5	30	..............	..............	..............
10	10	10	30	..............	..............	..............
10	5	15	30	..............	..............	..............

Kesimpulan :

Dengan menjawab beberapa pertanyaan berikut ini diharapkan kamu dapat menarik kesimpulan yang benar.

1. Buatlah grafik 1/waktu (sumbu Y) terhadap konsentrasi Na2S2O3 (sumbu X)!

a. Bagaimana hubungan matematis antara 1/waktu dengan konsentrasi natrium tiosulfat?

b. Berapa tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap Na2S2O3?

2. Buatlah grafik 1/waktu terhadap konsentrasi HCl!

a. Bagaimana hubungan matematis antara 1/waktu terhadap [HCl]?

b. Berapa tingkat reaksi terhadap HCl?

3. Berapa tingkat reaksi totalnya?

4. Tuliskan persamaan laju reaksi di atas!

5. Buatlah kesimpulan dari percobaan di atas!

Untuk beberapa reaksi baik reaksi dalam fasa gas, cair ataupun padat kenaikan konsentrasi meningkatkan laju reaksi. Contoh reaksi antara asam klorida yang ditambahkan pada natrium tiosulfat, endapan kuning terbentuk yang menunjukkan pembentukkan belerang. [1]

2 HCl(aq) + Na2S2O3(aq) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + SO2(g) + S(s)

Jika larutan natrium tiosulfat dibuat semakin encer, pembentukkan endapan semakin membutuhkan waktu yang lama. Dengan asumsi bahwa reaksi terjadi antara dua partikel karena terjadinya tumbukan, tumbukan yang menghasilkan reaksi disebut tumbukan efektif. Ini berlaku untuk reaksi pada fasa apapun, baik untuk fasa gas, cair atau pun padat. Jika konsentrasi tinggi maka kemungkinan terjadinya tumbukan semakin banyak. [1]

Anggaplah pada suatu waktu kamu punya satu juta partikel yang memiliki cukup energi (E) untuk mengatasi energi aktivasinya (Ea) sehingga dapat bereaksi, atau E > Ea. Jika kamu punya 100 juta maka akan bereaksi 100 juta, maka hasil reaksi biasanya mengikuti kelipatan zat pereaksi yang ditambahkan. [1]

2. Praktikum Pengaruh Konsentrasi terhadap Laju Reaksi (2) : [2]

Pada umumnya, reaksi kimia akan berlangsung lebih cepat, jika konsentrasi pereaksi ditingkatkan. Untuk lebih memahami hal tersebut, lakukan percobaan berikut ini.

Alat dan bahan :

3 buah tabung reaksi
3 buah batang magnesium (Mg) dengan panjang 5 cm
10 mL larutan HCl dengan konsentrasi masing-masing 1 M, 2 M, dan 3 M

Cara kerja :

Masukkan larutan HCl ke dalam tabung reaksi yang sudah Anda beri tanda 1 M, 2 M, dan 3 M.
Siapkan pencatat waktu (stopwatch), masukkan pita Mg ke dalam tabung no. 1 yang berisi larutan HCl 1 M.
Catat waktu yang diperlukan, mulai dari saat memasukkan pita Mg sampai dengan pita Mg habis bereaksi dengan HCl.
Salin dan masukkan hasil pencatatan waktu yang diperlukan oleh masing-masing tabung pada tabel hasil pengamatan.
Ulangi kegiatan dengan menggunakan HCl 2 M dan HCl 3 M.
Buat kesimpulan dari percobaan Anda dengan membandingkan waktu yang diperlukan oleh masing-masing tabung reaksi.

Tabel Pengamatan

Tabung Reaksi	Pita Logam Mg (cm)	Molaritas HCl (M)	Waktu (detik)
1	5	1	.........................
2	5	2	.........................
3	5	3	.........................

Dari percobaan di atas, Anda bisa mendapatkan kesimpulan bahwa jika molaritas HCl dinaikkan pada panjang pita logam Mg yang sama, maka reaksi akan berlangsung lebih cepat.

Gambar 1. Reaksi larutan asam klorida 3 M dengan logam zink (sebelah kiri) dan reaksi larutan asam klorida 0,5 M dengan logam zink (sebelah kanan). Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.

Anda sekarang sudah mengetahui Pengaruh Konsentrasi Terhadap Laju Reaksi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Harnanto, A dan Ruminten. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 294.

Referensi Lainnya :

[1] Fauziah, N. 2009. Kimia 2 : SMA dan MA Kelas XI IPA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 188.

[2] Utami, B. A. Nugroho C. Saputro, L. Mahardiani, S. Yamtinah, dan B. Mulyani. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 274.

Tags : Reaksi Kimia