kinetika kimia

BAB VII

KINETIKA KIMIA
Pendahuluan
Prinsip stoikiometri memungkinkan kita untuk menghitung jumlah zat yang dapat dihasilkan oleh suatu reaksi kimia. Tetapi tidak dapat menggambarkan berapa lama suatu reaksi terjadi. Untuk suatu proses industri, mungkin akan dipilih reaksi yang memberikan sedikit hasil tetapi berlangsung cepat dari pada reaksi alternatif lain yang menghasilkan senyawa yang sama. Di pihak lain, reaksi tertentu yang berlangsung sangat cepat mungkin tidak diinginkan karena mungkin menimbulkan ledekan. Ada pula saat-saat di mana reaksi kimia tidak diinginkan. Dalam keadaan ini, reaksi apapun diusahakan berlangsung selambat mungkin. Contohnya, pemberian anti karat pada pendingin dalam radiator mobil, dan penyimpanan susu dalam lemari es.
Kasus-kasus yang dikemukakan tersebut menyebabkan adanya kebutuhan untuk mampu mengukur, mengendalikan, dan bila mungkin meramalkan laju reaksi-reaksi kimia. Semua topik tersebut merupakan bagian dari kinetika kimia. Kinetika kimia juga kadang-kadang membantu kita untuk mengambil kesimpulan mengenai mekanisme suatu reaksi, atau perian (deskripsi) mendetil, yaitu bagaimana pereaksi-pereaksi awal berubah menjadi hasil secara tahap demi tahap. Peramalan laju reaksi kimia didasarkan pada persamaan matematik yang disebut hukum kecepatan.

PEM BAHASAN
a. Molaritas
Molaritas atau kemolaran merupakan suatu kepekatan atau konsentrasi dari suatu larutan. Molaritas didefinisikan sebagai banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Molaritas dapat dituliskan dengan rumus berikut :
atau
Ada kalanya molaritas ditentukan melalui pengenceran dari suatu larutan. Pengenceran menyebabkan volume dan kemolaran larutan berubah, tetapi jumlah mol zat larutan tidak berubah. Oleh karena jumlah molnya tetap maka n1 = n2 atau V1. M1 = V2.M2
Keterangan :
V = Volume
M = Molaritas
n = Jumlah Mol

b. Laju Reaksi
Laju reaksi didefinisikan sebagai pengurangan konsentrasi pereaksi atau penambahan konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu. Definisi ini juga dapat di tulis sebagai berikut :
Laju Reaksi =
Selama reaksi berlangsung, konsentrasi pereaksi berkurang, sedangkan konsentrasi hasil reaksi bertambah.

c. Persamaan Laju Reaksi
Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi bukan konsentrasi hasil reaksi. Seperti yang dikemukakan oleh Gulberg dan Waage dalam hukum Aksi Massa berikut.
“Laju reaksi dalam suatu sistem pada suatu temperatur tertentu berbanding lurus dengan konsentrasi zat yang bereaksi, seteleh tiap-tiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisiennya dalam persamaan reaksi yang bersangkutan.
Misalnya pada reaksi :
mA + nB → pC + qD
secara teoritis hukum laju reaksi dirumuskan dengan persamaan berikut.
V = k m n
Keterangan :
v = Laju Reaksi ( M/detik)
k = Konstanta atau tetapan konsentrasi laju reaksi
[A] = Konsentrasi zat A ( mol/L)
[B] = Konsentrasi zat B (mol/L)
Pada reaksi yang berlangsung cepat orde reaksi bukan koefisien masing-masing zat.
Eksponen m dan n merupakan hubungan spesifik antara konsentrasi reaktan A dan B dengan laju reaksi. Penjumlahan eksponen ini menghasilklan orde reaksi total, m + n.
Orde reaksi memungkinkan kita untuk mengetahui kebergantungan reaksi terhadap reaktan. Misalnya kita memiliki persamaan laju reaksi sebagai berikut.
Laju = k[A][B]2
Reaksi ini memiliki orde satu terhadap A, orde dua terhadap B, dan orde reaksi totalnya adalah tiga (1 + 2 = 3).

d. Orde Reaksi
Orde reaksi adalah besarnya pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi. Orde reaksi dapat berupa :
 Orde nol
Untuk reaksi berorde nol artinya laju reaksi tidak dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi reaktan.
 Orde satu
Suatu reaksi berorde satu terhadap reaktan artinya laju reaksi berbanding lurus terhadap perubahan konsentrasi reaktan. Jika konsentrasi reaktan diperbesar dua kali, menyebabkan laju reaksi menjadi dua kali lebih besar.
 Orde dua
Suatu reaksi berorde dua artinya laju reaksi berbanding lurus dengan kuadrat perubahan konsentrasi.
Jika konsentrasi reaktan diperbesar dua kali akan menyebabkan laju reaksi berubah menjadi 22 atau 4 kali lebih besar.
e. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
1. Konsentrasi
Bila konsentrasi bertambah maka laju reaksi akan bertambah. Sehingga konsentrasi berbanding lurus dengan laju reaksi.
2. Luas Permukaan Bidang Sentuh
Semakin luas permukaan bidang sentuhnya maka laju reaksi juga semakin bertambah. Luas permukaan bidang sentuh berbanding lurus dengan laju reaksi.
3. Suhu
Suhu juga berbanding lurus dengan laju reaksi karena bila suhu reaksi dinaikkan maka laju reaksi juga semakin besar.
Umumnya setiap kenaikan suhu sebesar 10 0C akan memperbesar laju reaksi dua sampai tiga kali, maka berlaku rumus :
Vt = (∆v)∆T/10 . v0
t1 = 1/a . t0
Keterangan :
∆v = kenaikan laju reaksi
∆t = kenaikan suhu = T2 – T1
T2 = suhu akhir
T1 = suhu awal
V0 = laju reaksi awal
Vt = laju reaksi akhir
t1 = waktu reaksi akhir
t0 = waktu reaksi awal
a = kenaikan laju reaksi
4. Katalisator
Adalah suatu zat yang akan memperlaju (katalisator positif) atau memperlambat (katalisator negatif = inhibitor) reaksi tetapi zat ini tidak berubah secara tetap. Artinya bila proses reaksi ini selesai zat ini akan kembali sesuai asalnya.

KESIMPULAN
Pengaruh pengubahan konsentrasi pada laju reaksi tak dapat diramalkan dari persamaan kimia keseluruhan, pengaruh itu harus ditentukan secara eksperimen. Persamaan yang menguraikan efek ini yang disebut persamaan laju atau hukum laju. Tetapan kesebandingan antara laju dan konsentrasi adalah tetapan laju, k, untuk reaksi itu. Tiap faktor konsentrasi dalam persamaan laju dipangkatkan, pangkat mana ditentukan ditentukan secara eksperimen, jumlah pangkat ini merupakan orde reaksi. Jika jumlah itu1, reaksi adalah reaksi orde-pertama, jika jumlah itu 2, reaksi adalah reaksi orde-kedua. Beberapa reaksi mempunyai orde keseluruhan yang berbentuk pecahan, dan beberapa reaksi bersifat order ke nol dalam salah satu pereaksi tertentu, yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju.

Contoh Soal
1. Bila pada suhu tertentu, laju penguraian N2O5 menjadi NO2 dan O2 adalah 2,5 x 10-6 mol/L.s, maka laju pembentukan NO2 adalah ....
a. 1,3 x 10 -6 mol/L.s c. 3,9 x 10-6 mol/L.s
b. 2,5 x 10-6 mol/L.s d. 5,0 x 10-6 mol/L.s
Jawaban : D
Pembahasan :
• Reaksi yang terjadi :
2N2O5 → 4 NO2 + O2
• Perbandingan laju reaksi tiap zat = perbandingan koefisien
VN2O5 : VNO2 = 2 : 4
VNO2 = x 2,5 x 10-6
= 5,0 x 10-6 mol/L.s
2. Laju reaksi dari suatu reaksi gas dinyatakan sebagai v = k [A] [B]. Bila volume yang ditempati gas-gas tersebut diperkecil ¼ kali dari volume semula, mak laju reaksinya jika dibandingkan dengan laju reaksi semula akan menjadi .....
a. 1/8 kali c. 4 kali
b. 1/16 kali d. 16 kali
Jawaban : D
Pembahasan :
Jika volume diperkecil ¼ kali maka konsentrasinya menjadi 4 kali semula sehingga :
v = k [A] [B]
v = k . (4[A]) (4[B])
= 16. k [A] [B]
= 16 . v
3. kenaikan suhu akan mempercepat laju reaksi, karena...
a. kenaikan suhu akan menaikkan energi pengaktifan zat yang bereaksi,
b. kenaikan suhu akan memperbesar konsentrasi zat yang bereaksi.
c. Kenaikan suhu akan memperbesar energi kinetik molekul pereaksi
d. Kenaikan suhu akan memperbesar tekanan
Jawaban : C
Pembahasan ;
Kenaikan suhu menyebabkan energi kinetik partikel-partikel bertambah sehingga prekuensi tumbukan
4. Reaksi 2NO + Br2 → 2NOBr mempunyai tahap sebagai berikut :
NO + Br2 → NOBr2 (lambat)
NOBr2 + NO → 2NOBr2 (cepat)
Persamaan laju reaksinya adalah...
a. v = k [NO]2 [Br2] c. v = k [NOBr]2 [NO]
b. v = k [NO] [Br2] d. v = k [NOBr]2
Jawaban : B
Pembahasan :
• jika tahap reaksi diketahui maka orde reaksi = koefisien reaksi dari masing-masing tahap.
• Laju reaksi keseluruhan ditentukan oleh tahap reaksi yang paling lambat. Jadi, reaksi penentu adalah :
NO + Br2 → NOBr2
Persamaan laju reaksi menjadi : v = k [NO] [Br2]
5. Reaksi akan berlangsung 3 kali lebih cepat dari semula setiap kenaikan 20 0C. Jika pada suhu 300 suatu reaksi berlangsung 3 menit, maka pada suhu 700 reaksi akan berlangsung selama ....
a. 1/3 menit c. 1 menit
b. 2/3 menit d. 4 menit
Jawaban : A
Pembahasan :
Jika pada setiap kenaikan 20 0C laju meningkat 3 kali lebih cepat, maka waktu reaksi menjadi 1/3 kali waktu awal.
t1 = t0 x (1/3)∆T/20
t70 = 3 . (1/3)40/20 = 1/3 menit

DAFTAR PUSTAKA
 Keenan. Kleinfelter. 1979. Kimia Universitas. Knoxville, Tennesse : Erlangga
 Sudiono, Sri. 2005. Kimia SMA. Klaten : Intan Pariwara
 Johnson S, 2003. Soal dan Pembahasan Kimia. sBandung : Erlangga