E-MODUL LAJU REAKSI NEW

Kelas XI Semester Gasal

XI

DISUSUN OLEH
HESTIN WIRASTI, S.PD

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan modul laju reaksi untuk peserta didik kelas
XI Sekolah Menengah Atas (SMA). Modul ini disusun berdasarkan Standar Isi 2006
yang lebih menempatkan peserta didik sebagai pusat kegiatan belajar (Student
Center). Modul ini juga dilengkapi dengan latihan soal untuk menguji pemahaman
peserta didik terkait dengan materi yang terdapat pada modul..

Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan modul ini. Oleh
karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan dan
kesempurnaan modul ini.

Kami mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu
proses penyelesain modul ini, terutama dosen pengampu mata kuliah Prof. Dr.
Murbangun Nuswowati, M. Si. yang telah membimbing penyusun dalam pembuatan
modul ini. Semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya para
peserta didik.

Kebumen, 20 Oktober 2021

Penyusun

1

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ...........................................................................................................1
Pendahuluan..................................................................................................................3
Kegiatan Pembelajaran 1...............................................................................................7

Pengertian Laju Reaksi...............................................................................................7
Penentuan Laju Reaksi...............................................................................................8
Teori Tumbukan .........................................................................................................9
Kegiatan Pembelajaran 2.............................................................................................11
Praktikum Faktor-Faktor Laju Reaksi ...........................................................................15
Latihan Soal.................................................................................................................20
Daftar Pustaka .............................................................................................................21

2

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

A. Identitas Modul PENDAHULUAN

Mata Pelajaran : Kimia
Kelas / Semester : XI / Ganjil
Alokasi waktu : 6 Jam Pelajaran
Judul Modul : Laju reaksi

B. Kompetensi Dasar

Target kompetensi peserta didik dalam Unit Pembelajaran ini
dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar kelas XI semester 1 (satu)
sesuai dengan Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan nomor 37
tahun 2018 Tentang Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Pelajaran Kurikulum
2013. Pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah sebagai berikut:

No. Kompetensi Dasar Target Kompetensi
D3.a6sar Menjelaskan faktor-faktor
Menjelaskan pengertian laju
yang memengaruhi laju reaksi melalui pengolahan data
reaksi menggunakan teori percobaan, konsep teori
tumbukan tumbukan yang menyebabkan
terjadinya reaksi kimia, dan
4.6 Menyajikan hasil faktor-faktor yang memengaruhi
penelusuran informasi laju reaksi
cara-cara pengaturan
dan p enyimpanan Menyajikan data hasil
bahan untuk mencegah penelusuran informasi cara
perubahan fisika dan pengaturan dan penyimpanan
kimia yang tak terkendali bahan untuk mencegah
perubahan fisika dan Kimia
3.7 Menentukan orde yang tak terkendali.
reaksi dan tetapan laju
reaksi berdasarkan Menentukan hukum laju
data hasil percobaan reaksi, orde reaksi, konstanta
laju reaksi dan mekanisme
reaksi.

4.7 Merancang, melakukan, Merancang percobaan faktor –
dan menyimpulkan faktor yang memengaruhi laju
serta menyajikan hasil reaksi dengan mengendalikan
percobaan faktor-faktor variable-variabel yang sesuai.
yang memengaruhi laju
reaksi dan orde reaksi

Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik

Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator
pencapaian kompetensi sebagai acuan bagi guru untuk mengukur
pencapaian kompetensi dasar. Dalam rangka memudahkan guru
menentukan indikator yang sesuai dengan tuntunan kompetensi dasar,
indikator dibagi menjadi tiga kategori, yaitu indikator pendukung, indicator Inti,
dan indikator pengayaan.

Indikator pendukung merupakan indikator tercapainya kompetensi yang
membantu peserta didik mencapai kompetensi dasar. Indikator pendukung

3

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

disebut juga indikator prasyarat yang berarti kompetensi tersebut harus dikuasai
peserta didik agar lebih mudah dalam mencapai indikator inti yang dipelajari.

Indikator inti adalah indikator yang menunjukkan bahwa peserta didik telah
mencapai kompetensi minimal yang terdapat pada kompetensi dasar yang
dipelajari. Indikator inti harus teraktualisasi dalam pelaksanaan pembelajaran
dan ketercapaiannya dibuktikan dengan hasil penilaian terhadap peserta didik.

Indikator pengayaan merupakan indikator yang menunjukkan bahwa
peserta didik mempunyai kompetensi yang melebihi dari tuntutan kompetensi
minimal pada kompetensi dasar. Indikator ini tidak selalu harus ada, dirumuskan
apabila potensi peserta didik memiliki kompetensi yang lebih tinggi dan perlu
peningkatan melebihi kompetensi dasar. Indikator pencapaian kompetensi dari
materi laju reaksi adalah sebagai berikut:

Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi

3.6 Menjelaskan faktor- 3.6.1 Menjelaskan konsep laju reaksi melalui data
faktor yang percobaan
mempengaruhi laju
reaksi menggunakan 3.6.2 Menjelaskan teori tumbukan pada reaksi kimia
teori tumbukan
3.6.3 Menentukan laju reaksi berdasarkan
data percobaan

3.6.4 Menjelaskan faktor-faktor yang
memengaruhi laju reaksi menggunakan
teori tumbukan

3.6.5 Menjelaskan hasil analisis terjadinya
reaksi kimia menggunakan teori
tumbukan

4.6 Menyajikan hasil 4.6.1 Mengenal sifat Kimia dan Fisika Bahan
penelusuran
informasi cara-cara 4.6.2 Menelusuri Informasi cara-cara
pengaturan dan pengaturan dan penyimpanan bahan
penyimpanan bahan untuk mencegah perubahan fisika
untuk mencegah dan kimia yang tak terkendali
perubahan fisika
dankimia yang tak 4.6.3 Menyajikan hasil penelusuran informasi
terkend cara- cara pengaturan dan
penyimpanan bahan untuk mencegah
perubahan fisika dan kimia yang tak
terkendali

4.6.4 Mengelompokkan bahan yang dapat
mengalami perubahan fisika dan Kimia
yang tak terkendali

4

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

3.7 Menentukan orde 3.7.1 Menjelaskan Laju reaksi terhadap
reaksi dan tetapan suatu zat dan Laju reaksi umum
laju reaksi
berdasarkan data 3.7.2 Menjelaskan Orde Reaksi dan Tetapan
hasil percobaan. Laju Reaksi

3.7.3 Menentukan orde reaksi dan
tetapan laju reaksi berdasarkan
data percobaan

3.7.4 Menentukan hukum laju reaksi
berdasarkan data percobaan

3.7.5 Menjelaskaskan mekanisme reaksi
yang berkaitan dengan persamaan
laju reaksi

4.7 Merancang, melakukan, 4.7.1 Mengenal alat dan bahan dalam
dan menyimpulkan serta percobaan Faktor-faktor yang
menyajikan hasil percobaan memengaruhi laju reaksi dan orde
faktor- faktor yang reaksi dengan mengendalikan
mempengaruhi laju reaksi variable-variabel yang sesuai
dan orde reaksi
4.7.2 Merancang percobaan faktor-faktor
yang Memengaruhi Laju reaksi dan
orde reaksi dengan mengendalikan
variabel-variabel yang sesuai

4.7.3 Melakukan percobaan faktor-faktor
yang memengaruhi Laju Reaksi dan
orde reaksi dengan mengendalikan
variabel-variabel yang sesuai .

4.7.3 Menyimpulkan data hasil percobaan

C. Deskripsi Materi faktor- faktor yang memengaruhi Laju
reaksi dan orde reaksi dengan

Modul ini memaparkan tentang konsep mlaejunrgeeanksdiadliakannpevrasraiambaeal-nvlaarjuiabreeal kysai.nKg onsep
laju reaksi merupakan prasarat untuk skeitsaumaie.mpelajari beberapa konsep lain yang
berhubungan misalnya konsep kes4e.7ti.m4baMnegnaynakjikimaina.dPaetangheatashilupaenrcteonbtaanagnlaju reaksi
sangat berguna bagi kalian untuk famketonrg-efamkbtoarngyakanng mseuamtuengpeamruihkiirlaanju tentang
pengawetan bahan dan lain-lain. Laju rreeaakkssii addaanlaohrdpeerurebaakhsani dkeonngsaenntrasi pereaksi
atau produk dalam suatu satuan wakmtue.Lnagjuenredaakliskiandavpaartiadbienly-avtaarkiaabnelseybaanggai laju
berkurangnya konsentrasi suatu pereaskseisautaaiu laju bertambahnya konsentrasi suatu
produk persatuan waktu. Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi.
Persamaan laju reaksi menyataka4n.7h.5ubMunegnagngaamntbaararklaanju grreaafkiksiyadnegngan konsentrasi
dari pereaksi dipangkatkan bilangan tertmenetun.unjukkan faktor luas permukaan

sentuhan, konsentrasi, suhu atau

D. Petunjuk Penggunaan Modul katalis pada laju reaksi

Untuk menggunakan modul ikutlah langkah langkah di bawah ini:

1. Bacalah peta konsep dan pahami keterkaitan antar materi laju reaksi

2. Berikan respon pada kegiatan observasi lingkungan, kemudian pahami materi
pembelajaran 1 dan contoh soal.

5

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

3. Perdalam pemahamanmu tentang konsep laju reaksi dengan menghafal rangkuman
pembelajaran, baru kemudian mengerjakan penugasan mandiri

4. Akhiri kegiatan dengan mengisi penilaian diri dengan jujur dan ulangi lagi pada
bagian yang masih belum sepenuhnya di mengerti

5. Kerjakan soal evaluasi di akhir materi

E. Materi Pembelajaran

Modul ini terdiri dari satu kegiatan pembelajaran tentang konsep laju reaksi dan
persamaan laju reaksi dan di dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan
dan soal evaluasi

6

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini, kalian diharapkan dapat:
1. Menuliskan ungkapan laju reaksi
2. Menjelaskan Teori Tumbukan

STIMULUS

Proses industri yang melibatkan adanya reaksi kimia memrlukan peranan ilmu kimia yang
memberi dasar untuk mengatur agar suatu proses industri dapat menghasilkan bahan industri
yang sebanyak-banyaknya dalam waktu yang sesingkat-singkatnya. Di sisi laian, terdapat
reaksi kimia yang dikehendaki berjalan lambat, misalnya bagaimana agar buah tidak segera
membusuk, memperlambat proses pembusukan makanan dan bagaimana memperlambat
perkaratan logam.

Pada pokok bahasan ini akan dijelaskan bagaimana suatu reaksi dapat berlangsung cepat,
faktor-faktor apa saja yang dapat mempercepat suatu reaksi, kondisi yang bagaimana suatu
reaksi dapat dipercepat agar hasil yang dapat diperoleh sebanyak-banyaknya.

A. Pengertian Laju Reaksi

1. Pengertian Laju Reaksi
Istilah laju sering dibicarakan dalam pelajaran fisika. Laju dalam fisika diartikan

sebagai perubahan jarak tiap satuan waktu. Sedangkan reaksi kimia berkaitan dengan
perubahan dari zat pereaksi (reaktan) menjadi zat hasil reaksi (produk). Lalu bagaimana
dengan pengertian laju reaksi?

Gambar 2. Mekanisme Reaksi A  B

Sumber : Chang, 2010
Dari gambar di atas menunjukan reaksi A  B, maka laju reaksi dapat dinyatakan

sebagai berkurangnya jumlah reaktan tiap satuan waktu atau bertambahnya jumlah produk

tiap satuan waktu. Dalam reaksi kimia ukuran jumlah zat dinyatakan sebagai konsentrasi

(molaritas). Dengan demikian, laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi reaktan atau

bertambahnya konsentrasi produk tiap satuan waktu (detik).

Secara matematis laju reaksi dapat dinyatakan dengan:

Laju reaksi = , tanda negatif dari ∆[A] menunjukan bahwa zat A berkurang

sedangkat tanda positid pada ∆[B] menunjukan bahwa zat B bertambah.

2. Stoikiometri Laju Reaksi

Terdapat hubungan stoikiometri antara laju reaksi yang diukur terhadap
berkurangnya konsentrasi reaktan dan bertambahnya konsentrasi produk. Pada reaksi A  B,

7

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

bila laju reaksi dinyatakan sebagai berkurangnya konsentrasi A tiap satuan waktu akan sama
dengan bertambahnya konsentrasi B tiap satuan waktu. Sebab setiap sebuah molekul A
berkurang maka akan menghasilkan sebuah molekul B. Lalu bagaimana dengan reaksi yang
memenuhi 2C  D, apakah sama dengan reaksi A  B?

Pada reaksi 2C  D, berarti setiap 2 molekul C berkurang tiap satuan waktu akan
menghasilkan sebuah molekul D. Dengan demikian, laju reaksi yang diukur berdasarkan
jumlah D yang dihasilkan akan setara dengan ½ dari laju reaksi yang diukur berdasarkan
berkurangnya C tiap satuan waktu yang sama.

Laju reaksi = . Secara umum untuk reaksi yang dinyatakan dengan

persamaan reaksi aA + bB  cC + dD akan berlaku:

Laju reaksi =

B. Penentuan Laju Reaksi

Penetuan laju reaksi dapat dilakukan dengan cara fisika atau cara kimia. Dengan cara
fisika penentuan konsentrasinya dilakukan secara tidak langsung, yaitu berdasarkan sifat-sifat
fisis campuran yang dipengaruhi oleh konsentrasi campuran, misalnya daya hantar listrik,
tekanan (untuk reaksi gas), absorpsi cahaya dan lain-lainnya. Penentuan secara kimia
dilakukan dengan menghentikan reaksi secara tiba-tiba (reaksi dibekukan) setelah selang
waktu tertentu, kemudian konsentrasinya ditentukan dengan metode analisis kimia. Berikut
ini contoh penentuan laju reaksi antara larutan Br2 dengan asam formiat (HCOOH) pada suhu
25oC yang ditentukan melalui konsentrasi Br2 tiap satuan waktu. Konsentrasi Br2 ditentukan
melalui spektrofotometer berdasarkan perubahan warna Br2 yang tersisa. Reaksi yang terjadi
adalah: Br2(aq) + HCOOH(aq)  2Br-(aq) + 2H+(aq) + CO2(g)

Gambar 3. Perubahan warna larutan hasil reaksi antara Br2 dan HCOOH
Sumber : Mortimer, 2002
Berkurangnya konsentrasi bromin ditandai dengan semakin pudarnya warna larutan.

Data yang diperoleh, seperti yang tercantum pada tabel di bawah ini:

Tabel 1. Tabel hasil pengukuran laju reaksi Bromin dengan Asam Formiat

8

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

Dengan mengikuti perubahan konsentrasi Br2 dari waktu ke waktu dapat ditentukan
laju rata-rata dalam selang waktu tertentu dengan perhitungan:

Laju rata-rata = , dengan menggunakan data pada tabel

hasil pengamatan di atas dapat dihitung laju reaksi rata-rata pada 50 detik pertama, sebagai
berikut:

Laju rata-rata = ( ) 3,8 x 10-5 M/s, dengan cara yang sama maka laju rata-

rata pada 100 detik pertama adalah:

Laju rata-rata = ( ) = 3,5 x 10-5 M/s. Dari kedua perhitungan tersebut terlihat

ada perbedaan laju reaksi rata-rata yang dihitung dalam selang waktu yang berbeda.

Pendekatan ini tidak akurat, sehingga diperlukan cara perhitungan laju reaksi yang
berlaku dalam setiap saat yang dikenal dengan laju reaksi sesaat.

Gambar 4. Kurva laju reaksi penurunan [Br2]
Sumber : Chang, 2004

Laju reaksi sesaat dapat ditentukan melalui cara grafik. Laju reaksi sesaat sebenarnya
merupakan gradien dari kurva antara waktu dengan perubahan konsentrasi pada selang waktu
tertentu. Oleh karena itu, terdapat suatu bilangan tetap yang merupakan angka faktor
perkalian terhadap konsentrasi yang disebut sebagai tetapan laju reaksi (k). Dengan
demikian, laju reaksi sesaat secara umum dapat dinyatakan sebagai:

Laju reaksi = k [Br2]

C. Teori Tumbukan

Teori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas. Berdasarkan teori kinetik gas,

kecepatan reaksi per satuan waktu antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumlah

tumbukan yang terjadi per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut. Reaksi kimia

dimulai dengan tumbukan antara molekul-molekul pereaksi.

Pada reaksi:
2HI (g)  H2(g) + I2(g) dengan konsentrasi HI = 10-3 mol dm-3 terjadi tumbukan 3,5 x 1028 kali
per dm3 per detik pada 500oC yang ekuivalen dengan 5,8 x 104 mol tumbukan per dm3 per
detik. Jika semua tumbukan itu menghasilkan reaksi, maka laju reaksinya adalah 5,8 x 104

9

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

mol dm-3 s-1, angka ini jauh lebih kecil dari jumlah tumbukan per detik dengan faktor sebesar
5 x 1012. Jadi tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi, bahkan setiap 5 x 1012 tumbukan
hanya menghasilkan satu reaksi, jadi sangat banyak tumbukan yang tidak menghasilkan
reaksi. Tumbukan yang menghasilkan reaksi ini disebut sebagai tumbukan yang efektif.

Gambar 1. Mekanisme reaksi pembentukan H2O
Sumber : Petrucci, 2011
Agar reaksi dapat berlangsung, diperlukan tumbukan yang mempunyai energi terendah
Ea. Bila tumbukan mempunyai energi minimal sebesar Ea, maka tumbukan tersebut dapat
menghasilkan reaksi. Energi minimal yang diperlukan untuk dapat berlangsungnya suatu reaksi
disebut energi pengaktifan.

10

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2

Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini, kalian diharapkan dapat:
1. Menjelaskan faktor-faktor laju reaksi
2. Menuliskan persamaan laju reaksi sesuai hukum laju
3. Menggambar orde reaksi berdasarkan data percobaan

STIMULUS
Reaksi kimia tidak akan pernah terlepas dalam kehidupan kita. Reaksi tersebut

terjadi dengan kecepatan yang bervariasi. Misalnya saja ketika Ibu membuat teh.
Mengapa harus dengan air mendidih? Mengapa tidak menggunakan air yang sudah
dingin? Atau mengapa ketika kalian membuat minuman teh manis, gula yang
dimasukkan ke dalam larutan teh harus kalian aduk? Mengapa tidak dibiarkan saja
melarut dengan sendirinya? Mengapa makanan seperti daging, tempe, ketika
dimasukkan lemari es menjadi lebih awet dibandingkan jika ditaruh di lemari biasa?
Mengapa saat Ibu memasak daging harus dibungkus dengan daun pepaya atau daging
tersebut dipotong dadu terlebih dahulu? Dan masih banyak pertanyaan lain dalam
kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan kecepatan berlangsungnya reaksi
suatu zat.

Larutan teh biasanya dibuat dalam air panas, karena jika dibuat dalam air dingin,
maka sari teh tidak dapat atau sukar larut dalam air. Pengadukan gula ketika membuat
teh manis bertujuan agar gula cepat larut. Penyimpanan makanan dalam lemari es
atau frezeer bertujuan agar reaksi berjalan lambat. Makanan yang ditaruh di dalam
lemari es mengakibatkan reaksi pembusukan menjadi berjalan lambat sehingga
makanan dapat lebih awet. Reaksi kimia dapat dipercepat atau diperlambat dengan
cara memberi perlakuan tertentu. Beberapa perlakuan yang dapat mempengaruhi
kecepatan terjadinya reaksi dinamakan faktor- faktor yang berpengaruh terhadap laju
reaksi. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya reaksi. Faktor-faktor
tersebut antara lain adalah luas permukaan, suhu, konsentrasi, dan katalis. Pada bab
ini akan dijelaskan tentang pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap laju reaksi.

Gambar 1. Lemari es Gambar 2. Melarutkan Gambar 3. Daging yang Gambar 4. Daging
gula dengan air panas. dibungkus daun pepaya. dipotong dadu.

Konsentrasi Reaktan

Secara umum konsentrasi pereaksi akan mempengaruhi laju reaksi. Pengaruh
konsentrasi terhadap laju reaksi adalah khas untuk setiap reaksi. Pada reaksi orde 0
perubahan konsentrasi pereaksi tidak berpengaruh terhadap laju reaksi. Reaksi orde 1
menyatakan bahwa setiap kenaikan konsentrasi dua kali akan mempercepat laju reaksi
menjadi 2 kali lebih cepat, sedangkan untuk reaksi orde 2 bila konsentrasinya
diperbesar menjadi 2 kali maka laju reaksinya menjadi empat kali lebih cepat.

Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi tentu mengandung partikel-partikel yang
lebih rapat dibandingkan dengan konsentrasi larutan rendah. Larutan dengan
konsentrasi tinggi merupakan larutan pekat dan larutan dengan konsentrasi rendah
merupakan larutan encer. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi ini dapat
dijelaskan dengan model teori tumbukan. Semakin tinggi konsentrasi berarti semakin

11

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

banyak partikel-partikel dalam setiap satuan luas ruangan, dengan demikian tumbukan
antar partikel semakin sering terjadi, semakin banyak tumbukan yang terjadi berarti
kemungkinan untuk menghasilkan tumbukan efektif semakin besar, sehingga reaksi
berlangsung lebih cepat.

Semakin tinggi konsentrasi semakin banyak kemungkinan untuk menghasilkan
tumbukan efektif sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

Luas Permukaan Bidang Sentuh

Pada reaksi heterogen (wujud zat tidak sama) seperti logam zink dengan larutan
asam klorida, laju reaksi selain dipengaruhi oleh konsentrasi asam klorida juga
dipengaruhi oleh kondisi logam zink. Dalam jumlah (massa) yang sama butiran logam
zink akan bereaksi lebih lambat daripada serbuk zink. Reaksi terjadi antara molekul-
molekul asam klorida dalam larutan dengan atom-atom zink yang bersentuhan
langsung dengan asam klorida. Pada butiran zink, atom-atom zink yang bersentuhan
langsung dengan asam klorida lebih sedikit daripada serbuk zink, sebab atom-atom
zink yang bersentuhan hanya atom zink yang ada di permukaan butiran. Akan tetapi
bila butiran zink tersebut dipecah menjadi butiran-butiran yang lebih kecil atau menjadi
serbuk, maka atom-atom zink yang semula di dalam akan berada di permukaan dan
terdapat lebih banyak atom zink yang secara bersamaan bereaksi dengan larutan
asam klorida.

Dengan semakin kecil ukuran suatu materi, maka mengandung arti memperluas
permukaan sentuh materi tersebut. Bayangkan jika kalian mempunyai benda berbentuk
kubus dengan ukuran rusuk panjang, lebar, dan tinggi sama, yaitu 1 cm. Berapa luas
permukaan kubus tersebut? Secara matematika dapat dihitung bahwa luas permukaan
kubus sebesar 6 kali luas sisinya. Karena kubus mempunyai 6 sisi yang sama, maka
jumlah luas permukaannya adalah 6 × 1 cm × 1 cm = 6 cm2. Sekarang jika kubus
tersebut dipotong sehingga menjadi 8 buah kubus yang sama besar, maka keempat
kubus akan mempunyai panjang, lebar, dan tinggi masing-masing 0,5 cm. Luas
permukaan untuk sebuah kubus menjadi 6 × 0,5 cm × 0,5 cm = 1,5 cm2. Jumlah luas
permukaan kubus menjadi 8 × 1,5 cm2 = 12 cm2. Jadi, dengan memperkecil ukuran
kubus, maka luas permukaan total menjadi semakin banyak. Hitunglah jika kubus
diperkecil menjadi kubus-kubus yang lebih kecil sehingga ukuran rusuknya menjadi 1
mm.

12

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

Gambar 5. Jika ukuran kubus diperkecil, maka luas permukaan total semakin besar.

Jika ukuran partikel suatu benda semakin kecil, maka akan semakin banyak
jumlah total permukaan benda tersebut. Dengan menggunakan teori tumbukan dapat
dijelaskan bahwa semakin luas permukaan bidang sentuh zat padat semakin banyak
tempat terjadinya tumbukan antar partikel zat yang bereaksi sehingga laju reaksinya
makin cepat.

Semakin luas permukaan bidang sentuh zat padat semakin banyak tempat terjadinya tumbukan
antar partikel zat yang bereaksi sehingga laju reaksinya makin cepat.

Suhu
Setiap partikel selalu bergerak. Dengan menaikkan temperatur, energi gerak atau energi kinetik

partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan yang semakin
besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang mampu menghasilkan reaksi juga semakin
besar.

Suhu atau temperatur ternyata juga memperbesar energi potensial suatu zat. Zat-zat yang energi
potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Hal ini terjadi karena zat-
zat tersebut tidak mampu melampaui energi aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan
memperbesar energi potensial, sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan reaksi.

Semakin tinggi suhu, maka molekul-molekul yang mencapai energi aktivasi semakin
banyak, sehingga laju reaksi semakin cepat berlangsung.

Gambar 6. Grafik Pengaruh Suhu terhadap Energi Kinetik Partikel

Katalis

Beberapa reaksi kimia yang berlangsung lambar dapat dipercepat dengan
menambahkan suatu zat ke dalamnya, tetapi zat tersebut setelah reaksi ternyata tidak
berubah. Misalnya pada pengurain kalium klorat untuk menghasilkan gas oksigen.

13

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

2KClO3(s)  2KCl (s) + 3O2 (g)
Reaksi berlangsung pada suhu tinggi dan berjalan lambat, tetapi dengan
penambahan Kristal MnO2 ke dalamnya ternyata reaksi akan dapat berlangsung dengan
lebih cepat pada suhu yang lebih rendah. Setelah semua KClO3 terurai, ternyata MnO2
masih tetap ada (tidak berubah). Dalam reaksi tersebut MnO2 disebut sebagai
katalis.Katalis adalah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa dirinya
mengalamu perubahan yang kekal. Suatu katalis mungkin dapat terlibat dalam proses
reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi berlangsung, tetapi setelah reaksi itu
selesai maka katalis akan diperoleh kembali dalam jumlah yang sama. Peranan katalis
dalam menurunkan energi pengaktifan dapat dilihat pada grafik di bawah ini:

Gambar 7. Grafik tingkat energi reaksi dengan katalis

Katalis mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi. Jalur reaksi yang
ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi yang lebih rendah dari jalur reaksi yang
ditempuh tanpa katalis. Jadi dapat dikatakan bahwa katalis berperan dalam
menurunkan energi aktivasi.

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan/memperkecil
energi aktivasi.

Terdapat ada dua cara yang dilakukan katalis dalam mempercepat reaksi, yaitu
dengan membentuk senyawa antara dan yang kedua dengan cara adsorpsi.

1. Pembentukan Senyawa antara
Umumnya reaksi berjalan lambat bila energi aktivasi suatu reaksi terlalu tinggi. Agar

reaksi terlalu tinggi. Agar reaksi dapat berlangsung lebih cepat, maka dapat dilakukan
dengan cara menurunkan energi aktivasi. Untuk menurunkan energi aktivasi dapat
dilakukan dengan mencari senyawa antara (keadaan transisi) lain yang berenergi lebih
rendah. Fungsi katalis dalam hal ini mengubah jalannya reaksi sehingga diperoleh
senyawa antara. Katalis homogen (katalis mempunyai fase sama dengan zat
pereaksi yang dikatalis) bekerja dengan cara ini.
Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan
katalisnya:

A + C → AC (1)

B + AC → AB + C (2)

Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali
oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi,

A + B + C → AB + C

14

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

PRAKTIKUM FAKTOR-FAKTOR LAJU REAKSI

Kegiatan I: Pengaruh Konsentrasi Reaktan

Alat dan Bahan: - Natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,1 M.
- Kertas bertanda silang.
- Asam klorida (HCl) 0,5 M, 1 M dan 2 M.
- Stopwatch. - Gelas ukur 10 mL.
- Gelas kimia 250 mL.

Variabel:

- Variabel bebas: konsentrasi asam klorida (HCl) 0,5 M, 1 M dan 2 M.
- Variabel kontrol: konsentrasi dan volume natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,1 M, volume asam

klorida (HCl).
- Variabel terikat: waktu/laju reaksi

Kegiatan II: Pengaruh Luas Permukaan

Alat dan Bahan:

- 3 buah tabung reaksi.
- 3 macam batu pualam (CaCO3) dalam bentuk serbuk, butiran, dan kepingan masing-

masing massanya 1 gram.
- Asam klorida (HCl) 2 M.
- Gelas ukur.
- Stopwatch.
- Timbangan.

Variabel:

- Variabel bebas: bentuk serbuk, butiran, dan kepingan batu pualam (CaCO3).
- Variabel kontrol: volume dan konsentrasi asam klorida (HCl) dan massa batu pualam

(CaCO3).
- Variabel terikat: waktu/laju reaksi.
Kegiatan III: Pengaruh Suhu

Alat dan Bahan:

- pemanas (kompor listrik atau lampu spiritus dan kaki tiga) - termometer
- gelas kimia 3 buah - kertas bertanda silang
- larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,2 M - larutan asam klorida (HCl)

2M - stopwatch
- gelas ukur

Variabel:

- Variabel bebas: suhu larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3)
- Variabel kontrol: volume dan konsentrasi asam klorida (HCl) dan volume larutan natrium

tiosulfat (Na2S2O3) .
- Variabel terikat: waktu/laju reaksi.

Kegiatan IV: Pengaruh Katalis - gelas ukur
- Larutan natrium klorida (NaCl) 0,1 M
Alat dan Bahan: - Pipet tetes

- Gelas kimia
- Larutan hidrogen peroksida (H2O2) 5%
- Larutan besi klorida (FeCl3) 0,1 M
- Stopwatch
Variabel:

15

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

- Variabel bebas: Larutan natrium klorida (NaCl) dan larutan besi klorida (FeCl3)
- Variabel kontrol: volume dan konsentrasi larutan hidrogen peroksida (H2O2) 5% dan

volume larutan natrium klorida (NaCl) dan larutan besi klorida (FeCl3)
- Variabel terikat: waktu/laju reaksi.

HUKUM LAJU REAKSI
Dari percobaan penentuan laju reaksi menunjukkan bahwa laju reaksi akan

menurun dengan bertambahnya waktu. Hal itu berarti ada hubungan antara
konsentrasi zat yang tersisa saat itu dengan laju reaksi. Dari percobaan-percobaan
diketahui bahwa umumnya laju reaksi tergantung pada konsentrasi awal dari zat-zat
pereaksi, pernyataan ini dikenal sebagai hukum laju reaksi atau persamaan laju
reaksi.Pada umumnya hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi zat-zatpereaksi
hanya diturunkan dari data eksperimen. Bilangan pangkat yangmenyatakan hubungan
konsentrasi zat pereaksi dengan laju reaksi disebut ordereaksi.Untuk reaksi berikut:

A+bB→cC+dD

persamaan laju reaksi ditulis:

r = k. [A]m.[B]n

Keterangan:

r = laju reaksi

k = tetapan laju reaksi

[A] = konsentrasi zat A dalam mol per liter

[B] = konsentrasi zat B dalam mol per liter

m = orde reaksi terhadap zat A

n = orde reaksi terhadap zat B

Konstanta laju (k) adalah konstanta kesebandingan atau proporsionalitas antara laju
reaksi dan konsentrasi reaktan.Berdasarkan eksperimen, lajureaksi meningkat tajam
dengan naiknya suhu. Svante Arrhenius menyatakan bahwa tetapan laju bervariasi
secara eksponensial dengan kebalikan dari suhu.Persamaannya adalah sebagai
berikut:

k = A e-Ea/RT

ln k = ln A –

dengan k = tetapan laju reaksi, Ea = energi pengaktifan reaksi, A = tetapanArrhenius, T
= temperatur dalam K, dan R = tetapan gas ideal. Energi pengaktifanadalah energi
minimum agar molekul-molekul dapat bereaksi. Semakin tinggitemperatur, nilai
eksponen negatif semakin kecil, sehingga nilai k semakin besaryang berarti bahwa laju
semakin cepat

T naik k naik laju reaksi naik

Beberapa contoh reaksi dan persamaan laju reaksi yang diperoleh dari
hasileksperimen dapat dilihat pada Tabel 1.

16

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

Tabel1. Contoh reaksi dan rumus laju reaksi berdasarkan hasil percobaan

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

Orde reaksi dapat ditentukan dari persamaan laju reaksi. Misalnya pada reaksi berikut:

2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2(g) dengan persamaan laju reaksir = k[H2][NO]2

Orde reaksi terhadap H2 = orde satu, orde reaksi terhadap NO =orde dua, dan orde
reaksi total adalah tiga.Orde reaksi ditentukan melalui hasil percobaan dan tidak
bergantung pada persamaan stoikiometri.Beberapa orde reaksi yang umum terdapat
dalam persamaan reaksi kimia adalah orde nol, orde satu dan orde dua.

Reaksi Orde Nol (0)
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde nol, jika besarnya laju reaksi tersebut
tidakdipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Artinya,seberapapun peningkatan
konsentrasi pereaksitidak akan mempengaruhi besarnya laju reaksi.Secara grafik,
reaksi yang mempunyai ordenol dapat dilihat pada Gambar 8.

Persamaan reaksi yang berorde 0 : r = k [A]0

rr

Gambar 8. Grafik reaksi orde nol (o)

Pada orde reaksi 0 perubahan konsentrasi tidak mempengaruhi laju reaksi

Reaksi Orde Satu (1)

Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde satu, apabila besarnyalaju reaksi
berbanding lurus dengan besarnyakonsentrasi pereaksi. Artinya, jika konsentrasi
pereaksi dinaikkan dua kali semula, maka laju reaksijuga akan meningkat besarnya
sebanyak (2)1 atau2 kali semula juga.Secara grafik, reaksi orde satu dapat
digambarkan seperti terlihat pada Gambar 9.
Persamaan laju reaksi: r = k [A]

17

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

r
r

Gambar 9. Grafik reaksi orde satu (1)
Pada orde reaksi 1 kenaikkan konsentrasi 1x akan menaikkan laju reaksi 1x

Reaksi Orde Dua (2)
Suatu reaksi dikatakan mempunyai orde dua, apabila besarnya laju reaksi merupakan
pangkat dua dari peningkatan konsentrasi pereaksinya. Artinya, jika konsentrasi
pereaksi dinaikkan 2 kali semula, maka laju reaksi akan meningkat sebesar (2)2 atau 4
kali semula. Apabila konsentrasi pereaksi dinaikkan 3 kali semula, maka laju reaksi
akan menjadi (3)2 atau 9 kali semula. Secara grafik, reaksi orde dua dapat
digambarkan pada Gambar 10.
Persamaan laju reaksi : r = k [A]1 [B]1 ; V = k [A]2 ; V = k [B]2

rr

Gambar 10. Grafik reaksi orde dua (2)

Pada orde reaksi 2 kenaikkan konsentrasi 1x akan menaikkan laju reaksi 2x

Contoh Soal
Gas nitrogen oksida dan gas klor bereaksi pada suhu 300 K menurut persamaan:

2NO(g) + Cl2(g)↔ 2 NOCl(g)
Laju reaksi diikuti dengan mengukur pertambahan konsentrasi NOCl dan diperoleh
data sebagai berikut.

18

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

Tabel 2. Data hasil percobaan reaksi antara NO(g) dan Cl2(g)

Percobaan [Cl2] [NO] Laju Pembentukan
mol L-1 mol L-1 NOCl(mol L-1detik-1)

1 0,10 0,10 0,0001
0,20 0,0004
2 0,10 0,30 0,0009
0,10 0,0002
3 0,10 0,10 0,0003

4 0,20

5 0,30

Berdasarkan data tersebut maka:

a. Tentukan orde reaksi terhadap NO, terhadap Cl2, dan orde reaksi total!
b. Tulis persamaan laju reaksi.

c. Hitung harga k.

Penyelesaian:

a. Orde reaksi terhadap NO
(gunakan data nomor 1 dan 2)

( )( )
( )( )

()

() ()

n
Jadi, orde reaksi terhadap NO adalah 2.
Bandingkan hasilnya bila menggunakan data nomor 1 dengan 3 atau 2 dengan
3.
Orde reaksi terhadap Cl2
(gunakan data nomor 1 dan 4)

( )( )
( )( )

()

Jadi, orde reaksi terhadap Cl2 adalah 1.
Orde reaksi total = m + n = 1 + 2 = 3
b. Rumus laju reaksi yaitu: r = k[Cl2][NO]2
c. Untuk menghitung k dapat menggunakan salah satu data, misalnya data nomor
5.
R=k. [Cl2] [NO]2
0,0003 mol L-1 detik-1 = k.[0,3 mol L-1][0,10 mol L-1]2

k=

= 0,1

19

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

LATIHAN SOAL

1. Untuk reaksi A + BAB diperoleh data sebagai berikut.Jika konsentrasi A

dinaikkan tiga kali pada konsentrasi B tetap, laju reaksi menjadisembilan kali lebih

cepat. Jika konsentrasi A dan B dinaikkan tiga kali, laju reaksimenjadi 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]
2. Dari reaksi: 2 A + B A2B, diperoleh laju reaksi v = 0,8 [A] [B]2. Ke dalam wadah4

L dimasukkan 4.8 mol zat A dan 3.2 mol zat B. Laju reaksi setelah 25% zat
Abereaksi adalah…

A. 1.152 M/s

B. 0.1152 M/s

C. 0.01152 M/s

D. 11.52 M/s

E. 1152 M/s
3. Pada reaksi 2H2 + 2NO 2H2O + N2, eksperimen menyatakan

bahwapersamaanlaju reaksinya adalah v = k [H2] [NO]2dengan nilai k = 1 x 10-8.

Jika 5mol H2 dan 2.5 mol NO direaksikan dalam bejana 5 liter , laju reaksinya
adalah…
A. 2.5 x 10-10
B. 2.5 x 10-8
C. 2.5 x 10-9
D. 2.5 x 10-11
E. 2.5 x 10-7

4. Suatu reaksi A+ B hasil reaksi, persamaan laju reaksinya v= k [A]² [B]². Bila

padasuhu tetap konsentrasi A dan B masing-masing dua kali dari semula, laju
reaksiadalah ….

A. tidak berubah

B. empat kali lebih besar

C. delapan kali lebih besar

D. enambelas lebih besar

E. dua kali lebih besar

5. Kalium iodida direaksikan dengan natrium hipoklorit menurut persamaan :
KI (aq) + NaOCl (aq) KIO (aq) + NaCl (aq)

Data percobaan dari reaksi di atas ditabulasikan sebagai berikut :

Percobaan [KI] M [NaOCl] M Waktu (detik)

1 0,12 0,32 8

2 0,06 0,16 72

3 0,12 0,08 32

4 0,24 0,16 18

5 0,06 0,32 x

Nilai x yang sesuai adalah.........

A. 12

B. 24

C. 36

D. 48

E. 60

20

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti. Edisi ketiga Jilid 2 Jakarta :
Erlangga.

Chang, Raymond. 2010.Chemistri.10th edition, New York, USA, Mc Graw-Hill

Chang, Raymond. 2010. Chemistry. 10th Edition, New York : Mc Graw Hill Companies

Mortimer, Michael et all, 2002, Chemical Kinetics and mechanism, United Kingdom, The Open
University

Petrucci, Herring etc, 2011, General Chemistry Principles and Modern Applications, Tooronto,
Pearson Canada Inc.

21

KIMIA SMA KELAS XI SEMESTER GASAL