E-MOLASI BERBASIS INKUIRI TERBIMBING TERINTEGRASI SETS

EMOLASI


E-Module Laju Reaksi Berbasis Inkuiri Terbimbing Terintegrasi

SETS (Science, Environment, Technology, and Society)

Untuk SMA/MA Kelas XI MIPA



Penulis


Elly Dwi Yulianti

E-mail:

[email protected]



Dibimbing Oleh:

Wirda Udaibah, M.Si

Apriliana Drastisianti, M.Pd




“Ikatlah Ilmu dengan Menuliskannya” (Ali bin Abi Thalib)



Program Studi Pendidikan Kimia


Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Walisongo


Semarang


2022





i

KATA PENGANTAR




Puji syukur kehadirat Allah swt atas limpahan rahmat, nikmat dan

karunia-Nya, tak lupa sholawat serta salam senantiasa tercurahkan

kepada Nabi Muhammad saw sehingga penulis dapat menyelesaikan

modul pembelajaran kimia berjudul “Pengembangan E-Molasi (E-

Module Laju Reaksi) Berbasis Inkuiri Terbimbing Terintegrasi SETS


(Science, Environment, Technology and Society)” untuk SMA/MA Kelas XI

MIPA ini.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua,

seluruh dosen program studi Pendidikan Kimia Universitas Islam

Negeri (UIN) Walisongo Semarang, khususnya kepada Ibu Wirda

Udaibah, M.Si dan Ibu Apriliana Drastisianti, M.Pd selaku dosen

pembimbing, serta rekan-rekan sekalian atas doa, bimbingan, bantuan


dan dukungannya dalam pembuatan e-module ini.

E-module ini mencoba menyajikan materi yang dikemas lebih

interaktif dan menarik agar tidak terkesan membosankan pembaca.

Materi yang disajikan pada e-module ini yaitu laju reaksi. Materi laju

reaksi disusun dengan menggunakan sintaks inkuiri terbimbing agar

peserta didik lebih mandiri dan aktif dalam mempelajari kimia. E-

module ini menekankan pada hubungan antara aplikasi materi yang


sedang dibahas dengan teknologi, masyarakat, dan lingkungan yang

tida dapat dipisahkan. E-module ini diharapkan mampu menciptakan

pembelajaran kimia yang lebih bermakna.

ii

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa e-module ini masih jauh

dari sempurna, baik dari segi materi, penampilan, dan yang berkaitan di

dalamnya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat

penulis harapkan demi kesempurnaan e-module ini. Penulis berharap

kepada Allah swt, semoga apa yang tertulis dalam e-module bisa

bermanfaat, khususnya bagi penulis dan bagi para pembaca pada

umumnya. Aamiin.




Semarang, 12 Juli 2022





Penulis





































iii

DAFTAR ISI




KATA PENGANTAR………………………………………………………………………...ii


DAFTAR ISI…………………………………………………………………………………..iv

KOMPETENSI DASAR…………………………………………………………………….v

PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODULE………………………………………….vii

PETA KONSEP………………………………………………………………………………ix

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1……………………………………………………….1


KEGIATAN PEMBELAJARAN 2………………………………………………………32

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3………………………………………………………47

EVALUASI …………………………………………………………………………………...67

RANGKUMAN………………………………………………………………………………68

GLOSARIUM………………………………………………………………………………...69

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………….70


























iv

KOMPETENSI DASAR





KOMPETENSI DASAR:



3.4 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

menggunakan teori tumbukan

4.5 Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil

percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dan orde reaksi

3.5 Menentukan orde reaksi dan tetapan laju reaksi berdasarkan data


hasil percobaan



INDIKATOR PEMBELAJARAN:


KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

3.4.1 Menjelaskan pengertian laju reaksi


3.4.2 Memahami penentuan laju reaksi dalam suatu reaksi kimia

3.5.1 Memahami bentuk persamaan laju reaksi.

3.5.2 Menjelaskan makna dari orde reaksi.

3.5.3 Menganalisis penentuan persamaan laju reaksi dan orde reaksinya

















v

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2


3.4.4 Menjelaskan teori tumbukan

3.4.5 Menganalisis terjadinya tumbukan efektif dan tidak efektif




KEGIATAN PEMBELAJARAN 3

3.4.3 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

4.5.1 Merancang percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi laju

reaksi

4.5.2 Melakukan percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi laju


reaksi

4.5.3 Menyimpulkan percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi laju

reaksi

4.5.4 Menyajikan hasil percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi

laju reaksi


























vi

PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODULE



Peserta Didik




1. Baca doa

7. Tanyakan kepada guru 2. Baca dan

jika ada hal yang kurang pahami
dipahami indikator



6. Jika mendapatkan

3. Baca dan
kesulitan, diskusikan pahami materi

dengan teman terlebih

dahulu




5. Lakukan

percobaan pada 4. Kerjakan latihan soal

setiap kegiatan

pembelajaran




Gambar 1. Skema gambar petunjuk penggunaan e-module







vii

PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODULE






Guru




• Memberi pemahaman awal
1


• Membimbing dalam diskusi dan praktikum
2


• Menjadi fasilitator dan memecahkan kendala
3


• Mengorganisasikan kegiatan pembelajaran secara tatap muka
4 ataupun virtual


• Melakukan evaluasi dan penilaian
5






Gambar 2. Skema gambar petunjuk penggunaan e-module bagi guru



















viii

PETA KONSEP


Laju Reaksi



dijelaskan dengan

Konsep Laju Teori Faktor-faktor
Reaksi Tumbukan yang

Mempengaruhi
Laju Reaksi



Pengertian Penentuan Persamaan
Laju Reaksi Laju Reaksi Laju Reaksi





Konsentrasi Luas Suhu Katalis
Permukaan

menentukan

Orde Reaksi

jenis
jenis



Orde Nol Orde Satu Orde Dua








Katalis Katalis
Homogen Heterogen





ix

Gambar 1.1 Perkaratan Besi Gambar 1.2 Percikan Kembang Api


Sumber: kanalkalimantan.com Sumber: superprof.co.id

Tujuan Pembelajaran


1. Peserta didik dapat menjelaskan pengertian laju reaksi

2. Peserta didik dapat memahami penentuan laju reaksi dalam

suatu reaksi kimia



KATA KUNCI




 Laju Reaksi  Persamaan Laju


 Laju Rata-rata  Orde Reaksi



1

Perhatikan gambar berikut!






















Gambar 2.1 Percikan kembang api menunjukkan reaksi yang
berlangsung cepat




Ketika belajar tentang ilmu kimia, kita dapat mengetahui

bahwa dalam kehidupan sehari-hari ada reaksi kimia yang

berlangsung cepat dan lambat. Beberapa reaksi kimia yang

berlangsung dengan cepat, misalnya percikan kembang api dan

bom meledak. Beberapa reaksi yang berlangsung lambat,

misalnya proses perkaratan logam dan pembusukan makanan.


Kecepatan proses kimia yang berlangsung inilah dinamakan laju

reaksi kimia.







2

A. KONSEP LAJU REAKSI



1. Definisi Laju Reaksi

Kalian tentu masih ingat definisi dari laju reaksi, bukan? Laju


reaksi menggambarkan seberapa cepat atau lambat suatu reaksi
berlangsung. Reaksi kimia dapat berlangsung dengan laju yang

berbeda-beda, bisa lambat maupun cepat. Bahkan untuk tujuan

tertentu, dalam dunia industri ada reaksi yang sengaja dipercepat atau


diperlambat untuk menghasilkan produk yang menguntungkan. Secara

umum, laju didefinisikan sebagai perubahan yang terjadi tiap satu

satuan waktu. Satuan waktu tersebut dapat berupa detik, menit, jam,

hari atau tahun.

Suatu reaksi kimia melibatkan perubahan dari reaktan (zat


pereaksi) menjadi produk (zat hasil reaksi). Apabila kalian

mereaksikan suatu senyawa tertentu, seiring dengan berjalannya

waktu reaksi, jumlah senyawa yang bereaksi akan semakin sedikit.

Sebaliknya, jumlah senyawa yang terbentuk semakin banyak . Dalam

reaksi kimia yang biasa digunakan sebagai ukuran jumlah zat adalah

konsentrasi molar atau molaritas (M). Molaritas menyatakan jumlah

mol zat terlarut tiap liter larutan (Suwardi et al, 2009).







3

Berdasarkan ukuran konsentrasi zat, laju reaksi (v) dapat


dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi

tiap satuan waktu. Selama reaksi kimia berlangsung, jumlah reaktan
semakin berkurang, ketika produk mulai terbentuk. Oleh karena itu,
laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi reaktan


atau bertambahnya konsentrasi produk tiap satuan waktu. Pada

umumnya, waktu berlangsungnya reaksi diukur dalam detik (s). Maka

dari itu, laju reaksi dinyatakan dalam satuan mol per liter per detik

(mol/L.detik) atau molaritas per detik (M/det).

Kita telah mengetahui bahwa setiap reaksi dapat dinyatakan

dengan persamaan umum:


→

Persamaan ini menunjukkan bahwa selama berlangsungnya suatu

reaksi, molekul reaktan bereaksi sedangkan molekul produk

terbentuk. Kita dapat mengamati jalannya reaksi dengan cara

memantau menurunnya konsentrasi reaktan atau meningkatnya

konsentrasi produk.

Perhatikan reaksi berikut!


A → B

Pada reaksi tersebut , dengan bertambahnya waktu reaksi, jumlah

molekul A semakin berkurang dan jumlah molekul B semakin

bertambah.






4

Perhatikan gambar berkut!











Gambar 1.3 Jalannya reaksi → pada selang waktu 10 detik selama waktu
60 detik . Mula-mula hanya molekul A (bulatan hitam) yang ada, seiring
berjalannya waktu , molekul B (bulatan merah) terbentuk (Chang, 2005)



Laju berkurangnya konsentrasi reaktan (molekul A) atau laju

bertambahnya konsentrasi produk (molekul B) dinyatakan sebagai

berikut:

∆[ ] [∆ ]
= − atau = +
∆ ∆

Keterangan:


M
= laju reaksi
det

∆[A] = perubahan konsentrasi reaktan

∆[B] = perubahan konsentrasi produk

∆ = perubahan tiap satuan waktu ( )











5

Laju reaksi molekul A diberi tanda negatif yang menunjukkan


bahwa jumlah molekul A berkurang (konsentrasi A berkurang) dengan

bertambahnya waktu. Sebaliknya , laju reaksi molekul B diberi tanda
positif yang menunjukkan bahwa jumlah molekul B bertambah


(konsentrasi B bertambah) dengan bertambahnya waktu.
Dalam reaksi kimia terdapat hubungan stoikiometri antara reaktan

dan produk sehingga baik reaktan maupun produk dapat digunakan

untuk menyatakan laju suatu reaksi. Dilihat dari persamaan reaksi

perubahan A menjadi B dapat kalian lihat bahwa setiap pengurangan


satu mol A akan dihasilkan satu mol B. Jadi, pada reaksi penguraian A

menjadi B, laju reaksi pengurangan konsentrasi A akan sama dengan

laju reaksi penambahan konsentrasi B. Jika ditinjau dari reaksi

kompleks yang melibatkan lebih dari satu reaktan seperti persamaan

reaksi berikut:

+ 3 → 2 + 2

Dari koefisien persamaan reaksi tersebut, satu mol A bereaksi


dengan tiga mol B akan membentuk dua mol C dan dua mol D. Hal itu

berarti bahwa lau reaksi berkurangnya konsentrasi B adalah tiga kali

laju berkurangnya A. Demikian juga, laju bertambahnya konsentrasi C

dan D adalah dua kalinya laju berkurangnya konsentrasi A. Jadi, laju

reaksi dari persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan sebagai berikut:


1 ∆[C]
= − ∆[A] = − 1 ∆[B] = + = + 1 ∆[D]
∆ 3 ∆ 2 ∆ 2 ∆



6

Secara umum, untuk reaksi yang memenuhi persamaan
reaksi berkut:


A + B → C + D
laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai 1/koefisien dari laju


masing-masing komponen dan dituliskan sebagai berikut:

= − 1 ∆[A] = − 1 ∆[B] 1 ∆[C] = + 1 ∆[D]
∆ ∆ = + ∆
∆



CONTOH SOAL






Nyatakan laju reaksi pembentukan ozon dari O berikut!
3
3O 2 → 2O 3( )

Penyelesaian:

Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi


O atau laju bertambahnya O . Sesuai perbandingan harga
3
2
koefisien reaksi maka laju pembentukan ozon adalah:

1 ∆[O ] 1 ∆[O ]
= − 2 = 3
3 ∆ 2 ∆














7

MARI UJI NYALI










CONTOH SOAL



Wah, kalian sudah selesai
mengerjakan soalnya ya, hebat!

Sekarang kita latihan soal lagi yuk,
biar lebih paham tentang laju
reaksi. Let’s go!













LATIHAN SOAL YUK



















8

B. LAJU REASKI RATA-RATA


Reaksi umum:
A + B ⇌ P


Andaikan bahwa dalam suatu selang waktu tertentu, yaitu antara

waktu t dan t + ∆t, konsentrasi P bertambah dari [P] menjadi [P] + ∆
[P]. Artinya dalam waktu ∆t terjadi penambahan konsentrasi P sebesar


∆[P], sehingga dapat didefinisikan laju reaksi rata-rata selama selang

waktu tertentu.


∆[P] [P] −[P]
− = = ℎ
∆t ℎ −



CONTOH SOAL 1




∘
Pada suhu 35 C, senyawa PQ terurai menjadi P dan Q. Konsentrasi PQ
mula-mula 0,50 mol/L, dan setelah 20 detik tersisa 0,20 mol/L.

Tentukan laju reaksi rata-rata selama 20 detik pertama!


Jawab:

Persamaan reaksi:

PQ → P + Q


∆ PQ 0,20 − 0,50 −0, 30
− = − = − = − = 1,5
∆t 20 20



9

CONTOH SOAL 2


Perhatikan persamaan reaksi berikut:
( ) + 3 ( ) → ( ) + 2 ( )


a) dalam 20 detik pertama reaksi, konsentrasi B turun dari 0.100 M

menjadi 0.0357 M. Berapa laju rata-rata reaksi dalam 20 detik pertama
reaksi?; b) prediksikan perubahan konsentrasi D selama 20 s pertama


reaksi


a) ANALISIS

Informasi Waktu, t= 20 s

yang [ ] = 0.100 M; [B] setelah 20 s = 0.0357 M. Laju
0
diberikan 1 ∆[B]
reaksi B = −
CONTOH SOAL 2 3 ∆

Diminta Laju reaksi rata-rata

Penyelesaian
1 ∆[B]
= −
3 ∆

= − [B] ℎ 20 −[B] 0
3 (20)


0.0357 M − (0.100 M)
= −
3 (20 s)

−3
= 1.07 10 M/s



10

CONTOH SOAL 2





b) ANALISIS


Informasi Waktu, t= 20 s
yang 1 ∆[D]
−3
Laju reaksi D = ; = 1.07 10 M/s
diberikan 2 ∆




Diminta Konsentrasi D setelah 20 s pertama reaksi (∆[D])

Penyelesaian 1 ∆[D]
=
2 ∆

CONTOH SOAL 2 ∆ D = v x 2∆


M
∆ D = 1.07 10 −3 2 (20 )
s

∆ D = 0.0428 M




Sumber: (Masterton and Hurley, 2015)

















11

LATIHAN UJI NYALI


Br (aq) + HCOOH (aq) → 2Br (aq) + 2H (aq) + CO (g)
+
-
2 2









waktu
waktu

Gambar 1.4 Menurunnya konsentrasi bromin seiring dengan waktu,
terlihat dengan memudarnya warna (dari kiri ke kanan) (Chang, 2005)


Tabel 1.1 Data laju reaksi Br
2
CONTOH SOAL s) [Br ] (M)
Time (
2
0.0 0.0120

50.0 0.0101

100.0 0.00846


150.0 0.00710
200.0 0.00596


250.0 0.00500
300.0 0.00420


350.0 0.00353
400.0 0.00296





12

LATIHAN UJI NYALI



Hitunglah laju rata-rata pada:

a) 200 s pertama


Penyelesaian:

a) 200 s pertama


∆[Br ]
− = − 2
∆t


[Br ] −[Br ]
− = − 2 ℎ 2
ℎ −

(0.00596) − (0.0120 )
CONTOH SOAL
− = −
200 − 0


−6.04 10 −3
− = − = 3.02 x 10 −5 M/s
200




MARI UJI NYALI
















13

B. HUKUM LAJU


Salah satu cara untuk mengkaji pengaruh konsentrasi reaktan


terhadap laju reaksi adalah dengan menentukan bagaimana laju awal
bergantung pada konsentrasi awal.


Tabel 1.2 Data laju reaksi antara F dan ClO
2
2
Perc. ke- [F ] (M) [ClO ] Laju Awal (M/s)
2
2
(M)

−3
1 0.10 0.010 1.2 10

−3
2 0.10 0.040 4.8 10

−3
3
0.20
CONTOH SOAL 0.010 2.4 10

Tabel 1.2 menunjukkan tiga pengukuran laju untuk reaksi


F 2(g) + 2ClO 2(g) → 2FClO 2(g)


Dengan melihat percobaan 1 dan 3 pada tabel, kita dapat mengetahui

bahwa jika kita melipatduakan [F ] sementara [ClO ] dijaga tetap,
2
2
maka laju menjadi dua kali lipat. Jadi, laju berbanding lurus dengan

[F ]. Demikian pula, data percobaan 1 dan 2 menunjukkan bahwa bila
2
kita melipatempatkan [ ClO ] pada [ F ] yang tetap, maka laju
2
2
meningkat sebanyak empat kali lipat, sehingga laju juga berbanding




14

lurus dengan [ClO ]. Kita dapat meringkas pengamatan ini dengan

2
menuliskan

∝ [F ] [ClO ]
2
2
= [F ] [ClO ]
2 2

Suku k menunjukkan konstanta laju, yaitu konstanta kesebandingan
antara laju reaksi dan konsentrasi reaktan. Persamaan ini disebut

hukum laju, yaitu persamaan yang menghubungkan laju reaksi

dengan konstanta laju dan konsentrasi reaktan. Berdasarkan

konsentrasi reaktan dan laju awal, kita dapat menghitung konstanta

laju dengan persamaan berikut:



=
[F ] [ClO ]
2
2
−3
CONTOH SOAL 1.2 10 M/s
=
0.10 (0.010 )


= 1.2 −1 −1

Misalkan suatu reaksi memenuhi persamaan reaksi berikut:

A + B → C + D

Persamaan laju reaksi (hukum laju reaksi) dinyatakan sebagai

berikut:


= [A] [B]










15

Keterangan:


= laju reaksi


= tetapan lau reaksi
[A] = konsentrasi reaktan A


[B] = konsentrasi reaktan B

= orde reaksi terhadap reaktan A

= orde reaksi terhadap reaktan B



Harga tetapan laju reaksi (k) bergantung pada suhu reaksi. Jika

suhu reaksi berubah, maka harga k juga akan berubah. Jadi, setiap


reaksi memiliki harga k tertentu pada suhu tertentu. Reaksi yang

berlangsung cepat memiliki harga k yang besar. Sebaliknya, reaksi
CONTOH SOAL
yang berlangsung lambat memiliki harga k yang kecil.

Jika kalian tinjau kembali persamaan laju reaksi tersebut, maka

dapat diketahui bahwa laju suatu reaksi berbanding lurus dengan

konsntrasi masing-masing reaktan yang diberi pangkat tertentu.

Pangkat konsentrasi reaktan inilah yang disebut sebagai orde reaksi.


Orde reaksi keseluruhan merupakan jumlah total dari orde reaksi

semua reaktan, di mana dalam persamaan ini adalah jumlah m dan n.











16

C. ORDE REAKSI



Orde reaksi memberikan gambaran mengenai besarnya pengaruh

konsentrasi reaktan pada laju reaksi kimia. Perlu diingat bahwa orde
reaksi selalu ditentukan oleh konsentrasi reaktan, bukan oleh


konsentrasi produk. Orde reaksi tidak dapat ditentukan dari koefisien
reaktan melainkan harus ditentukan melalui percobaan (Suwardi et al ,


2009). Salah satu cara untuk menemukan orde reaksi adalah dengan

mengukur laju awal (yaitu, laju pada t=0) sebagai fungsi dari

konsentrasi reaktan. Anggaplah, misalnya kita membuat dua campuran

reaksi dengan konsentrasi reaktan A yang berbeda. Sekarang, kita

mengukur laju pada awal reaksi, sebelum konsentrasi A menurun

SOAL Ini memberikan dua laju yang berbeda (laju 1, laju 2) sesuai
drastis.
dengan dua konsentrasi awal yang berbeda dari A, [A] dan [A] . Laju
1
2
reaksinya dapat ditulis

= [A] 2 ; = [A] 1
1
2
Kemudian membagi laju kedua dengan pertama, sehingga dapat

ditulis:



2 [A] 2 [A] 2
1 = [A] 1 = [A] 1







17

MENGHITUNG ORDE REAKSI



Asetaldehid, CH CHO terjadi secara alami pada daun ek dan tembakau,
3
dan juga terdapat pada knalpot mobil dan diesel. Laju awal


dekomposisi asetaldehida pada suhu 600℃.
CH CHO ( ) + CH 4( ) + CO ( )
3
Didapatkan data percobaan sebagai berikut:

[CH CHO] 0.20 M 0.30 M 0.40 M 0.50 M
3

v (M/s) 0.34 0.76 1.4 2.1


Tentukan orde reaksi dan tuliskan persamaannya


Misal, = [CH CHO]
3
SOAL

ANALISIS


Informasi yang diberikan Data percobaan dengan

konsentrasi dan laju reaksi

diminta Orde reaksi













18

STRATEGI
1. Pilih dua konsentrasi dan laju yang sesuai


2. Hitung perbandingan laju reaksi
3. Hitung perbandingan konsentrasi

4. Substitusi ke persamaan berikut untuk mendapatkan orde


reaksi, m:

2 [A] 2 [A] 2
= =
1 [A] 1 [A] 1




PENYELESAIAN


1. Pilih data percobaan [CH CHO] = 0.20 M; [CH CHO] =
3
3
1
2
ke-1 dan 2 M M
0.30 M; = 0.34 ; = 0.76
2
1
SOAL s s

2. Perbandingan laju 2 0.76

1 = 0.34 = 2.2


3. Perbandingan
[CH CHO] 0.30
3
konsentrasi 2 = = 1.5
[CH CHO] 1 0.20
3










19

PENYELESAIAN
4. Orde reaksi,

2 = [CH CHO] 2 → 2.2 = 1.5 → = 2
3
m 1 [CH CHO] 1
3
Reaksi termasuk orde dua


Persamaan Laju Reaksinya, adalah

2
= [CH CHO]
3








ORDE REAKSI LEBIH DARI SATU REAKTAN






Reaksi kimia dapat melibatkan lebih dari satu reaktan, misanya

SOAL
reaksi antara dua molekul A dan B:

A + B →

Bentuk umum laju reaksinya yaitu:



= [A] [B]
Dalam persamaan reaksi tersebut, m sebagai orde reaksi terhadap A.

Demikian pula, n sebagai orde reaksi terhadap B. Orde keseluruhan

reaksi adalah jumlah eksponen, m+n. Jika m=1, n=2, maka reaksi


orde pertama pada A dan reaksi orde dua pada B, orde keseluruhan

reaksi di atas yaitu orde tiga.




20

Ketika kita mengamati suatu reaksi kimia yang terdapat lebih dari satu


reaktan, orde dapat ditentukan dengan mempertahankan konsentras

awal satu reaktan konstan sementara reaktan lainnya divariasikan,
Orde reaksi dapat diperoleh dari reaktan dengan konsentrasi yang


bervariasi. Misalkan kita menjalanka dua eksperimen berbeda di mana
konsentrasi awal A berbeda, [A] , [A] tetapi konsentrasi B
1
2
dipertahankan konstan.





= [A] x [B] ; = [A] x [B]
2
1
Kemudian membandingkan persamaan kedua dengan pertama
2 [A] 2 x [B] [A] 2
=

=
ORDE REAKSI LEBIH DARI SATU REAKTAN

[A]

x [B]

[A]
1
1
1


CONTOH SOAL
SOAL


Reaksi antara t-butilbromida dan basa:

(CH ) CBr (aq) + OH − (aq) → (CH ) COH (aq) + Br − (aq)
3 3
3 3



Dilakukan serangkaian percobaan dengan hasil sebagai

berikut:







21

Perc. 1 Perc.2 Perc.3 Perc.4 Perc.5


[(CH ) CBr] 0.50 1.0 1.5 1.0 1.0
3 3
[OH ] 0.050 0.050 0.050 0.10 0.20
−

(M/s) 0.0050 0.010 0.015 0.010 0.010




−
Tentukan orde reaksi terhadap (CH ) CBr dan OH dan
3 3
persamaan laju reaksinya
ANALISIS


Informasi yang Data percobaan

diberikan
ORDE REAKSI LEBIH DARI SATU REAKTAN
diminta Orde reaksi (CH ) CBr dan OH
−
3 3
CONTOH SOAL
STRATEGI
SOAL

Orde m

−
1. Pilih dua percobaaan dengan konsentrasi OH yang konstan
(tetap)

2. Tentukan perbandingan laju dan konsentrasi (CH ) CBr
3 3

3. Substitusikan ke persamaan laju:


[(CH ) CBr ]
3 3
= (CH ) CBr
3 3







22

STRATEGI


Orde n
1. Pilih dua percobaaan dengan konsentrasi (CH ) CBr yang
3 3
konstan (tetap)


−
2. Tentukan perbandingan laju dan konsentrasi OH
3. Substitusikan ke persamaan laju:

−
= [OH ]
OH −




ORDE REAKSI LEBIH DARI SATU REAKTAN
PENYELESAIAN

Orde m
CONTOH SOAL
1. Percobaan Data percobaan 1 dan 3
SOAL Perbandingan Perbandingan laju

2.
laju dan 3 0.015

kosentrasi 1 = 0.0050 = 3


(CH ) CBr yang Perbandingan konsentrasi(CH ) CBr
3 3
3 3
tetap
[(CH ) CBr] 3 1.5
3 3
[(CH ) CBr] 1 = 0.50 = 3
3 3
3. m 3 = 3 → = 1










23

PENYELESAIAN


Orde n

1. Percobaan Data percobaan 4 dan 5

2. Perbandingan Perbandingan laju

laju dan 0.010
kosentrasi OH 5 = 0.010 = 1
−
4
−
yang tetap Perbandingan konsentrasi OH
[OH ] 0.20
−
3. n − 5 = = 2
[OH ] 4 0.10

1 = 2 → = 0
ORDE REAKSI LEBIH DARI SATU REAKTAN
Orde Reaksi Reaksi orde 1 terhadap (CH ) CBr , reaksi
3 3
CONTOH SOAL −
orde nol terhadap [OH ]

SOAL


− 0
Persamaan Laju = (CH ) CBr x [OH ]
1
3 3
Reaksi = (CH ) CBr
3 3





















24

Orde Nol



COReaksi orde nol adalah reaksi yang lajunya tidak bergantung pada

konsentrasi reaktan. Ini karena setiap kuantitas bukan nol, apabila
dipangkatkan nol termasuk [A] sama dengan 1.

0
[A] → = [A] =

Dengan kata lain, laju reaksi orde nol tidak bergantung pada

konsentrasi. Reaksi orde nol relatif jarang terjadi, biasanya terjadi

pada permukaan padat. Laju reaksi orde nol tidak bergantung pada

konsentrasi dalam fase gas. Contoh khas adalah dekomposisi termal

hidrogen iodida pada emas. Reaksi orde nol adalah reaksi yang lajunya

tidak bergantung pada konsentrasi reaktan.


Au 1 1
HI ( ) → H 2( ) + I 2( )
2
2
Ketika permukaan emas sepenuhnya ditutupi dengan molekul HI,

peningkatan konsentrasi HI tidak berpengaruh pada laju reaksi

(Masterton and Hurley, 2015).





SOAL








25

.


Orde Satu



Reaksi orde satu adalah reaksi yang lajunya bergantung pada

konsentrasi reaktan dipangkatkan dengan satu. Reaksi orde satu
menunjukkan hubungan laju reaksi berbanding lurus dengan


2 5
konsentrasi pereaksi. Reaksi penguraian N O
2N O → 4NO 2(g) + O 2(g)
2 5(g)
= ⦍N O ⦎
1
2 5
Persamaan laju reaksi orde satu dalam bentuk umum adalah:


= ⦍A⦎

Satuan konstanta laju (k) pada orde satu adalah:


CONTOH SOAL =
A

/ 1
= = = −1
























26

.


Cara Mendapatkan Satuan Konstanta

Laju (k) pada Orde Satu



Lajunya ialah


= − ∆⦍ ⦎
∆
Dari hukum laju, kita dapat mengetahui bahwa

= ⦍ ⦎


∆
− = ⦍ ⦎
∆
Kita dapat menentukan satuan dari konstanta laju (k) orde pertama


dengan transposisi:
CONTOH SOAL

∆ 1
= −
∆

Karena satuan untuk ∆ dan adalah M dan satuan untuk ∆


adalah detik, maka satuan untuk k ialah


= 1 = 1 = −1 atau −1

Note: Tanda minus tidak masuk dalam perhitungan satuan

(Chang, 2005)









27

.


Orde Dua



Reaksi orde dua adalah reaksi yang lajunya bergantung pada

konsentrasi salah satu reaktan dipangkatkan dua atau pada
konsentrasi dua reaktan berbeda yang masing-masingnya


dipangkatkan satu. Reaksi Orde dua menunjukkan hubungan laju
reaksi kuadrat dengan konsentrasi pereaksi, yakni jika konsentrasi

2
pereaksi dinaikkan x kali, maka reaksi akan bertambah x kali. Jenis
yang paling sederhana melibatkan hanya satu molekul reaktan:


→

dengan laju

2
= [A]
CONTOH SOAL
Satuan k pada orde dua adalah:



=
2

/
= = −1 −1

.














28

.


CONTOH SOAL UJI NYALI



Hasil percobaan terhadap reaksi


2 NO + Br → 2 NOBr
2 (g)
(g)
(g)
menghasilkan data sebagai berikut:

Percobaan Konsentrasi (mol/L) Laju pembentukan
ke- NO Br NOBr (mol/L.s)
2
1 0,10 0,10 12
2 0,10 0,20 24

3 0,10 0,30 36
4 0,20 0,10 48

5 0,30 0,10 108

CONTOH SOAL
Tentukan persamaan laju reaksinya!

JAWABAN



 Bentuk umum hukum laju reaksi, = ⦍ ⦎
2
 Mencari nilai x dapat ditentukan melalui perbandingan hukum
laju pada konsentrasi Br yang sama konsentrasi NO yang berbeda
,
2
(Data ke-4 dan 5).

 Perbandingan



5 = ⦍ ⦎
2
4 ⦍ ⦎

2




29

.


CONTOH SOAL UJI NYALI



 Perbandingan


5 ⦍ ⦎
2
4 = ⦍ ⦎

2

108 = 0,30 ⦍0,10⦎

48 0,20 ⦍0,10 ⦎

9 = 0,30
4 0,20
9 = 3

4 2

x=2 = 2
 Mencari nilai y dapat ditentukan melalui perbandingan hukum
laju pada percobaan yang konsentrasi NO sama, namun

konsentrasi Br berbeda. (Data Ke-1 dan 2)
2
CONTOH SOAL
 Perbandingan

2 = ⦍ ⦎
2

1 ⦍ ⦎
2
24 0,10 0,20

12 = 0,10 ⦍0,10 ⦎

0,20
2 =
0,10

2 = 2
= 1

1
2
 Maka hukum lajunya menjadi, = ⦍ ⦎
2







30

.


CONTOH SOAL UJI NYALI




















x=2





CONTOH SOAL
https://bit.ly/UjiNyali_SoalOrde






























31

Gambar 2.1 Orientasi tumbukan tidak tepat


Sumber: dokumen pribadi

Indikator Pencapaian Kompetensi


1. Peserta didik dapat menjelaskan teori tumbukan

2. Peserta didik dapat menganalisis terjadinya tumbukan

efektif dan tidak efektif




KATA KUNCI




 Tumbukan Tidak Efektif
 Teori Tumbukan

 Tumbukan Efektif  Energi Aktivasi



32

.


D. TEORI TUMBUKAN


Perhatikan gambar berikut!


















Gambar 2.2 Tumbukan bola biliar, Sumber: https://atjehwatch.com



Permainan billiard menunjukkan peristiwa tumbukan dalam
CONTOH SOAL

konsep fisika. Tumbukan atau lentingan sama halnya dengan

pantulan. Hal tersebut dikarenakan sebuah benda yang bergerak

mengenai benda lain yang diam maupun bergerak. Masing-masing

hasil dari tumbukan memiliki karakter yang berbeda, ada yang

sempurna dan tidak sempurna. Sama halnya dalam kimia, suatu

partikel dapat bertumbukan dengan partikel lain yang nantinya

dapat menghasilkan reaksi kimia ataupun tidak. Untuk lebih


memahami terkait dengan teori tumbukan, maka perlu kita simak

penjelasan berikut




33

.


D. TEORI TUMBUKAN



























CONTOH SOAL
































34

. Menurut Teori tumbukan, suatu zat dapat bereaksi dengan zat lain


rde Dua
apabila partikel-partikel pereaksi sering bertumbukan. Reaksi kimia

terjadi apabila ada tumbukan efektif antar-partikel yang bereaksi.
Tumbukan terjadi jika dua molekul atau lebih permukaannya saling


bersentuhan pada satu titik. Terjadinya tumbukan disebabkan setiap
partikel dalam suatu zat memiliki energi kinetik, sehingga partikel-

partikel tersebut selalu bergerak dengan arah tidak teratur. Gerakan ini

memungkinkan terjadinya tumbukan antar-partikel tersebut yang

menyebabkan terjadinya reaksi kimia. Tumbukan antara pereaksi ada

yang menghasilkan reaksi dan tidak, sebagai contoh amati gambar

reaksi antara hidrogen dan iodium berikut:




CONTOH SOAL












Tumbukan dengan energi Molekul terpisah kembali.

yang tidak cukup
Tumbukan tidak berhasil.
Tumbukan dengan energi yang tidak cukup
Gambar 2.3 Tumbukan Hidrogen dan Iodium yang Tidak Menghasilkan
Reaksi






35

.


rde Dua











Tumbukan dengan energi
yang cukup. Ikatan-ikatan Molekul HI terbentuk.
akan putus dan terbentuk Tumbukan berhasil

ikatan baru

Gambar 2.4 Tumbukan Hidrogen dan Iodium yang Menghasilkan
Reaksi


CONTOH SOAL
Suatu partikel akan saling bertumbukan menghasilkan reaksi kimia


apabila memenuhi syarat sebagai berikut:




TUMBUKAN EFEKTIF


Tumbukan efektif merupakan tumbukan yang dapat menghasilkan

reaksi kimia. Syarat terjadinya tumbukan efektif adalah orientasi

tumbukan molekul harus tepat dan energi kinetik yang cukup besar.


Orientasi merupakan arah atau posisi antar-molekul yang





36

.

bertumbukan dan energi hasil tumbukan harus mencapai energi
rde Dua
aktivasi.



1. ORIENTASI MOLEKUL




Molekul pereaksi dalam wadah selalu bergerak ke segala arah, dan

kemungkinan besar bertumbukan satu sama lain, baik dengan molekul

yang sama maupun berbeda. Tumbukan itu dapat memutuskan ikatan

dalam molekul pereaksi dan kemudian membentuk ikatan baru yang

menghasilkan molekul hasil reaksi. Akan tetapi, tidak semua

tumbukan menghasilkan molekul hasil reaksi.


Perhatikan gambar berikut!
CONTOH SOAL












Orientasi tumbukan tidak tepat












37

.


rde Dua



2, ENERGI KINETIK YANG CUKUP














Orientasi tumbukan tepat

Gambar 2.5 Tumbukan tidak efektif (atas), Tumbukan efektif (bawah)
CONTOH SOAL
Sumber gambar: gambar pribadi


Tumbukan yang efektif terjadi bila spesi-spesi yang bereaksi

memiliki arah orientasi yang tepat. Molekul yang bereaksi haruslah

memiliki arah orientasi yang tepat. Jika arah orientasi molekul yang

bertumbukan tepat, maka akan terbentuk kompleks teraktivasi dan

dengan segera akan menjadi molekul hasil reaksi. Sedangkan jika arah


orientasi molekul yang bertumbukan tidak tepat, maka tidak akan

terbentuk kompleks teraktivasi dan produk, melainkan tetap menjadi

molekul pereaksi (Hamid, 2019).





38

. Pada proses tumbukan, partikel-partikel saling mendekat dan
rde Dua
terjadi gaya tolak-menolak antar-elektron terluar masing-masing

partikel. Gaya tolak menolak ini dapat diatasi apabila partikel
memiliki energi kinetik yang cukup sehingga dapat terjadi


tumbukan efektif. Energi tumbukan pereaksi harus dapat membuat
awan elektron kedua atom yang bertumbukan saling tumpang tindih

sehingga akan terbentuk ikatan baru. Energi tumbukan yang cukup

maka orbital akan saling tumpang tindih lalu bergabung sehingga

kedua atom yang bertumbukan akan tarik menarik. Energi kinetik

telah berubah menjadi energi potensial (gaya tarik menarik).

Besarnya energi minimum yang harus dimiliki oleh molekul pereaksi

agar tumbukan antar-molekul menghasilkan zat hasil reaksi disebut


energi aktivasi (Ea).
CONTOH SOAL

ENERGI AKTIVASI



Energi aktivasi (Ea) adalah energi minimum yang

harus dimiliki oleh suatu reaktan untuk dapat

bereaksi (Purba et al., 2012). Jadi, jika energi

aktivasi terlampaui, reaksi dapat berlangsung.


Sebaliknya, jika energi aktivasi tidak terlampaui,

reaksi kimia tidak akan berlangsung.





39

.


rde Dua ANALOGI ENERGI

AKTIVASI





















Gambar 2.6 Analogi energi aktivasi


CONTOH SOAL


Seseorang mengendarai mobil dari titik A menuju

titik B dengan menaiki bukit untuk mencapai

tujuan. Mobil tersebut harus mempunyai energi


kinetik yang tinggi agar dapat melewati bukit. Bukit

inilah yang dimaksudkan dengan energi aktivasi

(Ea).












40