Laju Reaksi
Modul KIMIA SMA/MA Kelas XI Semester 1
Konsultan Ahli:
Asy’ari, M.Pd.
Validator:
Fajar Imawan, S.Pd.
Intan Kusumaningtyas
MAN BULUNGAN
2021
ii
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Alloh SWT
Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas
karunia dan berkahNya, kami dapat menyusun bahan
ajar modul untuk SMA/MA, mata pelajaran Kimia pada
materi Laju Reaksi. Materi ini dipilih, karena masih
dianggap abstrak oleh siswa dan banya contoh yang
dapat ditemui langsung dalam kehidupan siswa
sehari-hari. Dengan modul ini, diharapkan siswa dapat
belajar kimia secara mandiri, dimanapun dan
kapanpun.
Modul ini merupakan modul berbasis inkuiri
terbimbing, maksudnya selain berisi uraian materi dan
latihan soal, juga mengarahkan siswa untuk mencoba
menyelidiki dan melakukan penelitian sehingga
diharapkan siswa dapat menemukan suatu konsep
secara mandiri. Guru berperan sebagai fasilitator dan
pembimbing siswa. Lembar kegiatan akan menggiring
siswa untuk melakukan penyelidikan baik secara
individu maupun kelompok, baik dirumah ataupun di
sekolah. Kegiatan-kegiatan dalam modul ini akan
iii
mengajak siswa untuk dapat merumuskan masalah,
menyusun hipotesis, mengumpulkan data, dan analisis
data sehingga siswa dapat menarik kesimpulan.
Selain berisi uraian materi dengan bahasa
yang ringan, dilengkapi gambar yang menarik, modul
ini juga disisipi dengan lembar kegiatan yang
mengarahkan siswa untuk melakukan percobaan
sederhana laju reaksi. Diharapkan siswa akan senang
membaca sehingga mempermudah memahami materi.
Percobaan-percobaan yang ditampilkan sengaja
dipilih menggunakan alat dan bahan yang mudah
dijumpai dalam kehidupan sehari-hari sehingga tidak
menyulitkan siswa.
Demikian semoga modul ini dapat bermanfaat
bagi kita semua, khususnya siswa MAN BULUNGAN
Kelas XI dan para pakar yang mengembangkan modul
pembelajaran Kimia untuk SMK.
Bulungan, Oktober 2021
Penyusun
iv
Isi Modul
ILUSTRASI PENGANTAR
GAMBAR MATERI
Gambar- Bagian ini
gambar yang merupakan
menarik awal
diharapkan kegiatan
belajar, berisi
dapat Kompetensi
merangsang Dasar, dan
motivasi siswa Indikator
pencapaian
untuk belajar.
mempelajari
lebih lanjut. URAIAN MATERI
Merupakan
uraian materi
berdasar teori
yang sudah
ada, untuk
memperdalam
pemahaman
setelah
melakukan
langkah-
langkah inkuiri.
v
CONTOH SOAL
Bagian ini berisi soal disertai
pembahasan untuk
mengasah kemampuan
siswa menerapkan konsep
yang telah dipelajari dalam
permasalahan.
UMPAN BALIK
Bagian ini
merupakan
petunjuk untuk
melakukan
tindak lanjut
setelah
menyelesaikan
Latihan Soal.
vi
RANGKUMAN
Bagian ini
berisi
resume
penting dari
materi yang
telah
dipelajari
dalam
kegiatan
belajar
vii
JENDELA
INFORMASI
Bagian ini
berisi jendela
informasi
pemanfaatan
aplikasi laju
reaksi dalam
kehidupan
maupun
industri.
LATIHAN SOAL
Bagian ini
merupakan latihan
soal yang harus
dikerjakan siswa
setelah semua
kegiatan belajar
dilaksanakan.
viii
Daftar Isi
Halaman Sampul ..........................................................................i
Halaman Francis .........................................................................ii
Kata Pengantar ......................................................................... iii
Isi Modul ..................................................................................... v
Daftar Isi .................................................................................... ix
Peta Kedudukan Modul.............................................................. xi
Peta Konsep Laju Reaksi ......................................................... xii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................ 1
A. Deskripsi ........................................................................ 1
B. Prasyarat ....................................................................... 3
C. Petunjuk Penggunaan Modul ......................................... 4
D. Tujuan Akhir ................................................................... 5
BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN ....................................... 6
A. Rencana Belajar ............................................................ 6
B. Kegiatan Belajar 1 ......................................................... 8
1. Pengertian Laju Reaksi ........................................... 9
2. Tetapan Laju Reaksi ............................................. 13
3. Hukum Laju Reaksi ............................................... 13
ix
4. Penentuan Orde dan Tetapan Laju Reaksi .......... 15
5. Penentuan Orde dengan Melihat Grafik ................ 23
Latihan Soal 1 ........................................................ 30
Umpan Balik .......................................................... 31
Rangkuman ........................................................... 32
C. Kegiatan Belajar 2 ....................................................... 33
1. Konsentrasi ............................................................ 34
2. Luas Permukaan Sentuh ....................................... 35
3. Suhu ...................................................................... 36
4. Katalis .................................................................... 38
Percobaan 2.1 ........................................................ 42
Jendela Informasi .................................................. 49
Latihan Soal 2 ........................................................ 52
Umpan Balik ........................................................... 54
Rangkuman ........................................................... 55
BAB III PENUTUP .................................................................. 56
DAFTAR PUSTAKA ................................................................ 57
GLOSSARIUM ......................................................................... 58
KUNCI JAWABAN ................................................................... 65
x
x
xi
xii
Modul ini merupakan modul kimia berbasis Inkuiri
Terbimbing. Langkah-langkah penyusunan materi
disesuaikan dengan sintaks pembelajaran Inkuiri
Terbimbing dengan urutan kegiatan:
No Sintaks Lambang Kegiatan
1. Perumusan Disajikan
Masalah permasalahan dalam
bentuk kalimat tanya
2. Merumuskan Diberikan kolom untuk
Hipotesis menebak jawaban dari
permasalahan.
Kegiatan
mengumpulkan data
untuk menguji
hipotesis
3. Mengumpulkan
Data
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 1
No Sintaks Lambang Kegiatan
4. Menguji Hipotesis Proses menentukan
jawaban.
5. Merumuskan Presentasi berdasar
Kesimpulan hasil pengujian
hipotesis.
Modul ini membahas tentang:
1. Laju Reaksi dan Tetapan Laju Reaksi
a. Definisi Laju Reaksi
b. Tetapan Laju Reaksi
c. Hukum Laju Reaksi
d. Reaktan dan Laju Reaksi
e. Penentuan Orde Reaksi dengan melihat
bentuk grafik Laju Reaksi terhadap
Konsentrasi
2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
a. Konsentrasi
b. Suhu
c. Katalisator
d. Luas Permukaan
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 2
Setelah mempelajari modul ini, kompetensi
yang diharapkan adalah siswa dapat:
1. Mendefinisikan laju reaksi.
2. Mendeskripsikan pengertian tetapan laju reaksi.
3. Mendeskripsikan hukum laju reaksi.
4. Menjelaskan penentuan orde dan tetapan laju
reaksi.
5. Menunjukkan orde reaksi dengan melihat
bentuk grafik laju reaksi terhadap konsentrasi.
6. Menunjukkan faktor-faktor yang mempengaruhi
laju reaksi.
7. Menjelaskan pengaruh berbagai faktor, di
antaranya perubahan konsentrasi, katalis, luas
permukaan, dan temperatur terhadap laju
reaksi
Kemampuan awal yang diperlukan untuk
mempelajari modul ini adalah siswa telah
memahami materi tentang Persamaan Reaksi dan
Konsep Mol di kelas X.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 3
1. Petunjuk bagi siswa:
a. Buat rencana belajar menggunakan format seperti
Tabel 1.
b. Baca modul secara berurutan mulai dari kata
pengantar sampai glosarium dan pahami isinya.
c. Lakukan semua kegiatan yang terdapat dalam modul
dengan bersungguh-sungguh.
d. Setelah mengerjakan Latihan Soal, cocokkan
pekerjaan Anda dengan kunci jawaban yang tersedia
kemudian lihat hasilnya pada Umpan Balik.
2. Petunjuk bagi guru:
a. Membantu siswa dalam melaksanakan kegiatan
belajar.
b. Menyiapkan alat dan bahan sebelum melaksanakan
kegiatan belajar.
c. Membimbing siswa melaksanakan kegiatan belajar.
d. Membimbing siswa dalam memahami konsep baru.
e. Mengorganisasikan kegiatan belajar.
f. Melaksanakan kegiatan penilaian selama proses
pembelajaran.
g. Mencatat pencapaian kemajuan siswa selama proses
pembelajaran.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 4
Tujuan akhir setelah penggunaan modul ini
diharapkan siswa dapat memahami konsep Laju Reaksi
dan dapat meningkatkan keterampilan proses sains
siswa serta dapat menerapkan konsep tersebut dalam
kehidupan sehari-hari.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 5
No Kompetensi Materi
Dasar
1 Menentukan a. Laju Reaksi
Laju Reaksi b. Hukum Laju Reaksi
dan Orde c. Penentuan Orde dan
Reaksi Tetapan Berdasar
Konsentrasi Reaktan dan
Laju Reaksi
d. Orde Reaksi
e. Penentuan Orde dengan
Melihat Bentuk Grafik Laju
Reaksi Terhadap
Konsentrasi
2 Menjelaskan Pengaruh berbagai faktor
faktor-faktor terhadap laju reaksi,
yang antara lain:
mempengaruhi 1) Konsentrasi
Laju Reaksi 2) Luas Permukaan
3) Suhu
4) Katalisator
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 6
Isilah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan
kegiatan 1 dan 2 serta tempat belajar sesuai yang anda
rencanakan. Kemudian tulis materi yang Anda anggap
sulit dalam Tabel 1. Jika terdapat perubahan waktu, beri
alasan kemudian minta tanda tangan kepada guru.
Tabel 1. Rencana Belajar Siswa
Jenis Waktu Perubahan Tempat Materi Tanda
Kegiatan Waktu dan Belajar yang tangan
Alasan dianggap Guru
Sulit
Kegiatan
Belajar 1
Kegiatan
Belajar 2
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 7
Materi :
Laju reaksi
Tetapan laju
reaksi
Hukum laju reaksi
(V= k [X]a[Y]b )
Orde dan
tetapan laju
reaksi
Orde reaksi
dengan melihat
bentuk grafik laju
reaksi terhadap
konsentrasi
Kompetensi Dasar:
Menentukan laju
reaksi dan orde
reaksi
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 8
Kata laju atau kecepatan mempunyai hubungan
dengan selang waktu. Satuan waktu ada yang berupa
detik, menit, jam dan tahun.
Sebagai contoh saat kita melarutkan gula (C12H22O11)
dalam membuat minuman. Siang hari
yang terik, ketika cuaca panas, kita
menginginkan membuat es teh.
Ternyata ada yang berbeda saat kita
membuat es teh dibanding teh panas.
Pengertian laju dalam reaksi sebenarnya sama
dengan laju pada kendaraan yang bergerak.
Bagaimanakah cara menyatakan laju dari suatu
reaksi? Reaksi kimia menyatakan perubahan suatu zat
menjadi zat lain, yaitu perubahan suatu pereaksi menjadi
hasil reaksi. Perubahan ini dinyatakan dalam sebuah
persamaan reaksi. Seiring perubahan waktu, maka
jumlah zat pereaksi akan semakin sedikit, sedangkan
hasil reaksi semakin banyak.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 9
Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan
konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi persatuan waktu.
Atau dapat juga didefinisikan sebagai banyaknya mol
zat per liter (untuk gas atau larutan) yang berubah
menjadi zat lain dalam satu satuan waktu. Satuan
konsentrasi yang digunakan adalah Molaritas (M) atau
mol per liter (mol. L-1). Untuk satuan waktu, biasanya
digunakan mol per detik (dt). Sehingga laju reaksi
mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. dt-1
atau M.dt-1).
Laju reaksi rerata analog dengan kecepatan rerata
mobil. Jika posisi rerata mobil dicatat pada dua waktu
yang berbeda, maka:
− = ℎ
ℎ
= ℎ
ℎ
Dengan cara yang sama, laju reaksi rerata diperoleh
dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan (A)
atau produk (B) dengan interval waktu terjadinya reaksi:
= ℎ
ℎ
Atau dapat dirumuskan:
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 10
= [ ]
Keterangan:
r : laju reaksi
M : konsentrasi
dt : waktu yang diperlukan dalam detik
Jika diketahui suatu persamaan reaksi kimia:
P+Q R+S Produk
Reaktan
Jika digambarkan dalam grafik, laju reaksi reaktan (A)
dan produk (B) seperti tercantum dalam Gambar 2.1.
A
+
-
B waktu
Gambar 2.1: Grafik laju reaksi A dan B, ditunjukkan dengan
berkurang nya molekul A dan bertambahnya molekul B dalam
satuan waktu (Sumber: modul kimia SMA XI)
Sehingga dalam menentukan laju reaksi, berlaku
persamaan berikut:
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 11
a) rA = - [ ] = Laju berkurangnya (ditunjukkan
dengan tanda -) konsentrasi reaktan (A) per
satuan waktu.
b) rB = + [ ] = Laju bertambahnya (ditunjukkan
dengan tanda +) konsentrasi produk (B) per
satuan waktu.
Jadi laju reaksi adalah besarnya perubahan
konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan
waktu. Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi
dengan koefisiennya dalam persamaan yang
seimbang/stoikiometri.
Besarnya tetapan laju reaksi tidak bergantung
pada konsentrasi reaktan, tetapi bergantung pada
temperatur sistem reaksi. Berdasarkan satuan
internasional, konsentrasi dinyatakan dalam mol/m-3
dan waktu dalam detik. Tetapi lebih umumnya
dinyatakan dalam satuan Molar dan waktu dalam
satuan detik. Sehingga dapat disimpulkan pengertian
tetapan laju reaksi (k) adalah suatu bilangan tetap
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 12
yang merupakan angka faktor perkalian terhadap
konsentrasi.
Percobaan penentuan laju reaksi menunjukkan
bahwa laju reaksi akan menurun seiring
bertambahnya waktu. Hal tersebut mengindikasikan
adanya hubungan antara konsentrasi zat yang tersisa
dengan laju reaksi. Dari percobaan-percobaan yang
pernah dilakukan, diketahui bahwa laju reaksi
tergantung pada konsentrasi awal dari zat-zat
pereaksi, pernyataan ini dikenal sebagai hukum laju
reaksi atau persamaan laju reaksi.Akan didapatkan
suatu persamaan umum laju reaksi:
v = k [P]m [Q]n
Keterangan: Note :
[P], [Q] = konsentrasi zat harga m dan n
ditentukan oleh hasil
k = tetapan laju reaksi percobaan
m = orde reaksi P harga k hanya
bergantung pada
suhu dan katalis
n = orde reaksi Q
m+n = orde reaksi total (keseluruhan)
v = laju reaksi dinyatakan dalam M.det-1 atau
mol.L-1.det-1
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 13
Berdasarkan fase (wujud)nya laju reaksi dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu: laju reaksi homogen
dan laju reaksi heterogen. Laju reaksi homogen
adalah reaksi dengan fase reaktan dan produk yang
sejenis. Misalnya: H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g). Sedangkan laju
reaksi heterogen adalah reaksi dengan fase reaktan
dan produk yang berbeda jenis. Misalnya: C(s) + O2(g)
CO2(g).
Orde reaksi merupakan pangkat dari
konsentrasi reaktan dalam persamaan reaksi atau
jumlah semua eksponen (dari konsentrasi dalam
persamaan laju). Atau dengan kata lain orde reaksi
juga menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi
reaktan (pereaksi) terhadap laju reaksi.
Tabel 2.1 menunjukkan hasil percobaan
penentuan laju reaksi antara gas hidrogen dengan
nitrogen monoksida yang dilakukan pada suhu 800oC,
dengan persamaan reaksi:
2H2(g) + 2NO(g) 2H2O(g) + N2(g)
Tabel 2.1 Hasil percobaan penentuan
Persamaan Laju Reaksi antara gas NO dan gas H2
pada 800oC.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 14
Percobaan [NO] [H2] awal Laju awal
ke- awal (mol dm- pembentukan
(mol dm-
1 3) N2 (mol dm-3
2 3) detik-1)
3 0,006 0,001 0,0030
4 0,006 0,002 0,0060
5 0,006 0,003 0,0090
6 0,001 0,006 0,0005
0,002 0,006 0,0020
0,003 0,006 0,0045
1. Berapa orde reaksi NO?
2. Berapa orde reaksi H2?
3. Berapa orde total nya?
4. Bagaimana rumus laju reaksinya?
5. Berapa harga tetapan laju reaksinya
Orde reaksi NO atau m adalah ..........,
sedang orde reaksi H2 atau n adalah .......,
sehingga orde totalnya (m+n) ............ . Dengan
rumus laju reaksi v= k [P]m[Q]n, maka dapat
ditentukan rumus laju reaksinya ..................... . Jika
dimasukkan dalam salah satu percobaan, akan
didapatkan harga tetapan laju reaksinya
sebesar ................................
Untuk membuktikan jawaban Anda, lakukan
kegiatan 1.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 15
Menentukan Orde, Tetapan, Hukum Laju Reaksi
A. Tujuan: Menentukan orde, tetapan dan hukum laju
reaksi
B. Langkah Percobaan:
1. Untuk mencari orde reaksi NO, lakukan langkah
berikut:
a. Perhatikan Tabel 2.1.
b. Dapatkah anda mencari 2 percobaan yang
mempunyai harga konsentrasi H2 sama?
Percobaan berapa dan berapa serta masukkan
konsentrasi masing-masing? Tuliskan dalam
tabel data pengamatan.
c. Jika konsentrasi NO diduakalikan, berapa
harga laju reaksinya? Masukkan dalam tabel
pengamatan.
d. Kelipatan berapakah laju reaksinya dari harga
laju reaksi semula? Masukkan dalam data
pengamatan.
2. Untuk mencari orde reaksi H2, lakukan langkah
berikut:
a. Perhatikan Tabel 2.1.
b. Dapatkah anda mencari percobaan yang
mempunyai harga konsentrasi NO sama?
Percobaan berapa dan berapa serta masukkan
konsentrasi masing-masing? Tuliskan dalam
tabel data pengamatan.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 16
c. Jika konsentrasi H2 diduakalikan, berapa
harga laju reaksinya? Masukkan dalam
tabel pengamatan.
d. Kelipatan berapakah laju reaksinya dari
harga laju reaksi semula? Masukkan dalam
data pengamatan.
3. Untuk mencari orde reaksi total, dapatkah
Anda menjumlahkan faktor kelipatan laju
reaksi [NO] yang sama dan [H2] sama yang
sama? Masukkan hasilnya pada data
pengamatan.
4. Jika faktor kelipatan laju reaksi [NO] sebagai
orde reaksi NO dilambangkan m, dan faktor
kelipatan laju reaksi [H2] sebagai orde reaksi
H2 dilambangkan n, maka dapatkah Anda
membuat persamaan reaksinya? Tuliskan
dalam data pengamatan.
5. Bagaimana hasilnya jika Anda ganti harga v,
[NO], [H2], m dan n dengan mengambil data
dari salah satu percobaan pada Tabel 2.1
tersebut? Masukkan tetapan laju reaksi (k)
yang Anda peroleh pada data pengamatan.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 17
C. Data Pengamatan
1. Mencari orde NO
Percobaan [NO] (M) [H2] (M) Laju
ke (m/detik)
Kelipatan laju reaksi dari semula (m)
2. Mencari orde H2
Percobaan [NO] (M) [H2] (M) Laju
ke (m/detik)
Kelipatan laju reaksi dari semula (n)
3. Total kelipatan laju (m+n)= .............................
4. Hukum laju reaksi=
Teori Pengamatan
Orde Reaksi m ...................
NO n ...................
v=k[NO]m[H2]n v=k[NO]....[H2]....
Orde Reaksi
H2
Hukum laju
reaksi
5. Tetapan Laju Reaksi diambil dari data
18
percobaan no. ......
v = k [NO]m [H2]n
Laju Reaksi dan.k...Or==de Rkeak[s.i..…...….]…..... [.......]...
[……… ]…..[……..]….
………..
k = [……… ]…..[……..]….
k = .................
Berdasarkan tabel data pengamatan dari
kegiatan 3:
1. Berapakah kelipatan laju reaksi dari
percobaan yang mempunyai konsentrasi H2
sama (orde reaksi NO)?
2. Berapakah kelipatan laju reaksi dari
percobaan yang mempunyai konsentrasi NO
sama (orde reaksi H2)?
3. Berapakah jumlah total orde reaksi (kelipatan
laju reaksi) tersebut?
4. Bagaimanakah rumus hukum laju reaksinya?
5. Berapakah harga tetapan laju reaksinya?
Jika faktor kelipatan merupakan orde
reaksi dari NO dan H2, maka dapat
diperoleh kesimpulan:
Pada percobaan ...... dan ..... mempunyai
harga konsentrasi NO sama, ternyata laju
reaksinya naik ..... kali lipat dari semula, sehingga
dapat diperoleh kesimpulan orde reaksi NO adalah
...........
Pada percobaan ...... dan ..... mempunyai harga
konsentrasi H2 sama, ternyata laju reaksinya naik .....
kali lipat dari semula, sehingga dapat diperoleh
kesimpulan orde reaksi NO adalah ...........
Jika dijumlahkan, akan didapat orde reaksi
totalnya seharga ..... 19
Laju Reaksi dan Orde Reaksi
Persamaan laju reaksi dapat ditentukan melalui
percobaan. Tabel 2.1 menunjukkan hasil percobaan
penentuan laju reaksi antara gas hidrogen dengan
nitrogen monoksida yang dilakukan pada suhu 800oC,
dengan persamaan reaksi:
2H2(g) + 2NO(g) 2H2O(g) + N2(g)
Tabel 2.1 Hasil percobaan penentuan Persamaan
Laju Reaksi antara gas NO dan gas H2 pada 800oC.
Percobaan [NO] awal [H2] awal V0
ke- (mol dm-3) (mol dm-3) pembentukan
1 0,006 0,001 N2 (mol dm-3
detik-1)
2 0,006 0,002 0,0030
0,0060
3 0,006 0,003
0,0090
4 0,001 0,006 0,0005
0,0020
5 0,002 0,006 0,0045
6 0,003 0,006
Pada percobaan 1, 2, 3 [NO] dibuat tetap (sebagai
variabel kontrol) untuk mengetahui pengaruh [H2](g)
terhadap laju reaksi (sebagai variabel bebas). Dan
sebaliknya pada percobaan 4, 5, 6 [H2](g) sebagai
variabel kontrol dan [NO] sebagai variabel bebas.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 20
Dengan membandingkan percobaan 4 dan 5,
terlihat bahwa konsentrasi NO diduakalikan maka laju
reaksi menjadi 4 kali lebih cepat, dan dari percobaan
4 dan 6 jika konsentrasi NO ditigakalikan maka laju
reaksinya menjadi 9 kali lebih cepat.
v4 = k [NO]m [H2]n
5 k [NO]m [H2]n
0,0005 = k [0,001]m [0,006]n
0,0020 k [0,002]m [0,006]n
1 = (21 )m
4
m =2
maka v = k [NO]2
Dari percobaan 1 dan 2 dapat diketahui bahwa bila
[H2](g) diduakalikan maka laju reaksinya menjadi dua
kali lebih cepat dan jika [H2](g) ditigakalikan maka laju
reaksinya menjadi tigakali dari laju semula.
v1 = k [NO]m [H2]n
2 k [NO]m [H2]n
0,003 = k [0,006]m [0,001]n
0,006 k [0,006]m [0,002]n
1 = (21 )n
2
n =1
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 21
maka v = k [H2]
Dengan demikian persamaan laju reaksinya: v = k
[NO]2[H2]
Harga k dapat dicari dengan menggunakan
persamaan diatas. Misal mengambil data dari
percobaan 2,
v = k [NO]2[H2]
0,0060 mol dm-3 s-1 = k (0,006 mol.dm-3)2 (0,002 mol.dm-3)
k = (0,006 0,0060 mol dm−3 s−1 dm−3)
mol dm−3)2 (0,002 mol
k = 8,33 x 104 mol-2 dm6 s-1
Jika laju suatuKroenaskesni bterrabsai nLdainrgutluarnus dengan
pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi, V
= k [A], maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi orde
satu. Penguraian N2O5 merupakan suatu contoh reaksi
orde pertama. Oleh karena itu, dalam suatu
persamaan reaksi orde satu, laju reaksi berbanding
lurus dengan pangkat satu konsentrasi suatu reaktan.
Grafik orde satu ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 22
Jika laju reaksi itu berbanding lurus dengan
pangkat dua suatu pereaksi, V = k[A]2, atau berbanding
lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari dua
pereaksi, V = k [A][B], maka reaksi itu disebut reaksi
orde kedua. Pada reaksi yang mempunyai orde reaksi
dua laju reaksi berbanding lurus dengan pangkat dua
suatu reaktan, grafik orde dua ditunjukkan pada
Gambar 2.5.
Atau dapat pula suatu reaksi tak tergantung
pada konsentrasi suatu pereaksi. Jika dalam orde
pertama dalam reaksi A yang tidak menaikkan
konsentrasi B, maka reaksi itu disebut orde nol
terhadap B. Grafik orde dua ditunjukkan pada Gambar
2.6. Ini bisa diungkapkan sebagai: V= k[A][B]0 = k[A].
Orde suatu reaksi tak dapat diperoleh dari koefisien
pereaksi dalam persamaan setaranya.
Gambar 2.4: Grafik Orde Satu 23
Laju Reaksi dan Orde Reaksi
Gambar 2.5. Grafik Orde Dua
Gambar 2.6: Grafik Orde Nol
Menentukan Orde reaksi
a. Jika tahap reaksi dapat diamati, orde adalah
koefisien pada tahap reaksi yang berjalan
lambat.
Contoh: reaksi 4HBr + O2 -> 2H2O + 2Br2
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 24
Berlangsung dalam tahapan sebagai berikut :
1. HBr + O2 HBr2O (lambat)
2. HBr + HBr2O 2HBrO (cepat)
3. 2HBr + 2HBr) 2H2O + 2Br2 (cepat)
Maka orde reaksi ditentukan oleh reaksi (1).
Persamaan laju reaksi, V = [HBr] [O2]. Orde reaksi
total (lihat koefisien reaksi) = 1 + 1 = 2.
b. Jika tahap reaksi tidak bisa diamati, orde reaksi
ditentukan melalui eksperimen, konsentrasi
salah satu zat tetap dan konsentrasi zat lain
berubah.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 25
1. Tabel di bawah ini merupakan data dari reaksi
P + Q →R + S
[P]-awal [Q]-awal Laju
(M) (M) reaksi
(M/s)
AB
2a b V
3a b 4v
a 2b 9v
a 3b v
v
Dari data tersebut, tentukan:
a. orde reaksi P
b. orde reaksi Q
c. orde reaksi total
d. persamaan laju reaksi
Penyelesaian:
a. untuk mencari orde reaksi P pilih data
konsentrasi Q yang sama. (data 1 dan 3).
Perhatikan penentuan orde reaksi P
berdasarkan data 1 dan 3.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 26
V1 k1 P1 X Q1 Y
V3 k3 P3 Q3
, harga k1 = k3 dan Q1 = Q3
sehingga k1 dan Q1 dapat dihilangkan
k3 Q3
(bernilai 1).
v a x
9v 3a
1 = 1 x x=2
9 3
b. untuk mencari orde reaksi Q pilih data
konsentrasi P yang sama. (data 1 dan 4).
Perhatikan penentuan orde reaksi Q
berdasarkan data 1 dan 4.
v1 k1 P1 x Q1 y
v4 k4 P4 Q4
, harga k1 = k4 dan P1 = P4
sehingga k 1 dan P1 dapat dihilangkan
k 4 P4
(bernilai 1).
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 27
v b y
v 2b
1 = [21] y = o
c. x + y =2+0 =2
d. v = k [P]2 [Q]0
= k [P]2 1 v = k [P]2
v
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 28
1. Proses pembuatan asam sulfat (H2SO4) dengan
proses kontak diperoleh data sesuai reaksi
sebagai berikut:
Tahap I : S(g) + O2(g) SO2(g) (cepat)
Tahap II (lambat)
Tahap III : 2SO(g) + O2(g) 2SO2(g) (cepat)
Tentukan:
: 3SO(g) + O2(g) 2SO2(g)
a. Orde reaksi terhadap SO
b. Orde reaksi terhadap O2
c. Orde reaksi total
d. Persamaan laju reaksi
2. Pada penentuan kecepatan reaksi :
A+B→C+D
A awal (M) B awal (M) Kecepatan reaksi (M/s)
0.1 0.20 0.02
0.2 0.20 0.08
0.3 0.20 0.18
0.3 0.40 0.36
0.3 0.60 0.54
Data di atas tentukan:
a. orde reaksi x
b. orde reaksi y
c. orde reaksi total
d. persamaan laju reaksi
e. tetapan laju reaksi
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 29
3. Laju reaksi untuk reaksi: P + Q → R + S
adalah V = k [P] [Q]2. Bila laju reaksi
berlangsung 12 kali lebih cepat dari semula,
maka tentukan perubahan konsentrasi P dan
Q!
4. Persamaan kecepatan reaksi H2 + I2 → 2 HI
adalah V = k [H2][I2]. Jika konsentrasi H2
dinaikkan 2x dan I2 dinaikkan 3x, maka laju
reaksi menjadi?
UMPAN BALIK
Anda yang sudah mendapat skor:
70 ke atas dapat melanjutkan pada
Kegiatan Belajar 2.
60-70 mengulang Latihan Soal 1.
Kurang dari 60 harus mengulang
Kegiatan Belajar 1.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 30
1. Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan
konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi
persatuan waktu
2. Tetapan laju reaksi (k) adalah suatu bilangan
tetap yang merupakan angka faktor
perkalian terhadap konsentrasi.
3. Hukum laju reaksi atau persamaan laju
reaksi dinyatakan sebagai laju reaksi
tergantung pada konsentrasi awal dari zat-
zat pereaksi dinyatakan dalam persamaan v
= k [P]m [Q]n
4. Berdasarkan fasenya laju reaksi dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu: laju reaksi
homogen yaitu reaksi dengan fase reaktan
dan produk yang sejenis dan laju reaksi
heterogen reaksi dengan fase reaktan dan
produk yang berbeda jenis.
5. Orde reaksi merupakan pangkat dari
konsentrasi reaktan dalam persamaan
reaksi
6. Reaksi Orde Pertama adalah reaksi yang
orde totalnya satu.
7. Reaksi Orde Kedua adalah reaksi yang orde
totalnya dua.
8. Reaksi Orde Total adalah jumlah pangkat
semua reaktan dalam reaktan dalam
persamaan laju reaksi.
Laju Reaksi dan Orde Reaksi 31
FAKTOR-FAKTOR
yang MEMPENGARUHI
LAJU REAKSI
MATERI YANG AKAN DIPELAJARI:
Faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi.
Pengaruh perubahan
konsentrasi, katalis, luas
permukaan, dan temperatur
terhadap laju reaksi.
KOMPETENSI DASAR:
Menjelaskan faktor-faktor
yang mempengaruhi laju
reaksi
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 33
Secara Kuomnusmentrkaosnisentrasi pereaksi akan
mempengaruhi lajuLarrueataknsi. Pengaruh konsentrasi
terhadap laju reaksi adalah khas untuk setiap reaksi.
Pada reaksi orde 0 (nol) perubahan konsentrasi pereaksi
tidak berpengaruh terhadap laju reaksi.
Pada reaksi orde 1 (satu) setiap kenaikan
konsentrasi dua kali akan mempercepat laju reaksi
menjadi dua kali lebih cepat, sedangkan untuk reaksi
orde 2 bila konsentrasi dinaikkan menjadi dua kali laju
reaksi menjadi empat kali lebih cepat.
Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi ini
dapat dijelaskan dengan model teori tumbukan. Semakin
tinggi konsentrasi berarti semakin banyak molekul-
molekul dalam setiap satuan luas ruangan, dengan
demikian tumbukan antara partikel semakin sering
terjadi. Semakin banyak tumbukan yang terjadi berarti
kemungkinan untuk menghasilkan tumbukan efektif
semakin besar, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 34
Laju reaksi selain dipengaruhi olehKkoonnsseennttrraassi i Laruta
pelarut juga dipengaruhi oleh kondisi zat terlarut. Dalam
jumlah (massa) yang sama kepingan atau butiran zat
terlarut akan bereaksi lebih lambat daripada serbuk zat
terlarut. Jika terjadi tumbukan berarti terdapat bidang
yang bersentuhan. Jika permukaan bidang sentuh
semakin luas, maka akan sering terjadi tumbukan
sehingga menghasilkan produk yang semakin banyak.
Reaksi terjadi antara molekul-molekul zat pelarut
dalam larutan dengan atom-atom zat terlarut yang
bersentuhan langsung dengan molekul zat pelarut. Pada
kepingan zat terlarut atom-atom zat terlarut yang
bersentuhan langsung dengan zat pelarut lebih sedikit
daripada serbuk zat terlarut, sebab atom-atom serbuk
zat terlarut yang bersentuhan hanya atom zat terlarut
yang ada di permukaan butiran.
Akan tetapi, bila kepingan zat terlarut tersebut
dipecah menjadi butiran-butiran yang lebih kecil, atau
menjadi serbuk, maka atom-atom zat terlarut yang
semula di dalam akan berada di permukaan dan
terdapat lebih banyak atom zat terlarut yang secara
bersamaan bereaksi dengan pelarut. Dengan
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 35
menggunakan teori tumbukan dapat dijelaskan bahwa
semakin luas permukaan zat padat semakin banyak
tempat terjadinya tumbukan antar partikel yang
bereaksi.
Kenaikan suhu pada umumny dapat mempercepat
reaksi, dan sebaliknya penurunan suhu memperlambat
reaksi. Bila kita memasak nasi dengan api besar akan
lebih cepat dibandingkan api kecil. Bila ingin
mengawetkan makanan (misalnya ikan) pasti kita pilih
lemari es, mengapa? Karena penurunan suhu
memperlambat proses pembusukan.
Laju reaksi kimia bertambah dengan naiknya suhu.
Bagaimana hal ini dapat terjadi? Ingat, laju reaksi
ditentukan oleh jumlah tumbukan. Jika suhu dinaikkan,
maka kalor yang diberikan akan menambah energi
kinetik partikel pereaksi. Sehingga pergerakan partikel-
partikel pereaksi makin cepat, makin cepat pergerakan
partikel akan menyebabkan terjadinya tumbukan antar
zat pereaksi makin banyak, sehingga reaksi makin cepat.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 36
Umumnya kenaikan suhu sebesar 1000C
menyebabkan kenaikan laju reaksi sebesar dua sampai
tiga kali. Kenaikan laju reaksi ini dapat dijelaskan dari
gerak molekulnya. Molekul-molekul dalam suatu zat
kimia selalu bergerak-gerak. Oleh karena itu,
kemungkinan terjadi tabrakan antar molekul yang ada.
Tetapi tabrakan itu belum berdampak apa-apa bila
energi yang dimiliki oleh molekul-molekul itu tidak cukup
untuk menghasilkan tabrakan yang efektif. Jadi,
kenaikan suhu akan meng-akibatkan reaksi berlangsung
semakin cepat.
Hal tersebut dapat dijelaskan dengan
menggunakan teori tumbukan, yaitu bila terjadi kenaikan
suhu maka molekul-molekul yang bereaksi akan
bergerak lebih cepat, sehingga energi kinetiknya tinggi.
Oleh karena energi kinetiknya tinggi, maka energi yang
dihasilkan pada tumbukan antarmolekul akan
menghasilkan energi yang besar dan cukup untuk
melangsungkan reaksi. Dengan demikian, semakin tinggi
suhu berarti kemungkinan akan terjadi tumbukan yang
menghasilkan energi yang cukup untuk reaksi juga
semakin banyak, dan berakibat reaksi berlangsung lebih
cepat. Bila pada setiap kenaikan suatu reaksi
berlangsung n kali lebih cepat, maka laju reaksi pada T2
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi 37