E-Modul Laju Reaksi berbasis Green Chemistryy_Neat

PENDIDIKAN KIMIA Kelas

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI 1 XI

UIN WALISONGO SEMARANG _E-MODUL Kimia SMA/MA
Materi Laju Reaksi_

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah
yang tidak terkira sehingga penulis dapat menyelesaikan E-Modul pada materi laju
reaksi berbasis green chemistry. Shalawat seiring salam tak lupa penulis haturkan
kepada junjungan alam, tauladan umat manusia, rahmat bagi alam semesta yaitu
baginda nabi Muhammad SAW yang telah membawa ke zaman yang penuh rahmat ini.
E-Modul ini membahas mengenai materi laju reaksi dan contoh kegiatan
praktikum berbasis green chemistry yang bisa dilakukan peserta didik serta
pengetahuan kepada peserta didik terkait dengan prinsip green chemistry serta latihan
dan contoh soal yang dapat dijadikan evaluasi oleh peserta didik setelah mempelajari E-
Modul. Adapun tujuan penulisan E-Modul adalah untuk memberikan bahan ajar
berbasis elektronik sehingga nantinya mempermudah peserta didik untuk belajar
dimanapun dan kapanpun. Selama penulisan E-Modul, terdapat hambatan yang penulis
alami, namun berkat bantuan, motivasi serta bimbingan dari berbagai pihak, maka E-
Modul ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulis telah menyelesaikan E-Modul ini
sebagai karya terbaik yang dapat penulis persembahkan. Tetapi penulis menyadari
bahwa dalam karya berupa E-Modul ini terdapat kekurangan. Oleh karena itu, saran dan
masukan terkait dengan E-Modul dapat diberikan sebagai bahan perbaikan. Akhir kata
semoga E-Modul berbasis green chemistry pada materi laju reaksi dapat bermanfat bagi
pembaca pada umumnya.

Palembang, Juni 2022

Penulis

_E-MODUL Kimia SMA/MA i
Materi Laju Reaksi_

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR ........................................................................................................................................ i
DAFTAR ISI..................................................................................................................................................... ii
PENDAHULUAN ............................................................................................................................................iii
GREEN CHEMISTRY (GREESTRY) ............................................................................................................ iv
PETA KONSEP..................................................................................................................................................v
KEGIATAN BELAJAR 1 ................................................................................................................................. 1

A. LAJU REAKSI .....................................................................................................................................................2
B. TEORI TUMBUKAN ........................................................................................................................................4

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 1 .............................................................................................................................6

KEGIATAN BELAJAR 2 ................................................................................................................................. 7

Factor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi Berdasarkan Teori Tumbukan ...............................................8

1. Konsentrasi .............................................................................................................................................................8
2. Luas permukaan ....................................................................................................................................................9
3. Suhu .........................................................................................................................................................................11
4. Katalis .....................................................................................................................................................................13

AKTIFITAS ILMIAH.....................................................................................................................................................14

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 2 ..........................................................................................................................20

KEGIATAN BELAJAR 3 ...............................................................................................................................21

A. PERSAMAAN LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI .............................................................................22
B. MAKNA ORDE REAKSI...............................................................................................................................23
C. MENENTUKAN PERSAMAAN LAJU REAKSI......................................................................................24

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 3 ..........................................................................................................................24

RANGKUMAN ...............................................................................................................................................................25

CONTOH SOAL.............................................................................................................................................................26

LATIHAN ........................................................................................................................................................................27

GLOSARIUM...................................................................................................................................................29

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................................................30

RIWAYAT PENULIS.....................................................................................................................................31

_E-MODUL Kimia SMA/MA ii
Materi Laju Reaksi_

PENDAHULUAN

A. Identitas E-MODUL

Nama Mata Pelajaran : Kimia

Kelas/Semester : XI/ 1 (Satu)

B. Petunjuk Penggunaan E-MODUL

Agar pembelajaran berjalan dengan lancar, maka perlu diperhatikan petunjuk

penggunaan E-MODUL ini yaitu sebagai berikut:

1. Petunjuk Penggunaan untuk Guru

Perhatikan alokasi jam pelajaran dibagian awal E-MODUL ini

2. Petunjuk Penggunaan untuk Peserta Didik

Ketika pembelajaran dimulai dikelas, maka :

a. Berdoa sebelum memulai kegiatan pembelajaran

b. Perhatikan indikator dan tujuan pembelajaran yang ada di setiap awal

materi pokok E-MODUL sebelum menggunakan E-MODUL sebagai media

pembelajaran.

c. Pahami suatu materi sampai mengerti lalu kemudian lanjutkan ke materi

berikutnya

d. Lakukan perobaan pada setiap kegiatan pembelajaran yang terdapat pada E-

MODUL ini.

e. Kerjakan soal-soal latihan pada modul ini baik dalam bentuk pilihan ganda

maupun essay.

f. Tanyakan kepada guru jika ada hal-hal yang kurang dipahami dalam E-

MODUL

_E-MODUL Kimia SMA/MA iii
Materi Laju Reaksi_

GREEN CHEMISTRY (GREESTRY)

Green Chemistry adalah suatu falsafah atau konsep yang mendorong desain dari
suatu produk ataupun proses yang mengurangi dan mengeliminir penggunaan dan
penghasilan zat berbahaya. Pada E-Modul materi laju reaksi berbasis green
chemistry ini merupakan modul elektronik yang menerapkan prinsip-prinsip
green chemistry dengan menggunakan pola kegiatan praktikum dengan
menggunakan bahan-bahan yang aman dan tersedia di lingkungan siswa dan
tidak meninmbulkan limbah berbahaya bagi siswa karena menerapkan
prinsip green chemistry berikut:

Mengurangi terjadinya limbah praktikum
Meminimalkan produk limbah yang berlebihan
dalam kegiatan praktikum
Desain bahan praktikum yang digunakan aman
Desain bahan praktikum terbarukan
Peminimalan potensi kecelakaan kerja pada
kegiatan praktikum
Mengurangi penggunaan bahan praktikum kimia
derivatif
Desain praktikum penghemat energi
Penggunaan bahan praktikum yang ramah
lingkungan
Desain bahan praktikum yang dapat diperbarui
Pencegahan terbentuknya limbah berbahaya

_E-MODUL Kimia SMA/MA iv
Materi Laju Reaksi_

PETA KONSEP

LAJU
REAKSI

Meru pakan Mempelajari

Perubahan konsentrasi Persamaan laju reaksi
terhadap waktu

Meliputi Meliputi
Bertambahnya
Berkurangnya Hukum Laju Mekanisme laju
Konsentrasi Reaksi reaksi
hasil reaksi Konsentrasi
pereaksi

Berdasarkan teori tumbukan dipengaruhi oleh

Konsentrasi Luas Suhu Katalis
permukaan
Mempengaruhi Berfungsi
Orde 0
Orde Reaksi Mempercepat laju
Orde 1 reaksi

Orde 2 Dengan menurunkan

Energi Aktivasi

KATA KUNCI

Hukum Laju reaksi, Teori tumbukan, Konsentrasi, Luas Permukaan, Suhu,
Katalis, Orde reaksi, Tetapan laju reaksi, tumbukan efektif

_E-MODUL Kimia SMA/MA v
Materi Laju Reaksi_

KEGIATAN BELAJAR 1

1 E KONSEP LAJU REAKSI DAN TEORI TUMBUKAN

KOMPETENSI DASAR
3.6 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
menggunakan teori tumbukan
4.6 Menyajikan hasil penelusuran informasi-informasi cara-cara
pengaturan dan penyimpanan bahan untuk mencegah perubahan
fisika dan kimia yang terkendali

INDIKATOR
3.6.1 Menjelaskan teori tumbukan dalam reaksi kimia
berdasarkan pengaruh suhu terhadap laju rata-rata
partikel zat dan pengaruh konsentrasi terhadap
frekuensi tumbukan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 1
Materi Laju Reaksi_

Konsep laju reaksi dapat digunakan diberbagai macam bidang. Salah satunya
pengethauan konsep laju reaksi juga bisa digunakan untuk penyimpanan bahan dan alat
dalam laboratorium kimia. Misalnya penyimpanan logam aktif seperti logam natrium
dalam minyak bumi. Hal ini dapat dipelajari lebih lanjut di materi yang akan didapatkan
pada E-Modul ini. Pada pembahasan E-Modul ini akan dibahas pengertian laju reaksi,
faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, dan teori yang dipelajari dari materi laju
reaksi.

A. E LAJU REAKSI

LAJU REAKSI menurut Chang (2005) merupakan materi perhitungan kecepatan yang
menunjukkan persatuan waktu dalam jumlah pereaksi dan hasil reaksi yang
dipengaruhi oleh konsentrasi molar. Sedangkan menurut Keenan (1984) laju reaksi
merupakan tahapan terkait berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi dalam
perhitungan kimia terkait dengan materi produk tertentu.

Suatu proses yang dapat mengubah sistem awal pereaksi menjadi keadaan akhir reaksi
dalam kurun waktu tertentu disebut juga dengan laju reaksi. Reaksi kimia yang terjadi
menyangkut perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk)
yang dinyatakan dengan persamaan reaksi. Maka, laju reaksi dapat dinyatakan sebagai
berkurangnya jumlah pereaksi untuk setiap satuan waktu tertentu atau bertambahnya
jumlah hasil reaksi untuk setiap satun waktu. Secara sistematis dapat ditulis dengan :

∆ [/]
= ± ∆

Keterangan :
v = laju reaksi
∆ [] =Laju reaksi berkurangnya zat A
∆ [] =Laju reaksi berkurangnya zat B
∆t=

_E-MODUL Kimia SMA/MA 2
Materi Laju Reaksi_

Zat pereaksi atau produk reaksi umumnya menggunakan kemolaran. Molaritas
didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan, dengan satuan mol/L.
Oleh sebab itu, diperlukan ukuran untuk menyatakan laju suatu reaksi kimia. Laju reaksi
ini menyatakan besarnya perubahan konsentrasi zat pereaksi atau produk reaksi per
satuan waktu tertentu. Laju reaksi dapat didefinisikan pada persamaan stoikimoetri
berikut:

mA + nB → pC + qD

berdasarkan persamaan tersebut maka laju reaksi dinyatakan dengan berkurangnya
pereaksi A atau B dan bertambahnya produk C atau D dalam waktu tertentu. Sehingga:

 Laju pengurangan B =



 Laju Pertambahan C =



 Laju Pertambahan B =



Contoh Soal
Berikut adalah persamaan reaksi pada pembentukan zat tertentu yaitu:
A2 (g) + 2C (g) → 2AC(g)
Jika diketahui pada suatu t, laju pertambahan 2AC adalah 0,05 M/s, maka tentukan:

a. Perbandingan laju reaksi ketiganya
b. Laju pengurangan A2 dan C
Penyelesaian
Diketahui v 2AC = 0,05 M/s
a. Perbandingan laju ketiga zat dapat dinyatakan dengan:

11
2 = 2 = 2
b. Laju pengurangan A2 adalah
11
2 = 2 = 2 0,05 = 0,025 /
c. Laju pengurangan C adalah
22
C = 2 = 2 0,05 = 0,05 /

_E-MODUL Kimia SMA/MA 3
Materi Laju Reaksi_

B. E TEORI TUMBUKAN

Teori tumbukan menyatakan jika suatu zat akan bereaksi satu sama lain jika partikel-
partikelnya saling bertumbukan. Terjadinya tumbukan antar partikel ini dibantu
dengan adanya energi kinetik yang membantu partikel tersebut untuk bergerak hingga
akhirnya saling bertabrakan. Suatu reaksi akan saling bertumbukan jika memenuhi
syarat-syarat berikut ini:

1. Tumbukan efektif
Tumbukan efektif menjadi tumbukan yang memungkinkan adanya tumbukan

yang menghasilkan reaksi. Keadaan partikel yang bertumbukan dengan arah
orientasi yang tepat menjadi syarat adanya tumbukan efektif ini. Ketika partikel
yang saling bertumbukan tidak mengalami tumbukan dengan orientasi tumbukan
yang tepat, maka tumbukan tidak akan menghasilkan reaksi kimia dan akan
menghasilkan senyawa baru lainya.
2. Energi tumbukan yang cukup

Pada dasarnya, untuk menuju suatu tujuan yang kita tuju tentu memerlukan
energi agar kita mencapai tujuan yang telah kita tetapkan. Meskipun dalam menuju
tujuan tersebut, kita dihadapkan dengan halangan maupun cobaan yang akan kita
hadapi. Hal ini berarti, agar kita mencapai tujuan tersebut, kita harus memiliki
energi yang cukup untuk melewati rintangan tersebut.

Pada teori tumbukan, adanya halangan atau cobaan tersebut menjadi contoh
dari yang dimaksud dengan Energi aktivasi (Ea). Energi aktivasi ini, merupakan
energi penghalang yang harus kita lewati agar kita mencapai tujuan kita. Energi
aktivasi ini memiliki kegunaan sebagai energi terendah yang dibutuhkan agar
membentuk molekul kompleks teraktivasi yang akan menyebabkan suatu reaksi
dapat terjadi.

Gambar 1. Tumbukan atom H dan I Gambar 2. Tumbukan atom H dan I
yang tidak menghasilkan reaksi yang menghasilkan reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA 4
Materi Laju Reaksi_

Unity Of Scienc

Qs. Saba’ : 3

Ayat diatas merupakan ayat yang menjelaskan bahwasanya dalam suatu materi
terdapat suatu atom yang di dalam Al-Qur’an diibaratkan sebagai biji zarrah yang
tidak pernah diam dan memungkinkan terjadinya suatu tumbukan antar partikel
terjadi.

TOKOH KIMIA

James C. Maxwell dan Ludwig Boltzmann telah
melaksanakan percobaan dengan membuat hubungan
matematis antara jumlah molekul dengan kecepatanya
yang disebut Maxwell-Boltzmann. Distribusi kecepatan
tersebut menunjukkan energi kinetik molekul
bergantung pada massa partikel dan suhu

_E-MODUL Kimia SMA/MA 5
Materi Laju Reaksi_

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 1

1. Berdasarkan reaksi : 2N2O5 (g) → 4 NO2 (g) + O2 (g), diketahui bahwa N2O5
berkurang dari 10 mol/liter menjadi 5 mol/liter dalam waktu 20 detik.
Berapakah laju reaksi berkurangnya N2O5 ?
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….

2. Jika diketahui suatu reaksi: 2X + Y → X2Y,diperoleh laju reaksi v sebesar
0,8 [A] [B]2. Dimasukan kedalam wadah 4 L sebanyak 4,8 mol zat A dan
3,4 mol zat B. laju reaksi setelah 25% zat A bereaksi adalah…
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….

3. Sebanyak 0,4 mol gas NO2 dipanaskan dalam ruangan dengan volume
8 liter sehingga membentuk dinitrogen pentaoksida menurut
persamaan: 4NO2 (g) + O2 (g) → 4N2O5 (g)
Pada 25 detik pertama ditemukan 0,5 mol N2O5. Maka laju
pengurangan NO2 adalah…
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….
……………………………….……………………………….……………………………………….

_E-MODUL Kimia SMA/MA 6
Materi Laju Reaksi_

KEGIATAN BELAJAR 2

2 E FAKTOR PENGARUH LAJU REAKSI

KOMPETENSI DASAR
3.6 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
menggunakan teori tumbukan
4.6 Menyajikan hasil penelusuran informasi, cara-cara pengaturan
dan penyimpanan bahan untuk mencegah perubahan fisika dan kimia
yang terkendali

INDIKATOR
3.6.2 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi Laju
reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA 7
Materi Laju Reaksi_

A. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI
BERDASARKAN TEORI TUMBUKAN

Konsentrasi

Gambar A. Teh encer Gambar B. Teh pekat
Sumber : Brilio.net Sumber : bobo-Girl.ID

Coba kalian perhatikan perbedaan dari kedua teh diatas !
Berdasarkan perbandingan gambar diatas, dapat diketahui bahwa konsentrasi
reaktan gambar B tersusun atas molekul-molekul yang lebih rapat
dibandingkan konsentrasi reaktan encer pada gambar A sehingga kemungkinan
terjadinya tumbukan lebih besar. Contohnya, ketika membuat teh manis,
jumlah air lebih banyak daripada gula. Adanya jumlah gula yang lebih sedikit
daripada air dapat membuat gula cepat larut dalam air teh.

Umumnya, laju reaksi akan semakin cepat ketika konsentrasi pereaksi
bertambah begitu juga sebaliknya. Logikanya dengan bertambahnya jumlah
partikel pereaksi maka akan semakin mempermudah terjadinya proses
tumbukan antar partikel sehingga kemungkinan terjadinya reaksi yang
semakin besar. Jumlah partikel ini berbanding lurus dengan bertambahnya
jumlah konsentrasi pereaksi.

Pengaruh perbedaan konsentrasi partikel
Sumber : Endang Widjajanti

_E-MODUL Kimia SMA/MA 8
Materi Laju Reaksi_

Luas Permukaan

Pernahkah kalian mengamati, mengapa pagar rumah kalian harus di cat ? apakah akan
terjadi perbedaan ketika padar rumah tidak di cat ataupun dicat ?

Pengecetan pagar rumah Luas permukaan suatu partikel
Sumber : 22laser.com Sumber : Endang Widjajanti

Pengecetan pagar rumah yang kalian amati tersebut merupakan salah satu cara agar
pagar rumah tidak cepat berkarat dan dapat bertahan lama. Proses pengecetan ini
menjadi salah satu contoh untuk memperkecil kemungkinan bidang sentuh pada
permukaan pagar besi dengan udara dan air yang ada di sekitar pagar tersebut. Sehingga
proses terjadinya reaksi oksidasi pada pagar besi di umah kalian akan terhalangi dengan
cat yang telah diberikan pada pagar besi tersebut.

Pada dasarnya luas permukaan mempengaruhi laju reaksi. Luas permukaan bidang
sentuh zat yang bereaksi akan memudahkan terjadinya tumbukan efektif yang akan
menyebabkan terjadinya reaksi kimia sehingga mempercepat laju reaksi pada zat
tersebut. Sehingga berlaku bahwa semakin luas permukaan partikel suatu zat, maka
frekuensi tumbukan akan semakin besar.

Pengaruh luas permukaan untuk mempercepat laju reaksi ini dapat juga dilakukan
dengan memperkecil ukuran zat. Reaksi kimia yang menggunakan pereaksi dalam
bentuk serbuk (wujud yang lebih kecil) akan dapat menghasilkan laju reaksi yang lebih
cepat jika dibandingkan dalam bentuk kepingan (wujud yang lebih besar) jika akan
dilakukan pelarutan dengan larutan yang memiliki konsentrasi sama. Sehingga semakin
kecil ukuran satu partikel maka kemungkinan terjadinya suatu tumbukan untuk
menghasilkan suatu reaksi akan semakin besar.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 9
Materi Laju Reaksi_

Perhatikan data hasil percobaan dari reaksi berikut ini!

NO (g) + ½ Cl (g) → NOCl

Percobaan Pereaksi Waktu Suhu
AB (detik) (℃)

1 2 gram serbuk 2M 10 27

2 2 gram larutan 2M 8 27

3 2 gram padatan 2M 20 27

4 2 gram larutan 4M 4 27

5 2 gram larutan 2M 4 37

Berdasarkan data percobaan 1 dan 3, faktor apa yang mempengaruhi kecepatan

reaksinya adalah…

Jawaban:

Berdasarkan data percobaan 1 maka pereaksi yang digunakan yaitu serbuk, sedangkan
data percobaan 3 pereaksi yang digunakan berbentuk padatan. Sehingga laju reaksi
pada percobaan 1 dan 3 dipengaruhi oleh luas permukaan. Hal ini dikarenakan, semakin
kecil ukuran partikel suatu zat maka frekuensi terjadinya tumbukan semakin besar dan
mengakibatkan laju reaksi semakin cepat terjadi.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 10
Materi Laju Reaksi_

Suhu

Apakah kalian pernah mengamati bagaimana proses pelarutan gula ketika kalian
membuatkan teh atau kopi untuk kedua orang tua kalian? Jika kalian mengamati
perbedaan proses pelarutan gula akan lebih cepat jika dilarutkan dengan air panas
dibandingkan dengan air dingin. Mengapa demikian ?

Pelarutan Gula Pelarutan gula menggunakan air
Sumber : Google panas menjadi contoh dalam pengaruh
suhu terhadap laju reaksi. Karena semakin
tinggi suhu yang digunakan, akan semakin
meningkat laju reaksinya.

Hal ini terjadi ketika partikel-partikel pereaksi semakin aktif bergerak diakibatkan
karena suhu yang dinaikkan. Ketika partikel-partikel pereaksi ini bergerak bebas maka
kemungkinan terjadinya tumbukan antar partikel semakin sering terjadi. Sehingga
menyebabkan nilai laju reaksi yang semakin besar. Begitu juga sebaliknya.
Suhu menyatakan derajat panas dinginnya suatu benda. Kalor (panas) yang dimiliki
suatu benda bersuhu tinggi menyebabkan energi kinetik partikelnya juga semakin tinggi
yang menyebabkan bergerak lebih cepat. Hal ini dikarenakan suhu berkaitan dengan
energi kinetik suatu partikel yang saling bertumbukan efektif. Semakin banyak suatu
partikel yang memiliki energi kinetik yang tinggi maka kemungkinan akan semakin
banyak terjadi tumbukan efektif.

Tumbukan partikel yang dipengaruhi suhu 11

Sumber :Keenan, 1984

_E-MODUL Kimia SMA/MA
Materi Laju Reaksi_

HUBUNGAN KENAIKAN SUHU TERHADAP LAJU REAKSI

Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi, hal ini dikarenakan suhu menyebabkan
gerakan partikel yang semakin cepat. Gerakan ini menyebabkan energi kinetik partikel-
partikel bertambah sehingga semakin banyak kemungkinan terjadinya tumbukan
efektif dalam suatu zat. dengan demikian makin, semakin tinggi suhunya maka banyak
partikel yang bereaksi. Hal ini dapat diketahui dari rumus berikut:

− 0 Atau 1 − 0
= (∆) ∆ .0 = (∆) ∆ .0
Keterangan:
= laju reaksi pada suhu akhir ∆ = kenaikan laju reaksi
(M/s) ∆ = kenaikan suhu
0 = laju reaksi pada suhu awal = lama reaksi pada
(M/s) suhu akhir(s)
= suhu akhir (℃) 0 = lama reaksi pada
0 = suhu awal (℃) suhu awal (s)

UJI PEMAHAMAN

Pada kenaikan suhu sebersar 10℃ mengakibatkan suatu reaksi dapat berlangsung
sebesar 2 kali lebih cepat. Jika suatu reaski terjadi pada 20℃, raksi akan berlangsung
selama 30 menit. Berapa lama reaksi tersebut dapat berlangsung pada suhu 60℃?

Penyelesaian

Diketahui :

Kenaikan laju reaksi (n) = 2x Kenaikan suhu (∆T) = 10℃

T1 = 20℃ T2 = 40℃ t20 = 30 menit

Ditanya : waktu yang diperlukan pada suhu 60℃?

Jawab

t60 = 1 (T2∆−TT1). t20


t60 = 1 (401−020). 30 = 7,5 menit
2

_E-MODUL Kimia SMA/MA 12
Materi Laju Reaksi_

Katalis

Apakah kalian suka makan roti ? apa kalian pernah mengamati proses pembuatan roti ?
kenapa ya roti bisa mengembang ? yuk coba kita amati

Adonan Roti Penambahkan ragi pada adonan
Sumber: google.com bertujuan untuk membuat adonan lebih
kalis dan mengembang. Hal ini merupakan
salah satu contoh penggunaan katalis
dalam pembentukan adonan roti.

Katalis dapat mempengaruhi laju reaksi dengan mempercepat laju reaksi pada suhu
tertentu tanpa adanya perubahan pada reaksi tersebut. Terdapat perbedaan mengenai
katalis ini. Terdapat katalis yang dapat mempercepat suatu reaksi yang disebut dengan
katalisator. Ada juga yang dapat memperlambat laju reaksi yang disebut dengan
inhibitor. Peran katalis dalam mempengaruhi laju reaksi berkaitan dengan energi
aktivasi (Ea). Katalis yang digunakan untuk mempercepat reaksi akan memberikan
suatu mekanisme reaksi alternative dengan menunjukkan nilai Ea yang lebih rendah
jika dibandingkan dengan Ea reaksi tanpa diberikan katalis.

Rekayasa suatu reaksi yang
dipengaruhi katalis

Sumber : petrucci, 1987

_E-MODUL Kimia SMA/MA 13
Materi Laju Reaksi_

AKTIFITAS ILMIAH BERBASIS GREESTRY

Lakukan kegiatan praktikum berikut untuk membuktikan faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi menggunakan limbah bahan sederhana yang ada di sekitar
kalian!

WARNING !!

Sebelum melaksanakan praktikum, kalian wajib menggunakan sarung tangan dan
masker agar meminimalisir kecelakaan kerja yang akan kalian lakukan!

Siapkan alat dan bahan berikut ini

ALAT BAHAN
Gelas kimia Tablet eferseven
Lumpang H2O
Alu Tablet vitamin C (asam askorbat)
Termometer H2O2 3%
Iodium tincture
Pati
Hati ayam (enzim katalase)

A. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi
Langkah kerja
1. Larutkan stok vitamin C dalam 60 mL akuades dengan menggerus 1000 mg tabel
vitamin C. beri label sebagai larutan stok vitamin C
2. Ambillah 5 mL stok larutan vitamin C dan campurkan dengan 5 mL larutan
iodium, kemudian tambahkan dengan 15 mL larutan aquades. Beri label A pada
gelas kimia tersebut
3. Siapkan larutan B dengan menambahkan 15 mL aquades kedalam 15 mL larutan
Hidrogen Peroksida 3% dan 3 mL larutan pati
4. Tuangkan larutan A kedalam larutan B
5. Mulailah catat waktu segera setelah kedua larutan tercampur sampai ada
perubahan warna

_E-MODUL Kimia SMA/MA 14
Materi Laju Reaksi_

6. Ulangi percobaan prosedur 1-4 dengan menggunaka 30 mL aquades ketika
menyiapkan larutan A dan B

B. Pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi
Langkah kerja
1. Sediakan 2 gelas kimia 100 mL
2. Ukur sebanyak 50 mL air kemudian masukkan kedalam masing-masing gelas
kimia
3. Masukkan satu tablet eferseven ke dalam gelas kimia pertama. Catat perubahan
waktu reaksi
4. Gerus satu tablet eferseven menggunakan lumpang dan alu kemudian masukkan
gerusan tablet eferseven kedalam delas kimia kedua dan catat perubahan waktu
reaksi

C. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi
Langkah kerja
1. Ambil 5 mL larutan vitamin C dan campurkan dengan 5 mL larutan iodium,
kemudian tambahkan lagi dengan 30 mL aquades. Beri label A pada larutan
tersebut
2. Siapkan larutan B dengan menambahkan 30 mL aquades kedalam 15 mL larutan
H2O2 3% dan 3 mL larutan pati
3. Tempatkan larutan A dan B di dalam penangas es sampai suhu 15℃
4. Setelah didinginkan, tuangkan larutan A kedalam larutan B
5. Catat waktu segera setelah kedua larutan bercampur sampai ada perubahan
warna
6. Ulangi percobaan dari prosedur nomor 1-5, namun pada prosedur nomor 3 ganti
suhu 15℃dengan suhu 30℃

D. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi
Langkah kerja
1. Siapkan 2 buah gelas kimia, kemudian masukkan 25 mL larutan H2O2 3%
kedalam kedua gelas tersebut
2. Tambahkan 5 mL ekstrak hati ayam ke dalam gelas kimia nomor 1, sedangkan
dalam gelas kimia nomor 2 tanpa ditambahkan ekstrak hati ayam
3. Amati gelembung yang terjadi dan catat waktu terbentuknya gelembung

_E-MODUL Kimia SMA/MA 15
Materi Laju Reaksi_

WARNING !

Pastikan limbah yang dihasilkan dari proses kegiatan praktikum tidak dibuang
sembarangan, melainkan dibuang pada tempat yang aman dan tidak
menimbulkan pencemaran lingkungan!

E. Hasil Percobaan Praktikum

a. Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

Wadah Waktu Perubahan

1

2

3

4
Kesimpulan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 16
Materi Laju Reaksi_

b. Pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi

Wadah Waktu Perubahan

1

2

3

Kesimpulan

c. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Wadah Waktu Perubahan

1

2

3

_E-MODUL Kimia SMA/MA 17
Materi Laju Reaksi_

Kesimpulan

d. Pengaruh katalis terhadap laju reaksi

Wadah Waktu Perubahan

1

2

3

Kesimpulan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 18
Materi Laju Reaksi_

F. Pertanyaan
Jawablah pertanyaan dibawah ini berdasarkan kegiatan praktikum yang telah anda
lakukan!
1. Apa pengaruh konsentrasi, luas permukaan, suhu, dan katalis dari hasil
percobaan yang telah anda lakukan ?
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
2. Mengapa terjadi perbedaan dari masing-masing wadah terhadap laju reaksi
yang terjadi ?
……………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
3. Apakah waktu dalam percobaan tersebut mempengaruhi hasil percobaan yang
telah anda lakukan?
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………..

Tahukah kamu???

Dampak adanya pembuangan limbah laboratorium yang sembarangan serta jumlahnya
yang cukup banyak dapat mengakibatkan keseimbangan alam menjadi buruk karena
adanya pencemaran lingkungan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 19
Materi Laju Reaksi_

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 2
1. Perhatikan gambar dibawah ini!

Berikan kesimpulan pada gambar diatas, dengan memperhatikan
pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi berdasarkan teori
tumbukan efektif!
2. Proses perkaratan besi merupakan reaksi antara logam besi dengan
air. Menurut kalian, proses perkaratan yang paling cepat terjadi antara
logam besi dengan es, air atau uap air?
3. Perhatikan gambar dibawah ini!

Gambar diatas merupakan apel yang membusuk. Apa yang dapat
dilakukan untuk memperlambar pembusukan buah apel? Berikan
hubungan terhadap upaya yang kalian lakukan dengan pengaruh suhu
pada laju reaksi!
4. Suatu reaksi yang ditambahkan dengan katalis maka akan berjalan
lebih cepat. Hal ini dikarenakan katalis berfungsi untuk menurunkan
energi aktivasi. Benarkah pernyataan berikut? Jelaskan!

_E-MODUL Kimia SMA/MA 20
Materi Laju Reaksi_

KEGIATAN BELAJAR 3

3 E HUKUM LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI

KOMPETENSI DASAR
3.7 Menentukan orde reaksi dan tetapan laju reaksi berdasarkan data
hasil percobaan
4.7 Merancang melakukan dan menyimpulkan serta menyajikan hasil
percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dan orde
reaksi

INDIKATOR
3.7.1 Menentukan hukum laJu reaksi dan orde reaksi
3.7.2 Menjelaskan Persamaan Laju reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA 21
Materi Laju Reaksi_

A. PERSAMAAN LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI

Laju reaksi dapat ditentukan dengan mengetahui hasil reaksi atau konsentrasi

pereaksi selama proses berlangsung. Hal ini dapat ditentukan dengan mengukur

cuplikan dari pereaksi diberbagai waktu dan menganalisis reaksinya.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan Wilhelmy pada tahun 1850 dan

Berthelot Gilles pada tahun 1862 menunjukkan bahwa laju reaksi bergantung

pada konsentrasi baik dari pereaksi maupun hasil reaksi setiap satuan waktu

tertentu. Sehingga, umumnya laju reaksi tergantung pada konsentrasi awal zat-

zat pereaksi. Hubungan yang terjadi antara laju reaksi dengan konsentrasi

pereaksi dinyatakan dengan persamaan yang disebut persamaan laju reaksi atau

hukum laju differensial. Secara umum untuk reaksi antara:

xA + yB zC

v = k [A]m [B]n

Pada persamaan hukum laju, k disebut tetapan laju reaksi. Tetapan laju reaksi

memiliki nilai tertentu untuk beberapa suhu, sedangkan untuk suhu yang

memiliki nilai k juga berbeda. Nilai k bergantung pada suhu ketika dilaksanakan

percobaan. Semakin besar harga k maka reaksi akan berlangsung dengan

kelajuan yang semakin besar.

Konsentrasi A yang memiliki pangkat (m) dan konsentrasi B yang memiliki

pangkat (n) disebut dengan tingkat reaksi atau ode reaksi. Orde reaksi

merupakan derajat kontribusi suatu zat (pereaksi, hasil reaksi, atau zat lain) yang

memiliki pengaruh terhadap kuantitas laju reaksi. Orde reaksi dapat berupa

bilangan bulat positif, negatif, atau nol bahkan pecahan yang ditentukan dari hasil

perhitungan dalam suatu percobaan. Sehingga hukum laju reaksi merupakan

gabungan yang terjadi antara variabel laju reaksi dengan konsentrasi zat yang

mempengaruhi nilai laju reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA 21
Materi Laju Reaksi_

B. MAKNA ORDE REAKSI
1. Laju Reaksi Orde Nol
laju reaksi orde nol merupakan besarnya laju reaksi yang tidak dipengaruhi oleh
konsentrasi pereaksi. Berapapun perubahan konsentrasi pereaksi, tidak akan
mempengaruhi laju reaksi tersebut. Berikut merupakan grafik laju reaksi
dengan orde nol :

2. Laju Reaksi Orde Satu
Orde reaksi orde satu adalah keadaan dimana besarnya laju reaksi berbanding
lurus dengan besarnya konsentrasi pereaksi. Jika konsentrasi pereaksi
dinaikkan 3 kali maka laju reaksi juga akan naik sebesar 3 kali dari keadaan
awal. Berikut merupakan grafik laju reaksi orde satu:

3. Laju Reaksi Orde Dua
Laju reaksi orde dua adalah keadaan ketika besarnya laju reaksi akan
mengalami perubahan sebesar pangkat dua dari konsentrasi pereaksinya. Jika
konsentrasi dinaikkan 2 kali dari keadaaan awal maka laju reaki juga akan naik
sebesar 4 kali dari semula (22=4). Berikut merupakan grafik laju reaksi dengan
orde dua:

_E-MODUL Kimia SMA/MA 22
Materi Laju Reaksi_

C. MENENTUKAN PERSAMAAN LAJU REAKSI

Persamaan laju reaksi digunakan untuk menyatakan hubungan yang terjadi antara
konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi. Hal ini terjadi ketika terdapat beberapa
perocobaan yang dilakukan dengan menggunakan konsentrasi awal yang berbeda,
dan laju reaksi ditentukan setiap percobaan dilakukan. Kemudian hasil reaksinya
dibandingkan dengan percoban yang satu dengan yang lainnya untuk mengetahui
laju awal yang bergantung pada konsentrasi awal pereaksi. Sebagai contoh,
perhatikan reaksi berikut ini:

Perhatikan data percobaan untuk reaksi berikut:

2NO (g) + Br2 (g) → 2NOBr (g)

Percobaan [NO] [M] Br2 [M] Laju (M/detik)
1 0,1 0,05 6
2 0,1 0,1 12
3 0,2 0.05 24

Persamaan laju reaksinya adalah…

Penyelesaian:

- Bentuk umum hukum laju reaksinya yaitu r= k [NO]m[Br2]n

- Mencari nilai m yang ditentukan dengan perbandingan hukum laju pada

percobaan yang konsentrasi Br2 yang sama.

Gunakan data percobaan (1) dan (3)

1 = [] [2]
3 [][2]

6 [0,1] [0,05]
24 = [0,2][0,05]

6 [0,1]
24 = [0,2]

1 1
4 = 2
m=2

- Mencari nilai n yang didapatkan melalui perbandingan hukum laju reaksi pada
percobaan konsentrasi NO yang sama

_E-MODUL Kimia SMA/MA 23
Materi Laju Reaksi_

Gunakan data percobaan (1) dan (2)

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

6 [0,1] [0,05]
12 = [0,1][0,1]

6 [0,05]
12 = [0,1]

1 2
2 = 1
n=1
- Maka, persamaan laju reaksinya yaitu:
v = k [NO]2[Br2]1

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 3

1. Jika terdapat suatu reaksi A + B → AB didapatkan data hasil percobaan

jika konsentrasi A dinaikkan tiga kali, sedangkan konsentrasi B tetap,

maka laju reaksi menjadi sembilan kali lebih cepat. Jika konsentrasi A

dan B dinaikkan tiga kali, laju reaksi akan menjadi 27 kali leih cepat.

Tentukan persamaan laju reaksinya!

2. Tentukan orde reaksi berikut: NO (g) + ½Cl2 (g) → NOCl yang memiliki
data hasil percobaan:

Percobaan [NO] (M) [Cl2] (M) Laju (M/detik)

1 0,5 0,5 1 x 10-3

2 0,5 1,5 3 x 10-3

3 1,5 0,5 9 x 10-3

3. Pada reaksi 2H2 + 2NO → 2H2O + N2, berdasarkan hasil percobaan
menyatakan persamaan laju reaksinya adalah v = k [H2] [NO]2 dengan
nilai k = 1 x 10-8. Jika 5 mol H2 dan 2,5 mol NO direaksikan dalam bejana
5 liter maka laju reaksinya adalah…

_E-MODUL Kimia SMA/MA 24
Materi Laju Reaksi_

RANGKUMAN

Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya sebagai berikut:
1. Konsentrasi Laju Reaksi akan akan berlangsung lebih cepat jika konsentrasi

pereaksi diperbesar. Peningkatan konsentrasi mengakibatkan
kemungkinan terjadinya tumbukan antar partikel semakin
besar sehingga menyebabkan laju reaksi meningkat.

2. Luas Jika luas permukaan bidang sentuh diperbesar, maka akan

permukaan mempercepat laju reaksi. Luas permukaan bidang sentuh

berbanding lurus dengan laju reaksi. Semakin kecil ukuran zat

maka kan semakin besar permukaan bidang sentuh dan

memungkinkan terjadinya tumbukan yang semakin besar

3. Suhu Suhu dapat mempengaruhi laju reaksi. Hal ini dikarenakan, jika

suhu dinaikkan maka energi kinetik pada partikel-partikel

tersebut akan bertambah, dan menyebabkan tumbukan antar

partikel bertambah sehingga laju reaksi akan meningkat.

4. Katalis Katalis bekerja dengan menurunkan energi aktivasi (energi

penganggu) sehingga tumbukan pada reaktan akan

menghasilkan suatu reaksi

5. Teori Teori tumbukan menyatakan jika suatu zat akan bereaksi

tumbukan dengan zat yang lainya jika partikel-partikelnya saling

bertumbukan. Disebut dengan tumbukan jika partikel-partikel

di dalam zat tersebut bersentuhan satu sama lain

_E-MODUL Kimia SMA/MA 25
Materi Laju Reaksi_

Contoh soal

1. Persamaan laju reaksi untuk:
NH4+(aq) + NO2- (aq) → N2(g) + 2H2O(l) sebesar v = k [NH4+] [NO2-]. Pada suhu 25℃,
nilai k=3,0 x 10-4 mol-1L detik-1. Hitunglah laju reaksinya jika [NH4+] = 0,25 M dan
[NO2-] = 0,02 M.
Penyelesaian:
v = k [NH4+] [NO2-]
v = 3,0 x 10-4 x 0,25 M x 0,02 M
= 1,5 x 10-6 M/s

2. Jika suhu dinaikkan 10℃maka reaksi akan menjadi 2x lebih cepat. Jika pada suhu

t℃ reaksi berlangsung selama 12menit maka pada suhu (t+30℃) reaksi akan

berlangsung selama…

Penyelesaian:

∆

t1 = (1)10 t0

2

+30−

t1 = (1) 10 12 menit

2

30

t1 = (1)10 12 menit

2

t1 = (21)312 menit

t1 = 1 . 12 menit
8

t1 = 1, 5 menit

_E-MODUL Kimia SMA/MA 26
Materi Laju Reaksi_

LATIHAN

Pahami dan pilihlah jawaban yang paling tepat pada soal berikut ini!
Perhatikan dan jawablah pertanyaan berikut ini dengan tepat!

1. Diketahui reaksi A+B → C+ D, Laju reaksi dapat diungkapkan sebagai..
A. Berkurangnya konsentrasi A per satuan waktu
B. Berkurangnya konsentrasi C dan D per satuan waktu
C. Bertambahnya konsentrasi B per satuan waktu
D. Berkurangnya konsentrasi C per satuan waktu
E. Bertambhnya konsentrasi A dan B per satuan waktu

2. Berdasarkan reaksi berikut ini :
H2S (g) + SO2 (g) → S(s) + H2O(l) (belum setara)
Tentukan laju pengurangan H2S (g) persatuan waktu dapat dibandingkan dengan
laju pertambahan S (s) persatuan waktu adalah..
A. 1:1
B. 1:3
C. 2:1
D. 2:3
E. 3:1

3. Diketahui reaksi 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + H2O(g)

Percobaan ke- Konsentrasi (M) Laju reaksi
NO H2 (M det-1)

1 2 x 10-3 2 x 10-3 4 x10-6
8 x 10-6
2 4 x 10-3 2 x 10-3 12 x 10-6
24 x 10-6
3 6 x 10-3 2 x 10-3 32 x 10-6

4 4 x 10-3 6 x 10-3

5 4 x 10-3 8 x 10-3

_E-MODUL Kimia SMA/MA 27
Materi Laju Reaksi_

Tentukan persamaan laju reaksi yang terjadi pada reaksi tersebut yaitu..
A. V = k [NO] [H2]2
B. V = k [NO]2 [H2]
C. V = k [NO]
D. V = k [NO] [H2]
E. V = k [H2]

4. Perhatikan data kondisi reaksi berikut ini:

No Zn Larutan HCl (M) Suhu (℃)

1 Serbuk 0,1 0,096

2 Serbuk 0,1 0,004

3 Lempeng 0,2 0,048

4 serbuk 0,2 0,006

5 Lempeng 0,1 0,001

Dari data tersebut, manakah laju reaksi yang berlangsung lambat..

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

5. Pada suatu reaksi kimia, di setiap kenaikan suhu 10℃ reaksi akan menjadi dua kali
lebih cepat. Pada suhu 80℃ berapa kali reaksi kimia berlangsung lebih cepat jika
pada suhu awal 20℃?
A. 8 kali
B. 16 kali
C. 32 kali
D. 128 kali
E. 64 kali

_E-MODUL Kimia SMA/MA 28
Materi Laju Reaksi_

GLOSARIUM

Laju reaksi Kecepatan proses pemakaian reaktan dan pembentukan
Teori Tumbukan produk dalam suatu reaksi kimia
Tumbukan efektif
Energi aktivasi Menurut teori tumbukan, reaksi kimia terjadi akibat adanya
Konsentrasi partikel-partikel dalam suatu zat saling bertumbukan atau
bertabrakan satu sama lain.
Suhu
Tumbukan yang terjadi akibat adanya dua zat pereaksi
Luas permukaan dengan arah tumbukan yang disertai dengan energi yang
Katalis cukup.

Energi aktivasi merupakan energi minimum yang wajib
dimiliki agar suatu reaksi dapat berlangsung.

Konsentrasi memiliki satuan molaritas yang menunjukkan
jika semakin besar molaritas suatu reaktan dalam larutan
maka akan semakin cepat pula laju reaksinya yang di
dalamnya terkandung banyak molekul.

Semakin tinggi suhu dalam suatu reaksi, maka akan
semakin cepat pula laju reaksi dalam suatu reaksi kimia.
Suhu ini menyebabkan gerakan antar partikel semakin
cepat sehingga menyebabkan kemungkinan terjadinya
suatu tumbukan yang efektif.

Luas permukaan bidang sentuh suatu zat yang bereaksi
dapat memudahkan suatu tumbukan efektif yang berakibat
pada laju reaksi yang semakin cepat.

Katalis merupakan zat yang digunakan untuk mempercepat
suatu reaksi kimia

_E-MODUL Kimia SMA/MA 29
Materi Laju Reaksi_

DAFTAR PUSTAKA
Chang, R, 2005.KIMIA DASAR: Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Erlangga . Jakarta.
Keenan. 1984. Kimia untuk universitas, jilid 1. Jakarta: Erlangga
Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia dasar prinsip dan terapan modern jilid 1. Jakarta:

Erlangga.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 30
Materi Laju Reaksi_

RIWAYAT PENULIS

Bella Yunitamara. Berasal dari Desa Suka Mulya
Kecamatan Sumberharta Kabupaten Musi Rawas
Provinsi Sumatera Selatan. Lahir di Desa Suka Mulya 3
juni 2000. Dia salah satu mahasiswa Fakultas Sains dan
Teknologi Jurusan Pendidikan Kimia UIN Walisongo
Semarang. Menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SD
Jaya Mulya dan SMP Suka Mulya serta menempuh
pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA N 9 Musi
Rawas. Dia memiliki hobi yaitu menulis dan traveling.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 31
Materi Laju Reaksi_