E-Modul Laju Reaksi berbasis Green Chemistry

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, Juli 2022

Penulis

_E-MODUL Kimia SMA/MA i
Materi Laju Reaksi_

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR................................................................................................. i
DAFTAR ISI .............................................................................................................. ii
PENDAHULUAN .....................................................................................................iv
GREEN CHEMISTRY ................................................................................................v
PETA KONSEP .........................................................................................................vi
KEGIATAN BELAJAR 1 ...........................................................................................1

A. LAJU REAKSI............................................................................................................... 2
B. TEORI TUMBUKAN.................................................................................................. 5

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 1 ................................................................................... 7

KEGIATAN BELAJAR 2 ...........................................................................................8

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

A. KONSENTRASI ....................................................................................................... 11
B. LUAS PERMUKAAN............................................................................................... 12
C. SUHU ........................................................................................................................... 13
D. KATALIS..................................................................................................................... 16

AKTIFITAS ILMIAH ........................................................................................................... 18

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 2 ................................................................................ 24

KEGIATAN BELAJAR 3 ........................................................................................ 25

A. PERSAMAAN LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI....................................... 26
B. MAKNA ORDE REAKSI ........................................................................................ 27
C. MENENTUKAN PERSAMAAN LAJU REAKSI............................................... 28

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 3 ................................................................................ 30

RANGKUMAN...................................................................................................................... 31

_E-MODUL Kimia SMA/MA ii
Materi Laju Reaksi_

CONTOH SOAL ................................................................................................................... 32
LATIHAN............................................................................................................................... 34
GLOSARIUM ........................................................................................................... 38
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................... 39
RIWAYAT PENULIS.............................................................................................. 40

_E-MODUL Kimia SMA/MA iii
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. Berdoa sebelum memulai kegiatan pembelajaran

2. Perhatikan indikator dan tujuan pembelajaran yang ada di setiap

awal materi pokok E-Modul sebelum menggunakan E-Modul

sebagai media pembelajaran.

3. Pahami suatu materi sampai mengerti lalu kemudian lanjutkan ke

materi berikutnya

4. Lakukan percobaan pada setiap kegiatan pembelajaran yang

terdapat pada E-Modul ini.

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

ganda maupun essay.

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

E-Modul

_E-MODUL Kimia SMA/MA iv
Materi Laju Reaksi_

GREEN CHEMISTRY

Green Chemistry adalah cabang ilmu kimia yang mendorong
desain dari suatu produk ataupun proses untuk mengurangi dan
menghilangkan 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:

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

_E-MODUL Kimia SMA/MA v
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
Meningkatkan Meningkatkan energi
Orde Reaksi tumbukan antar kinetik suatu partikel

partikel Mengubah jalan reaksi
dengan menurunkan
energi aktivasi

KATA KUNCI

Laju reaksi, Teori tumbukan, Tumbukan efektif
Konsentrasi, Luas Permukaan, Suhu, Katalis, Orde

reaksi, Tetapan laju reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA vi
Materi Laju Reaksi_

KEGIATAN BELAJAR 1

1 E KONSEP LAJU REAKSI DAN TEORI TUMBUKAN

KOMPETENSI DASAR
3.6 Memahami teori tumbukan untuk menjelaskan reaksi kimia
4.6 Menyajikan hasil pemahaman terhadap teori tumbukan untuk
menjelaskan reaksi kimia

INDIKATOR
3.6.1 Menjelaskan pengertian laju reaksi
3.6.2 Menganalisis teori tumbukan untuk menjelaskan

reaksi kimia

Tujuan pembelajaran
1. Peserta didik mampu menjelaskan pengertian laju reaksi

berdasarkan teori tumbukan
2. Peserta didik mampu menuliskan tetapan laju reaksi
3. Peserta didik mampu menghitung laju reaksi berdasarkan data

hasil percobaan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 1
Materi Laju Reaksi_

Konsep laju reaksi dapat digunakan diberbagai macam bidang. Salah
satunya pengetahuan konsep laju reaksi yang 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

Perhatikan gambar di bawah ini, gambar ini menjelaskan tentang perubahan

partikel pereaksi menjadi produknya secara kimiawi:

= Reaktan
= Produk

5 S 10 S 15 S

Gambar 1.1 Perubahan reaktan menjadi produk setiap 5 detik

Menurut kalian, bagaimana menyatakan laju reaksi? Simak penjelasan di
bawah ini!

LAJU REAKSI menurut Chang (2005) merupakan materi perhitungan
kecepatan yang menunjukkan persatuan waktu dalam jumlah pereaksi dan
hasil reaksi yang dipengaruhi oleh konsentrasi molar. Pada suatu reaksi
kimia yang berlangsung, zat-zat pereaksi lambat laun akan berkurang.
Sebagai gantinya maka produk akan terus bertambah seiring dengan
berkurangnya produk tersebut. Laju reaksi juga menyatakan seberapa
cepat dan seberapa lambat suatu proses dapat berlangsung.

Suatu proses yang dapat mengubah sistem awal pereaksi menjadi
keadaan akhir reaksi dalam kurun waktu tertentu disebut juga dengan laju

_E-MODUL Kimia SMA/MA 2
Materi Laju Reaksi_

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 satuan waktu tertentu (detik,
menit, jam, hari atau tahun). Secara sistematis dapat ditulis dengan :

= − ∆ [] atau = + ∆ []
∆ ∆

Keterangan :
v = laju reaksi
∆ [] =Laju reaksi berkurangnya reaktan (A)
∆ [] =Laju reaksi bertambahnya produk (B)
∆t =

Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai
konsentrasi molar atau molaritas. 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. Berdasarkan persamaan reaksi berikut:

mA + nB → pC + qD

Maka laju reaksi dinyatakan dengan berkurangnya pereaksi A atau B
dan bertambahnya produk C atau D dalam waktu tertentu. Maka berlaku
bahwa perbandingan laju reaksi dari masing-masing zat yang terlibat
dalam reaksi sama dengan perbandingan koefisien reaksi dari masing-
masing zat tersebut, sehingga:

_E-MODUL Kimia SMA/MA 3
Materi Laju Reaksi_

 Laju pengurangan B =



 Laju Pertambahan C =



 Laju Pertambahan B =



Maka untuk membedakan pengurangan dan pertambahan laju reaksi, laju
pengurangan bertanda negatif dan laju pertambahan bertanda positif

 Laju pengurangan A = − ∆ [] = -1 ∆ [] = 1 ∆ [] = 1 ∆ []

∆ ∆ ∆ ∆

Contoh Soal

Berikut adalah persamaan reaksi pada pembentukan zat tertentu
yaitu:
A2 (g) + 2C (g) → 2AC(g)
Jika diketahui pada suatu t, laju pertambahan AC 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 4
Materi Laju Reaksi_

B 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.
Gerakan ini dapat menimbulkan suatu reaksi yaitu bergerak dan
bertumbukan antar partikel yang akhirnya menghasilkan suatu reaksi
kimia. 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. Agar terjadi tumbukan yang efektif
maka diperlukan orientasi tumbukan molekul yang tepat. Orientasi ini
merupakan arah atau posisi antarmolekul yang bertumbukan.
Perhatikan gambar di bawah ini!

AA BB A B
A B

(a)

AA BB AB
AB
(b)

Gambar 1.2 (a)Orientasi tidak tepat sehingga tidak terjadi reaksi kimia 5

(b)Orientasi tepat sehingga terjadi reaksi kimia

_E-MODUL Kimia SMA/MA
Materi Laju Reaksi_

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.
Perhatikan gambar di bawah ini tentang pembentukan molekul HI.

I H HH
H II
I

(a) (b)

(a) Tumbukan dengan energi yang cukup. Ikatan-ikatan akan putus
dan terbentuk ikatan baru.

(b) Molekul HI terbentuk. Tumbukan berhasil

Gambar 1.3 Tumbukan dengan energi yang cukup

_E-MODUL Kimia SMA/MA 6
Materi Laju Reaksi_

LATIHAN KEGIATAN BELAJAR 1
1. Pada suhu 35℃, senyawa PQ terurai menjadi P dan Q. Konsentrasi

PQ mula-mula 0,5 mol/L dan setelah 20 detik tersisa 0,2 mol/L.
tentukan laju reaksi rata-rata selama 20 detik pertama!

2. 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…

3. Berdasarkan reaksi 2N2O5 (g)→ 4NO2 (g) + O2 (g), dketahui bahwa
N2O5 berkurang dari 2 mol/liter menjadi 0,5 mol/liter dalam waktu
10 detik. Berapakah laju reaksi berkurangnya N2O5 ?

Kolom Refleksi
Apa yang telah kamu pelajari pada sub bab ini ?

_E-MODUL Kimia SMA/MA 7
Materi Laju Reaksi_

KEGIATAN BELAJAR 2

2 E FAKTOR-FAKTOR PENGARUH LAJU REAKSI

KOMPETENSI DASAR
3.7 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
menggunakan teori tumbukan
4.7 Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan
hasil percobaan faktor-faktor yang mepengaruhi laju reaksi

INDIKATOR
3.7.1Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi
Laju reaksi
3.7.2 Menganalisis data percobaan terhadap faktor-
faktor yang mempengaruhi laju reaksi

Tujuan pembelajaran

1. Peserta didik mampu menjelaskan faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi

2. Peserta didik mampu menganalisis faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi hasil percobaan

_E-MODUL Kimia SMA/MA 8
Materi Laju Reaksi_

Penerapan materi laju reaksi dalam
kehidupan sehari-hari

Gambar 2.1 Emisi gas buang pada kendaraan
Sumber : Wuling.id

Gas buang kendaraan merupakan sumber utama polusi udara yang
mengandung sejumlah gas berbahaya, seperti gas CO, gas NO, dan NO2. Gas
CO berbahaya karena dapat merusak peredaran darah dalam tubuh,
sedangkan gas NO dan NO2 dapat menyebabkan ozon menipis dan
terjadinya hujan asam. Selain gas tersebut, asap kendaraan juga
mengandung timbel yang berasal dari zat aditif pada bensin yang dapat
membahayakan lingkungan dan manusia seperti mencemari air tanah dan
pada konsentrasi tinggi akan bersifat karsinogenik. Mengatasi hal ini, salah
satu caranya yaitu dengan mengganti bensin dengan bensin bebas timbel.

Upaya pencegahan emisi gas buang kendaraan , salah satu penelitian
yang dilakukan oleh pemerintah yaitu dengan mereaksikan gas CO dengan
gas NO dan reaksi antara hidrokarbon dengan gas NO2 yang memiliki reaksi
sebagai berikut:

CO (g) + NO (g) → CO2 (g) + N2 (g)

CH4 (g) + 2 NO2 (g) → CO2 (g) + N2 (g) + 2H2O (g)

Akan tetapi, reaksi tersebut hanya dapat dilakukan pada suhu yang
sangat tinggi, sedangkan pada suhu rendah mesin tidak dapat bekerja

_E-MODUL Kimia SMA/MA 9
Materi Laju Reaksi_

secara efektif. Oleh karena itu, diperlukan suatu katalis yang terbuat dari
campuran logam platina dan rhodium (Pt-Rh) yang berbentuk seperti sisir
dan di pasang di knalpot kendaraan baik motor maupun mobil. Hasilnya,
katalis tersebut dapat bekerja pada suhu 400℃ dan dapat bertahan sampai
50.000 mil atau ± 80.000 km. Mesin ini disebut dengan catalytic converter.

Gambar 2.2 Kaporit dalam kolam renang
Sumber : SehatQ.com

Kaporit (CaOCl2) merupakan zat yang digunakan untuk
membersihkan kolam renang. Konsentrasi kaporit yang digunakan sangat
mempengaruhi kebersihan dalam kolam renang tersebut. Jika konsentrasi
terlalu rendah, maka larutan kaporit tidak cukup kuat untuk mematikan
kuman-kuman yang ada didalam kolam renang. Klorin yang terkandung
dalam kaporit ketika ditambahkan pada air kolam renang akan bereaksi
membentuk hidroklorit, hidrogen dan klorida bebas.

Meski begitu, kaporit pada dasarnya merupakan bahan beracun. Hal
ini terjadi ketika tubuh berkontak dengan kaporit, baik dari air, udara
maupun tidak sengaja tertelan maka zat ini akan mengubah dirinya menjadi
asam yang dapat merusak sel di dalam tubuh. Oleh sebab itu, di perlukan
dosis yang tepat ketika menggunakan kaporit dalam kehidupan sehari-hari.
Catalytic converter dan Kaporit merupakan contoh pengaruh laju reaksi
dalam kehidupan sehari-hari. Mari kita pelajari materi pengaruh laju reaksi
di bawah ini!

_E-MODUL Kimia SMA/MA 10
Materi Laju Reaksi_

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

Konsentrasi

Perhatikan gambar di bawah ini!

Partikel
Tumbukan

Konsentrasi rendah Konsentrasi tinggi

Gambar 2.3 Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

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 laju reaksi yang semakin besar. Jumlah partikel ini
berbanding lurus dengan bertambahnya jumlah konsentrasi pereaksi.

Contoh soal Tabung manakah yang memiliki laju reaksi
lebih cepat dibanding yang lainnya ?

JAWAB  Karena HCl 3 M + Cangkang

Telur memiliki konsentrasi

HCl 0,1 M + HCl 1 M + HCl 3 M + HCl 3 M + larutan paling besar,
Cangkang Cangkang Cangkang Cangkang telur sehingga laju reaksi akan
semakin cepat
telur telur telur

_E-MODUL Kimia SMA/MA 11
Materi Laju Reaksi_

Luas Permukaan

Pernahkah kalian mengamati, mengapa pagar rumah kalian harus di cat ?

apakah akan terjadi perbedaan ketika pagar rumah tidak di cat ataupun di

cat ? Partikel

Pengecetan pagar rumah Luas permukaan Luas permukaan Luas
Sumber : 22laser.com sentuh bertambah sentuh berkurang permu-
kaan
zat

Gambar 2.4 Pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi

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. Maka 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. Maka berlaku bahwa semakin
luas permukaan partikel suatu zat, maka frekuensi tumbukan akan semakin
besar.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 12
Materi Laju Reaksi_

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. Maka akan semakin kecil
ukuran suatu partikel dan kemungkinan terjadinya suatu tumbukan untuk
menghasilkan suatu reaksi akan semakin besar.

Contoh soal

2g Mg 1g Mg 2g Mg 2g Mg
1 2 3 4

10 mL 10 mL 10 mL 10 mL
HCl 1 M HCl 2 M HCl 2 M HCl 1 M

Laju reaksi yang hanya dipengaruhi oleh luas permukaan adalah?
JAWAB

2g Mg Terhadap 2g Mg
1 4

10 mL 10 mL
HCl 1 M HCl 1 M

 Hal ini dikarenakan terdapat perbedaan luas permukaan logam Mg
pada tabung 1 dan 4 yang digunakan meskipun volume larutan dan
konsentrasi larutan yang sama

_E-MODUL Kimia SMA/MA 13
Materi Laju Reaksi_

Suhu

Apakah kalian pernah mengamati bagaimana proses pelarutan garam
ketika kalian sedang memasak untuk kedua orang tua kalian? Jika kalian
mengamati perbedaan proses pelarutan garam akan lebih cepat jika
dilarutkan dengan air panas dibandingkan dengan air dingin. Mengapa
demikian ?

Gambar 2.5 Pelarutan Pelarutan garam menggunakan air
Garam panas menjadi contoh dalam
pengaruh suhu terhadap laju reaksi.
Sumber : foto pribadi Karena semakin tinggi suhu yang
digunakan, maka energi kinetik
suatu partikel akan meningkat dan
laju reaksinya semakin besar

Hal ini terjadi ketika partikel-partikel pereaksi semakin aktif
bergerak di akibatkan karena suhu yang dinaikkan. Ketika partikel-partikel
pereaksi ini bergerak bebas maka kemungkinan terjadinya tumbukan antar
partikel semakin sering terjadi maka akan 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 partikel
tersebut bergerak lebih cepat. Hal ini dikarenakan suhu berkaitan dengan
energi kinetik suatu partikel yang saling bertumbukan efektif. Semakin

_E-MODUL Kimia SMA/MA 14
Materi Laju Reaksi_

banyak suatu partikel yang memiliki energi kinetik yang tinggi maka
kemungkinan akan semakin banyak terjadi tumbukan efektif.

Partikel

Tumbukan

Suhu tinggi Suhu rendah

Gambar 2.6 Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi, hal ini di karenakan
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, maka dengan demikian semakin tinggi suhunya maka banyak partikel
yang bereaksi. Secara sederhana, jika pada setiap kenaikan suhu sebesar
∆T℃ mengakibatkan reaksi berlangsung n kali lebih cepat, laju reaksi pada
T2 (v2) ketika dibandingkan dengan laju reaksi pada T1 (v1) dapat diketahui
dari rumus berikut:

2 = 1 2 − 1
∆

Keterangan:

V2 = laju reaksi pada suhu akhir
V1 = laju reaksi pada suhu awal
T2 = suhu akhir
T1 = suhu awal
∆T = kenaikan suhu
n = kecepatan laju reaksi

_E-MODUL Kimia SMA/MA 15
Materi Laju Reaksi_

Contoh soal

Pada kenaikan suhu 10℃ mengakibatkan suatu reaksi dapat
berlangsung sebesar 2 kali lebih cepat. Jika suatu reaksi terjadi
pada 20℃, reaksi berlangsung dengan laju reaksi 2 x 10-3
mol/detik, maka berapa laju reaksi yang terjadi pada suhu
50℃?

Penyelesaian

Diketahui :

V1 = 2 x 10-3 T2 = 50℃

(∆T)= 10℃ n= 2

T1 = 20℃

Ditanya :v50?
Jawab

v50 = v20 2 50−20
10

= 2 x 10-3 M/detik (23)

= 1,6 x 10-2 M/detik

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 16
Materi Laju Reaksi_

Katalis

Katalis merupakan suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi,
tanpa mengalami perubahan yang signifikan. Katalis akan terlibat dalam
proses reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi berlangsung, tetapi
ketika reaksi berhasil dilaksanakan, maka katalis akan diperoleh kembali
dalam jumlah yang sama. Katalis dapat mempengaruhi laju reaksi dengan
mempercepat laju reaksi pada suhu tertentu tanpa adanya perubahan pada
reaksi tersebut. Katalis dapat menurunkan energi aktivasi sistem tetapi
tidak dapat mengubah energi asli dari suatu reaktan maupun produk.
Katalis akan memperkecil energi aktivasi sehingga banyak partikel yang
memiliki energi kinetik lebih besar dan menyebabkan laju reaksi
berlangsung lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan katalis.

Energi Reaktan Energi aktivasi tanpa katalis

Energi aktivasi
dengan katalis

Produk

Proses Reaksi

Gambar 2.7 Diagram tingkat energi aktivasi pengaruh katalis

Gambar di atas menunjukkan proses reaksi yaitu antara reaksi yang
menggunakan katalis dengan reaksi tanpa menggunakan katalis. Hal ini
menunjukkan keberadaan katalis dalam suatu reaksi memberikan tahap-
tahap baru dalam menurunkan energi aktivasi dalam suatu reaksi.
Terdapat dua macam katalis, yaitu katalisator dan inhibitor. Katalis yang
dapat mempercepat suatu reaksi yang disebut dengan katalisator. Ada
juga yang dapat memperlambat laju reaksi yang disebut dengan inhibitor.

_E-MODUL Kimia SMA/MA 17
Materi Laju Reaksi_

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. Katalis dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Katalis homogen

Katalis homogen merupakan katalis yang dapat bercampur secara

homogen dengan zat pereaksinya. Hal ini dikarenakan katalis homogen

memiliki wujud yang sama. Contoh: katalis dan pereaksi berwujud gas

2SO2 (g) + O2(g) NO (g) 2SO3 (g)

2. Katalis heterogen

Katalis heterogen merupakan katalis yang tidak dapat bercampur

secara homogen dengan pereaksinya karena memiliki wujud yang tak

sama. Contoh: katalis berwujud padat, sedangkan pereaksi berwujud

gas

C2H4 (g) + H2 (g) Ni (s) C2H6 (g)

Contoh soal

Sebutkan beberapa contoh katalis yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari!

Jawab

1. Enzim : Enzim digunakan sebagai biokatalisator yang

dapat mempengaruhi reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup

2. Potasium permanganat : digunakan untuk mempercepat terurainya

H2O2 menjadi air dan oksigen yang awalnya berjalan lambat

3. Platinum : digunakan untuk pembentukan karbon

dioksida dari karbon monoksida beracun

4. Besi : digunakan untuk proses pembuatan ammonia

yang awalnya sangat lambat menjadi lebih cepat pada proses Haber Bosch

_E-MODUL Kimia SMA/MA 18
Materi Laju Reaksi_