Penjelasan tentang Kemolaran, Laju Reaksi dan Katalis

Di kelas XII SMA, kita akan membahas BAB tentang Sifat Koligatif Larutan di bab pertama, posting kali ini saya terbitkan untuk teman-teman sebagai referensi pembantu dalam proses belajar.

Kemolaran adalah salah satu cara menyatakan kepekataan larutan. Kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap larutan. Kemolaran dinyatakan dengan lambang M. Berikut Rumus Kemolaran :

V1.M1=V2.M2
V1=Volume sebelum pengenceran(liter)
M1=Molaritas sebelum pengenceran(M)
V2=Volume sesudah pengenceran(liter)
M2=Molaritas sesudah pengenceran(M)

Contoh Soal :

1.  Sebanyak 16,4 gram Ca(NO₃)₂ dilarutkan dalam air hingga volume 250ml. Jika diketahui Mr Ca(NO₃)₂ = 164, tentukan Konsentrasi larutan !

Jawab :

  

2. Sebanyak 50 ml larutan HCl 0,2 M ditambah air hingga membentuk larutan HCl dengan konsentrasi 0,05 M. Hitunglah volume air yang harus ditambahkan !

Jawab :

M₁ . V₁ = M₂ . V₂

0,2 . 50 = 0,05 . V₂

V₂ = 200 ml

V air = 200-50 = 150 ml

Hubungan Kemolaran dengan Kadar Larutan

Kadar menyatakan massa zat terlarut dalam 100 gram larutan, sedangkan kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Oleh karena massa merupakan hasil kali volum dengan massa jenis, maka kemolaran larutan dapat ditentukan jika kadar dan massa jenisnya di ketahui. 

_{Sebaiknya Anda Tahu !}

_{Menambahkan air ke dalam asam sulfat pekat sangat berbahaya.}

_{Ketika mengencerkan asam sulfat pekat, kita menambahkan asam sulfat ke air, tidak sebaliknya. Hal itu karena percampuran asam sulfat dengan air sangat eksoterm dan massa jenis asam sulfat pekat lebih besar daripada air.} 

_{Jika air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat akan membentuk lapisan dengan asam sulfat di lapisan bawah. Ketika asam sulfat dan air bercampur, terbentuk panas yang dapat menyemburkan air di lapisan atas. Jika asam sulfat yang ditambahkan ke dalam air, maka asam sulfat akan segera menyebar sehingga lebih aman. Namun demikian, penambahan asam sulfat ke dalam air tetap harus dilakukan secara hati-hati, sedikit demi sedikit.}

_{LAJU REAKSI}

Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi tiap satuan 

waktu :

Reaksi = A + B à C, dapat diartikan:

a. Berkurannya konsentrasi A dan B tiap satuan waktu

b. Bertambahnya konsentrasi C tiap satuan waktu

PERSAMAAN LAJU REAKSI

Pada reaksi: mA + nB à C, persamaan laju reaksi dapat dinyatakan dengan

v = k [A]^m [B]ⁿ

v = laju reaksi

k = tetapan laju reaksi

[A] = konsentrasi/molaritas A

[B] = konsentrasi/molari tas B

m = orde/tingkat reaksi terhadap A

n = orde/tingkat reaksi terhadap B

m + n = orde reaksi total

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI 

1. LUAS PERMUKAAN SENTUH

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi ; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi. Untuk membuktikan dilakukan percobaan untuk melihat pengaruh

Luas permukaan bidang sentuh terhadap laju reaksi. Pengamatan dilakukan pada reaksi antara batu pualam (CaCO₃) dengan larutan asam klorida dengan reaksi sebagai berikut :

CaCO_3(s) + 2HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g)

2. KONSENTRASI

Dari berbagai percobaan menunjukkan bahwa makin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi makin cepat reaksinya berlangsung. Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makinbesar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.

3. SUHU

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.
Pada umumnya, untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10^oC, laju reaksi akan naik menjadi dua sampai tiga kali cepat dari semula. Hal tersebut dapatdirumuskan sebagai berikut :

Keterangan :

∆v = kenaikan laju reaksi T₀ = suhu awal

∆T = kenaikan suhu (10⁰C) v₀ = laju reaksi awal

T_t = suhu akhit v_t = laju reaksi akhir

4. KATALIS

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama:  katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

         A + C   → AC (1) 

         B + AC → AB + C (2) 

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

         A + B + C → AB + C 

Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta
yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis

yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amoniak menggunakan besi biasa

sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan

yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium..

Demikian posting kali ini, semoga dapat bermanfaat.