Makalah Kinetika Kimia

BAB I

PENDAHULUAN

1.LATAR BELAKANG

Kinetika kimia merupakan salah satu cabang ilmu kimia fisika yang mempelajari laju reaksi. Laju reaksi berhubungan dengan pembahasan seberapa cepat atau lambar reaksi berlagsung. Sebagai contoh seberapa cepat reaksi pemusnahan ozon di atmosfer bumi, seberapa cepat reaksi suatu enzim dalam tubuh berlangsung dan sebagainya

Dalam makalah ini menjelaskan mengenai konsep – konsep kinetika kimia tersebut.. Kinetika kimia juga membahas tentang konsep – konsep kinetika seperti : hukum laju,orde reaksi,tetapan kelajuan, kemolekulan , dan faktor yang menyebabkan laju reaksi.Dalam makalah ini juga menjelaskan persamaan laju reaksi,persamaan laju reaksi adalah persamaan matematika yang dipegunakan dalam kinetika kimia yang menghubungkan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan.

2. TUJUAN

Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen pembimbing mata kuliah kimia dasar  “ Kinetika Kimia “. Dengan dibuatnya makalah ini penulis berharap dapat menambah pengetahuan pembaca tentang kinetika kimia yang memiliki kegunaan demi keselamattan umat.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.Mekaninsme Reaksi

Kinetika kimia adalah suatu ilmu yang membahas tentang laju (kecepatan) dan mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitian yang mula – mula dilakukan oleh Wilhelmy terhadap kecepatan inversi sukrosa, ternyata kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi / tekanan zat – zat yang bereaksi. Laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu.

Berdasarkan jumlah molekul yang bereaksi, reaksi terdiri atas :

1. Reaksi unimolekular : hanya 1 mol reaktan yang bereaksi.Contoh :  N2O5  → N2O4  +  ½ O2 
2. Reaksi bimolekular : ada 2 mol reaktan yang bereaksi.Contoh :  2HI  →  H2  +  I2 
3. Reaksi termolekular : ada 3 mol reaktan yang bereaksi.Contoh :  2NO  +  O2  →  2NO2

 

Berdasarkan banyaknya fasa yang terlibat, reaksi terbagi menjadi :

1. Reaksi homogen : hanya terdapat satu fasa dalam reaksi (gas atau larutan) 
2. Reaksi heterogen : terdapat lebih dari satu fasa dalam reaksi

Secara kuantitatif, kecepatan reaksi kimia ditentukan oleh orde reaksi, yaitu jumlah dari eksponen konsentrasi pada persamaan kecepatan reaksi. 

2.2.Penetapan Hukum-hukum Laju atau Tetapan Laju

Suatu persamaan yang memerikan hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi pereaksi disebut persaman laju atau hukum laju. Tetapan kesebandingan k dirujuk sebagai tetapan laju untuk suatu reaksi tertentu. Karena konsentrasi pereaksi berkurang dengan berlangsungnya reaksi. Tetapi tetapan laju k tetap tak berubah sepanjang perjalanan reaksi. Jadi laju reaksii memberikan suatu ukuran yang memudahkan bagi kecepatan reaksi. Makin cepat reaksi makin besar harga k, makin lambat reaksi, makin kecil harga k itu.

Laju atau kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi atupun produk dalam satuan waktu. Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fase gas, satuan tekanan atmosfer, millimeter merkurium, atau pascal, dapat digunakan sebagai ganti konsentrasi.

2.3.Orde Reaksi

Orde suatu reaksi ialah jumlah semua eksponen (dari konsentrasi dalam persamaan laju. Orde reaksi juga menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi reaktan (pereaksi) terhadap laju reaksi.Jika laju suatu reaksi berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi.

Laju = k [A]

Maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi  orde pertama. Penguraian N2O5 merupakan suatu contoh reaksi orde pertama. Jika laju reaksi itu berbanding lurus dengan pangkat dua suatu pereaksi,

Laju = k[A]2

Atau berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari dua pereaksi,

Laju = k [A][B]

Maka reaksi itu disebut reaksi orde kedua. Dapat juga disebut orde terhadap masing-masing pereaksi. Misalnya dalam persamaan terakhir itu adalah orde pertama dalam A dan orde dalam B, atau orde kedua secara keseluruhan. Suatu reaksi dapat berorde ketiga atau mungkin lebih tinggi lagi, tetapi hal-hal semacam itu sangat jarang. Dalam reaksi yang rumit, laju itu mungkin berorde pecahan, misalnya orde pertama dalam A dan orde 0,5 dalam B atau berorde 1,5 secara keseluruhan.

Suatu reaksi dapat tak tergantung pada konsentrasi suatu pereaksi. Perhatikan reaksi umum, yang ternyata berorde pertama dalam A. Jika kenaikan konsentrasi B tidak menaikkan laju reaksi, maka reaksi itu disebut orde nol terhadap B. Ini bisa diungkapkan sebagai :

Laju = k[A][B]0 = k[A]

Orde suatu reaksi tak dapat diperoleh dari koefisien pereaksi dalam persamaan berimbangnya. Dalam penguraian N2O5 dan NO2, koefisien untuk pereaksi dalam masing-masing persamaan berimbang adalah 2 tetapi reaksi pertama bersifat orde pertama dalam N2O5 dan yang kedua berorde kedua dalam NO2. Seperti dilukiskan oleh contoh.

Contoh: Perhatikan reaksi umum 2A + 2B → 2AB

Menentukan Orde reaksi

a.Jika tahap reaksi dapat diamati, orde adalah koefisien pada tahap reaksi yang berjalan lambat.

Contoh : reaksi 4HBr + O2                    2H2O + 2Br2

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 melalu eksperimen, kosentrasi salah satu zat tetap dan kosentrasi zat lain berubah.

Berbagai Orde Reaksi:

1. Reaksi Orde Nol

Gambar 1: Grafik yang menyatakan pengaruh perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Reaksi dikatakan berorde nol terhadap salah satu pereaksinya apabila perubahan konsentrasi pereaksi tersebut tidak mempengaruhi laju reaksi. Artinya, asalkan terdapat dalam jumlah tertentu, perubahan konsentrasi pereaksi itu tidak mempengaruhi laju reaksi.

2.  Reaksi Orde Satu

Gambar 2: Grafik yang menyatakan pengaruh perubahan konsentrasi terhadap laju reaksISuatu reaksi dikatakan berorde satu terhadap salah satu pereaksinya jika laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi pereaksi itu. Jika konsentrasi pereaksi itu dilipat-tigakan maka laju reaksi akan menjadi 31 atau 3 kali lebih besar.

3.  Reaksi Orde

DuaGambar 3: Grafik yang menyatakan pengaruh perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Suatu reaksi dikatakan berorde dua terhadap salah satu pereaksi jika laju reaksi merupakan pangkat dua dari konsentrasi pereaksi itu. Apabila konsentrasi zat itu dilipat-tigakan, maka laju pereaksi akan menjadi 32 atau 9 kali lebih besar

2.4.Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

1.Sifat dasar pereaksi

Zat-zat berbeda dalam mengalami perubahan kimia. Molekul hidrogen dan flour bereaksi secara meledak, bahkan dalam temperatur kamar menghasilkan molekul hidrogen fluorida.

H2(g) + F2(g) à 2HF(g)  (sangat cepat pada temperatur kamar)

Pada kondisi serupa, molekul hidrogen dan oksigen bereaksi begitu lambat, sehingga tak nampak sesuatu perubahan kimia.

2H2(g) + O2(g) à 2H2O (sangat lambat pada temperatur kamar)

2.Temperatur

Laju suatu reaksi kimia bertambah dengan naiknya temperatur. Biasanya kenaikan sebesar 100C akan melipatkan dua atau tiga laju reaksi antara molekul-molekul. Molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk bereaksi.  Makin  tinggi  suhu,  maka energi kinetik molekul makin tinggi sehingga tumbukan makin sering, laju reaksi makin tinggi.

Pada beberapa reaksi yang umum, laju reaksi makin besar (waktu reaksi makin singkat) 2 kali setiap kenaikan suhu 10oC, sehingga didapatkan rumus:

v   = laju reaksi pada suhu t

Vo = laju reaksi pada   suhu awal

ta  = suhu akhir

to  = suhu awal

DV = perubahan laju reaksi

3.Penambahan katalis

Katalis adalah zat yang dapat menurunkan energi aktivasi (energi minimum yang diperlukan  agar  suatu  reaksi kimia dapat berlangsung. Penambahan katalis akan mempercepat reaksi.  Alasan mengapa katalis dapat mempermudah dan mempercepat reaksi disajikan dalam grafik antara energi potensial terhadap koordinat reaksi dari persamaan reaksi:

A + B→ C 

Gambar 4. Jika ada reaksi :  A  + B → C ; pada  keadaan awal, yang terdapat pada sistem reaksi 

hanyalah pereaksi  A dan B. Setelah reaksi  berjalan,  pereaksi  A  dan  B makin berkurang dan hasil reaksi C makin bertambah.  Laju reaksi dapat diukur dengan mengukur penambahan konsentrasi C (produk), atau  pengurangan konsentrasi A/B (pereaksi) tiap satuan waktu.

4.Konsentrasi

Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi, atau sebagai laju bertambahnya konsentrasi suatu produk. Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi, karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan. 

v   = laju reaksi     (mol/L.det)

            [A] = konsentrasi A (mol/L)

            [B] = konsentrasi A (mol/L)

            [C] = konsentrasi C (mol/L)

            t    = waktu              (detik)

2.5.Efek Katalis

Katalis adalah suatu senyawa yang dapat menaikkan laju reaksi, tetapi tidak ikut menjadi reaktan / produk dalam sistem itu sendiri. Setelah reaksi selesai, katalis dapat diperoleh kembali tanpa mengalami perubahan kimia. Katalis berperan dengan menurunkan energi aktifasi. Sehingga untuk membuat reaksi terjadi, tidak diperlukan energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, reaksi dapat berjalan lebih cepat. Karena katalis tidak bereaksi dengan reaktan dan juga bukan merupakan produk, maka katalis tidak ditulis pada sisi reaktan atau produk. Umumnya katalis ditulis di atas panah reaksi yang membatasi sisi reaktan dan produk. Contohnya pada reaksi pembuatan oksigen dari dekomposisi termal KClO3, yang menggunakan katalis MnO2.

                        2 KClO3        →            2 KCl  +  3 O2

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Terjadinnya reaksi kimia disebabkan karena adannya tumbukan atau tabrakan antar molekul – molekul pereaksi dengan arah yang tepat dan memiliki energy yang cukup untuk mengatasi energy aktivasi molekul pereaksi. Molekul pereaksi yang menerima tumbukan akan berubah menjadi molekul teraktivasi (Komplek transisi) dan segera berubah menjadi produk (hasil reaksi). Senyawa pada keadaan kompleks teraktivasi ini bersifat tidak stabil. Untuk mencapai keadaan kompleks teraktifasi,diperlukan energy yang disebut energy aktivasi. Energy aktivasi adalah energy potensial yang harus dilampaui sebelum terjadi reaksi kimia.

Kompleks teraktivasi merupakan tahap persimpangan ketika kenaikan mulus energy potensial pada saat reaksi (reaktan) saling mendekati menjadi penurunan mulus ketika molekul hasil reaksi (produk) memilsah. Ini berarti,tidak semua pasangan yang bereaksi menghasilkan reaksi. Hanya pasangan yang memiliki energy kinetic cukup dapat melonggarkan ikatannya dan menata ulang ato-atomnya sewaktu mencapai keadaan transisi yang memisahkan preaksi dari hasil reaksi. Jika halangan ini terlalu tinggi,hampir semua pasangan molekul reaksi yang bertumbukan berpisah satu sama lain tanpa reaksi.

1.2 Tujuan

Tujuan dari makalah yang dibuat adalah :

1. Mengetahui defenisi dari Kinetika Kimia

2. Mengetahui defenisi dari laju Reaksi

3. Mengetahui Faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi

4. Mengetahui Persamaan Laju Reaksi

5. Mengetahui orde dari suatu Reaksi Kimia

1.3 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan Kinetika Kimia

2. Apa yang dimaksud dengan Laju Reaksi

3. Jelaskan faktor – faktor yang mempengaruhi Laju Reaksi

4. Jelaskan Persamaan dari Laju Reaksi

5. Jelaskan pengertian dan pembagian dari Orde Reaksi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Defenisi Kinetika Kimia

Kinetika Kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab dari pada dalam udara kering, makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan, kulit (bule) lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas dari pada dalam musim dingin. Ini merupakan 3 contoh yang lajim dari perubahan kimia yang kompleks dari laju yang beraneka menurut kondisi reaksi. Yang lebih mendasar dari pada sekedar laju suatu reaksi adalah bagaimana perubahan kimia itu berlangsung.

2.2 Defenisi Laju Reaksi

Laju atau kecepatan reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam suatu satuan waktu. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk .

2.3 Faktor – faktor yang mempengaruhi Laju Reaksi

Sifat alami suatu reaksi. Zat – zat berbeda secara nyata dalam lajunnya mereka mengalami perubahan kimia. Molekul hydrogen dan fluor bereaksi secara meledak, bahkan pada temperature kamar, dengan menghasilkan molekul hydrogen fluoride.

Beberapa reaksi memang secara alami lambat atau lebih cepat dibandingkan yang lain. Jumlah spesies yang ikut bereaksi serta keadaan fisik reaktan, ataupun kekompleksan jalanya (mekanisme reaksi) dan factor lain sangat menentukan kecepatan laju reaksi.

Konsentrasi reaktan. Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia denngan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.

Tekanan. Reaksi yang melibatkan gas, kecepatan reaksinya berbanding lurus dengan kenaikan tekanan dimana faktor tekanan ini ekuivalen dengan konsentrasi gas.

Orde reaksi. Orde reaksi menentukan seberapa besar konsentrasi reaktan berpengaruh pada kecepatan reaksi.

Orde suatu reaksi ialah jumlah semua komponen dari konsentrasi persamaan laju. Jika laju suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi

Maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi orde pertama. Jika laju reaksi itu berbanding lurus dengan pangkat dua suatu pereaksi

Maka reaksi itu disebut reaksi orde kedua. Dapat juga disebut orde teerhadap masing-masing pereaksi misalnya : dalam persamaan terakhir itu, laju reaksi itu adalah orde pertama dalam A dan orde pertama dalam B atau orde kedua secara keseluruhan. Suatu reaksi dapat berorde ketiga atau mungkin lebih tinggi lagi, tetapi hal itu sangat jarang.

SUHU Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:

k = A . e-E/RT

dimana:

k : tetapan laju reaksi
A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi
E : energi pengaktifan
R : tetapan gas universal = 0.0821.atm/mol^oK = 8.314 joule/mol^oK
T : suhu reaksi (^oK)

dengan naiknya suhu, bukan hanya molekul – molekul lebih sering bertabrakan tetapi mereka juga bertabrakan dengan dampak yang lebih besar karena mereka bergerak lebih cepat. Pada suhu yang ditinggikan, persentase tabrakan yang mengakibatkan reaksi kimia akan lebih besar, karena makin banyak molekul yang memiiki kecepatan lebih besar dank arena memiliki energy yang cukup untuk bereaksi.

KATALISATOR adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.

Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Suatu katalis diduga mempengaruhi kecepatan reaksi dengan salah satu jalan:

1. Dengan pembentukan senyawa antara (katalisis homogen)

2. Dengan adsorpsi (katalisis heterogen)

Pembentukan senyawa antara (katalisis homogen). Terdapat banyak contoh reaksi homogen dalam larutan yang laju reaksinnya ditingkatkan dengan adannya zat katalitik.

Tanpa hadirnya katalis, diperlukan waktu berminggu – minggu untuk menghasilkan etil asetat dengan rendaman maksimal. Dengan hadirnya katalis asam, rendaman maksimal dicapai dalam beberapa zat. Sekali lagi, katalis tidak menambah banyaknya etil asetat yang dapat diperoleh pada kesetimbangan, karena laju reaksi maju dan reaksi balik ditingkatkan dengan sama banyak.

Adsorpsi. Banyak zat padat yang bertindak sebagai katalis, dapat mengikat cukup banyak kuantitas gas dan cairan pada permukaan mereka berdasarkan adsorpsi. Dalam beberapa hal naiknya kereaktifan ini dapat disebabkan oleh naiknya konsentrasi molekul yang teradsorpsi, mereka berjejalan pada permukaan zat padat sedangkan dalam keadaan gas, mereka terpisah jauh satu sama lain. Dalam hal – hal lain, gaya tarik antar molekul zat padat dan molekul zat cair atau gas yang teradsorpsi mengakibatkan molekul yang teradsorpsi menjadi aktif secara kimia.

Tidak perlunya dalam suatu campuran reaksi yang teradsorpsi dengan kuat dalam katalis dapat berlaku sebagai penghambat dengan mengurangi luas permukaan yang tersedia.

Pelarut. Banyak reaksi yang terjadi dalam larutan dan melibatkan pelarut. Sifat pelarut baik terhadap reaktan, hasil intermediate, dan produknya mempengaruhi laju reaksi. Seperti sifat solvasi pelarut terhadap ion dalam pelarut dan kekuatan interaksi ion dan pelarut dalam pembentukan counter ion.

Radiasi elektromagnetik dan Intensitas Cahaya. Radiasi elektromagnetik dan cahaya merupakan salah satu bentuk energi. Molekul-molekul reaktan dapat menyerap kedua bentuk energi ini sehingga mereka terpenuhi atau meningkatkan energinya sehingga meningkatkan terjadinya tumbukan antar molekul

Pengadukan. Proses pengadukan mempengaruhi kecepatan reaksi yang melibatkan sistem heterogen. Seperti reaksi yang melibatkan dua fasa yaitu fasa padatan dan fasa cair seperti melarutkan serbuk besi dalam larutan HCl, dengan pengadukan maka reaksi akan cepat berjalan.

Kinetika kimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering; makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan; kulit bule lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas dari pada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi.

TINJAUAN PUSTAKA

1. A.    Dasar teori

                 Kinetika kimia disebut juga dinamika kimia, karena adanya gerakkan molekul, elemen atau ion dalam mekanisme reaksi dan laju reaksi sebagai fungsi waktu. Mekanisme reaksi dapat diramalkan dengan bantuan pengamatan dan pengukuran besaran termodinamika suatu reaksi, dengan mengamati arah jalannya reaktan maupun produk suatu system  (Siregar, 2008).

                 Reaksi kimia adalah proses berubahnya pereaksi menjadi hasil reaksi. Proses itu ada yang lambat dan ada yang cepat. Contohnya bensin terbakar lebih cepat dibandingkan dengan minyak tanah. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat, seperti membakar dinamit yang menghasilkan ledakan, dan yang sangat lambat adalah seperti proses berkaratnya besi. Pembahasan tentang kecepatan (laju) reaksi disebut kinetika kimia. Dalam kinetika kimia ini dikemukakan cara menentukan laju reaksi dan faktor apa yang mempengaruhinya (Syukri,1999).

                 Cabang ilmu kimia yang khusus mempelajari tentang laju reaksi disebut kinetika kimia. Tujuan utama kinetika kimia ialah menjelaskan bagaimana laju bergantung pada konsentrasi reaktan dan mengetahui mekanisme suatu reaksi berdasarkan pengetahuan tentang laju reaksi yang diperoleh dari eksperimen (Oxtoby, 2001).

                 Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi persatuan waktu. Satuan yang umum adalah mol/dm^-3-i . Umumnya laju reaksi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi dan dapat dinyatakan sebagai

Laju = k f (C₁, C₂, …., C_i)

Di mana k adalah konstanta laju, juga disebut konstanta laju spesifik atau konstanta kecepaan, C₁, C₂, … adalah konsentrasi dari reaktan-reakan dan produk-produk (Dogra, 1990).

                  Laju reaksi kimia terlihat dari perubahan konsentrasi molekul reaktan atau konsentrasi molekul produk terhadap waktu. Laju reaksi tidak tetap melainkan berubah terus-menerus seiring dengan perubahan konsentrasi

(Chang, 2005).

                 Pengetahuan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi berguna dalam mengontrol kecepatan reaksi berlangsung cepat, seperti pembuatan amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan zat tertentu. Akan tetapi kadangkala kita ingin memperlambat laju reaksi, seperti mengatasi berkaratnya besi, memperlambat pembusukan makanan oleh bakteri, dan sebagainya (Syukri, 1999).

Berikut ini adalah factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi:

• Konsentrasi

Kecepatan reaksi bergantung pada banyak factor. Konsentrasi reaktan memainkan peran penting dalam mempercepat atau memperlambat rekasi tertentu. Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan.

• Suhu

Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu, energy kinetic partikel zat-zat meningkat sehinga memungkinkan semakin banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan. Berdasarkan teori tumbukan, reaksi terjadi bila molekul bertumbukan dengan energy yang cukup besar, disebut energy aktivasi. Untuk memutus ikatan dan mengawali reaksi, konsatanta laju dan energy aktivasi dihubungkan oleh persamaan Arrhenius.

k = Ae-^Ea/RT 

keterangan:               Ea    = energy aktivasi
                                  T    = suhu mutlak
                                    A    = frekuensi tumbukan

• Luas Permukaan

Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan.

Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat

• Katalis

Katalis ialah zat yang mengambil bagian dalamn reaksi kimia dan mempercepatnya, tetapi ia sendiri tidak mengalami perubahan kimia yang permanen. Jadi, katalis tidak muncul dalam laju persamaan kimia balans secara keseluruhan, tetapi kehadirannya sangat mempengaruhi hukum laju, memodifikasi dan mempercepat lintasan yang ada.

Katalis menimbulkan efek yang nyata pada laju reaksi, meskipun dengan jumlah yang sangat sedikit. Dalam kimia industry, banyak upaya untuk menemukan katalis yang akan mempercepat reaksi tertentu tanpa meningkatkan timbulnya produk yang tidak diinginkan (Oxtoby, 2001).

• Efek pelarut

Pengaruh pelarut terhadap laju penguraian obat merupakan suatu topic terpenting untuk ahli farmasi. Walau efek-efek tersebut rumit dan generalisasi tidak dapat dilaksanakan. Tampak reaksi nonelektrolik dihubungkan dengan tekanan dalam relative atau parameter kelarutan dari pelarut dan zat terlarut. (Martin, 1993)

                 Proses laju merupakan hal dasar yang perlu diperhatikan bagi setiap orang yang berkaitanKefarmasiaan, mulai dari pengusaha obat sampai ke pasien. Pengusaha obat harus dengan jelas menunjukkan bahwa bentuk obat atau sediaan yang dihasilkannya cukup stabil sehingga dapat disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama, dimana obat tidak berubah menjadi zat tidak berkhasiat atau racun, ahli farmasi harus mengetahui kestabilan potensial dari obat yang dibuatnya. Dokter dan pasien harus diyakinkan bahwa obat yang ditulis atau digunakannya akan sampai pada tempat pengobatan dalam konsentrasi yang cukup untuk mencapai efek pengobatan yang diinginkan. Ada beberapa prinsip dan proses laju yang berkaitan dimasukkan dalam rantai peristiwa ini yaitu: kestabilan dan tak tercampurkan, disolusi, proses absorbs,distribusi dan eliminasi, dan kerja obat pada tingkat molekuler obat (Martin, 1993)

 Orde reaksi dapat ditentukan dengan beberapa metode,

1. Metode substansi. Data yang terkumpul dari hasil pengamatan jalannya suatu reaksi disubtitusikan ke dalam bentuk integral dari persamaan berbagai orde reaksi. Jika persamaan itu menghasilkan menghasilkan harga K yang tetap konstan dalam batas-batas variasi percobaan, maka reaksi dianggap berjalan sesuai dengan orde tersebut.
2. Metode grafik. Plot data dalam bentuk grafik dapat digunakan untuk mengetahui orde reaksi tersebut. Jika konsentrasi diplot terhadap t dan didapatkan garis lurus, reaksi adalah orde nol. Reaksi dikatakan orde pertama bila log (a-x) terhadap t menghasilkan garis lurus. Suatu reaksi orde-kedua akan memberikan garis lurus bila 1/(a-x) diplot terhadap t (jika konsentrasi mula-mula sama). Jika plot 1/(a-x)² terhadap t menghasilkan garis lurus dengan seluruh reaktan sama konsentrasi mula-mulanya, reaksi adalah orde-ketiga.
3. Metode waktu-paruh. Dal reaksi orde, waktu paruh sebanding dengan konsentrasi awal a, waktu paruh reaksi orde-pertama tidak bergantung pada a, waktu paruh untuk reaksi orde-kedua, dimana a=b sebanding dengan 1/a dari dalam reaksi orde-ketiga, dimana a=b=c, sebanding dengan 1/a². (Martin, 1993)

               Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu obat untuk terurai setengahnya dari konsentrasi mula-mula. Obat yang sama dapat menunjukkan orde penguraian yang berbeda pada konsidi yang berbeda. Walaupun penguraian hidrogen peroksida, misalnya dengan katalis ion iodine adalah sau orde pertama, telah ditemukan bahwa penguraian larutan yang distabilkan dengan berbagai pereaksi dapat menjadi orde-nol. Dalam hal ini, di mana reaksi tidak tergantung pada konsentrasi obat, penguraia mungkin akibat kontak dengan dinding wadah atau berbagai faktor luar lainnya (Martin, 1993).

1. B.       Uraian Bahan
1. 1.      Natrium Tiosulfat (Ditjen Pom, 1979 hal:428)

Nama Resmi            : NATRII THIOSULFAS

Nama Lain               : Natrium Tiosulfat

Rumus molekul        : Na₂S₂O₃

Berat molekul          : 248,17

Rumus struktur        :

Pemeruan                 : hablur besar tidak berwarna atau serbuk hablur kasar,

                                  Dalam udarah lembaba meleleh basah, dalam hampa

                                   Udara pada suhu di atas 33⁰ merapuh.

Kelarutan                 : larut dalam 0,5 bagian air, praktis tidak larut dalam

                                   Etanol (95%) p.

Penyimpanan             : dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                  : sebagai sampel

1. 2.      Asam  klorida (Ditjen Pom, 1979 hal:53)

Nama resmi               : ACIDUM HYDROCHLORIDUM

Nama lain                  : asam klorida

Rumus molekul         : HCL

Berat molekul            : 36,46

Rumus struktur         : H – C – l

Pemerian                   : cairan tidak berwarna, berasap, bau merangsang, jika

                                     Diencerkan dengan 2 bagian air asap dan bau hilang

Kelarutan                  :

Penyimpanan             : dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                  : sebagai sampel

1. 3.      Air Suling (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi              :  AQUA  DESTILLATA

Nama lain                 :  Air Suling

Rumus molekul        :  H₂O

Berat moleku            : 18,02

Bobot Jenis              :  0,997 gr/mol

Rumus struktur        : H – O – H

Pemerian                  :  Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa

Penyimpanan          :  Dalam wadah  tetutup baik

Kegunaan                 :  Sebagai Pelarut

BAB II

KAJIAN  PUSTAKA

        II. 1.  Dasar Teori

Kinetika menggambarkan suatu study secara kuantitatif tentang perubahan-perubahan kadar terhadap waktu oleh reaksi kimia. Kecepatan reaksi ditentukan oleh kecepatan terbentuknya zat hasil, dan kecepatan pengurangan reaktan. Tetapan kecepatan (K) adalah faktor pembanding yang menunjukkan hubungan antara kecepatan reaksi dengan konsentrasi reaktan.

Misalnya:

Reaksi        A + B                  C + D

    mA + nB             xC + yD

maka kecepatan reaksinya adalah :

                      V = K [A]^m[B]ⁿ

Dimana K adalah konstanta kecepatan reaksi, m dan n merupakan orde reaksi (Anonim, 2011).

Kinetika kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tetang proses yang berhubungan dengan kecepatan atau laju suatu reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Dalam praktek suatu reaksi kimia dapat berlangsung dengan laju atau kecepatan yang berbeda-beda. Namun dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai reaksi yang berlangsung lambat. Oleh karena itu dengan mempelajari kinetika kimia maka seluruh faktor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi dapat dikendalikan sehingga lebih hemat dan efisien (Tim Dosen UNHAS, 2004).

Pengertian tentang laju reaksi adalah perubahan jumlah pereaksi dan hasil reaksi per satuan waktu. Karena reaksi berlangsung kearah pembentukan hasil, maka laju reaksi tak lain dari pengurangan jumlah pereaksi per satuan waktu, atau pertambahan jumlah hasil reaksi per satuan waktu. Dimensi untuk waktu umumnya digunakan menit atau detik, sedangkan satuan untuk jumlah pereaksi dan hasil reaksi adalah konsentrasi molar (Tim Dosen UNHAS, 2004).

Laju didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi per satuan waktu. Satuan yang umum adalah mol dm^-3-1. Umumnya laju reaksi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi, dan dapat dinyatakan dengan:

Laju = k f (C1, C2, … Ci)

Dimana k adalah konstanta laju, juga disebut konstanta laju spesifik atau konstanta kecepatan, C1,C2 … adaalah konsentrasi dari reaktan-reaktan dan produk-produk (Dogra, 1984).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi ialah: macam zat yang mengadakan reaksi, konsentrasi/tekanan, temperature, adanya katalisator dan radiasi yaitu adanya sinar dengan panjang gelombang tertentu. Beberapa reaksi terjadi dengan sangat cepat misalnya penetralan larutan asam kuat dengan basa kuat. Tetapi ada pula reaksi yang berjalan sangat lambat, misalnya reaksi H₂ dan O₂ pada temperature kamar tanpa adanya katalisator. Beberapa reaksi berjalan sangat lambat pada temperature kamar, tetapi kecepatan reaksi ini akan bertambah dengan cepat pada kenaikan temperature (Respati, 1981).

Orde reaksi menggambarkan bentuk matematik di mana hasil percobaan dapat dtunjukkan. Orde reaksi hanya dapat dihitung secara eksperimen, dan hanya dapat diramalkan jika suatu mekanisme reaksi diketahui ke seluruh orde reaksi yang dapat ditentukan sebagai jumlah dari eksponen untuk masing-masing reaktan, sedangkan harga eksponen untuk masing-masing reaktan dikenal sebagai orde reaksi untuk komponen itu (Dogra, 1984).

Waktu paruh (t_1/2) suatu zat radioaktif merupakan waktu yang diperlukan oleh separuh dari bobot awal tertentu dari zat itu untuk berubah menjadi zat lain. Waktu-paruh ditentukan secara eksperimen dengan mencatat banyaknya pancaran dalam suatu kurun waktu yang sesuai, oleh satu contoh radioaktif yang bobotnya diketahui. Unsure-unsur radioaktif tertentu mempunyai waktu-paruh yang amat pendek dan unsur-unsur lain yang waktu-paruhnya amat panjang (Keenan, 1986).

Waktu paruh didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan bila separuh konsentrasi dari suatu reaktan digunakan. Waktu paruh dapat ditentukan dengan tepat hanya jika satu jenis reaktan terlibat, tetapi jika suatu reaksi berlangsung antara jenis reaktan yang berbeda, waktu paruh harus ditentukan terhadap reaktan tertentu saja (Dogra, 1984).

Reaksi kimia adalah proses berubahnya pereaksi menjadi hasil reaksi. Proses itu ada yang lambat dan ada yang cepat. Contohnya bensin terbakar lebih cepat dibandingkan dengan minyak tanah. Ada reaksi yang berlangsung sangat cepat, seperti membakar dinamit yang menghasilkan ledakan, dan yang sangat lambat adalah seperti proses berkaratnya besi. Pembahasan tentang kecepatan (laju) reaksi disebut kinetika kimia. Dalam kinetika kimia ini dikemukakan cara menentukan laju reaksi dan faktor apa yang mempengaruhinya (Syukri,1999).

Kinetika reaksi merupakan cabang ilmu kimia yang membahas tentang laju reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Laju (kecepatan) reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap satuan waktu. Laju rekasi suatu reaksi kimia dapat dinyatakan dengan persamaan laju reaksi. Untuk reaksi berikut:

A + B AB

Persamaan laju reaksi secara umum ditulis sebagai berikut:

R = k [A]^m [B]ⁿ

K sebagai konstanta laju reaksi, m dan n orde parsial masing-masing pereaksi (Petrucci, 1987).

Pengetahuan tentang faktor yang mempengaruhi laju reaksi berguna dalam mengontrol kecepatan reaksi berlangsung cepat, seperti pembuatan amoniak dari nitrogen dan hidrogen, atau dalam pabrik menghasilkan zat tertentu. Akan tetapi kadangkala kita ingin memperlambat laju reaksi, seperti mengatasi berkaratnya besi, memperlambat pembusukan makanan oleh bakteri, dan sebagainya (Syukri, 1999).

Besarnya laju reaksi dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

    a. Sifat dan ukuran pereaksi. Semakin reaktif dari sifat pereaksi laju reaksi akan semakin bertambah atau reaksi berlangsung semakin cepat. Semakin luas permukaan zat pereaksi laju reaksi akan semakin bertambah, hal ini dapat dijelaskan dengan semakin luas permukaan zat yang bereaksi maka daerah interaksi zat pereaksi semakin luas juga. Permukaan zat pereaksi dapat diperluas dengan memperkecil ukuran pereaksi. Jadi untuk meningkatkan laju reaksi, pada zat pereaksi dalam bentuk serbuk lebih baik bila dibandingkan dalam bentuk bongkahan (Petrucci, 1987).

    b. Konsentrasi. Dari persamaan umum laju reaksi, besarnya laju reaksi sebanding dengan konsentrasi pereaksi. Jika natrium tiosulfat dicampur dengan asam kuat encer maka akan timbul endapan putih. Reaksi-reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

            Na₂S₂O₃ + 2H⁺ 2Na⁺ + H₂S₂O₃ (cepat)

H₂S₂O₃ H₂SO₃ + S (lambat)

Na₂S₂O₃ + 2H⁺ 2Na⁺ + H₂S₂O₃ + S

Reaksi ini terdiri dari dua buah reaksi yang konsekutif (sambung menyambung). Pada reaksi demikian, reaksi yang berlangsung lambat menentukan laju reaksi keseluruhan. Dalam hal ini reaksi yang paling lambat ialah penguraian H₂S₂O₃ (Petrucci, 1987).

Berhasil atau gagalnya suatu proses komersial untuk menghasilkan suatu senyawa sering tergantung pada penggunaan katalis yang cocok. Selang suhu dan tekanan yang dapat digunakan dalam proses industri tidak mungkin berlangsung dalam reaksi biokimia. Tersedianya katalis yang cocok untuk reaksi-reaksi ini mutlak bagi makhluk hidup (Hiskia, 1992).

    c. Suhu Reaksi. Hampir semua reaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Akibatnya jumlah dan energi tumbukan bertambah besar. Pengaruh perubahan suhu terhadap laju reaksi secara kuantitatif dijelaskan dengan hukum Arrhenius yang dinyatakan dengan persamaan sebagi berikut:

k = Ae^-Ea/RT atau ln k = -Ea + ln ART

Dengan R = konstanta gas ideal, A = konstanta yang khas untuk reaksi (faktor frekuensi) dan Ea = energi aktivasi yang bersangkutan (Petrucci, 1987).

      d. Katalis adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi untuk memepercepat jalannya reaksi. Katalis biasanya ikut bereaksi sementara dan kemudian terbentuk kembali sebagai zat bebas. Suatu reaksi yang menggunakan katalis disebut reaksi katalis dan prosesnya disebut katalisme. Katalis suatu reaksi biasanya dituliskan diatas tanda panah (Petrucci, 1987).

Orde reaksi berkaitan dengan pangkat dalam hukum laju reaksi, reaksi yang berlangsung dengan konstan, tidak bergantung pada konsentrasi pereaksi disebut orde reaksi nol. Reaksi orde pertama lebih sering menampakkan konsentrasi tunggal dalam hukum laju, dan konsentrasi tersebut berpangkat satu. Rumusan yang paling umum dari hukum laju reaksi orde dua adalah konsentrasi tunggal berpangkat dua atau dua konsentrasi masing-masing berpangkat satu. Salah satu metode penentuan orde reaksi memerlukan pengukuran laju reaksi awal dari sederet percobaan. Metode kedua membutuhkan pemetaan yang tepat dari fungsi konsentrasi pereaksi terhadap waktu. Untuk mendapatkan grafik garis lurus (Hiskia, 1992).

      II. 2 Uraian Bahan

·      Aquadest (Ditjen POM, 1979. Hal 96)

Nama resmi            :  AQUA DESTILLATA

Nama lain               :  Air suling

RM / BM                 :  H₂O / 18,02

Pemerian                : Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa.

Penyimpanan          :  Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                :  Pelarut uji

·      Asam Klorida (Ditjen POM, 1979. Hal 53)

Nama resmi            :  ACIDUM HYDROCHLORIDUM

Nama lain               :  Asam klorida

RM / BM                 :  HCL / 36,46

Pemerian                : Cairan tidak berwarna, berasap, bau merangsang. Jika diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau hilang.

Penyimpanan          :  Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                :  Zat tambahan.

·      Natrium Tiosulfat (Ditjen POM, 1979. Hal 428)

Nama resmi            :  NATRII THIOSULFAS

Nama lain               :  Natrium Tiosulfat

RM / BM                 :  Na₂S₂O₃ / 248,17

Pemerian                : Hablur besar tidak berwarna atau serbuk hablur kasar.

Penyimpanan          :  Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan                :  Antidotum sianida