Kinetika Kimia

Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan tertentu. Ada reaksi sangat cepat berlangsung seketika, misalnya reaksi ion. Akan tetapi terdapat banyak reaksi, baik untuk senyawa organik atau anorganik yang berlangsung dalam kecepatan yang dapat diukur pada temperatur yang memungkinkan dalam laboratorium studi tentang laju reaksi, suasana yang mempengaruhi laju reaksi dan mekanisme reaksi. Laju reaksi diukur sebagai berkurangnya zat yang beraksi atau bertambahnya zat hasil reaksi. Pada umumnya laju reaksi tergantung pada konsentrasi zat yang bereaksi, temperatur dan katalis. Selain dari itu radiasi dan keadaan fisik pereaksi dapat juga mempengaruhi laju reaksi.

Persamaan yang menyatakan laju sebagai fungsi konsentrasi setiap zat yang mempengaruhi laju reaksi disebut hukum laju atau persamaan laju untuk reaksi. Hukum laju reaksi hanya dapat ditentukan dengan eksperimen dan tidak dapat disimpulkan hanya dari persamaan reaksi.

Telah dikenal bahwa sejumlah reaksi mempunyai laju, pada temperatur tertentu, sebanding dengan konsentrasi dari satu, dua atau mungkin tiga pereaksi yang masing-masing diberi pangkat dengan bilangan kecil yang bulat yang disebut order reaksi. Orde reaksi terhadap suatu pereaksi sama dengan eksponen dalam hukum laju reaksi.

Untuk reaksi : A + 2B             3C + D

Hukum laju reaksinya :

 ­                           _ d[A] ₌ _ d[B] _{= +} d[C]_{= +} d[D]_{= k[A]}^m_[B]ⁿ            (1)

    dt          2dt         3dt           dt

dengan t = waktu

 ­ _ d[A] dan_ d[B] : laju berkurangnya konsentrasi pereaksi A dan B dalam mol/liter/detik

       dt         2dt

+ d[A] dan + d[B] : laju bertambahnya konsentrasi hasil reaksi C dan D dalam mol/liter/detik

       dt         2dt

dengan k adalah tetapan laju reaksi.

Reaksi keseluruhan adalah orde ke (m + n), dengan orde ke m terhadap A dan orde ke n terhadap B.

Contoh :

(i)                 Jika m=1, n=0 persamaan laju reaksi : ­ _ d[A] _{= k[A]}

              dt               

Reaksi adalah orde kesatu terhadap A. Reaksi orde kenol terhadap B

Orde reaksi keseluruhan adalah orde kesatu

(ii)               Jika m=1, n=1, persamaan laju reaksi: _ d[A] _{= k[A]}

            dt        

Reaksi adalah orde kesatu terhadap A, orde kesatu terhadap B,

Orde reaksi keseluruhan adalah orde kedua

(iii)             Jika m=2, n=0, persamaan laju reaksi: _ d[A] _{= k[A]2}

            dt        

Reaksi adalah orde kedua terhadap A, orde kenol terhadap B,

Orde reaksi keseluruhan adalah orde kedua

(iv)             Jika m=1, n=1, persamaan laju reaksi: _ d[A] _{= k[A]2[B]}

            dt        

Reaksi adalah orde kesatu terhadap A, orde kesatu terhadap B,

Orde reaksi keseluruhan adalah orde ketiga

Suatu reaksi kimia dapat berlangsung apabila orientasi antara pereaksinya tepat satu sama lain dan tercapainya energi pengaktifan reaksi. Energi pengaktifan adalah energi yang dibutuhkan untuk mengatasi efek sterik dan untuk memulai pemutusan ikatan lama pada pereaksi. Energi pengaktifan ini diperlukan untuk mengubah substrat pereaksi menjadi spesi kompleks teraktifkan (keadaan transisi). Pada gambar 1 dapat dilihat bahwa energi pengaktifan merupakan perbedaan jaraj antara posisi energi pereaksi dengan energi pada keadaan transisi. Energi pengaktifan biasanya dilambangkan dengan ∆H‡, ∆H*, atau E_a, atau  ∆G‡, ∆G* jika energi bebas yang dijadikan patokan. Energi pengaktifan dihubung dengan tetapan laju reaksi, k, dan temperatur oleh persamaan arrhenius berikut :

k = Ae^–Ea/RT                                                          (2)

+  ln A++

(3)

Atau ungkapan logaritmanya adalah :

lnk =  

Dengan, R adalah tetapan gas ideal dalam 8,314 Jmol^-1K^-1 atau, 1,99 kalmol ^-1K^-1 atau 0,082 L. atm^-1K^-mol^-1 dan T adalah temperatur dalam K. Berdasarkan persamaan (3), hubungan antara energi pengaktif dengan tetapan laju k, dapat dibuat dalam grafik linier dengan ink sebagai sumbu y dan 1/T sebagai sumbu x. Energi pengaktifan dapat diperoleh dari grafik ini dengan mengambil kemiringan garis lurus antara ink dengan 1/T. Dengan demikian, secara kuantitatif pengaruh temperatur terhadap laju reaksi dapat ditentukan secara eksperimen, sekaligus dapat menentukan besarnya energi pengaktifan suatu reaksi

.................

Gambar 1. Diagram hubungan energi dengan jalannya reaksi

.......................

Gambar 2. Diagram hubungan antara lnk dengan 1/T dalam persamaan energi pengaktifan

Percobaan  1 : Menentukan Tingkat Reaksi

Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan tingkat reaksi terhadap pereaksi antara larutan asam klorida dengan larutan natrium tiosultaf

Na₂S₂O₃ (aq) + 2 HCI (aq)                  2 NaCI (aq) + SO₂ (g) + S (s) + H₂O (I)

Alat dan Bahan	Ukuran / Satuan	Jumlah
Gelas kimia Silinder ukur Alat pengukur waktu Larutan HCI Larutan Na2S2O3	50 cm3 atau 100 cm3 25 cm3 - 2 M 0,2 M	7 2 1 75 cm3 125 cm3

Urutan Kerja :

1. Buatlah tanda silang ( X ) dengan tinta hitam pada sehelai kertas putih.
2. Masukan 10 cm³ larutan HCI 2 M ke dalam gelas kimia dan letakan gelas kimia tersebut diatas tanda silang. Tambahkan 20 cm³ larutan Na₂S₂O₃  0,2 M dan catat waktu sejak penambahan itu sampai tanda silang tepat tidak terlihat lagi dari atas.
3. Ulangi percobaan dengan mengunakan larutan Na₂S₂O₃ yang lebih diencerkan seperti tercantum dalam Tabel –I.
4. Ulangi percobaan dengan menggunakan larutan HCI yang diencekan seperti tercantum dalam Tabel – II

Hasil Pengamatan

TABEL- I

Volum HCI 2 M (cm3)	Volum (cm3)			Konsentrasi (mo1/dm3) Na2S2O3 Awal reaksi	Waktu (detik)	1 waktu
	Na2S2O3  0,2 M	Air	Jumlah Volum
10 10 10 10	20 15 10 5	- 5 10 10	30 30 30 30

TABEL II

Volum Na2S2O3 0.2 M (cm3)	Volum (cm3)			Konsentrasi (mol/dm3) HCl Awal reaksi	Waktu (detik)	1 waktu
	HCl 0.2 M	Air	Jumlah Volum
20 20 20	10 7.5 5	- 2.5 5	30 30 30

Pertanyaan :

1. Buat grafik    1      terhadap konsentrasi Na₂S₂O₃

                        Waktu

Bagaimana hubungan aljabar antara    1      dengan konsentrasi Na₂S₂O₃.

                                                                Waktu

      Berapa tingkat reaksi terhadap Na₂S₂O₃ ?

2. Buat grafik     1        terhadap konsentrasi HCl.

                             Waktu

            Bagaimanakah hubungan aljabar antara    1      dengan konsentrasi HCl.

    Waktu

            Berapa tingkat reaksi terhadap HCl ?

3. Tulis persamaan laju reaksinya !
4. Berapakah tingkat reaksinya ?
5. Mengapa pada eksperimen ini jumlah volum dibuat konstan dengan menambah air pada setiap pengenceran ?

Percobaan 2 : Pengaruh Suhu

Pada eksperimen ini akan diselidiki bagaimana pengaruh suhu terhadap laju reaksi pada reaksi antara natrium tiosulfat dengan asam klorida.

Na₂S₂O₃ (aq) + 2 HCI (aq)                        2 NaCI (aq) + H₂O (l) + SO₂ (g) + S (s)

Alat dan Bahan	Ukuran / Satuan	Jumlah
Gelas Kimia Alat pembakar, kaki tiga, dan kasa Alat pengukur waktu Termometer Larutan Natrium tiosulfat Larutan asam klorida	125 cm3 - - 0º-100ºC 0.1  M 3 M	2 1/1/1 1 200 cm3 20 cm3

Urutan Kerja :

1. Buatlah tanda silang yang sama tipisnya pada dua helai kertas putih dan tempelkan kertas itu pada dua gelas kimia dengan tanda silang menghadap ke dalam.
2. Masukkan 100 cm  larutan Na₂S₂O₃ 0,1 M ke dalam gelas kimia 1 ukur suhunya dan catat. Tambahkan 10 cm³ HCI 3 M. Catat waktu sejak penambahan itu sampai tanda silang tepat tidak terlihat lagi.

      Suhu = ..............................⁰C                          Waktu = ........................ detik

3. Masukan 100 cm³ larutan Na₂S₂O₃ 0,1 M ke dalam gelas dan panaskan hingga 10⁰C di atas suhu kamar. Catat suhu itu. Tambahkan 10 cm³ HCI 3 M dan catat waktu seperti di atas.  

Suhu = ..............................⁰C                          Waktu = ........................ detik

Pertanyaan :

1. Bagaimana pengaruh suhu terhadap laju reaksi pada reaksi larutan natrium tiosulfat dengan asam klorida ?
2. Apakah reaksi ini termasuk eksoterm atau endoterm ?

Catatan :     Segera buang campuran reaksi dan cuci gelas kimia agar endapan belerang tidak melekat (sukar dibersihkan).

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

·Siapkan 3 buah gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25°C. Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45°C. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65°C.

·Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.

·Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah  masing-masing tabung reaksi dengan label A, B, dan C.

·Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan Anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran rekasi menjadi berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi telah menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.

·Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung rekasi B (suhu 45 °C); dan pencampuran larutan dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65°C). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

  Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hokum laju reaksi berorde -4 (minus 4), masing-masing berorde -2 terhadap [Fe³⁺] dan berorde -2 terhadap [S₂O₃²].

Reaksinya : 2 Fe³⁺(aq) + S₂O₃^2- (aq)            2 Fe²⁺ + S₄O₆^2-. Persamaan lajunya dinyatakan sebagai :

- d[Fe³⁺] = -k[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2 atau -[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2d[Fe³⁺]=kdt

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

·Siapkan 3 buah gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25°C. Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45°C. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65°C.

·Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.

·Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah  masing-masing tabung reaksi dengan label A, B, dan C.

·Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan Anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran rekasi menjadi berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi telah menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.

·Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung rekasi B (suhu 45 °C); dan pencampuran larutan dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65°C). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

  Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hokum laju reaksi berorde -4 (minus 4), masing-masing berorde -2 terhadap [Fe³⁺] dan berorde -2 terhadap [S₂O₃²].

Reaksinya : 2 Fe³⁺(aq) + S₂O₃^2- (aq)            2 Fe²⁺ + S₄O₆^2-. Persamaan lajunya dinyatakan sebagai :

- d[Fe³⁺] = -k[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2 atau -[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2d[Fe³⁺]=kdt

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

·Siapkan 3 buah gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25°C. Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45°C. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65°C.

·Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.

·Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah  masing-masing tabung reaksi dengan label A, B, dan C.

·Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan Anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran rekasi menjadi berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi telah menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.

·Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung rekasi B (suhu 45 °C); dan pencampuran larutan dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65°C). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

  Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hokum laju reaksi berorde -4 (minus 4), masing-masing berorde -2 terhadap [Fe³⁺] dan berorde -2 terhadap [S₂O₃²].

Reaksinya : 2 Fe³⁺(aq) + S₂O₃^2- (aq)            2 Fe²⁺ + S₄O₆^2-. Persamaan lajunya dinyatakan sebagai :

- d[Fe³⁺] = -k[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2 atau -[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2d[Fe³⁺]=kdt

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

·Siapkan 3 buah gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25°C. Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45°C. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65°C.

·Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.

·Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah  masing-masing tabung reaksi dengan label A, B, dan C.

·Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan Anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran rekasi menjadi berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi telah menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.

·Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung rekasi B (suhu 45 °C); dan pencampuran larutan dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65°C). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

  Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hokum laju reaksi berorde -4 (minus 4), masing-masing berorde -2 terhadap [Fe³⁺] dan berorde -2 terhadap [S₂O₃²].

Reaksinya : 2 Fe³⁺(aq) + S₂O₃^2- (aq)            2 Fe²⁺ + S₄O₆^2-. Persamaan lajunya dinyatakan sebagai :

- d[Fe³⁺] = -k[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2 atau -[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2d[Fe³⁺]=kdt

2.2 Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

·Siapkan 3 buah gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25°C. Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45°C. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65°C.

·Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.

·Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung reaksi dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah  masing-masing tabung reaksi dengan label A, B, dan C.

·Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan Anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran rekasi menjadi berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi telah menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.

·Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung rekasi B (suhu 45 °C); dan pencampuran larutan dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65°C). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

  Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hokum laju reaksi berorde -4 (minus 4), masing-masing berorde -2 terhadap [Fe³⁺] dan berorde -2 terhadap [S₂O₃²].

Reaksinya : 2 Fe³⁺(aq) + S₂O₃^2- (aq)            2 Fe²⁺ + S₄O₆^2-. Persamaan lajunya dinyatakan sebagai :

- d[Fe³⁺] = -k[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2 atau -[Fe³⁺]^2-[ S₂O₃^2-]^-2d[Fe³⁺]=kdt

Percobaan 3: Pengaruh Suhu dan Penentuan Energi Pengaktifan Reaksi Redoks Fe³⁺ dengan S₂O₃^2-

1. Siapkan 3 buah  gelas kimia 250 mL. Isilah gelas kimia 1 dengan air dingin (ukur suhunya dengan termometer, kira-kira sama dengan suhu kamar, yaitu 25ºC). Isilah gelas kimia 2 dengan air pada suhu 45 ºC. Isilah gelas 3 dengan air bersuhu kira-kira 65 ºC.
2. Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, masukkan masing-masing 2 mL larutan 0,05 M Fe³⁺ ke dalam 3 buah tabung reaksi. Tabung 1 diletakkan dalam gelas kimia 1, tabung 2 diletakkan dalam gelas kimia 2 dan tabung 3 diletakkan dalam gelas kimia 3. Biarkan beberapa saat sampai tabung reaksi dan larutan di dalamnya sesuai dengan suhu dalam gelas kimia masing-masing.
3. Siapkan 3 buah tabung reaksi yang lain dan isilah masing-masing tabung dengan 2 mL larutan 0,1 M S₂O₃^2-. Berilah masing-masing tabung reaksi dengan label A, B dan C.
4. Bekerjalah berpasangan. Salah seorang dari Anda menuangkan isi larutan dalam tabung A ke dalam tabung reaksi 1 dan pada saat yang bersamaan rekan anda menyalakan stopwatch ketika kedua larutan mulai bercampur dan campuran reaksi mulai berwarna gelap. Hentikan stopwatch ketika campuran reaksi menjadi bening seluruhnya. Catat waktu terjadinya perubahan warna tersebut.
5. Lakukanlah proses pencampuran yang sama terhadap larutan dalam tabung reaksi 2 dengan larutan dalam tabung reaksi B ( suhu 45 ºC); dan pencampuran dalam tabung reaksi 3 dengan larutan dalam tabung reaksi C (suhu 65 ºC). Catat waktu untuk masing-masing proses mulai dari awal sampai terjadi perubahan warna menjadi bening seluruhnya.

Perhitungan :

Reaksi redoks antara Fe³⁺ dan S₂O₃^2- adalah reaksi yang mengikuti hukum laju reaksi berorde – 4 (minus 4), masing-masing berorde -2 untuk [Fe³⁺] dan -2 untuk

[S₂O₃^2-].  Reaksinya: 2 Fe³⁺_(aq)  +  2S₂O₃^2-_(aq)  2Fe²⁺ +  S₄O₆^2-.  Persamaan lajunya dinyatakan sebagai  - =  - k[Fe³⁺]^-2 [S₂O₃^2-]^-2

Jadi misalkan Fe³⁺ = A  S₂O₃^2- =  B   dengan reaksi  :

                           A              +           B  Produk

Awal                   A₀                       B₀

Reaksi                 x                         x

Setimbang        A₀ -x                      B₀- x

Laju reaksi terhadap produk :   =  k [A₀ -x ]^-2 [B₀- x]^-2

Apabila laju reaksi terhadap produk dintegralkan, maka dapat diperoleh hubungan:

K =

Dengan menggunakan persamaan tetapan laju, k , diatas anda dapat menghitung  harga tetapan laju k, dari tiap hasil pencatatan waktu pada masing-masing suhu dari percobaan di atas.  Kemudian alurkan dalam grafik nilai ln k terhadap  1/T  dari masing-masing suhu percobaan dalam satuan K (Kelvin). Berdasarkan grafik yang diperoleh, hitunglah harga Ea  dalam Joule atau kilo Joule.

Percobaan 4 : Pengaruh Katalis dalam Kinetika Kimia

1. Pasta gigi gajah

Percobaan ini menunjukkan reaksi dekomposisi hidrogen peroksida yang dikatalisis oleh kalium iodida. Reaksi ini menggunakan gelas ukur 250 mL.  Pada percobaan ini digunakan larutan 30 % H₂O₂ dan larutan KI jenuh dibuat dengan melarutkan 15 g KI dalam air.  Reaksi dekomposisi H₂O₂ berlangsung sangat cepat dan menghasilkan gas O₂ yang akan membenruk buih dengan cairan detergen.  Ion I^- bertindak sebagai katalis dalam reaksi ini.  Warna kecoklatan dari buih yang terbentuk ini menunjukkan keberadaan I₂ di dalam reaksi ini, yang dapat menodai baju, kulit dan lantai.

Cara Kerja :

1. Gunakan sarung tangan untuk melakukan percobaan ini. Tuangkan 40 mL larutan 30 % H₂O₂ ke dalam gelas ukur 250 mL.
2. Tambahkan 20 mL detergen cair ke dalam gelas ukur berisi larutan H₂O₂.Goyangkan gelas ukur agar campuran bereaksi dengan baik.
3. Miringkan sedikit gelas ukur dan teteskan zat pewarna makanan merah atau biru agar pasta gigi anda  agar memiliki corak berstrip.
4. PADA BAGIAN INI ANDA HARUS SANGAT HATI-HATI! Segera tambahkan larutan KI jenuh ke dalam gelas ukur dan mundurlah segera (jauhkan tangan anda dari bagian atas gelas ukur atau anda akan terkena busa panas).
5. Tuliskan reaksi yang terjadi!

2. Katalis dalam Metabolisme Makhluk hidup

Produksi gas oksigen secara alami : Kerja enzim sebagai biokatalis

Oksigen dihasilkan setiap saat dalam proses-proses alami. Enzim-enzim alami dalam kentang mentah atau hati mentah akan menghasilkan oksigen. Dalam percobaan ini kita akan mengamati oksigen yang dilepaskan dari H₂O₂ dengan adanya enzim (biokatalis).

Cara Kerja :

1. Pipet larutan hidrogen peroksida,  3% H₂O₂ dan pindahkan ke dalam  dua lubang besar dalam pelat mikro.
2. Tambahkan  beberapa tetes metilen biru ke dalam kedua lubang
3. Masukkan sepotong kecil hati mentah atau kentang mentah yang sudah dilumatkan ke dalam salah satu lubang.
4. Amati perubahan yang terjadi, dan apa kesimpulan anda.

Posted in: Kimia Dasar II