Mengenal IQ – Intelligence quotient
IQ adalah singkatan dari Intelligence Quotient, merupakan acuan yang
sering sekali dikaitkan dengan tingkat kecerdasan seseorang. Makin
tinggi angka IQ seseorang, maka ia akan lebih cepat dalam memecahkan masalah dan berhitung. Namun siapa diantara kalian yang tahu, apa dan bagaimana IQ tersebut sebenarnya diperuntukkan?
Cikal bakal IQ diyakini dimulai oleh seorang ahli psikologi Perancis
bernama Alfred Binet (July 11, 1857 – October 18, 1911). Binet
mengembangkan sebuah tes untuk mengukur tingkat kepintaran seorang anak
secara verbal. Maksud dari tes ini adalah memastikan seorang anak usia
enam tahun sanggup memecahkan permasalah yang standar untuk anak usia
enam tahun. Sehingga apabila ada anak yang tidak lulus tes Binet akan
diketahui dengan cepat dan diambil tindakan awal.
Penyempurnaan
dari tes Binet diumumkan oleh pakar psikologi asal Amerika bernama
David Wechsler (January 12, 1896 – May 2, 1981). Model tes yang kemudian
dikenal dengan model tes Wechsler ini menyajikan tes yang lebih
bervariasi guna mendapatkan hasil yang lebih lengkap. Jika hasil tes
Binet hanya menghasilkan satu nilai, maka hasil tes Wechsler
menghasilkan nilai yang lebih lengkap. Diantaranya tingkat kecepatan
persepsi, penalaran, pemahaman verbal, asosiasi memori dan lainnya. Dan
pada tahun 1960 model Wechsler telah menggusur model Binet dan menjadi
standar tes IQ paling populer di Amerika.
Kita bisa melakukan
tes IQ di berbagai penyedia jasa konsultasi psikologi yang terpercaya.
Dan ukuran nilai IQ manusia memiliki nilai rata-rata 100. Artinya jika
kamu mendapatkan skor dibawah 100, maka IQ kamu berada di bawah
rata-rata. Begitu pula sebaliknya.
Para ahli sepakat bahwa
manusia dengan skor IQ tertinggi dan masih hidup hingga sekarang adalah
seorang ahli fisika asal Korea Selatan bernama Kim Ung-yong. Orang ini
memecahkan rekor dunia dengan mencatatkan namanya dalam Guinness Book of
World Records sebagai manusia dengan IQ tertinggi, dengan nilai 210!
Sedangkan Albert Einstein sang pencetus teori relativitas “hanya”
memperoleh skor 160.
kimia industri
Jumat, 14 Februari 2014
Selasa, 06 Maret 2012
kelarutan
KELARUTAN
SEBAGAI FUNGSI TEMPERATUR
Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat
terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan
dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan.
Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat
tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut.
Contohnya adalah etanol di dalam air.
Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris
lebih tepatnya disebut miscible.
Pelarut
umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat
murni ataupun campuran.
Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat.
Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit
terlarut, seperti perak
klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble)
sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut,
walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada
bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan
dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat
jenuh (supersaturated) yang metastabil.
Percobaan panas pelarutan
bertujuan untuk menentukan harga panas pelarutan suatu zat, mencari hubungan
panas pelarutan dengan molalitas dan suhu larutan serta menacari hubungan
antara suhu dengan waktu. Panas pelarutan adalah panas yang
menyertai reaksi kimia pada pelarutan mol zat solute dalam n mol zat solute
dalam n mol solvent pada tekanan dan temperature yang sama. Hal ini disebabkan
adanya ikatan kimia dari atom - atom. Penetuan panas pelarutan dengan
kalorimeter ditentukan dengan cara penentuan tetapan kalorimeter dan penuruna
panas pelarutan zat yang diselidiki. Panas pelarutan dibagi menjadi dua yaitu panas
pelarutan integral dan panas pelarutan diferensial.
Panas pelarutan didefinisikan
sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila 2 zat atau lebih zat murni dalam
keadaan standar dicampur pada tekanan dan temperature tetap untuk membuat
larutan. Panas pelarutan dalam banyak hal hamper sama dengan panas reaksi. Jika
reaksi kimia terjadi energi produk dapat berbeda dengan reaktan. Pada tekanan
dan temperature tetap inin disebabkan karena pembentukan ikatan kimia baru dari
asam- asam pelarutan, perubahan gaya antara molekul tak sejenis dengan molekul
sejenis.
Panas pencampuran didefinisikan
sebagai perubahan entalpi yang terjadi bila dua atau lebih zat murni dicampur
membentuk suatu larutan pada temperature konstan dan tekanan 1 atm. Panas
pelarutan didefinisikan sebagai perubahan 1 mol zat dilarutkan dalam n mol
solvent pada temperatur dan tekanan yang sama, hal ini disebabkan hal ini
disebabkan adanya ikatan kimia baru dari atom-atom. Demikian juga pada
peristiwa pelarutan, kadang-kadang terjadi perubahan energi, hal ini disebabkan
adanya perbedaan gaya tarik-menarik antara molekul sejenis. Gaya ini jauh lebih
kecil daripada gaya tarik pada ikatan kimia, sehingga panas pelarutan biasanya
jauh lebih kecil daripada panas reaksi.
Panas Pelarutan Integral dan Differensial
Panas Pelarutan Integral dan Differensial
Panas pelarutan integral adalah
panas yang diserap atau dilepas bila satu mol zat soute dilarutkan dalam jumlah
tertentu solvent, sehingga membentuk larutan dengan konsentrasi tertentu.
Sedangkan panas pelarutan differensial adalah panas yang menyertai pada
penambahan satu mol solute ke dalam sejumlah larutan dengan konsentrasi
tertentu, sehingga penambahan solute tersebut tudak mempengaruhi larutan. Efek
panas pada pembentukan suatu larutan yang mengandung n mol solute dan 1000 gram
solvent adalah m.∆H digambarkan grafiknya vs mol solute m, jika kemiringan
grafiknya vs mol solute m, maka kemiringan grafik pada konsentrasi tertentu
harus menunjukan differensial pada konsentrasi tertentu.
Jika penambahan mol solute
terjadi pada sejumlah tertentu larutan menghasilkan efek panas pada temperatur
dan tekanan konstan. Panas pelarutan differensial tidak dapat ditentukan secara
langsung, tetapi secara tidak langsung dari panas pelarutan dapat ditulis:
Dimana ∆Hs adalah perubahan
entalpi untuk larutan n2 mol dalam n mol solvent. Pada T dan P konstan
penambahan mol solute dalam larutan dengan konsentrasi m molal menimbulkan
entalpi sebesar d1
(m. ∆Hs) maka panas pelarutan differensial dapat ditulis:
Panas pelarutan differensial adalah fungsi molaritas ∆HE = panas pelarutan integral.
Penentuan Tetapan Kalorimeter
Panas pelarutan differensial adalah fungsi molaritas ∆HE = panas pelarutan integral.
Penentuan Tetapan Kalorimeter
Tetapan
kalorimeter adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
kalorimeter beserta isinya 10C. Pada kalibrasi panas sejumlah panas dimasukan,
bisa daari kalorimeter dan menentukan perubahan suhu yang terjadi. Salah satu
cara yang dilakukan adalah dengan memasukan sejumlah solute tertentu yang telah
diketahui panas pelarutan ke dalam kalorimeter yang telah diisi solvent lalu
perubahan suhu yang terjadi dicatat berdasarkan Asas Black.
m. ∆H = C. ∆T
m. ∆H = C. ∆T
Dimana:
C = tetapan kalorimeter
m = jumlah mol solute
∆H = panas pelarutan
∆T = perubahan suhu yang terjadi
m = jumlah mol solute
∆H = panas pelarutan
∆T = perubahan suhu yang terjadi
Penentuan Kadar Pelarutan Zat yang Akan Diselidiki
Dalam penentuan ini diusahakan
agar volume solvent sama dengan volume solvent yang akan dikalibrasi.
Berdasarkan Asas Black maka panas pelarutan suatu zat di rumuskan sebagai
berikut :
Q = m . C . ∆T
Dimana :
Dimana :
∆H = panas pelarutan
W = berat molekul
M = berat solute
∆T = suhu konstan 1- suhu konstan 2
T1 = suhu solute sebelum dilarutkan
T2 = suhu akhir kalorimeter
Cp = panas jenis solute
W = berat molekul
M = berat solute
∆T = suhu konstan 1- suhu konstan 2
T1 = suhu solute sebelum dilarutkan
T2 = suhu akhir kalorimeter
Cp = panas jenis solute
Efek Panas pada Proses Pencampuran
Timbulnya efek panas pada proses
pencampuran atau proses pelarutan dapat dilakukan dengan entalpi.
H = E1 + P.V
∆H = H2 – H1
Pencampuran dapat dilakukan dalam konsep entalpi :
∆E = Q – W1
= Q –P (V2-V1)
∆H = H2 – H1 = Q.P
Saat substrat dicampur membentuk suatu larutan biasanya disertai efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas sesuai dengan perubahan entalpi total. Begitu juga dengan reaksi steady state yaitu perubahan entalpi kinetik dan potensial dapat diabaikan karena hal ini sudah umum dalam proses pencampuran dapat disamakan dengan efek panas.
Kapasitas Panas dan Enthalpi
Kapasitas panas adalah besarnya panas yang terbentuk yang dibutuhkan kapasitas panas yang dipakai sebagai dasar massa dari bahan adalah 1 mol. Panas jenis adalah kapasitas bahan tiap massa.
∆H = H2 – H1
Pencampuran dapat dilakukan dalam konsep entalpi :
∆E = Q – W1
= Q –P (V2-V1)
∆H = H2 – H1 = Q.P
Saat substrat dicampur membentuk suatu larutan biasanya disertai efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas dalam proses pencampuran pada tekanan tetap. Efek panas sesuai dengan perubahan entalpi total. Begitu juga dengan reaksi steady state yaitu perubahan entalpi kinetik dan potensial dapat diabaikan karena hal ini sudah umum dalam proses pencampuran dapat disamakan dengan efek panas.
Kapasitas Panas dan Enthalpi
Kapasitas panas adalah besarnya panas yang terbentuk yang dibutuhkan kapasitas panas yang dipakai sebagai dasar massa dari bahan adalah 1 mol. Panas jenis adalah kapasitas bahan tiap massa.
Dimana:
n.I = m.C
I = M.C
n.I = m.C
I = M.C
Dimana :
C = panas jenis
M = berat molekul
m = massa
n = jumlah mol
M = berat molekul
m = massa
n = jumlah mol
Entalpi didefinisikan sebagai :
H = U + PV
∆H = H2-H1 = Q.P
H = U + PV
∆H = H2-H1 = Q.P
Dimana :
H = Entalpi
U = Enegi dalam
Q = Panas yang diserap pada P konstan
U = Enegi dalam
Q = Panas yang diserap pada P konstan
Jadi, perubahan entalpi adalah
panas yang diserap pada tekanan konstan, jadi harganya tergantung pada M untuk
mencapai kondisi akhir.
sabun
Sabun Cair Cuci Piring
Sabun
cair ini merupakan produk yang strategis, karena saat ini masyarakat modern
suka prodak yang praktis dan ekonomis.
Untuk mengawali bikin sabun cair cukup mudah dengan mengetahui sifat dan fungsi masing-masing bahan sabun cair dan cukup dengan modal awal 100.000 rupiah bisa menghasilkan lebih dari 30 liter sabun cair kwalitas baik. Untuk pembelian bahan-bahan kimia yang tertera dibawah ini dapat di beli toko-toko kimia terdekat.
Pada umumnya sabun cair
mengandung bahan-bahan sebagai berikut:Untuk mengawali bikin sabun cair cukup mudah dengan mengetahui sifat dan fungsi masing-masing bahan sabun cair dan cukup dengan modal awal 100.000 rupiah bisa menghasilkan lebih dari 30 liter sabun cair kwalitas baik. Untuk pembelian bahan-bahan kimia yang tertera dibawah ini dapat di beli toko-toko kimia terdekat.
* Texapon 10%
* Sodium sulfat secukupnya
* Camperlan secukupnya
* Asam sitrid 1%
* EDTA 0,1%
* Parfum secukupnya
* Propilin glikol secukupnya
* Pewarna secukupnya
* Air
Peralatan yang dibutuhkan: Ember, Gelas ukur dan pengaduk kayu
Cara membuat:
1. Texapon + sodim sulfat diaduk rata sampai memutih
2. (1) + masukkan air sedikit demi sedikit sampai 50% nya
3. (2) + masukkan camperlan aduk rata
4. (3) + sisa (20-30)% air dimasukkan sedikit demi sedikit
5. (4) + sodium sulfat dimasukkan sedikit demi sedikit hingga terlihat mengental
6. (5) + pewarna secukupnya aduk rata
7. (6) + parfum secukupnya
8. Siap dikemas
Catatan:
* Pemberian parfum pada sabun cair dengan perbandingan 1ml parfum berbanding 500 ml sabun cair.
* Propilin glikol berbanding parfum ( 1 : 2 )
Analisis Bahan
Texapon ini nama merk dagang dengan nama kimia Sodium Lauril Sulfat ( SLS). Senyawa ini adalah surfaktan. Texapon ini bentuknya jel yang berfungsi sebagai pengangkat kotoran. Sodium sulfat (Na2SO4) bentuknya serbuk yang berfungsi mempercepat pengangkatan kotoran dan juga sebagai pengental. Camperlan ini bentuknya cairan kental yang berfungsi sebagai pengental dan penambah busa menjadi gelembung-gelembung kecil. Asam sitrit bentuknya serbuk yang berfungsi sebagai pengangkat lemak. EDTA ini bentuknya serbuk berfungsi sebagai pengawet sabun cair. Parfum ini bentuknya cair fungsinya sebagai pewangi sabun cair. Propilin glikol ini bentuknya cair fungsinya sebagai pengikat parfum. Pewarna ini bentukya serbuk fungsinya sebagai pemberi warna pada sabun cair.
Cara
membuat Sabun Mandi
Bahan-Bahan yang dibutuhkan :
1. Minyak atau Lemak – Hampir semua minyak / lemak alami bisa dibuat menjadi sabun. Cari yang mudah saja seperti: Minyak Kelapa, Minyak Sawit, Minyak Zaitun, Minyak Jagung, Minyak Kedelai…
2. NaOH (Caustic Soda) / KOH (Kalium Hidroxyda)– Untuk mengubah minyak / lemak menjadi sabun. Bisa beli di toko bahan kimia, ambil yang teknis saja.
3. Air – Sebagai katalis/pelarut. Pilih air sulingan atau air minum kemasan. Air dari pam tidak bagus, banyak mengandung mineral.
4. Essential dan Fragrance Oils – Sebagai pengharum. Bisa beli di CV Tristar Chemical.
5. Pewarna – Untuk mewarnai sabun. Bisa juga memakai pewarna makanan.
6. Zat Aditif – Rempah, herbal, talk, tepung kanji/maizena dapat ditambahkan pada saat “trace”.
Alat-alat yang dibutuhkan :
1. Sebuah masker sederhana – Dipakai selama pembuatan larutan NaOH (Caustic Soda) / KOH saja.
2. Kacamata – Dipakai selama pembuatan larutan NaOH / KOH saja.
3. Sepasang sarung tangan karet – Dipakai selama pembuatan sabun.
4. Botol plastik – Untuk wadah air.
5. Timbangan dapur (dengan skala terkecil 1 atau 5 gram).
6. Kantong plastik kecil – Untuk menimbang NaOH/KOH.
7. Sendok stainless steel atau plastik-polipropilen – Untuk menuangkan NaOH / KOH dan mengaduknya.
8. Wadah dari gelas atau plastik-polipropilene – Untuk tempat larutan NaOH/KOH dengan air.
9. Wadah dari plastik – Untuk menimbang serta tempat air dan minyak.
10. Kain – Untuk menutup cetakan setelah diisi sabun.
11. Plastik tipis – Untuk melapisi cetakan.
12. Cetakan.
13. Blender dengan tutupnya.
14. Kain – Untuk menutup blender.
Cara pembuatan :Bahan-Bahan yang dibutuhkan :
1. Minyak atau Lemak – Hampir semua minyak / lemak alami bisa dibuat menjadi sabun. Cari yang mudah saja seperti: Minyak Kelapa, Minyak Sawit, Minyak Zaitun, Minyak Jagung, Minyak Kedelai…
2. NaOH (Caustic Soda) / KOH (Kalium Hidroxyda)– Untuk mengubah minyak / lemak menjadi sabun. Bisa beli di toko bahan kimia, ambil yang teknis saja.
3. Air – Sebagai katalis/pelarut. Pilih air sulingan atau air minum kemasan. Air dari pam tidak bagus, banyak mengandung mineral.
4. Essential dan Fragrance Oils – Sebagai pengharum. Bisa beli di CV Tristar Chemical.
5. Pewarna – Untuk mewarnai sabun. Bisa juga memakai pewarna makanan.
6. Zat Aditif – Rempah, herbal, talk, tepung kanji/maizena dapat ditambahkan pada saat “trace”.
Alat-alat yang dibutuhkan :
1. Sebuah masker sederhana – Dipakai selama pembuatan larutan NaOH (Caustic Soda) / KOH saja.
2. Kacamata – Dipakai selama pembuatan larutan NaOH / KOH saja.
3. Sepasang sarung tangan karet – Dipakai selama pembuatan sabun.
4. Botol plastik – Untuk wadah air.
5. Timbangan dapur (dengan skala terkecil 1 atau 5 gram).
6. Kantong plastik kecil – Untuk menimbang NaOH/KOH.
7. Sendok stainless steel atau plastik-polipropilen – Untuk menuangkan NaOH / KOH dan mengaduknya.
8. Wadah dari gelas atau plastik-polipropilene – Untuk tempat larutan NaOH/KOH dengan air.
9. Wadah dari plastik – Untuk menimbang serta tempat air dan minyak.
10. Kain – Untuk menutup cetakan setelah diisi sabun.
11. Plastik tipis – Untuk melapisi cetakan.
12. Cetakan.
13. Blender dengan tutupnya.
14. Kain – Untuk menutup blender.
1. Siapkan cetakan. Cetakan Sabun bisa dibeli di Tristar Machinery (031-71933131). Siapkan cetakan yang cukup untuk menampung semua hasil pembuatan sabun.
Cara Membuat
– Teknik Pembuatan:
(Proses Pada Suhu ruangan)
1. Timbang air dan NaOH / KOH, sesuai dengan Resep. Larutkan NaOH / KOH ke
dalam air sejuk / dingin (Jangan menggunakan wadah aluminium. Gunakan stainless
steel, gelas pyrex atau plastik-poliproplen). Jangan menuangkan air ke NaOH /
KOH. Tuangkan NaOH / KOH ke dalam air sedikit demi sedikit. Aduk higga larut.
Pertama-tama larutan akan panas dan berwarna keputihan. Setelah larut semuanya,
simpan di tempat aman untuk didinginkan sampai suhu ruangan. Akan didapatkan
larutan yang jernih.
2. Timbang minyak (Minyak Kelapa, Minyak Sawit, Minyak Zaitun, Minyak Jagung,
Minyak Kedelai…) sesuai dengan Resep.
3. Tuangkan minyak yang sudah ditimbang ke dalam blender.
4. Hati hati tuangkan larutan NaOH / KOH ke dalam minyak.
5. Pasang cover blender, taruh kain di atas cover tadi untuk menghindari
cipratan dan proses pada putaran terendah. Hindari jangan sampai menciprat ke
muka atau badan anda. Hentikan blender dan periksa sabun untuk melihat tahap
“trace”. “Trace” adalah kondisi dimana sabun sudah terbentuk dan merupakan
akhir dari proses pengadukan. Tandanya adalah ketika campuran sabun mulai
mengental. Apabila disentuh dengan sendok, maka beberapa detik bekas sendok
tadi masih membekas, itulah mengapa dinamakan “trace”.
6. Pada saat “trace” tadi anda bisa menambahkan pengharum, pewarna atau aditif.
Aduk beberapa detik kemudian hentikan putaran blender.
7. Tuang hasil sabun ini ke dalam cetakan. Tutup dengan kain untuk
insulasi. Simpan sabun dalam cetakan tadi selama satu hingga dua hari. Kemudian
keluarkan dari cetakan, potong sesuai selera. Simpan sekurang-kurangnya 3
minggu sebelum dipakai.
KINETIKA KIMIA
Kinetika dan Termodinamika
Kinetika kimia adalah bahagian ilmu kimia
fisika yang mempelajari laju reaksi kimia, faktor-faktor yang mempengaruhinya
serta penjelasan hubungannya terhadap mekanisme reaksi. Kinetika kimia disebut
juga dinamika kimia, karena adanya gerakan 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
sistem. Syarat untuk terjadinya suatu
reaksi kimia bila terjadi penurunan energi bebas (delta G < 0)
Analisis terhadap pengaruh berbagai kondisi
reaksi terhadap laju reaksi memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi dan keadaan
transisi dari suatu reaksi kimia. Pada tahun
1864, Peter
Waage merintis pengembangan kinetika
kimia dengan memformulasikan hukum
aksi massa, yang menyatakan bahwa
kecepatan suatu reaksi kimia proporsional dengan kuantitas zat yang bereaksi.
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 daripada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga
contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka
menurut kondisi reaksi.
Subyek yang sangat penting dalam
termodinamika adalah keadaan kesetimbangan, maka termodinamika adalah metoda
yang sangat penting untuk mejajaki keadaan kesetimbagat suatu reaksi kimia.
Sebagai contoh adalah energi bebas reaksi-reaksi berikut:
2 H2 + O2 2 H2O............................................. (1.1)
C+ O2 CO2 .................................................... (1.2)
H2 + Br2 2 HBr .................................................. (1.3)
Reaksi dapat berlangsung, berarti G < 0 dan termodinamika reaksi
kesetimbangan pada suhu kamar benar-benar tergantung dari sisi produk reaksi.
Ternyata reaksi berlangsung sangat lambat, dimana laju reaksi hampir tidak
dapat terukur. Pada sisi yang lain, ada reaksi dimana termodinamika kesetimbangannya kuat
pada sisi reaktan dalam keadaan ini kesetimbangan mempunyai laju reaksi yang
tinggi. Contohnya pada reaksi dissosiasi asam asetat dalam
larutan berair.
CH3COOH + H2O CH3COO - + H3O+ ................... (1.4)
Dalam hal ini untuk mencapai saat
kesetimbangan diperlukan waktu 10-6 detik,
walaupun derajat dissosiasi 1 Molar larutan ini hanya 0.5%. Sudah barang tentu
untuk tujuan teknik diinginkan laju reaksi yang sangat tinggi dengan
menggunakan konsentrasi reaktan yang kecil diperoleh Yield produk
yang besar dengan biaya yang kecil.
KONSEP
LAJU REAKSI
1. Pengertian Laju Reaksi
Laju menyatakan seberapa cepat atau
seberapa lambat suatu proses berlangsung. Laju juga menyatakan besarnya
perubahan yang terjadi dalam satu satua waktu. Satuan waktu dapat berupa detik,
menit, jam, hari atau tahun. Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi
menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat
peraksi semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Laju reaksi
dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk.
Laju
reaksi atau kecepatan reaksi dapat
juga dinyatakan sebagai banyaknya reaksi kimia
yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas
zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat,
sedangkan peledakan mesiu atau kembang api
adalah contoh reaksi yang cepat. Laju reaksi dipelajari oleh cabang ilmu kimia
yang disebut kinetika kimia.
2. Persamaan laju reaksi
Laju reaksi rerata
analog dengan kecepatan rerata mobil. Jika posisi rerata mobil dicatat pada dua
waktu yang berbeda, maka:
Dengan cara yang
sama, laju reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan
atau produk dengan interval waktu terjadinya reaksi :
Jika konsentrasi
diukur dalam mol L-1 dan waktu dalam detik, maka laju reaksi
mempunyai satuan mol L-1s-1. Kita ambil contoh khusus.
Dalam reaksi fasa gas
NO2(gas)
+ CO(gas) ---------- NO(gas) + CO2(gas)
NO2 dan
CO dikonsumsi pada saat pembentukan NO dan CO2. Jika sebuah kuar
dapat mengukur konsentrasi NO, laju reaksi rerata dapat diperkirakan dari nisbah
perubahan konsentrasi NO, ∆[NO] terhadap interval waktu, ∆t:
Jadi laju reaksi
adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan
waktu. Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi dengan koefisiennya
dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri. Laju perubahan reaktan muncul
dengan tanda negatif dan laju perubahan produk dengan tanda positif.
Untuk reaksi yang umum:
aA + bB → cC + dD
Hubungan ini benar selama tidak ada unsur antara
atau jika konsentrasinya bergantung pada waktu di sepanjang waktu reaksi.
Hukum Laju
Dalam membahas
reaksi kesetimbangan kimia telah ditekankan bahwa reaksi ke kanan maupun ke
kiri dapat terjadi begitu produk terbentuk, produk ini dapat bereaksi kembali
menghasilkan reaktan semula.
Laju bersih ialah:
Laju bersih = laju ke kanan –
laju ke kiri
Dapat dikatakan,
pengukuran konsentrasi memberikan laju bersih, bukannya sekedar laju ke kanan.
Bagaimanapun, sesaat sebelum reaksi yang dimulai dari reaktan murni,
konsentrasi reaktan jauh lebih tinggi dibandingkan produknya sehingga laju ke
kiri dapat diabaikan. Selain itu, banyak reaksi berlangsung sempurna
(K>>1) sehingga laju yang terukur hanyalah reaksi ke kanan atau
eksperimen dapat diatur agar produknya dapat dialihkan jika terbentuk.
Untuk reaksi kimia:
hubungan antara laju reaksi dengan
molaritas adalah:
dengan:
- V = Laju reaksi
- k = Konstanta laju reaksi
- m = Orde reaksi zat A
- n = Orde reaksi zat B
Orde reaksi zat A dan zat B hanya
bisa ditentukan melalui percobaan.
2.
Ungkapan Laju Reaksi untuk Sistem Homogen
Untuk sistem homogen, laju reaksi
umum dinyatakan sebagai laju penguragan konsentrasi molar pereaksi atau laju
pertambahan konsentrasi molar produk untuk satu satuan waktu, sebagai berikut:
Jika
diketahui satuan dari konsentrasi molar adalah mol/L. Maka satuan dari laju
reaksi adalah mol/L.det atau M/det.
3. Laju Rerata dan Laju Sesaat
a. Laju rerata
Laju rerata adalah rerata laju untuk
selang waktu tertentu. Perbedaan antara laju rerata dengan laju sesaat dapat
diandaikan dengan laju kendaraan. Misalnya suatu kendaraan menempuh jarak 300
km dalam 5 jam. Laju rerata kendaraan itu adalah 300 km/5 jam = 60 km/jam.
Tentu saja laju kendaraan tidak selalu 60 km/jam. Laju sesaat ditunjukkan oleh speedometer
kendaraan.
b. Laju Sesaat
Laju sesaat adalah laju pada saat
tertentu. Sebagai telah kita lihat sebelumnya, laju reaksi berubah dari waktu
ke waktu. Pada umumnya, laju reaksi makin kecil seiring dengan bertambahnya
waktu reaksi. oleh karena itu, plot konsentrasi terhadap waktu berbentuk garis
lengkung, seperti gambar di bawah ini. Laju sesaat pada waktu t dapat
ditentukan dari kemiringan (gradien) tangen pada saat t tersebut,
sebagai berikut.
- Lukis garis singgung pada saat t
- Lukis segitiga untuk menentukan kemiringan
- laju sesaat = kemiringan tangen
Pengalaman
menunjukan bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu, hal
ini berarti bahwa laju reaksi yag sama dapat berlangsung dengan kelajuan yang
berbeda, bergantung pada keadaan zat pereaksi. Dalam bagian ini akan dibahas
faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Pengetahuan tentang hal ini
memungkinkan kita dapat mengendalikan laju reaksi, yaitu melambatkan reaksi
yang merugikan dan menambah laju reaksi yang menguntungkan.
1. Konsentrasi Pereaksi
Konsentrasi
memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin
besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga
menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil
konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel,
sehingga laju reaksi pun semakin kecil.
2. 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.
3. Tekanan
Banyak
reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti
itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan
memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.
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.
Pengaruh
Katalis Terhadap Tetapan Laju
Laju reaksi sering
dipengaruhi oleh adanya katalis Contoh : Hidrolisis sukrosa dalam air Suhu
kamar lama (bisa beberapa bulan) Namun jika
hidrolisis dilakukan dalam suasana asam (penaikkan konsentrasi ion hidrogen),
reaksi akan berlangsung lebih cepat Katalis : suatu zat yang dapat mempengaruhi
kecepatan reaksi tanpa ikut berubah secara kimia pada akhir reaksi.
Katalis positip : mempercepat reaksi
Katalis negatif : memperlambat reaksi
Mekanisme
Kerja Katalis
• Katalis
bergabung dengan substrat dan membentuk suatu zat antara – [senyawa kompleks] →Katalis
+ produk
• Jadi katalis menurunkan energi aktifasi dengan mengubah
mekanisme proses dan kecepatannya bertambah
• Katalis juga dapat bekerja dg menghasilkan radikal
bebas spt CH3●, yang akan mengadakan reaksi rantai yang cepat
• Reaksi Rantai : proses serangkaian reaksi yang
melibatkan atom bebas atau radikal sebagai zat antara
• Tahapan reaksi rantai :- tahap pendahuluan, berakhir
dengan - pemutusan rantai atau tahap terminasi
• Katalis negatif / inhibitor berperan sebagai pemutus
rantai
·
Katalis homogen
Katalis: katalis dan pereaksi bekerja pada satu fase yang sama (gas atau
cair, katalis asam basa : fase cair - homogen)
• Katalis heterogen : katalis dan pereaksi membentuk
fase terpisah dalam campuran
• Katalis serbuk padat/ Katalis lapisan pada dinding
wadah : platina→prosesnya disebut katalisis kontak: pereaksi teradsorpsi pada peermukaan
kasar katalis yang dikenal sbg pusat aktif adsorpsi ini berakibat melemahnya
ikatan molekul, menurunkan energi aktifasi. Molekul teraktifasi kemudian dapat
berreaksi dan hasil reaksi melepaskan diri dari permukaan katalis
5. 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.
Reaksi Orde Nol
Pada
reaksi orde nol, kecepatan reaksi tidak tergantung pada konsentrasi reaktan. Persamaan
laju reaksi orde nol dinyatakan sebagai :
-
= k0
A - A0 = - k0 . t
A = konsentrasi zat pada waktu t
A0 =
konsentrasi zat mula – mula
Contoh reaksi orde nol ini adalah reaksi heterogen pada permukaan katalis.
Reaksi
Orde Satu
Pada
reaksi prde satu, kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan.
Persamaan laju reaksi orde satu dinyatakan sebagai :
-
= k1
[A]
-
= k1
dt
ln
= k1
(t – t0)
Bila t = 0 à A = A0
ln
[A] =
ln [A0] - k1 t
[A]
= [A0] e-k1t
Tetapan
laju (k1) dapat dihitung dari grafik ln [A] terhadap t, dengan –k1 sebagai gradiennya. Waktu paruh (t1/2) adalah waktu yang dibutuhkan agar konsentrasi reaktan hanya tinggal
setengahnya. Pada reaksi orde satu, waktu paruh dinyatakan sebagai
k1
= ln
k1 =
Reaksi Orde Dua
Persamaan
laju reaksi untuk orde dua dinyatakan sebagai :
-
= k2 [A]2
-
= k2
t
- = k2 (t – t0)
Tetapan
laju (k2) dapat dihitung dari grafik 1/A terhadap t dengan k2 sebagai gradiennya.
Gambar 6.2. Grafik
ln 1/[A]terhadap t untuk reaksi orde dua
Waktu paruh untuk reaksi orde dua dinyatakan sebagai
t1/2 =
Penentuan
Energi Aktifasi
Energi aktifasi adalah ambang batas energi yang
harus icapai agar suatu reaksi dapat terjadi. Penentuan energi aktifasi dapat
dilakukan dengan menggunakan persamaan Arrhenius
k = A e-Ea/RT
dimana k =
konstanta laju reaksi
A =
faktor pra eksponensial
Ea
= energi aktifasi (kJ/mol)
R =
tetapan gas ideal
=
8,314 kJ / mol
=
1,987 kal / mol K
T = suhu
mutlak (K)
Jika persamaan di atas ditulis dalam bentuk logaritma, maka akan didapat
ln
k =
ln A -
Dengan membuat kurva ln k terhadap 1/T, maka nilai Ea/R akan didapat
sebagai gradien dari kurva tersebut. Karena nilai R diketahui, maka nilai
energi aktifasi dapat ditentukan.
Besarnya energi aktifasi juga dapat ditentukan dengan menggunakan nilai –
nilai k pada suhu yang berbeda. Persamaan yang digunakan adalah
ln
=
atau
log
=
Langganan:
Postingan (Atom)