KELAS XI SEMESTER GENAP
RUANG LINGKUP MATERI
1. Standar
Kompetensi : Mengkomunikasikan Senyawa
Hidrokarbon dan Kegunaannya
Kompetensi Dasar :
B. Alkana,
alkena dan Alkuna
C. Kegunaan
Senyawa Hidrokarbon
2. Standar
Kompetensi : Menentukan Perubahan Entalpi Berdasarkan konsep Termokimia
Kompetensi Dasar
A. Reaksi
Eksoterm dan Reaksi Endoterm
B. Perhitungan
Perubahan Entalpi Reaksi
C. Kalor
Pembakaran Berbagai Bahan Bakar
3. Standar
Kompetensi : Mengidentifikasi Factor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Kompetensi
Dasar
A. Menentukan
Laju reaksi dan Orde Reaksi
B. Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Laju Reaksi
KEGIATAN
BELAJAR 1
Standar Kompetensi :
Mengkomunikasikan Senyawa Hidrokarbon
dan Kegunaannya
Kompetensi Dasar :
A. Kekhasan
Atom Karbon
B. Alkana,
alkena dan Alkuna
C. Gugus
Fungsi Senyawa Hidrokarbon
D. Kegunaan
Senyawa Hidrokarbon
Tujuan
Kegiatan Belajar
Setelah
kegiatan belajar peserta didik dapat:
1.
membedakan senyawa karbon organic dan
senyawa karbon anorganik
2. menuliskan rumus struktur senyawa-senyawa hidrokarbon
3. membedakan senyawa alkana, alkena dan alkuna
4. menuliskan nama-nama senyawa alkana
5. menuliskan nama-nama senyawa alkena
6. menuliskan nama-nama senyawa alkuna
7. mendefinisikan istilah gugus fungsi
8. membedakan beberapa jenis gugus fungsi
9. memberikan contoh kegunaan senyawa alkana
10. memberikan contoh kegunaan senyawa alkena
11. memberikan contoh kegunaan senyawa alkuna
12. menyebutkan
fraksi-fraksi minyak bumi
A. Kekhasan
Atom karbon
Atom karbon (C) dengan
nomor atom 6 mempunyai susunan
elektron K = 2, L = 4. C mempunyai 4 elektron valensi dan dapat
mernbentuk empat ikatan kovalen serta dapat digambarkan dengan rumus Lewis. Sebagai contoh, dapat dilihat molekul CH4
(metana) yang memiliki diagram yang cukup sederhana dibawah ini.
Selain itu kemampuan diatas, atom karbon juga dapat
membentuk ikatan dengan atom karbon lain untuk membentuk rantai karbon yang
terbuka, terbuka bercabang dan tertutup.
Klasifikasi Senyawa
hidrokarbon.
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa yang hanya tersusun oleh karbon dan hidrogen.
Senyawa-senyawa karbon lainnya dapat dipandang sebagai turunan dari hidrokarbon
ini. Hidrokarbon dapat dibagi menjadi dua kelompok utama : hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon
aromatik. Termasuk di kelompok pertama adalah senyawa yang berantai lurus,
berantai cabang dan rantai melingkar. Kelompok kedua, hidrokarbon aromatik, biasanya mengandung cincin atom karbon yang
sangat stabil.
Senyawa
Karbon Organik dan Anorganik
Senyawa
karbon terutama ditemukan dalam suatu
organisme ( tumbuhan dan hewan), sisa-sisa organismeseperti batu-bara, minyak
bumi dan gas alam. Sehingga terdapat istilah karbon organic .Penamaan ini
didasarkan pada kenyataan bahwa pada mulanya
senyawa – senyawa tersebut hanya dapat dihasilkan oleh organisme. Paham
pada saat itu adalah paham vitalisme, diperlukan daya hidup untukmembentuk
senyawa organik.
Senyawa-senyawa
yang tidak termasuk senyawa organic yakni senyawa yang tidak harus berasal dari
mahluk hidup, melainkan dari
mineral-mineral dikulit bumi. Contoh senyawa karbon anorganik adalah
oksida karbon ( CO dan CO2) serta karbonat- karbonat.
Paham
vitalisme tidak dapat diterima lagi
setelah pada tahun 1828 , Friederic Wohler, seorang ahli kimia bangsa
Jerman, berhasil membuat urea ( suatu zat organic yang terdapat dalam urine
mamalia ) dari ammonium sianat ( suatu
senyawa anorganik )./
|
Karbon
Organik
|
Karbon
Anorganik
|
|
● membentuk
ikatan kovalen
● dapat
membentuk rantai karbon
● non
elektrolit
● reaksi
berlangsung lambat
● titik
didih dan titik lebur rendah
● larut
dalam pelarut organik
|
●
membentuk ikatan ion
●
tidak dapat membentuk rantai karbon
●
elektrolit
●
reaksi berlangsung cepat
●
titik didih dan titik lebur tinggi
●
larut dalam pelarut pengion
|
A.
Alkana, alkena
dan Alkuna
Berdasarkan kelipatan ikatan karbon-karbonnya, hidrokarbon
alifatik masih dapat dibedakan lagi menjadi dua sub-kelompok, yakni hidrokarbon
jenuh yang mengandung ikatan tunggal
karbon-karbon, serta hidrokarbon tak
jenuh yang mengandung paling sedikit satu ikatan rangkap dua, atau ikatan
rangkap tiga.
1.
Alkana (CnH2n+2)
2.
Alkena (CnH2n)
3. Alkuna (CnH2n-2)
Alkana
|
Suku
ke
|
Rumus
Molekul
|
Nama
|
Titik Didih
(°C/1 atm)
|
Massa 1 mol
dalam g
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
C7H16
C8H18
C9H20
C10H22
|
metana
etana propana
butana
pentana
heksana
heptana
oktana
nonana
dekana
|
-161
-89
-44
-0.5
36
68
98
125
151
174
|
16
30
44
58
72
86
140
114
128
142
|
Ciri-ciri alkana
●
Merupakan hidrokarbon jenuh (alkana rantai lurus
dan siklo/cincin alkana)
●
Disebut golongan parafin : affinitas kecil
(=sedikit gaya gabung)
●
Sukar bereaksi
●
C1 – C4 : pada Tdan P normal adalah gas
●
C4 – C17 : pada T dan P normal adalah cair
●
> C18 : pada T dan P normal adalah padat
●
Titik didih makin tinggi : terhadap penambahan
unsur C
●
Jumlah atom C sama : yang bercabang mempunyai TD
rendah
●
Kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar
●
BJ naik dengan penambahan jumlah unsur C
●
Sumber utama gas alam dan petroleum
Penggunaan alkana
●
Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black
(tinta, cat, semir, ban)
●
Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG
(Liquified Petrolium Gases)
●
Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada
sintesis.
Tata nama alkana
Aturan
tata nama yang diterbitkan IUPAC (International
Union of Pure and Applied
Chemistry).
1. Menentukan
rantai utama (rantai induk) yaitu
rantai karbon berurutan yang terpanjang dalam suatu molekul. Nama rantai utama
sesuai dengan nama alkana . Misal jika rantai utama terdiri atas 6 atom karbon
maka nama alkananya adalah heksana
2. Atom karbon
diluar rantai utama berperan sebagai gugus
alkil. Gugus alkil merupakan cabang dari rantai utama. Gugus alkil, biasa
diberi tanda -R (dari kata radikal), dan mempunyai rumus umum -CnH2n+1 . Nilai
n adalah jumlah atom karbon yang ada pada senyawa tersebut. Gugus alkil
merupakan alkana yang kekurangan 1 atom H. Nama gugus alkil sesuai dengan nama
alkananya tetapi akhiran –ana diganti -il
Gugus
alkyl CnH2n+1
-CH3
atau -CH3 Metil
-C2H5 atau
-CH2-CH3
Etil
3. Setiap
atom karbon pada rantai utama menempati posisi tertentu yang dinyatakan dengan
nomor. Penomoran diatur dengan
prioritas agar cabang mendapatkan nomor kecil. Penomoran dapat dilakukan baik
dari ujung kiri ataupun kanan dari suatu senyawa hidrokarbon.
4. Jika
senyawa memiliki cabang lebih dari satu
jenis alkyl yang sama, maka jumlah gugus alkyl ini disebutkan dalam bahasa
yunani di=2, tri=3, tetra =4 dan sebagainya.
5. Nama
senyawa alkana dengan urutan : nomor posisi alkyl, nama gugus alkyl, nama
alkana.
Contoh :
5 4 3 2 1
CH3 CH2 CH
CH CH3 2,3 dimetil pentana
CH3 CH3
|
|
|
CH3
|
|
|
|
|
3
|
2
|
1
|
|
|
CH3
|
CH2
|
CH2
|
CH3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,3 dimetil heptana
|
CH2
|
CH2
|
CH2
|
CH3
|
|
|
4
|
5
|
6
|
7
|
CH3 CH3 CH3
CH3 CH
CH CH CH2 CH3 2,3,4 trimetil heksana
1 2 3 4 5 6
Alkena
Alkena tergolong hidrokarbon tidak jenuh yang mengandung
satu ikatan rangkap dua antara dua atom C yang berurutan. Jadi rumus umumnya
mempunyai 2 atom H lebih sedikit dari alkana karena itu rumus umumnya menjadi
CnH2n+2-2H = CnH2n
Tata
Nama Senyawa Alkena
Nama senyawa
alkena sama dengan nama alkena tetapi akhiran ana diganti dengan akhiran ena.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penyebutan nama senyawa alkena :
1. Penomoran
senyawa alkena dengan prioritas ikatan rangkap dari senyawa mendapatkan nomor
kecil.
2. Jika
jumlah ikatan rangkap dari senyawa alkena lebih dari satu, maka disebutkan
sebagai alkadiena , alkatriena dan
seterusnya.
3. Urutan
penyebutan nama : nomor gugus alkil, nama gugus alkil, nomor posisi ikatan
rangkap, nama alkena.
Contoh
:
CH3 CH3
6 5 4 3 2 1
CH3 CH CH
CH CH CH3 2.3,4,5
tetrametil 2 heptena
CH3 CH3
Lima
suku pertama alkena
|
Suku
ke
|
rumus
struktur
|
nama
|
|
2
3
4
5
6
|
CH2
= CH2
CH2
= CH - CH3
CH2
= CH - CH2 - CH3
CH2
= CH - CH2 - CH2 - CH3
CH2
= CH - CH2 - CH2 -CH2 - CH3
|
etena
propena
1-butena
1-pentena
1-heksena
|
Ciri-ciri
alkena
Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua
Alkena = olefin (pembentuk minyak)
Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur) : 2-metil-2- butena
Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif
Sifat-sifat
: gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara (pada
konsentrasi 3 – 34%)
Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses cracking
Penggunaan
etena
Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O2)
Untuk memasakkan buah-buahan
Sintesis zat lain (gas alam, minyak bumi, etanol)
Alkuna
Alkuna merupakan deret senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang
dalam tiap molekulnya mengandung satu ikatan rangkap 3 diantara dua atom C yang
berurutan. Untuk membentuk ikatan rangkap 3 atau 3 ikatan kovalen diperlukan 6
elektron, sehingga tinggal satu electron pada tiap-tiap atom C tersisa untuk
mengikat atom H. Jumlah atom H, yang dapat diikat berkurang dua, maka rumus
umumnya menjadi CnH2n+2 - 4H = CnH2n-2
Seperti halnya alkena, alkuna juga mempunyai suku pertama
dengan harga n = 2, sehingga rumus molekulnya C2H2, sedang rumus strukturnya H
- C = _C - H. Senyawa alkuna tersebut mempunyai nama etuna atau dengan nama lazim
asetilena. Asetilena merupakan suatu gas yang dihasilkan dari reaksi senyawa
karbida dengan air dan banyak digunakan oleh tukang las untuk menyambung besi.
Reaksinya adalah sebagai berikut :
CaC2
(s) + 2 H20 (l) C2H2
(g) + Ca(OH)2 (aq)
Tata nama alkuna sama dengan alkana atau alkena, bagian
pertama menunjuk pada jumlah sedang bagian kedua adalah akhiran - una,
tetapi suku pertamanya juga mempunyai n = 2 seperti alkena.
Etuna merupakan suku alkuna satu-satunya yang dapat dibuat.
Suku suku alkuna lain sering diberi nama atau dianggap sebagai turunan etuna.
Jadi propuna disebut metil asetilena.
Seperti
pada alkana, suku-suku rendah pada alkena dan alkunapun hanya mempunyai satu
rumus struktur, tetapi pada suku ketiga (jangan lupa harga n-nya 4) dapat kita
tuliskan lebih dari satu rumus struktur.
Tata nama senyawa alkuna :
Nama senyawa alkuna sesuai dengan
nama alkena akan tetapi akhiran ena
diganti dengan una.
Contoh :
CH3 CH3
CH3
C C CH
CH CH3 CH3 4,5
dimetil 2 heptana
1 2 3 4 5 6 7
Ciri-ciri alkuna
Hidrokarbon tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga
Sifat-sifatnya menyerupai alkena, tetapi lebih reaktif
Pembuatan : CaC2 + H2O C2H2
+ Ca(OH)2
Sifat-sifat :
► Suatu senyawaan
endoterm, maka mudah meledak
► Suatu gas, tak
berwarna, baunya khas
Penggunaan etuna :
► Pada pengelasan :
dibakar dengan O2 memberi suhu yang tinggi (± 3000oC),
dipakai untuk mengelas besi dan baja
► Untuk penerangan
► Untuk sintesis
senyawa lain
Pembuatan
alkuna
Dehidrohalogenasi alkil halida
Reaksi metal asetilida dengan
alkil halida primer
Latihan
soal
1. Apakah
yang dimaksud dengan karbon organic dan karbon anorganik ? Berikan contohnya
masing-masing
2. Jelaskan
perbedaan jenis ikatan karbon-karbon pada senyawa alkana, alkena dan alkuna.
Bagaimana
reaktivitas dari senyawa alkan, alkena dan alkuna ?
3. Buatlah
struktur senyawa berikut :
a.
2,3-dimetil butana
b.
2,2,3-trimetil pentana
c.
3-etil-2,2,4,6-tetrametil oktana
4. Buatlah
struktur senyawa dari 3-etil-2,2,4-trimetil heptana, kemudian tentukan dan
tunjukkan atom karbon primer, sekunder, tersier dan kuartener dari senyawa tersebut.
5. Buatlah
struktur dari senyawa berikut :
a.
2-pentena
b.
3,4,4-trimetil-1-pentena
c.
3-isopropil-1-pentena
6. Tuliskan
struktur dari senyawa :
a.
3-metil-1-butuna
b.
4,5-dimetil-2-heksuna
c.
3-metil-1-butuna
7. Berikan
contoh penggunaan senyawa-senyawa alkana
8. Berikan
contoh-contoh penggunaan senyawa alkena
8. Tulislah
reaksi pembakaran asetilena. Berapa liter gas oksigen ( T, P ) diperlukan dan
berapa liter gas karbon dioksida dihasilkan ( T, P ) pada pembakaran sempurna 5
liter gas asetilena ?
B. Gugus Fungsi Senyawa Hidrokarbon
Gugus
fungsi adalah atom atau kelompok atom
yang menyebabkan karakteristik
khusus pada senyawa dengan gugus fungsi tersebut. Gugus fungsi tidak
hanya berupa atom atau kelompok atom, tetapi berupa ikatan antar atom C baik
ikatan rangkap dua maupun ikatan rangkap 3.
Senyawa karbon dengan gugus fungsi
tertentu mempunyai sifat tertentu pula, sehingga senyawa senyawa karbon dapat
dipelajari secara sistematis dengan
mengelompokkan berdasar gugus fungsinya.
Daftar
Gugus Fungsi Untuk berbagai Golongan Senyawa Hidrokarbon.
|
Golongan
|
Gugus
Fungsi
|
Rumus
Umum
|
Contoh
|
Nama
|
|
Alcohol/
alkanol
Eter
Aldehida
Keton
Asam
Karboksilat
Ester
|
OH
O
O
C
H
O
C
O
C
OH
O
C
OR
|
R OH
R O
R
O
R C
H
O
R C
R
O
R C
OH
O
R C
OR
|
CH3 OH
CH3 CH2 O
CH3
O
CH3 C
H
O
CH3 C
C2H5
O
C2H5 C
OH
O
CH3 C
OC3H7
|
Metanol
Etil
metil eter
Etanal(asetaldehida}
Etil
metil keton
( butanon)
Asam propanoat
Etil
Propanoat
|
D. Kegunaan Senyawa Hidrokarbon
Minyak
Bumi
Minyak bumi (bahasa
Inggris: petroleum, dari bahasa Latin
petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam,
adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang
berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.
Minyak bumi terdiri
dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana,
tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi
adalah campuran dari berbagai jenis hidrokarbon.
Komposisi minyak bumi
Minyak mentah (petroleum) adalah campuran kompleks,
terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen
yang mengandung sulfur, oksigen dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang
mengandung logam.
Struktur
hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:
1. Alkana.
Fraksi ini merupakan yang terbesar di dalam minyak mentah.
2. Siklo
alkana (napten) CnH2n Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5 (lima) yaitu
siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.
3. Aromatik
CnH2n -6 Aromatik memiliki cincin 6 (enam). Aromatik hanya terdapat dalam
jumlah kecil, tetapi sangat diperlukan dalam bensin
-
Memiliki harga anti knock yang tinggi
-
Stabilitas penyimpanan yang baik
-
Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)
Fraksi minyak bumi
Minyak mentah (crude oil) sebagian besar tersusun dari
senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh
(alkena, alkuna dan alkadiena) sangat sedikit dkandung oleh minyak bumi, sebab
mudah mengalami adisi menjadi alkana. Oleh karena minyak bumi berasl dari fosil
organisme, mak minyak bumi mengandung senyawa-senyawa belerang (0,1 samapai
7%), nitrogen (0,01 sampai 0,9%), oksigen (0,6-0,4%) dan senyawa logam dalam
jumlah yang sanagt kecil. Minyak mentah dipisahkan menjadi sejumlah
fraksi-fraksi melalui proses destilasi (penyulingan).
Skema hasil penyulingan minyak bumi
Tabel
Hasil destilasi bertingkat minyak bumi
|
Range Titik
Didih (0C)
|
Banyaknya
atom
karbon
|
Nama
|
Penggunaan
|
|
Dibawah
30
|
1-4
|
Fraksi
gas
|
Bahan
bakar pemanas
|
|
30-180
|
5-10
|
Bensin
|
Bahan
bakar mobil
|
|
180-230
|
11-12
|
Minyak
tanah
|
Bahan
bakar jet
|
|
230-305
|
13-17
|
Minyak
gas
|
Bahan
bakar diesel,
pemanas
|
|
305-405
|
18-25
|
Minyak
gas
berat
|
Bahan
bakar pemanas
|
Bensin
Bensin
merupakan salah satu fraksi penting dari
minyak bumi.
Bensin
dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain yaitu ;
1. Penyulingan langsung dari minyak bumi (bensin straightrun), dimana kualitasnya tergantung
pada susunan kimia dari bahan-bahan
dasar. Bila mengandung banyak aromatik-aromatik dan napthen-naphten akan menghasilkan bensin yang tidak mengetok (anti knocking). Namun jika
bensin mengandung lebih banyak senyawa hidrokarbon rantai lurus, maka
menimbulkan knocking yang hebat
2. Merengkah
(cracking) dari hasil-hasil minyak bumi berat, misalnya dari minyak gas dan
residu.
3. Merengkah
(retor ming) bensin berat dari kualitas yang kurang baik.
4. Sintesis dari
zat-zat berkarbon rendah.
Bensin biasanya digunakan sebagai bahan bakar motor. Ketukan pada motor bensin
disebabkan karena “self ignition”,
dimana pembakaran terjadi terlalu cepat sebelum piston berada pada posisi yang
tepat. Makin banyak ketukan, makin berkurang efisiensi penggunaan bahan
bakardan dapat merusak mesin.
Mutu bahan bakar bensin ditentukan oleh banyaknya ketukan
dan dinyatakan dengan bilangan oktana. Makin baik mutu bensin makin besar
bilangan oktana. Apabila perilaku dari masing-masing komponen bensin ditweliti,
ternyata bahwa n- heptana memberikan
ketukan paling banyak dan diberi angka oktana nol . “ Isooktana ( 2,2,4 trimetil pentane), menimbulkan ketukan paling
sedikit dan diberi angka oktana 100. Premik mempunyai nilai oktana 92 yang
berarti bahan bakar ini setara dengan campuran 92 % volume isooktana dan 8 %
volume n- heptana.
Alkana rantai lurus menimbulkan lebih banyak ketukan
dibandingkan dengan alkana bercabang. Semakin banyak cabang, semakin besar
bilangan oktana. Untuk menaikkan bilangan oktana, proses cracking dilakukan
terhadap bensin dimana senyawa dengan rantai lurus diubah menjadi senyawa
bercabang.
Bilangan oktana dapat juga dinaikkan dengan penambahan suatu zat anti ketuk yaitu Tetra Etil Lead ( TEL ), (C2H5)4Pb.
Penambahan 2-3 ml zat ini dalam 1 galon bensin dapat menaikkan bilangan oktana
sebesar 15 satuan . Akan tetapi penggunaan TEL dalam bensin menmbulkan
pencemaran udara, karena asap- kendaraan yang mengandung partikel timbal sangat
beracun. Dibeberapa negara penggunaan TEL dilarang.
Kebutuha akan bensin lebih banyak dibandingkan dengan
fraksi-fraksi lainnya. Untuk menambah produksi bensin dapat dilakukan dengan
mengubah fraksi dengan titik didih lebih tinggi
menjadi bensin dengan proses cracking.
Latihan
Soal
1. Mengapa
senyawa organik sering disebut sebagai senyawakarbon?
2. Apakah
perbedaan yang paling mendasar antara senyawa organik dengan senyawa anorganik?
3. Bagaimana
cara pemurnian minyak bumi ?
4. Apa
yang dimaksud dengan ketukan? Dan bagaimana hubunganantara mutu bahan bakar
bensin dengan jumlah ketukan dan nilai oktana?
5. Mengapa
penggunaan zat aditif TEL dalam kendaraan bermotor akan segera ditinggalkan?
6. Bagaimana
cara mendapatkan bensin dalam minyak bumi?
7. Fraksi
hidrokarbon apakah yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar LPG dan bagaimana
cara memperolehnya?
8. Sebutkan
kegunaan minyak bumi dalam kehidupan sehari-hari?
9. Bagaimana
cara menghemat minyak bumi?
10. Apakah ada alternatif sebagai
pengganti minyak bumi?Sebutkan dan Jelaskan!
KEGIATAN
BELAJAR 2
2. Standar
Kompetensi : Menentukan Perubahan Entalpi Berdasarkan konsep Termokimia
Kompetensi Dasar
A.
Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
B.
Perhitungan Perubahan Entalpi Reaksi
C.
Kalor Pembakaran Berbagai Bahan Bakar
Tujuan Kegiatan
Belajar
Setelah kegiatan
belajar, peserta didik dapat
1. menjelaskan
azas kekekalan energi
2. memberikan
contoh reaksi-reaksi eksoterm
3. memberikan
contoh reaksi-reaksi endoterm
4. mendefinisikan
istilah entalpi reaksi ( Δ H)
5. membedakan Δ H pembentukan, Δ H
peruraian dan Δ H pembakaran
6. menghitung Δ H
reaksi sesuai dengan Hukum Hess
7. menghitung Δ H
reaksi berdasarkan harga Δ H standar
8. menghitung Δ H
reaksi berdasarkan energi ikatan
9. membedakan
reaksi pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna
10. menuliskan
reaksi pembakaran sempurna bahan bakar
11. menuliskan
reaksi pembakaran tidak sempurna bahan bakar
A. REAKSI EKSOTERM DAN REAKSI ENDOTERM
Azas
Kekekalan Energi
Energi merupakan kapasitas atau
kemampuan untuk melakukan kerjayang dimiliki oleh suatu zat. Suatu proses dapat
terjadi karena adanya energi yang dimiliki zat tersebut. Energi tidak dapat
diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi dapat mengalami perubahan dari
bentuk energi tertentu menjadi energi lainnya.
Setiap
zat mempunyai energi kinetic dan energi potensial. Jumlah energi kinetic dan
energi potensial dari suatu zat disebut dengan energi dalam ( U ). Energi dalam tidak dapat diukur. Yang dapat
diukur adalah perubahan energi dalam ( ΔU). Perubahan energi dalam sama
dengan jumlah kalor (q) dan kerja (w). Kalor (q) yang dimiliki oleh
zat pada tekanan tetap disebutu juga dengan entalpi
( H).
Perubahan entalpi ( ΔH) terjadi selama proses penambahan atau pelepasan kalor.
Besarnya perubahan entalpi adalah selisih jumlah entalpi hasil reaksi dengan
jumlah entalpi pereaksi.
Δ
H = H produk – H reaktan
Termokimia
Termokimia
dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang mempelajari dinamika atau
perubahan reaksi kimia dengan mengamati panas/termal nya . Berdasarkan
perubahan panas atau suhu yang mengikutinya, reaksi dibedakan menjadi reaksi
eksoterm dan reaksi endoterm
Reaksi eksoterm dan
endoterm
Gambar Peristiwa endoterm (kanan) dan eksoterm (kiri)
a.
Reaksi Eksoterm
Pada reaksi eksoterm terjadi
perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut
dikeluarkan panas. Pada reaksi eksoterm harga ΔH = negatif ( - )
Contoh :
C(s) + O2(g)
CO2(g) + 393.5 kJ ; ΔH = -393.5 kJ
b. Reaksi endoterm
Pada reaksi terjadi perpindahan
kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.
Pada reaksi endoterm harga ΔH = positif
( + )
Contoh :
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)- 178.5 kJ ; ΔH =
+178.5 kJ
Gambar Proses eksoterm dan proses
endoterm
B. PERHITUNGAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSI
Entalpi (H) suatu zat ditentukan oleh jumlah
energi dari semua bentuk energi yang dimiliki zat tersebut yang jumlahnya tidak
dapat diukur. Perubahan entalpi (ΔH) dapat ditentukan dari jumlah kalor yang
dilepaskan atau diserap oleh reaksi kimia.
Istilah
yang digunakan pada perubahan entalpi :
1. Entalpi
Pembentukan Standar ( ΔHf ):
Simbol
f dari kata formation yang berarti pembentukan. ΔHf yaitu ΔH untuk membentuk 1
mol persenyawaan langsung dari unsure unsurnya yang diukur pada keadaan standar yaitu suhu 25 C (298 K) dan tekanan 1 atm.
Contoh
:
H2(g)
+ 1/2 O2(g) H2O
(l) ΔHf = -285.85
kJ
Penjelasan
: 1 mol air ( H2O) terbentuk dari 1 mol unsur hidrogen ( H2)
dan ½ mol unsur oksigen ( O2). Unsur hidrogen dan unsur oksigen pada
kondisi standar berbentuk gas. Pada reaksi tersebut dibebaskan energi sebesar
285,85 kJ
Pada
pembentukan 1 mol gas asetilena C2H2 dari grafit ( C) dan
gas hidrogen diperlukan energi sebesar 226,7 kJ. Persamaan termokimianya adalah
:
2
C(grafit) + H2(g) C2H2(g) Δ Hf = + 226,7 kJ
Penjelasan
: C pada kondisi standar berbentuk grafit.
2. Entalpi
Penguraian ( Δ Hd, dari kata
decompotition atau peruraian).
Δ
Hd yaitu ΔH dari
penguraian 1 mol
persenyawaan langsung menjadi
unsur-unsurnya (= Kebalikan dari
ΔH pembentukan).
Contoh
: H2O(l) H2(g) + 1/2 O2(g) ;
ΔH = +285.85 kJ.
3. Entalpi
Pembakaran Standar ( ΔHc ).
Subskrip
c berasal dari kata combustion atau pembakaran. ΔHc yaitu ΔH untuk membakar 1
mol persenyawaan dengan O2 dari udara yang diukur pada 298 K dan
tekanan 1 atm.
Contoh: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)
; ΔHc = -802 kJ.
4. Entalpi
Reaksi:
ΔH
dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan
reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi
bulat sederhana.
Contoh: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3
+ 3H2 ; ΔH = -1468 kJ
Contoh
Soal
1. Diketahui
Δ Hd C2H4(g) = + 52,5 kJ/mol
a.
Tuliskan persamaan termokimia peruraian C2H4
b.
Tuliskan persamaan termokimia pembentukan C2H4
c.
Tentukan Δ
H untuk pembentukan 4 mol C2H4
Jawab :
a. Persamaan
termokimia peruraian C2H4
C2H4 2C(grafit) + 2H2(g) Δ H =
+ 52,5kJ
b.
Persamaan termokimia pembentukan C2H4
2C(grafit) + 2H2(g) C2H4 Δ H = - 52,5 kJ
c. Δ H pembentukan 4 mol C2H4
= 4 mol x ( - 52,5 kJ/mol ) = - 210 kJ
2. Diketahui Δ Hf H2O(l) = + 286
kJ/mol
a.
Tentukan persamaan termokimia untuk
peruraian H2O
b. Tentukan
Δ H untuk pembentukan 9 gram H2O ( Mr H2O = 18)
3. Diketahui Δ Hc C3H8(g) = -
1220 kJ/mol
a. Tuliskan persamaan termokimianya
b. Tentukan
Δ H untuk pembakaran 4,4 gram C3H8 ( Mr =
44)
Perhitungan ΔH Reaksi
1. Berdasarkan Hukum Hess
Kalor
reaksi yang dilepaskan atau diserap oleh suatu reaksi tidak tergantung pada
jalannya reaksi , tetapi tergantung pada keadaan zat-zat yang bereaksi dan
zat-zat hasil reaksi.
Jadi
hukum Hess dapat digunakan untuk menghitung besarnya perubahan entalpi pada
suatu reaksi tertentu dengan menentukan
keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.
Diketahui
diagram siklus sebagai berikut :
Maka reaksinya bisa digambarkan sebagai berikut :
Jadi ΔH3 = ΔH1 +
ΔH2
Contoh soal :
Tentukan perubahan entalpi ( Δ H)
dari reaksi :
S(g) +
3/2 O2(g) SO3(g)
Bila diketahui :
S(g) + O2(g) SO2(g) Δ H = - 297 kJ/ mol………….(i)
SO3(g) SO2(g) + ½ O2(g) Δ H = -99 kJ/mol …..(ii)
Jawab
Reaksi :
S(g) +
3/2 O2(g) SO3(g)
Tahap reaksi (i) dan (ii) harus disusun sedemikian rupa sehingga kalau dijumlahkan akan sama
dengan persamaan reaksi yang diharapkan. Agar SO3 berada disebelah
kanan, maka reaksi tahap (ii) harus dibalik. Sedang reaksi tahap (i) tidak
perlu di ubah.
Hasil pengaturan reaksi adalah sebagai berikut :
S(g) +
O2(g) SO2(g) Δ H = - 297 kJ/ mol………….(i)
SO2(g)
+ ½ O2(g) SO3(g) Δ H =
+99 kJ/mol ………….(ii) +
S(g) +
3/2 O2(g) SO3(g) Δ
H = - 198 kJ/ mol
2. Perhitungan
Entalpi ReaksiBerdasarkan Harga ΔHf (Entalpi Pembentukan Standar )
Perubahan
entalpi reaksi ditentukan berdasarkan selisih dari perubahan entalpi pembentukan produk dan perubahan entalpi
pembentukan pereaksi.
ΔH = ΣΔHf (Produk) - ΣΔHf (Pereaksi)
Contoh :
Tentukan perubahan entalpi standar untuk reaksi pembakaran 1
mol etana menurut reaksi
C2H6(g) + 7/2
O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g)
Bila diketahui :
Δ Hf CO2(g) = - 394 kJ/mol ΔHf
C2H6(g) = - 85 kJ/mol
Δ Hf H2O(g) = - 286 kJ/mol ΔHf
O2(g) = 0 kJ/mol
Jawab :
ΔH = ΣΔHf
(Produk) - ΣΔHf (Pereaksi)
= ( 2x Δ Hf
CO2(g) + 3x Δ Hf H2O(g) ) – (ΔHf C2H6(g) +
7/2 ΔHf O2(g)
)
= ( 2x ( -
394) + 3x ( - 286)) –(( - 85) + 0))
= ( - 788 –
958 ) + 85
= - 1561 kJ/
mol
3. Perhitungan Entalpi Reaksi Berdasarkan
Energi Ikatan
Reaksi kimia pada
dasarnya terjadi karena adanya pemutusan dan pembentukan kembali ikatan –
ikatan kimia dalam suatu zat. Zat-zat pereaksi dapat bereaksi antara satu
dengan lainnya setelah zat tersebut mengalami pemutusan ikatan-ikatannya.
Sedangkan pada zat hasil ( produk) terjadi pembentukan ikatan kembali.
ΔH = Σ EIkatan yang putus – Σ E ikatan yang terbentuk
Contoh :
Diketahui energi ikatan :
C = C
: 145 kkal/mol C C
: 83 kkal/ mol
H
H : 104 kkal / mol C
H : 99 kkal/ mol
Tentukan Δ H dari reaksi :
H
H
H H
C
C + H
H H C
C H
H
H
H H
Jawab :
Pada pereaksi terjadi pemutusan ikatan :
1
x C = C
; energi ikatan = 145 kkal/mol
4
x C
H ; energi ikatan = 4 x 99 kkal/ mol
1
x H
H ; energi ikatan = 1 x 104 kkal/ mol
Jumlah energi pada pemutusan ikatan ; (
145 + 396 + 104 ) = 645 kkal/ mol
Pada produk terjadi pembentukan ikatan :
1
x C
C ; energi ikatan = 83 kkal/ mol
6
x C
H ; energi ikatan = 594 kkal/ mol
Jumlah energi pada pembentukan ikatan :
( 83 + 594 ) kkal/ mol = 677 kkal/ mol
Δ H
= energi pemutusan ikatan – energi pembentukan ikatan
= ( 645 – 677) kkal/ mol
= - 32 kkal/ mol
SOAL
LATIHAN
1.
Tuliskan persamaan termokimia dari peristiwa
berikut :
a.
Reaksi antara gas hydrogen dan gas oksigen
membentuk 1 mol air dengan membebaskan
panas sebesar 68,3 kkal.
b.
Sebanyak 2 mol gas ammonia ( NH3)
terurai menjadi gas nitrogen dan gas hydrogen dengan menyerap kalor sebesar
11,04 kal
c.
Pembakaran
1 mol gas asetilena (C2H2) membentuk gas karbon dioksida
dan air membebaskan panas 337 kkal
2 a. Diketahui
∆ Hf H2O (g) = -
57,8 kkal / mol
Hitung
kalor pembentukan 36 gram H2O
(g) jika Mr H2O = 18
b. C6H12O6
(s) +
6 O2 (g)
6 CO2 (g) + 6 H2O (l), ∆H = -2820 kJ
Hitung
kalor pembakaran 90 gram C6H12O6 ( Mr = 180 )
3. CaO
(s) +
CO2 (g) CaCO3
(s), ∆H = + 1018 kJ
a. Jelaskan reaksi reaksi diatas berlangsung eksoterm atau
endoterm.
b. Hitung
∆ H reaksi untuk membentuk 10 gram CaCO3 ( Mr = 100 )
4. Bila
kalor reaksi ZnS + 2 O2
ZnSO4 adalah 188,8 kkal. Jika kalor pembentukan
ZnSO4 adalah 230,1 kkal,
tentukan kalor pembentukan ZnS
1.
1500 gram urea CO(NH2)2, dibuat atas dasar reaksi :
CO2 (g)
+ 2 NH3 (g) CO(NH2)2 (s) + H2O
(g).
Dari data kalor pembentukan berikut :
CO2 (g) : ∆ Hf
= - 94,05 kkal / mol
NH3 (g) :
∆ Hf = -
11,04 kkal / mol
H2O (g) :
∆ Hf = - 57,80 kkal/ mol
CO(NH2)2 (s) : ∆ Hf
= - 79,63 kkal / mol
Hitung ∆ H dari proses pembuatan urea tersebut ( Mr
= 60 )
6.
Diketahui data energi ikatan rata-
rata dari :
C C
= 343 kJ/ mol
C H
= 410
kJ/ mol
C Cl
= 328 kJ/ mol
H Cl
= 431
kJ/ mol
C = C
= 607 kJ / mol
Tentukan perubahan entalpi dari reaksi
:
H2C = CH2 + H-
Cl CH3 – CH2
– Cl
7. Jika diketahui :
C(s) + 2 S(s) CS2(s) Δ H = + 82,35 kJ
S(s) + O2(g) SO2(g) Δ H = - 297,62 kJ
C(s) + O2(g) CO2(g) Δ H = - 408,80 kJ
Hitung perubahan entalpi pembakaran CS2
menurut reaksi
CS2(g) +
O2(g) CO2(g) + SO2(g)
1. Diketahui
:
C(s) + 2 H2(g) CH4(g) Δ H = - 74,9 kJ
C(s) + O2(g) CO2(g) Δ H = - 393,7 kJ
H2(s) + ½ O2 (g) H2O(l) Δ
H = - 285,9 kJ
Hitung perubahan
entalpi untuk reaksi :
CH4(g) +
2 O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)
2. Diketahui:
H2(g) + F2(g) 2 HF Δ H = -537 kJ
C(s) + 2 H2(g) CF4(g) Δ H = -680 kJ
2C(s) + 2 H2(g) C2H4(g) Δ H = 52.3 kJ
Tentukan Δ H reaksi
C2H4(g) + 6 F2(g) 2CF4(g) + 4 HF(g)
C. KALOR PEMBAKARAN BERBAGAI BAHAN BAKAR
Pada
reaksi pembakaran setiap bahan bakar menghasilkan sejumlah kalor tertentu.
Nilai kalor dari berbagai bahan bakar adalah sebagai berikut :
|
Jenis Bahan Bakar
|
Komposisi (%)
|
|
|
Nilai Kalor (kJ/g)
|
|
|
C
|
H
|
O
|
|
|
Gas alam
Batu bara (antrasit)
Batu Bara (Bituminos)
Minyak Tanah
Bensin
Arang
Kayu
Hidrogen
|
70
82
77
85
85
100
50
0
|
23
1
5
12
15
0
6
100
|
0
2
7
0
0
0
44
0
|
49
31
32
45
48
34
18
142
|
Pembakaran bahan bakar dalam mesin
kendaraan atau dalam industri tidak selalu terbakar sempurna. Pembakaran
sempurna senyawa hidrokarbon menghasilkan karbon dioksida dan uap air.
Sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan karbon monooksida dan uap air.
Soal Latihan
1.
Tuliskan persamaan reaksi pembakaran sempurna
isooktana ( C8H18)
2.
Tuliskan persamaan reaksi pembakaran tidak
sempurna isooktana.
3.
Sebutkan kerugian – kerugian yang diakibatkan oleh pembakaran tidak
sempurna kendaraan bermotor.
KEGIATAN
BELAJAR 3
2. Standar
Kompetensi : Mengidentifikasi Factor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Kompetensi
Dasar
b. Menentukan
Laju reaksi dan Orde Reaksi
c.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Tujuan Kegiatan Belajar
Setelah
kegiatan belajar, peserta didik diharapkan dapat
1. mendefinisikan
istilah laju reaksi
2. mendefinisikan
istilah orde reaksi
3. menentukan
laju rata-rata dari suatu reaksi
4. menentukan
orde reaksi dari data percobaan
5. menyebutkan
factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
6. mendefinisikan
istilah energi aktivasi
7. mendefinisikan
istilah katalisator
A.
Laju
Reaksi Dan Orde Reaksi
Pengertian Laju Reaksi
Misal untuk reaksi : A + B
→ C + D,
Maka pada waktu reaksi berlangsung konsentrasi A dan B akan semakin berkurang, sedangkan
konsentrasi C dan D semakin bertambah.
Dengan demikian VA = - d [ A ]
dt
VB
= - d [ B ]
dt
VC
= + d [ C ]
dt
VD
= + d[ D ]
dt
laju
reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan atau
produk dengan interval waktu terjadinya reaksi :
Laju
reaksi rerata = perubahan konsentrasi
Perubahan waktu
Persamaan Umum Laju
Reaksi
Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi, bukan
konsentrasi hasil reaksi. Jadi untuk reaksi A + B →
C + D, persamaan umum laju reaksi adalah
V = k[
A]m
[
B]n
Keterangan
V = Laju reaksi
[A] = konsentrasi zat A
[B] = konsentrasi zat B
m
=
orde reaksi terhadap A
n
= orde reaksi terhadap B
k = tetapan laju ( konstanta )
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.
Menentukan Orde reaksi
a. Jika
tahap reaksi dapat diamati, orde adalah koefisien pada tahap reaksi yang
berjalan lambat.
Contoh :
Reaksi 2 NO + 2 H2 N2 + 2H2O
berlangsung dalam 2 tahap :
I. 2 NO + H2 N2O + H2O ( lambat )
II. N2O + H2 N2 + H2O ( cepat )
Tentukan orde reaksi dan persamaan laju reaksinya
Jawab
Orde reaksi diambil dari koefisien tahap yang paling lambat
yaitu pada tahap I
I. 2 NO + H2 N2O + H2O ( lambat )
Maka orde reaksi
terhadap NO = 2
Orde reaksi terhadap H2 = 1
Orde reaksi total = 2 +
1 = 3
Maka persamaan laju reaksi adalah V = k [NO]2 [H2 ]1
b. Jika tahap reaksi tidak bisa diamati, orde reaksi ditentukan
melalui eksperimen, konsentrasi salah satu zat tetap dan konsentrasi zat lain
berubah.
Contoh :
Reaksi : P + Q +
R X + Y
diperoleh data percobaan sebagai berikut :
|
|
[P]
|
[Q]
|
[R]
|
Waktu
|
|
1
2
3
4
5
|
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
|
0,1
0,1
0,1
0,2
0,3
|
0,2
0,3
0,2
0,2
0,3
|
6 menit
6 menit
3 menit
3 menit
2 menit
|
orde reaksi terhadap P, dicari dengan melihat konsentrasi [Q]
dan [R] yang tetap. Dari data (1) dan (3) dari konsentrasi [Q] dan [R] tetap,
[P] dinaikkan dua kali.
Jadi reaksi berlangsung 2 kali lebih cepat. 2m =
2 maka
m = 1
Orde reaksi terhadap Q,
lihat konsentrasi [P] dan [R] yang tetap yakni sebagai berikut.
Data (4) dan (5) berarti
1,5 kali lebih cepat
Data (1) dan (4) berarti
2 kali lebih cepat
Data (1) dan (5) berarti 3
kali lebih cepat
B. Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Laju
Reaksi
Beberapa faktor yang mempengaruhi
kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan
katalisator.
Teori Tumbukan
Teori
tentang tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas yang mengamati tentang
bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi. Menurut teori tersebut kecepatan
reaksi antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumlah tumbukan yang
terjadi per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut. Jumlah tumbukan
yang terjadi persatuan waktu sebanding dengan konsentrasi A dan konsentrasi B.
Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B akan semakin besar pula jumlah
tumbukan yang terjadi.
Tidak semua tumbukan
menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut
energi aktivasi = energi pengaktifan) untak dapat menghasilkan reaksi. Reaksi
hanya akan terjadi bila energi tumbukannya lebih besar atau sama dengan energi
pengaktifan (Ea).
Energi
pengaktifan (= energi aktivasi) adalah jumlah energi minimum yang dibutuhkan
oleh molekul-molekul pereaksi agar dapat melangsungkan reaksi.
Berdasarkan
teori tumbukan , factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dapat dijelaskan
sebagai berikut :
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 makin besar
kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan
terjadinya reaksi.
Luas Permukaan sentuh
Zat-zat dengan luas permukaan lebih besar lebih sering
mengalami tumbukan. Dengan demikian bentuk serbuk dengan massa yang sama
bereaksi lebih cepat dibanding bentuk keping atau lempengan.
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.
Katalisator
Katalisator adalah
zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi yang mempunyai tujuan 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.
Latihan soal
1. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
2. Jelaskan
istilah :
a. Energi
aktivasi
b. Katalisator
3. Mengapa
reaksi berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi
4. Mengapa
batu pualam dalam bentuk serbuk bereaksi lebih cepat dengan HCl 3 M
dibandingkan bentuk keping dengan konsentrasi HCl yang sama ?
5. Untuk
reaksi A
+ B hasil
Diperoleh data sebagai berikut :
|
No
|
[A] M
|
[B] M
|
V ( M/dt)
|
|
1
2
3
|
0,1
0,1
0,2
|
0,1
0,2
0,2
|
0,01
0,02
0,08
|
Tentukan
a. orde
reaksi terhadap A
b. orde
reaksi terhadap B
c.
tetapan laju reaksi
d. persamaan
laju reaksi
EVALUASI AKHIR SEMESTER
Standar Kompetensi :
Senyawa Karbon dan Kegunaannya, Perubahan Entalpi Reaksi berdasarkan Konsep
Termokimia, Faktor factor yang mempengaruhi Laju Reaksi.
1.
CH3 − CH2 – CH – CH3 Nama dari senyawa hidrokarbon di samping
adalah ... .
| a. n heptrana d. 2 metil pentana
CH3 b. 2 metil butana e. 3 metil pentana
c. 3 metil butana
2.
Senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap
3 disebut dengan ... .
a. Alkana d. Sikloalkana
b. Alkena e. Senyawa anomatis
c.
Alkuna
3.
CH3
|
CH3 − CH = CH – C – CH3
|
CH3
Nama senyawa dengan rumus struktur di atas adalah ... .
a. n
heptana d. 4, 4 dimetil 2 pentana
b. n
heptena e. 2, 2 dimetil 3 pentena
c.
3 trimetil butena
4.
Senyawa dengan nama “2, 2, 3 trimetil heksana”
merupakan isomer dari ... .
a. n
heksana d. 2 nonana
b. n
heptana e. n dekana
c.
n oktana
5.
Pembakaran senyawa hidrokarbon berikut biasa
digunakan untuk pengelasan ... .
a. C2H2 d. KClO3
b. C3H8 e. n heptana
c.
CaCO3
6.
Reaksi pembakaran berikut menunjukkan pembakaran
gas propana ... .
a. CH4
+ 2 O2 → CO2 + 2 H2O
b. 2
C2H2 + 5 O2 → 4 CO2 + 2 H2O
c.
C3H8 + 5 O2 → 3
CO2 + 4 H2O
d. C2H6
+ O2 → 2 CO2 + 3 H2O CH4 + 2 O2
→ CO2 + 2 H2O
e.
C3H6 + O2 → 3 CO2 + 3 H2O CH4 + 2 O2 →
CO2 + 2 H2O
7.
Propana dan butana merupakan kandungan utama
dari ... .
a. Gas
Elpiji (LPG) d. Minyak disel
b. Bensin e. Aspal
c.
Minyak tanah
8.
Senyawa penyusun utama bensin adalah ... .
a. n
pentana d. n oktana
b. n
heksana e. n nonana
c.
n heptana
9.
Bilangan Oktana adalah istilah yang berkaitan
dengan ... .
a. Jenis-jenis
ikatan d. Jumlah atom C dalam rantai karbon
b. Jenis-jenis
bahan bakar e. Jumlah cabang dalam rantai karbon
c.
Mutu bensin
10. Senyawa
berikut ditambahkan pada bensin untuk mengurangi knocking ... .
a. Belerang
d. TEL (Tetra Etil Timbal)
b. Karbon
dioksida e. Metanol
c.
Solar
11. Pemisahan
fraksi-fraksi minyak bumi didasarkan pada perbedaan ... .
a. Titik
didih d. Rektivitas
b. Tekanan
e. Wujud zat
c.
Kelarutan
12.
Reaksi C3H8(g)
+ 5 O2(g)
3CO2(g) + 4 H2O(l) H = x kkal. Maka x dapat disebut sebagai
......
a. Kalor pembentukan CO2 d. Kalor netralisasi C3H8
b. Kalor pembentukan H2O e. Kalor pembakran C3H8
c. Kalor pembentukan CO2 dan H2O
13. Entalpi pembentukan NH4Cl(s) pada keadaan
standard adalah – 314,4 kJ/mol, persamaan termokimianya adalah ......
a. NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(g) Δ H
= - 314,4 kJ
b. NH4+ (g) +
Cl- (g)
NH4Cl(g)
Δ
H = - 314,4 kJ
c. N2(g) + 4 H2(g) + Cl2(g) 2 NH4Cl Δ H
= - 628,8 kJ
d. NH3(g) + ½ H2(g) + ½ Cl2(g) 2 NH4Cl Δ H
= - 314,4 kJ
e. N2(g) + 3 H2(g) + 2 HCl
(g) 2 NH4Cl Δ H
= - 628,8 kJ
13. Pada reaksi : H2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g) H = - 184
Kj
H
pembentukan gas HCl adalah :
a. -
92 Kj/mol, eksoterm
a. -
92 Kj/mol, endoterm
b. +
92 Kj/mol, eksoterm
c.
- 184 Kj/mol, eksoterm
d. +
184 Kj/mol, endoterm
14. Diketahui reaksi : H2O (l) H2O (g) H = +40
Kj
Kalor yang diperlukan untuk menguapkan 1,8
gram H2O (ArH = ArO = 16) adalah
a. 2
Kj d. 8 Kj
a. 4
Kj e. 10 Kj
b. 6
Kj
15. Diketahui : Hf0
CS2 = + 88 kj/mol
Hf0 SO2 = -
297 kj/mol
Hf0 CO2 = - 394
kj/mol
Maka H
pembakaran standard CS2 dengan reaksi CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2
adalah :
a. -
1083 Kj/mol d. - 2076 Kj/mol
a. -
1376 Kj/mol e. - 3376 Kj/mol
b. -
1076 Kj/mol
15. Laju reaksi dipengaruhi oleh factor-faktor
berikut, kecuali :
a. Konsentrasi d. Suhu
a. Luas
permukaan e. Katalis
b. Tekanan
16. Diantara reaksi dibawah ini yang berlangsung
paling cepat adalah :
a. Serbuk seng + 0,1 M HCl d. Butiran seng + 0,5 M HCl
a. Lempeng
seng + 0,1 M HCl e. Lempeng seng + 0,5 M HCl
b. Serbuk
seng + 0,5 M HCl
17. Diketahui data percobaan untuk reaksi : A (g)
+ B (g) AB (g)
|
Percobaan
|
{A} M
|
{B} M
|
V{M/dt}
|
|
1
2
3
|
0,1
0,2
0,1
|
0,1
0,1
0,2
|
20
40
80
|
Orde
reaksi terhadap zat A adalah :
a. 0 d. 3
b. 1 e. 4
c. 2
18. Reaksi 2
NO +
2 H2 N2 + 2 H2O berlangsung dalam 2 tahap
:
I. 2 NO + H2 N2O + H2O
( lambat)
II 2 N2O + H2 N2 + H2O ( cepat )
Orde reaksi totalnya adalah
….
a. 0 d. 3
b. 1 e. 4
c. 2
19. Pada kenaikan suhu 10◦ C kecepatan reaksi menjadi 2 kali lebih
cepat. Jika reaksi berlangsung pada suhu awal 30◦ C, maka
kecepatan reaksinya pada suhu 60◦ C menjadi…
a. 4 kali d. 16 kali
b. 8 kali e. 32 kali
c. 10 kali
20. Kenaikan suhu akan memperbesar laju reaksi
karena pertambahan ...
a. Energi aktivasi
b. Konsentrasi zat pereaksi
c. Energi kinetik molekul pereaksi
d. Tekanan
e. Luas permukaan zat pereaksi
22. Energi
katalis adalah ...
a. Energi tabrakan yang menghasilkan reaksi
b. Energi minimum yang diperlukan untuk bereaksi
c. Energi kinetik molekul-molekul yang bereaksi
d. Energi yang dihasilkan dari suatu reaksi
e. Energi tambahan supaya zat bisa bereaksi
23. Faktor berikut akan menambah laju reaksi, kecuali
a. Pada suhu tetap ditambah katalis
b. Pada suhu tetap, tekanan diperbesar
c. Pada suhu tetap, volume diperbesar
d. Pada volume tetap ditambah zat pereaksi
24. Pada
percobaan laju reaksi sebagai berikut :
1). 5 g keping seng, 2M, 300C
2). 5 g butiran seng, 2M, 300C
3). 5 g serbuk seng, 4M, 300C
4). 5 g serbuk seng, 4M, 400C
5). 5 g keping seng, 4M, 400C
Manakah yang mempunyai laju reaksi
yang paling cepat :
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5
25. Diketahui reaksi 2A + B2 2AB. Pengaruh perubahan konsentrasi
awal pereaksi A dan B2 adalah seperti grafik berikut :
v
v
[ A ]
[ B2 ]
Reaksi tersebut tergolong orde ke ……
a. 0 d. 2
b. 1 e. 3
c.
1,5
Tidak ada komentar:
Posting Komentar