- Laju adalah jumlah per detik — bacalah dari tabel, grafik, dan garis singgung; teori tumbukan menjelaskan setiap faktor yang mengubahnya.
- Reaksi reversibel mencapai kesetimbangan dinamis; (HT) Le Chatelier memprediksi bagaimana setiap kondisi menggeser kesetimbangan tersebut.
- Industri mengoptimalkan laju dan hasil bersama-sama — kondisi kompromi.
Laju dan jangkauan perubahan kimia
AQA · GCSE · Chemistry · Topik 6
6.1
Laju dan tingkat perubahan kimia
6.1
Laju reaksi (4.6.1)
Silabus
Laju reaksi (Pernyataan AQA 8462 4.6.1.1-4.6.1.5).
- Hitung laju rata-rata dalam g/s, cm3/s dan (HT) mol/s, serta baca grafik produk-waktu dengan garis singgung.
- Hafalkan lima faktor yang mempengaruhi laju dan selidiki konsentrasi (RP5).
- Jelaskan setiap faktor menggunakan teori tumbukan dan energi aktivasi.
- Jelaskan katalisator dan pengaruhnya terhadap profil reaksi, termasuk enzim.
Sumber: Silabus Cambridge International
Menghitung laju: laju reaksi = jumlah pereaksi yang digunakan ÷ waktu, atau produk yang terbentuk ÷ waktu — dalam satuan g/s atau cm³/s (HT juga mol/s). Interpretasikan grafik produk-vs-waktu (permulaan curam, melandai saat pereaksi habis); gambar garis singgung dan gunakan kemiringannya sebagai laju pada saat itu (HT hitung nilainya).
Faktor yang mempengaruhi laju: konsentrasi (larutan), tekanan (gas), luas permukaan (padat), suhu, katalis. RP5: selidiki konsentrasi dengan (a) mengukur volume gas yang dihasilkan dan (b) mengamati perubahan warna/kekaburan — hipotesis, variabel, ulangan percobaan.
Teori tumbukan: reaksi hanya terjadi ketika partikel bertumbukan dengan setidaknya energi aktivasi. Meningkatkan konsentrasi/tekanan memadatkan partikel — tumbukan lebih sering; potongan padat yang lebih kecil meningkatkan rasio luas-permukaan-terhadap-volume — permukaan lebih terbuka, tumbukan lebih sering; meningkatkan suhu memberikan partikel lebih banyak energi — lebih banyak tumbukan DAN lebih banyak tumbukan yang melewati energi aktivasi.
Katalis: mengubah laju tetapi tidak habis digunakan; setiap reaksi memiliki katalisnya sendiri; enzim adalah katalis biologis. Katalis menyediakan jalur alternatif dengan energi aktivasi lebih rendah — identifikasi dengan mempercepat reaksi namun tidak pernah muncul dalam persamaan. Profil reaksinya tetap memiliki perubahan energi total yang sama dengan puncak yang lebih rendah:
Kosa kata
Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| rate of reaction/reɪt ɒv rɪˈækʃn/ | laju reaksi |
| collision theory/kəˈlɪʒn ˈθɪəri/ | teori tumbukan |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | energi aktivasi |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | katalisator |
| reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/ | reaksi reversibel |
| dynamic equilibrium/daɪˈnæmɪk ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | keseimbangan dinamik |
| Le Chatelier principle/lə ˈtʃeɪtlɪə ˈprɪnsɪpl/ | prinsip Le Chatelier |
| tangent/ˈtændʒənt/ | garis singgung |
6.2
Reaksi reversibel dan kesetimbangan dinamis (4.6.2)
Silabus
Reaksi reversibel dan kesetimbangan dinamis (AQA 8462 pernyataan 4.6.2.1-4.6.2.3).
- Mewakili reaksi reversibel dan perubahan energi yang berlawanan.
- Mendefinisikan kesetimbangan dinamis dalam sistem tertutup.
- (HT) Meramalkan pengaruh perubahan konsentrasi, tekanan, dan suhu dengan prinsip Le Chatelier, serta efek katalis yang netral.
Sumber: Silabus Cambridge International
Reaksi reversibel: produk dapat bereaksi kembali menjadi reaktan — ditulis dengan panah ⇌. Jika eksotermik ke satu arah, maka endotermik ke arah sebaliknya, mentransfer jumlah energi yang sama.
Kesetimbangan: dalam sistem tertutup, kesetimbangan tercapai ketika laju maju dan mundur sama — konsentrasi berhenti berubah meskipun kedua reaksi tetap berlangsung (dinamis).
(HT) Prinsip Le Chatelier: sistem pada kesetimbangan akan merespons untuk melawan perubahan apa pun:
- konsentrasi ↑ reaktan → terbentuk lebih banyak produk (dan sebaliknya);
- tekanan ↑ → posisi bergeser ke pihak dengan jumlah molekul gas lebih sedikit;
- suhu ↑ → posisi bergeser ke arah endotermik (↓ untuk arah eksotermik).
Katalis tidak menggeser posisi kesetimbangan — hanya mencapai kesetimbangan lebih cepat. Industri memilih kondisi kompromi yang menyeimbangkan laju, hasil, keselamatan, dan biaya (misalnya proses Haber pada topik 10).
6.2
Daftar periksa sebelum menganggap topik ini selesai
- Laju dari tabel, dari kemiringan grafik, dan (HT) dari gradien garis singgung.
- Kelima faktor yang dijelaskan oleh teori tumbukan, menyebutkan apa yang terjadi pada frekuensi dan energi tumbukan.
- Efek katalis pada profil; tidak habis terpakai; enzim.
- Panah ⇌; kesetimbangan sebagai laju sama; (HT) ramalkan ketiga perubahan kondisi dengan Le Chatelier; pembatasan kondisi kompromi.