LAJU REAKSI

loading...

loading...

Dalam fisika kita pernah menghitung kelajuan/kecepatan suatu benda. Misalkan ada mobil dari kota G melaju menuju kota H dengan kecepatan x meter/detik dalam waktu t detik. Sama seperti mobil tersebut, reaksi kimia memiliki titik awal (reaktan) dan titik akhir (produk) yang ditempuh dalam waktu tertentu. Jika yang dijadikan perubahan pada mobil itu adalah jarak dari kota G ke kota H maka yang dijadikan perubahan pada peristiwa reaktan menjadi produk adalah konsentrasi.

A. Pengertian Laju Reaksi

Laju reaksi (satuannya mol Liter^-1/detik atau M/s) didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi reaktan (R) atau produk (P) tiap satuan waktu (t) . Artinya, seiring dengan bertambahnya waktu, konsentrasi reaktan akan berkurang dan konsentrasi produk akan bertambah secara bersamaan.

B. Ungkapan Laju Reaksi

Laju reaksi berhubungan dengan koefisien reaksi. Jadi, untuk persamaan reaksi;

w A + xB → yC + zD

Laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai satu per koefisien dari laju masing-masing komponen.

C. PERSAMAAN LAJU REAKSI

Dari eksperimen ditemukan bahwa umumnya laju reaksi bergantung pada konsentrasi reaktan. Misalkan terdapat sebuah reaksi kimia berikut.

m A +nB → pCD

Maka persamaan laju reaksi di atas adalah.

D. ORDE REAKSI

Orde reaksi adalah bilangan yang menunjukkan besarnya pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi.

Berikut ini jenis-jenis orde reaksi dan grafiknya.

► Orde Nol (v = k [A]° = k)

Grafik orde nol berbentuk garis lurus konstan.

Reaksi dikatakan ber-orde nol terhadap salah satu reaktan apabila perubahan konsentrasi reaktan tersebut tidak mempengaruhi laju reaksi. Dengan kata lain, laju reaksinya tidak bergantung pada konsentrasi reaktan.

► Orde Satu (v = k [A])

Grafiknya berbentuk garis linear.

Suatu reaksi dikatakan ber-orde satu terhadap salah satu reaktan jika laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan itu. Pada reaksi orde satu, persamaan laju reaksinya merupakan persamaan linear sehinggaperubahan konsentrasi satu kali,laju reaksi naik satu kali dan setiap perubahan dua kali, laju reaksipun naik dua kali.

► Orde Dua (v = k [A]²)

Grafiknya berbentuk garis lengkung/parabola.

Suatu reaksi dikatakan ber-orde dua terhadap salah satu reaktan jika laju reaksi merupakan pangkat dua dari konsentrasi reaktan itu. Oleh karena itu persamaan laju reaksinya merupakan persamaan kuadrat sehingga setiap perubahan konsentrasi dua kali, laju reaksi naik empat kali .

E. CARA MENENTUKAN ORDE REAKSI

Orde reaksi tidak terkait dengan koefisien reaksi (seandainya pun terkait maka reaksi tersebut adalah reksi sederhana). Nilai orde reaksi hanya dapat ditentukan dengan data percobaan.

Trik:

Bila konsentrasi suatu zat dinaikkan sebesar a kali, maka laju reaksi bertambah a kali.
ax = b ⇒ x =orde reaksi terhadap zat a

F. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Beberapa reaksi berlangsung sangat cepat, misalnya pada bunga api yang dibakar. Sementara itu, ada juga reaksi yang berlangsung lambat misalnya pada proses perkaratan besi. Beriku ini faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi

► Luas permukaan

Makin luas permukaan bidang sentuh suatu zat, laju reaksinya semakin besar. Contohnya serbuk besi lebih cepat bereaksi daripada paku besi. Dengan demikian urutan laju reaksinya adalah serbuk > butiran > kepingan/bongkahan > balok/batangan.

► Konsentrasi

Rumusan v = k [A]^x [B]^y menjelaskan konsentrasi reaktan berbanding lurus dengan laju reaksi. Ini artinya semakin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi (reaktan), semakin tinggi pula laju reaksinya.

► Katalis

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. Lawannya adalah inhibitor ”penghambat reaksi”. Katalis dapat menurunkan energi aktivasi (E _a) dengan jalan memperbanyak tahap reaksi sehingga reaksi akan berlangsung lebih cepat. Selama reaksi berlangsung, katalis ikut bereaksi dengan reaktan tetapi pada akhir reaksi katalis dapat ditemukan kembali dalam keadaan utuh. Katalis mempunyai aksi spesifik, artinya hanya dapat mempercepat suatu reaksi tertentu dan biasanya diperlukan dalam jumlah sedikit.

► Suhu

Suhu yang tinggi mengakibatkan energi kinetik molekul makin besar sehingga reaksi makin cepat. Umumnya, setiap kenaikan suhu 10° C menyebabkan laju reaksi meningkat dua kali lipat dari laju semula . Dan karena laju reaksi berbanding lurus dengan suhu dan waktu, hubungannya dapat dirumuskan sebagai berikut

G. TEORI TUMBUKAN DAN ENERGI AKTIVASI

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dapat dijelaskan dengan teori tumbukan. Menurut teori tumbukan, suatu reaksi dapat berlangsung karena terjadi tumbukan efektif antar-molekul reaktan. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang mampu menghasilkan energi kinetik yang lebih besar daripada energi aktivasi. Energi aktivasi (energi pengaktifan) adalah energi minimal yang diperlukan untuk keberlangsungan suatu reaksi. Tiap reaksi mempunyai energi aktivasi yang berbeda-beda. Makin besar energi aktivasi maka reaksi makin lambat.

Perhatikan diagram energi untuk reaksi eksoterm dan reaksi endoterm berikut.

Walaupun reaksi eksoterm melepas kalor, tetapi terdapat energi aktivasi yang menghalangi. Inilah mengapa pada reaksi eksoterm yang melepas kalor, tetap dibutuhkan energi untuk memicu terjadinya reaksi, misalnya pada reaksi pembakaran. Demikian juga pada reaksi endoterm, dibutuhkan energi untuk mencapai kondisi yang bisa melewati energi aktivasi.

Beberapa reaksi yang sukar berlangsung disebabkan oleh tingginya energi aktivasi. Oleh karena itu, agar reaksi lebih mudah berlangsung, ditambahkan katalis. Katalis mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi, dimana jalur reaksi yang ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi lebih rendah daripada jalur reaksi yang biasanya ditempuh.

Diagram Tingkat Energi Reaksi Dengan Katalis