Pengertian laju reaksi terjadi pada proses suatu reaksi. Pada kehidupan sehari-hari tentunya tidak lepas dari berbagai reaksi kimia. Beberapa reaksi kimia pada lingkungan sekitar, ada yang berjalan cepat dan mengamatinya secara langsung.
Bahkan berjalan sangat lambat, maupun reaksi yang sangat cepat. Sehingga tidak dapat mengamatinya. Hal itu karena waktunya yang sangat lama atau sangat cepat.
Inilah Pengertian Laju Reaksi
Laju reaksi merupakan kecepatan terjadinya proses suatu reaksi. Laju atau kecepatan reaksi terdapat berbagai macam.
Melansir Wikipedia, laju reaksi merupakan perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktunya.
Besaran laju reaksi terlihat dari ukuran cepat lambatnya pada reaksi kimia. Terdapat reaksi yang memiliki laju cukup cepat. Bahkan ada juga laju reaksi yang berjalan secara lambat. Namun, reaksi kimia biasanya berlangsung dengan cepat.
Sedangkan pada proses karat berjalan dengan lambat. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang terjadi tiap detik reaksi. Molaritas adalah ukuran yang menyatakan banyak mol zat terlarut dalam satu liter larutannya.
Baca Juga: Pengertian Gerak Periodik dan Ketahui Karakteristiknya
Pada pengertian laju reaksi, terdapat teori yang akan menjelaskan mengenai hal tersebut. Teori tersebut yang bernama teori tumbukan. Menurut teori tersebut, reaksi kimia yang akan terjadi disebabkan suatu hal. Apabila partikel-partikel tersebut saling bertumbukan.
Teori tumbukan menyatakan bahwa saat partikel reaktan yang sesuai saling bertumbukan. Namun hanya terjadi pada persentase tertentu dari tumbukan. Sehingga menyebabkan perubahan kimia yang nyata atau signifikan.
Perubahan yang berhasil akan menyebutnya sebagai tumbukan yang sukses. Tumbukan yang sukses akan memiliki energi yang cukup. Sehingga juga mengenalnya sebagai energi aktivasi.
Pada saat tumbukan akan memutus ikatannya yang sudah ada. Membentuk semua ikatan yang baru. Hal ini yang menjadikan produk reaksi meningkatkan konsentrasi partikel reaktan atau menaikkan suhunya.
Sehingga akan menyebabkan lebih banyak benturan. Oleh karena itu banyak tumbukan yang lebih berhasil dan meningkatkan laju reaksi.
Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Besarnya laju dari pengertian suatu reaksi kimia disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor ini memungkinkan untuk mengendalikan laju reaksi, juga memperlambat laju reaksi yang tidak diinginkan. Selain itu meningkatkan laju reaksi yang menguntungkan.
Untuk itu ketahui beberapa faktor yang mempengaruhi laju reaksi berikut ini.
Konsentrasi
Konsentrasi merupakan suatu hal yang dapat berpengaruh pada laju reaksi. Apabila semakin besar konsentrasi reaktan. Maka laju reaksi yang dihasilkan akan semakin besar. Hal ini terjadi adanya konsentrasi yang besar.
Menandakan bahwa molekul-molekul dalam suatu zat yang semakin lebih banyak. Banyaknya molekul tersebut akan menjadikan peluang adanya tumbukan.
Baca Juga: Bioteknologi Konvensional, Pengertian dan Contohnya
Temperatur
Temperatur juga memiliki pengaruhnya pada laju reaksi. Pada temperatur yang lebih tinggi akan menyebabkan molekul lebih cepat untuk bergerak. Sehingga pada beberapa molekul akan lebih sering bertumbukan.
Memiliki energi yang lebih tinggi untuk menjadikan reaksi kimia mudah terjadi. Temperatur lebih tinggi akan menimbulkan suatu pengertian bahwa laju reaksi semakin besar.
Luas Permukaan Kontak
Apabila suatu zat dengan fase padat bereaksi. Hanya molekul yang terdapat pada permukaan zat tersebut yang bereaksi. Sedangkan partikel yang berada pada bagian dalam dan tertutup oleh partikel permukaan. Sehingga tidak dapat melakukan suatu reaksi.
Luas permukaan zat padat yang melakukan kontak. Kemudian akan menyebutnya sebagai luas permukaan kontak. Saat luas permukaan kontak menjadi semakin tinggi. Maka peluang zat untuk dapat melakukan reaksi juga lebih besar. Sehingga laju reaksi yang dimilikinya juga menjadi lebih cepat.
Katalis
Katalis adalah suatu zat yang dapat membantu suatu reaksi berlangsung semakin cepat. Dengan menurunkan energi aktivasi reaksi. Bahkan mencari jalan lainnya reaktan bereaksi. Pada energi aktivasi sebagai energi menghalangi terjadinya suatu reaksi.
Apabila menambahkan katalis ke dalam reaksi. Maka energi penghalang akan semakin kecil. Sehingga membutuhkan energi yang sedikit dengan suhu reaksi yang lebih rendah. Pada proses terjadinya reaksi juga semakin cepat.
Penambahan katalis dalam reaksi tidak akan berpengaruh pada hasil reaksi. Hal itu karena akan membentuk katalis kembali pada produk reaksi tersebut.
Dari pengertian laju reaksi terlihat pada kecepatan terjadinya proses suatu reaksi. Laju reaksi dapat berjalan secara lambat atau sangat cepat. (R10/HR Online)
Editor: Jujang
This post was last modified on Agustus 21, 2021 2:22 PM
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi dari reaktan ataupun produk per satu satuan waktu. Untuk reaksi dengan reaktan A dan B menghasilkan produk C dan D seperti pada rumus persamaan reaksi berikut, seiring waktu jumlah molekul reaktan A dan B akan berkurang dan jumlah molekul produk C dan D akan bertambah, dan rumus laju reaksi (v) yaitu:
Teori Tumbukan
Teori tumbukan menyatakan bahwa partikel-partikel reaktan harus saling bertumbukan untuk bereaksi. Tumbukan antar partikel reaktan yang berhasil menghasilkan reaksi disebut tumbukan efektif. Energi minimum yang harus dimiliki oleh partikel reaktan untuk bertumbukan efektif disebut energi aktivasi (Ea). Pada dasarnya, laju reaksi bergantung pada:
1. Orientasi (arah) tumbukan partikel
Pada reaksi umumnya, partikel harus dalam orientasi yang tertentu ketika bertumbukan agar tumbukan yang terjadi efektif menghasilkan reaksi. Sebagai contoh, perhatikan beberapa tumbukan yang mungkin terjadi antara molekul gas NO dan molekul gas NO3 dalam reaksi:
NO(g) + NO3(g) → 2NO2(g)
(Sumber: Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill)
2. Frekuensi terjadinya tumbukan partikel
Semakin sering terjadinya tumbukan partikel (frekuensi tumbukan tinggi) maka semakin besar peluang terjadinya tumbukan efektif sehingga laju reaksi juga menjadi semakin cepat.
3. Energi partikel reaktan yang bertumbukan
Energi partikel reaktan yang bertumbukan harus melampaui energi aktivasi, yakni energi penghalang terjadinya reaksi, sehingga reaksi dapat terjadi. Bila energi aktivasi semakin rendah, maka laju reaksinya akan semakin cepat.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi antara lain:
1. Konsentrasi Reaktan
Semakin tinggi konsentrasi reaktan, semakin banyak jumlah partikel reaktan yang bertumbukan, sehingga semakin tinggi frekuensi terjadinya tumbukan dan lajunya meningkat. Sebagai contoh, dalam reaksi korosi besi di udara, laju reaksi korosi besi lebih tinggi pada udara yang kelembabannya lebih tinggi (konsentrasi reaktan H2O tinggi)
2. Wujud Fisik Reaktan
Jika reaktan yang bereaksi dalam wujud fisik (fasa) yang sama, semuanya gas atau semuanya cair, maka tumbukan antar partikel didasarkan pada gerak acak termal dari partikel. Jika reaktan yang bereaksi berbeda wujud fisik (fasa), tumbukan yang efektif hanya terjadi pada bagian antarfasa. Jadi, reaksi dengan reaktan-reaktan berbeda fasa dibatasi oleh luas permukaan kontak reaktan. Oleh karena itu, semakin luas permukaan kontak reaktan per unit volum, maka semakin tinggi frekuensi terjadinya tumbukan partikel reaktan dan laju reaksi meningkat. Sebagai contoh, pada reaksi pembakaran kayu, akan lebih mudah dan cepat membakar kayu gelondongan yang telah dipotong menjadi balok-balok kecil dibanding dengan langsung membakar kayu gelondongan tersebut.
3. Temperatur
Semakin tinggi temperatur maka semakin tinggi energi kinetik dari partikel reaktan, sehingga frekuensi tumbukan dan energi tumbukan meningkat. Oleh karena itu, semakin tinggi temperatur, laju reaksi juga semakin cepat. Sebagai contoh, pada reaksi glowing stick menyala (reaksi chemiluminescence), glowing stick menyala lebih cepat dan terang di dalam air panas dibanding dalam air dingin.
4. Keberadaan Katalis
Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa terkonsumsi di dalam reaksi tersebut. Katalis menyediakan alternatif jalur reaksi dengan energi aktivasi yang lebih rendah dibanding jalur reaksi tanpa katalis sehingga reaksinya menjadi semakin cepat.
Hukum Laju
Hukum laju (persamaan laju) menyatakan hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi dari reaktan dipangkatkan bilangan tertentu. Untuk reaksi:
aA + bB → cC + dD
Hukumnya adalah:
di mana nilai konstanta laju, k dan nilai x dan y ditentukan berdasarkan eksperimen, bukan berdasarkan koefisien stoikiometri persamaan reaksi setara. Untuk reaksi tersebut, dikatakan reaksi orde ke-x terhadap A, orde ke-y terhadap B, dan orde reaksi total sama dengan x + y.
Contoh soal:
| Eksperimen | Laju reaksi awal (M s-1) | [NO2] awal (M) | [CO] awal (M) |
| 1 | 0,005 | 0,10 | 0,10 |
| 2 | 0,080 | 0,40 | 0,10 |
| 3 | 0,005 | 0,10 | 0,20 |
Berdasarkan data eksperimen reaksi di atas, tentukan:
- orde reaksi terhadap NO2
- orde reaksi terhadap CO
- orde reaksi total
- konstanta laju
- laju reaksi ketika [NO2] = 0,40 M dan [CO] = 0,40 M
Jawab:
Pertama, asumsikan bahwa hukum laju dari reaksi ini yaitu:
a. Untuk menghitung nilai x pada [NO2]x, kita perlu membandingkan data eksperimen 1 dan 2, di mana [NO2] bervariasi namun [CO] konstan.
atau
Diperoleh 16 = (4)x, dengan demikian x = 2. Jadi, orde reaksi terhadap NO2 = 2.
b. Untuk menghitung nilai y pada [CO]y, kita perlu membandingkan data eksperimen 1 dan 3, di mana [CO] bervariasi namun [NO2] konstan.
atau
Diperoleh 1 = (2)y, dengan demikian y = 0. Jadi, orde reaksi terhadap CO = 0.
c. Hukum laju reaksi ini yaitu . Orde reaksi keseluruhan = x + y = 2 + 0 = 2
d. Untuk menghitung konstanta laju, digunakan salah satu data eksperimen di atas, misalnya eksperimen 1.
e.
Referensi
– Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
– Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10th edition). New York: McGraw Hill
– Purba, Michael. 2006. Kimia 2A untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
– Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill
Artikel: Laju Reaksi Kimia Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni S1 Kimia UI
Materi StudioBelajar.com lainnya:
- Ikatan Kimia: Ion Kovalen Logam
- Termokimia
- Kesetimbangan Kimia