PENGERTIAN LAJU REAKSI DAN FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REKASI

A.      Pengertian Laju Reaksi

Reaksi kimia berlangsung dengan laju yang berbeda-beda. Ada reaksi yang cepat, misalnya pembakaran kertas, adapula yang lambat, misalnya perkaratan logam. Dalam bidang industri kimia, pengetahuan mengenai laju rekasi sangat penting dalam penentuan kondisi yang diperlukan untuk membuat suatu produk secara cepaat dan ekonomis.
Agar suatu reaksi berlangsung, partikel-partikel (atom-atom atau molekul) dari zat yang bereaksi harus bertumbukan satu dengan yang lain, akan tetapi tidak semua tumbukan antar partikel itu efektif (membuahkan hasil). Ketika dua partikel saling mendekat, elektron terluar dari kedua partikel tersebut menimbulkan gaya tolak menolak dan memperlambat gerakan partikel. Jika kedua partikel itu memiliki sedikit energi kinetik, maka mereka akan berhenti sebelum sempat bersentuhan. Sebaliknya jika kedua pertikel itu cukup banyak energi kinetiknya, maka elektron terluar saling menembus dan berpenetrasi yang menyebabkan perombakan ikatan , ada ikatan yang terputus dan ada ikatan yang terbentuk. Jadi suatu reaksi akan terjadi apabila partikel yang bertumbukan mempunyai energi kinetik yang cukup.
Energi kinetik minimum yang harus dimiliki atau harus diberikan kepada partikel agar tumbukan mereka menghasilkan reaksi disebut energi pengangktifan (energi aktivasi), dengan lambang Ea. Makin kecil (rendah) harga Ea, makin mudah suaatu reaksi terjadi, sehingga makin cepat reaksi berlangsung.
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi dalam satuan waktu.

Misalnya : Reaksi 

                   A_{(g/aq )}  +  B_{(g/aq )}     ------------  C_{(g/aq )}
            Maka  : υ_A  =  _ Δ[ A ]  ,    υ_C  =   Δ[ C ]

                                   Δt                        Δ t

                               υ_B  =  _ Δ[ B ]

                                        Δ t

 Dengan     υ_i    = laju reaksi zat i

               Δ[ i ]  = perubahan konsentrasi zat i  

               Δ t      = selisih atau perubahan waktu

          tanda “-” = pengurangan konsentrasi

B. Faktor–Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi                          

     Laju reaksi dipengaruhi oleh:

1. Konsentrasi

Pada data percobaan reaksi :

2NO_(g) + 2H_{2(g)       -------------}       N_2(g) + 2H₂O_(g)

           Tabel 1. Hasil percobaan reaksi 2NO_(g)   + 2H_2(g)                             

                                          N_2(g) + 2H₂O_(g)   pada berbagai konsentrasi    

                                                  

Percobaan	Konsentrasi mula-mula		Laju reaksi , X 10 – 7mol/L/det
	[ NO ]	[ H2 ]
1	0.004	0,0015	32
2	0,004	0,003	64
3	0,004	0,006	130
4	0,002	0,006	32
5	0,001	0,006	7,9

Misalkan persamaan laju reaksinya : V = k [NO]^m[H₂]ⁿ

Untuk menentukan orde reaksi dari NO ( m ), amati dua data [H₂] yang sama namun [NO] berubah. Misalnya diambil data No. 4 dan 5, lalu bandingkan

Data 4 :      32  = k [0,002]^m [0,006]ⁿ

Data 5 :      7,9 = k [0,001]^m [0,006]ⁿ

                    4   = 2^m        jadi nilai m = 2

Menentukan orde n dengan mengamati [H2] tetap dan [ NO] berubah, diambil data No. 2 dan 3

Data 2 :      64  = k [0,004]²[0,003]ⁿ

Data 3 :     130 = k [0,004]²[0,006]ⁿ

                    ½  = [ ½]ⁿ , n = 1          

Laju reaksi,  υ  ~ [ H₂ ]   dapat ditulis  υ  ~  [ NO ]²[H₂]

                    υ   ~ [ NO ] ²    atau    υ   = k  [ NO ]²[H₂]

k adalah suatu ketetapan yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan zat yang bereaksi. Harga k dapat dihitung dengan memasukkan data percobaan ke dalam persamaan. Misalnya dipakai hasil percobaan no. 1

                  υ   =  k  [ NO ]² [H₂]

    32 x 10 ^–7    =  k ( 4x 10 ^–3 )² .(1,5x10 ^–3 )

    32 x 10 ^–7    =  k  ( 24x 10 ^–9 )    

                    k  =    32 x 10 ^–7    /   24x 10 ^–9  = 133

Persamaan laju  reaksi   υ   =  133 [ NO ]² [H₂]

Jika suatu persamaan reaksi  υ   =  [ A ] ^x [ B ] ^y , maka nilai  x + y  adalah orde/ tingkat  reaksi. Jadi pada persamaan laju reaksi  υ  = 133 [ NO ]² [H₂], mempunyai orde reaksi = 2 + 1 = 3

2.       Luas Permukaan Zat

Zat berwujud serbuk mempunyai luas permukaan lebih besar daripada zat berwujud kepingan atau bongkahan. Karena luas bidang kontak serbuk lebih luas maka zat berupa serbuk bereaksi lebih cepat dari pada zat yang berwujud bongkahan atau kepingan.

     3.   Suhu

        Laju reaksi akan bertambah cepat dengan  bertambahnya suhu. Umumnya setiap kenaikan       10 ºC akan menyebabkan kenaikan laju reaksi sebesar dua kali.
Vt =  2 ∆T. Vo        .     

        dengan     υ_T  = laju reaksi pada suhu T ^oC,mol/detik

                       Δ T = selisih suhu ( T₂ – T₁ )

Adanya kenaikan suhu menyebabkan penambahan energi kinetik pada molekul-molekul sehingga mempercepat gerak molekul-molekul tersebut, akibatnya kemungkinan tabrakan antar molekul yang menghasilkan reaksi (tabrakan efektif) makin banyak terjadi. Energi yang diperlukan untuk menghasilkan tabrakan efektif disebut energi pengaktifan. Hubungan antara energi pengaktifan dan energi yang diserap atau dilepaskan selama reaksi berlangsung dapat dibaca pada grafik berikut.

                                                                                     

3.       Katalis

        Katalis adalah zat dapat mempercepat laju reaksi tanpa dirinya mengalami perubahan. Kerja katalis ini dengan menurunkan energi pengaktifan suatu reaksi.

        Apabila suatu reaksi berlangsung bertahap maka laju reaksi keseluruhan ditentukan oleh tahap yang paling lambat.

MATERI TERKAIT

A. KEMOLARAN (MOLARITAS)
B. KONSEP LAJU REAKSI
C. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI
D. ORDE REAKSI
E. PERSAMAAN LAJU REAKSI
F. TEORI TUMBUKAN

Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas XI, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 2 SMU, untuk Kelas 2, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas XI, Tarti Harjani, dkk,  Penerbit Masmedia, 2012