Yuk Belajar Laju Reaksi Kimia! [Persamaan Reaksi, Orde Reaksi, Teori Tumbukan dan Faktor-Faktor Laju Reaksi]

Tiap reaksi berlangsung dengan laju tertentu, pada kimia hal tersebut dikenal sebagai laju reaksi. Laju reaksi disebut juga sebagai kecepatan berlangsungnya perubahan kimia. Laju reaksi kimia merupakan perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satuan waktu tertentu atau dapat juga dinyatakan sebagai laju berkuranganya konsentrasi preaksi atau bertambahnya konsentrasi produk dalam persatuan waktu. Satuan yang digunakan dalam laju reaksi adalah kemolaran. Kemolaran (M) yaitu menyatakan jumlah mol zat terlarut dari setiap larutan atau gas. Rumus untuk kemolaran yaitu

M = n/v

M= kemolaran atau molaritas (mol/L)

n= jumlah mol zat terlarut (mol)

v= volume larutan atau ruangan gas (L)

PERSAMAAN LAJU REAKSI

Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Pada persamaan laju reaksi, hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi dari pereaksi dipangkatkan dengan bilangan tertentu (orde)

reaksi: pA +qB --> rC + sD

persamaan laju reaksi ; V = k[A]x [B]y

keterangan:

k = tetapan laju reaksi

x= orde reaksi terhadap A

y= orde reaksi terhadap B

Perlu diingat bahwa orde ditentukan dengan cara eksperimen dan tidak dapat diturunkan dari koefisien persamaan reaksi. Perlu Anda ketahui bahwa perbandingan laju reaksi pada suatu reaksi sama dengan perbandingan koefisien reaksi. Laju reaksi untuk reaksi A B dirumuskan dengan

VA = -[A]/t  atau VB = + [B]/t

• -[A]/t memiliki arti bahwa laju pengurangan konsentrasi pereaksi A tiap satuan waktu
• + [B]/t memiliki arti bahwa laju penambahan konsentrasi produk B tiap satuan waktu

Pada reaksi a) dalam laju reaksi terjadi pengurangan konsentrasi zat-zat reaktan karena berubah menjadi produk per satuan waktu sedangkan, pada reaksi b) terjadi penambahan konsentrasi zat-zat produk karena perubahan reaktan per satuan waktu.

Laju reaksi terjadi dalam beberapa tahap dimana tahap yang berjalan lambat atau mudah diamati yang menjadi acuannya. Laju reaksi dicatat per interval waktu tertentu. Semakin lama reaksi berjalan maka akan semakin kecil nilai laju reaksinya. Hal ini karena jumlah reaktan yang semakin berkurang dan akhirnya akan bernilai 0 atau habis bereaksi dan jumlah produk yang semakin bertambah  dan pada akhirnya bernilai tetap .

ORDE REAKSI

Orde reaksi tidak ditentukan dari koefisien reaksi hanya dapat ditentukan berdasarkan hasil eksperimen. Yang dimaksud dengan orde reaksi yaitu pangkat konsentrasi yang memberikan informasi mengenai tingkat reaksi suatu zat. Orde reaksi biasanya bernilai bilangan bulat positif namun bisa juga berupa pecahan, nol atau negatif. Orde reaksi total adalah penjumlahan orde reaksi seluruh zat reaktan. Adapun jenis-jenis orde yaitu:

• Reaksi orde nol, laju reaksi tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi pereaksi (konstan). Adapun persamaan laju reaksinya yaitu, v = k.[A]0
• Reaksi orde satu, laju reaksi dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi pereaksi. Adapun persamaan laju reaksinya yaitu, v = k.[A]1
• Reaksi orde dua, laju reaksi berubah secara kuadrat terhadap perubahan konsentrasinya. Adapun persamaan laju reaksinya yaitu, v = k.[A]2

TEORI TUMBUKAN

Teori tumbukan merupakan suatu teori yang menjelaskan mengenai pengaruh faktor terhadap laju reaksi. Ditinjau dari teori tumbukan menjelaskan bahwa reaksi berlangsung sebagai hasil tumbukan antara partikel pereaksi yang mempunyai energi cukup dan arah tumbukan yang tepat. Berdasarkan teori tumbukan, laju reaksi bergantung pada energi partikel reaktan dan arah tumbukan.

• Energi kinetik partikel

Pada proses tumbukan partikel saling mendekat dan terjadi gaya tolak menolak antar elektron terluar masing-masing partikel. Gaya tolak menolak bisa diatasi jika partikel memiliki energi kinetik yang cukup sehingga terjadi tumbukan yang efektif

• Arah partikel yang bertumbukan

Tumbukan efektif terjadi jika partikel-partikel pereaksi memiliki arah yang tepat saat bertumbukan.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI LAJU REAKSI

Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor-faktor sebagai berikut:

• Konsentrasi

Konsentrasi reaktan berbanding lurus dengan laju reaksi. Semakin banyak konsentrasi pereaksi maka laju reaksi semakin cepat. Hal ini karena apabila konsentrasi bertambah maka, jumlah partikel pereaksi semakin banyak. Bertambahnya jumlah partikel mempermudah terjadinya tumbukan antar partikel pereaksi sehingga menyebabkan reaksi semakin besar.

• Luas permukaan bidang sentuh

Luas permukaan berbanding lurus dengan laju reaksi. Semakin luas atau halus permukaan bidang sentuh zat yang bereaksi maka laju reaksi semakin cepat sedangkan, semakin sempit atau kasar luas permukaan maka akan memperlambat laju reaksi. Luasnya permukaan memudahkan terjadinya tumbukan efektif sehingga laju reaksi berjalan cepat sedangkan, luas permukaan yang sempit dan kasar menyebabkan lebih sedikit tumbukan yang terjadi. Untuk memperluas permukaan bidang sentuh bisa dilakukan dengan memperkecil ukuran zat. Zat yang berukuran serbuk lebih mudah bereaksi daripada zat berukuran  kepingan.

• Suhu

Suhu berbanding lurus dengan laju reaksi. Semakin meningkatnya suhu maka laju reaksi semakin cepat. Hal ini karena kenaikan suhu menyebabkan gerakan partikel semakin cepat. Gerakan ini menyebabkan energi kinetik partikel-partikel semakin bertambah dan semakin banyak kemungkinan terjadinya tumbukan efektif sehingga semakin banyak partikel-partikel yang bereaksi. Pengaruh suhu terhadap laju reaksi dapat dihitung dengan rumus berikut

v' = (n)^T/x . v0

v' = laju reaksi akhir

n= kelipatan pertambahan laju tiap x0 suhu

T = T2 -- T1 (perubahan suhu)

v0  = laju reaksi awal

• Katalis

Katalis biasa kita kenal sebagai suatu zat yang dapat membatu dalam mempercepat reaksi. Hal ini terjadi karena katalis menurunkan energi aktivasi, sehingga jumlah tumbukan yang terjadi bertambah banyak dan reaksi berjalan lebih cepat