Pintar Pelajaran Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi, Praktikum Kimia, Referensi Soal, Pembahasan

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi, Praktikum Kimia, Contoh Soal, Pembahasan - Laju reaksi menyatakan laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu. Satuan jumlah zat bermacam-macam, contohnya gram, mol, atau konsentrasi. Sedangkan satuan waktu dipakai detik, menit, jam, hari, ataupun tahun. Dalam reaksi kimia banyak dipakai zat kimia yang berupa larutan atau berupa gas dalam keadaan tertutup, sehingga dalam laju reaksi dipakai satuan konsentrasi (molaritas) (James E. Brady, 1990). Perhatikan reaksi berikut.

Pada awal reaksi, reaktan ada dalam keadaan maksimum sedangkan produk ada dalam keadaan minimal. Setelah reaksi berlangsung, maka produk akan mulai terbentuk. Semakin usang produk akan semakin banyak terbentuk, sedangkan reaktan semakin usang semakin berkurang. Laju reaksi tersebut sanggup digambarkan menyerupai pada gambar 1.

Gambar 1. Grafik laju reaksi perubahan konsentrasi produk dan konsentrasi reaktan.

Dari gambar 1. terlihat bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang, sehingga laju reaksinya yaitu berkurangnya konsentrasi R setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai :

dengan : 

Δ[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M)

Δt = perubahan waktu (detik)

v = laju reaksi (M detik^–1)

Tanda (–) artinya berkurang.

Berdasarkan gambar 1. terlihat bahwa produk semakin bertambah, sehingga laju reaksinya yaitu bertambahnya konsentrasi P setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai:

dengan : 

Δ[P] = perubahan konsentrasi reaktan (M)

Δt = perubahan waktu (detik)

v = laju reaksi (M detik^–1)

Tanda (+) artinya bertambah.

Contoh Soal Laju Reaksi (1) :

Berdasarkan reaksi :

2 N₂O₅(g) → 4 NO₂(g) + O₂(g)

diketahui bahwa N₂O₅ berkurang dari 2 mol/liter menjadi 0,5 mol/liter dalam waktu 10 detik. Berapakah laju reaksi berkurangnya N₂O₅?

Pembahasan :

 

v _N2O5 = 0,15 M/detik

Contoh Soal Laju Reaksi (2) :

Ke dalam ruang yang volumenya 2 liter, dimasukkan 4 mol gas HI yang kemudian terurai menjadi gas H₂ dan I₂. Setelah 5 detik, dalam ruang tersebut terdapat 1 mol gas H₂ . Tentukan laju reaksi pembentukan gas H₂ dan laju reaksi peruraian gas HI!

Jawaban :

Persamaan reaksi	:	2 HI(g)	→	H2(g)	+	I2(g)
Mula-mula	:	4 mol		-		-
Setelah 5 detik	:	2 mol		1 mol		1 mol

a. Laju reaksi pembentukan H₂

Karena mol H₂ yang terbentuk = 1 mol,

maka molaritas H₂ = 1/2 = 0,5 mol/liter

Jadi, laju pembentukan H₂ = 0,5/5 = 0,1 M/detik

b. Laju reaksi penguraian HI

2 mol HI 1 mol H₂

maka gas HI yang terurai = (2/2) x 1 = 2 mol

Molaritas HI yang terurai = 2/2 = 1 mol/liter

Jadi, laju peruraian HI = 1/5 = 0,2 M/detik

1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Dari hasil percobaan ternyata laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, temperatur, dan katalis (James E. Brady, 1990).

1.1. Konsentrasi

Pada umumnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat kalau konsentrasi pereaksi diperbesar. Zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah partikel yang lebih banyak, sehingga partikel-partikelnya tersusun lebih rapat dibanding zat yang konsentrasinya rendah. Partikel yang susunannya lebih rapat, akan lebih sering bertumbukan dibanding dengan partikel yang susunannya renggang, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar. (Baca juga : Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi)

1.2. Luas Permukaan

Salah satu syarat biar reaksi sanggup berlangsung yaitu zat-zat pereaksi harus bercampur atau bersentuhan. Pada adonan pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran. Bidang batas adonan inilah yang dimaksud dengan bidang sentuh. Dengan memperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat. (Baca juga : Pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi)

1.3. Suhu atau Temperatur

Setiap partikel selalu bergerak. Dengan menaikkan temperatur, energi gerak atau energi kinetik partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan yang semakin besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang bisa menghasilkan reaksi juga semakin besar. Suhu atau temperatur ternyata juga memperbesar energi potensial suatu zat. Zat-zat yang energi potensialnya kecil, kalau bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Hal ini terjadi lantaran zat-zat tersebut tidak bisa melampaui energi aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan memperbesar energi potensial, sehingga saat bertumbukan akan menghasilkan reaksi. (Baca juga : Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi)

1.4. Katalis

Katalis yaitu suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada selesai reaksi sanggup diperoleh kembali. Fungsi katalis yaitu menurunkan energi aktivasi, sehingga kalau ke dalam suatu reaksi ditambahkan katalis, maka reaksi akan lebih gampang terjadi. Hal ini disebabkan lantaran zatzat yang bereaksi akan lebih gampang melampaui energi aktivasi. (Baca juga : Pengaruh Katalis terhadap Laju Reaksi)

2. Teori Tumbukan

Reaksi kimia terjadi lantaran adanya tumbukan yang efektif antara partikel-partikel zat yang bereaksi. Tumbukan efektif yaitu tumbukan yang memiliki energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi (James E. Brady, 1990). 

Gambar 2. Tumbukan antara molekul hidrogen (A) dengan iodin (B) dan membentuk molekul HI(AB)

Contoh tumbukan yang menghasilkan reaksi dan tumbukan yang tidak menghasilkan reaksi antara molekul hidrogen (H₂) dan molekul iodin (I₂), sanggup dilihat pada gambar 2.

H₂(g) + I₂(g) → 2 HI(g)

Sebelum suatu tumbukan terjadi, partikel-partikel memerlukan suatu energi minimum yang dikenal sebagai energi pengaktifan atau energi aktivasi (Ea). Energi pengaktifan atau energi aktivasi yaitu energi minimum yang diharapkan untuk berlangsungnya suatu reaksi. Sebagai referensi yaitu reaksi antara hidrogen (H₂) dengan oksigen (O₂) menghasilkan air, sanggup dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Energi pengaktifan untuk reaksi pembentukan air (H₂O).

Ketika reaksi sedang berlangsung akan terbentuk zat kompleks teraktivasi. Zat kompleks teraktivasi berada pada puncak energi. Jika reaksi berhasil, maka zat kompleks teraktivasi akan terurai menjadi zat hasil reaksi. Hubungan antara energi pengaktifan dengan energi yang diserap atau dilepaskan selama reaksi berlangsung sanggup dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Energi pengaktifan dan energi yang dilepas (eksoterm) atau energi yang diserap (endoterm).

Anda kini sudah mengetahui Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Utami, B. A. Nugroho C. Saputro, L. Mahardiani, S. Yamtinah, dan B. Mulyani. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 274.