Laju Reaksi

A. Laju Reaksi

      Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan atau produk tiap satuan waktu.

Laju reaksi = perubahan konsentrasi

                     waktu reaksi

v = d[C]

      dt

Keterangan:

v          = laju reaksi

d[C]     = perubahan konsentrasi

dt         = perubahan waktu

Dalam suatu reaksi, jumlah pereaksi semakin lama akan semakin berkurang, sedangkan jumlah produk reaksi semakin lama akan semakin bertambah. Perhitungan jumlah pereaksi dan produk reaksi melibatkan molaritas. Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Perumusannya sebagai berikut.

M = n
       V

Keterangan:

M   = molaritas (mol L^-1)

n    = mol (mol)

V   = volume (L)

Pengenceran larutan pekat menjadi larutan dengan molaritas tertentu dapat dilakukan menggunakan rumus berikut.

V₁ x M₁ = V₂ x M₂

Keterangan:

V₁  = volume larutan pekat

M₁ = molaritas larutan pekat

V₂  = volume larutan encer

M₂ = molaritas larutan encer

Jika diketahui kadar dan massa jenisnya maka rumus yang digunakan sebagai berikut.

                

M = ρ x 10 x % massa  mol/L

                   M_r

Keterangan:

M   = molaritas

ρ    = massa jenis

% massa = kadar

M_r  = massa molekul relatif

      Suatu reaksi akan berlangsung cepat jika tumbukan-tumbukan antarpartikel sering terjadi. Namun, tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi karena partikel-partikel yang bertumbukan harus mempunyai energi yang cukup. Energi minimal yang harus dimiliki atau diberikan kepada partikel agar tumbukannya menghasilkan reaksi dinamakan energi aktivasi (E_a). Semakin rendah harga E_a maka reaksi akan semakin cepat berlangsung.

B.  Faktor-Faktor yang Memengaruhi Laju Reaksi

      Faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi sebagai berikut.

1.   Konsentrasi

      Semakin besar konsentrasi (semakin pekat larutan) maka semakin cepat laju reaksi.

2.   Luas permukaan

      Semakin besar luas permukaan (semakin halus zat padat) maka semakin cepat laju reaksi.

3.   Suhu

      Semakin besar suhu maka energi kinetik semakin besar dan laju reaksi semakin cepat. Pada umumnya, setiap kenaikan suhu 10^OC, laju reaksi akan naik 2 kali lebih cepat dari semula. Perumusannya sebagai berikut.

v_t = Δv^ΔT/10 x v_o

Keterangan:

∆v  = kenaikan laju reaksi

∆T = kenaikan suhu = T₂ – T₁

T₂   = suhu akhir

T₁   = suhu awal

v_o   = laju reaksi awal

v_t   = laju reaksi akhir

4.   Katalis

      Katalis berfungsi untuk mempercepat reaksi dengan cara memberikan jalan lain (tahap-tahap reaksi tambahan) yang memiliki E_a lebih rendah. Katalis dianggap tidak ikut bereaksi karena jumlahnya tetap (dikembalikan lagi ke wujud semula). Katalis bersifat spesifik yaitu hanya dapat berfungsi untuk suatu reaksi tertentu. Zat-zat yang sering digunakan sebagai katalis berupa logam-logam transisi atau senyawa-senyawanya. Katalis yang dihasilkan oleh reaksi itu sendiri (salah satu zat yang berada di ruas kanan bersifat katalis) dinamakan otokatalis. Reaksi yang mempunyai otokatalis berlangsung semakin lama semakin cepat.

5.      Tekanan

Penambahan tekanan dengan memperkecil volume (memampatkan) pada reaksi-reaksi yang melibatkan gas akan memperbesar konsentrasi. Dengan demikian, laju reaksi semakin cepat.

C.  Orde Reaksi

      Orde reaksi adalah bilangan pangkat yang menyatakan naiknya laju reaksi akibat naiknya konsentrasi. Jika konsentrasi salah satu zat dinaikkan a kali dan laju reaksi menjadi naik b kali maka perumusannya sebagai berikut.

A^orde = b

Jika diketahui persamaan reaksi:

mA + nB → pC + qD

maka laju reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut.

v = k[A]^m [B]ⁿ

Keterangan:

v    = laju reaksi (M det^-1)

K   = tetapan konsentrasi laju reaksi (L mol^-1 det^-1)

[A] = konsentrasi zat A (mol L^-1)

[B] = konsentrasi zat B (mol L^-1)

m   = orde reaksi terhadap A

n    = laju reaksi terhadap B

m + n   = orde reaksi total

Cara menentukan orde reaksi sebagai berikut.

1. Jika tahap-tahap reaksi sudah diketahui maka orde reaksi terhadap masing-masing zat merupakan koefisien reaksi dari tahap reaksi yang paling lambat.

2. Banyak reaksi yang sukar diamati tahap-tahapnya sehingga orde reaksi terhadap suatu zat dapat ditentukan melalui eksperimen. Caranya yaitu konsentrasi salah satu zat dinaikkan sedangkan konsentrasi zat-zat lain dibuat tetap.