Penjelasan Konsep Laju Reaksi Dan Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi Lengkap
Konsep Laju Reaksi
Laju reaksi menyatakan laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu. Satuan jumlah zat bermacammacam, 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).
Perhatikan reaksi berikut.
Reaktan → Produk
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.
Dari gambar terlihat bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang, sehingga laju reaksinya ialah berkurangnya konsentrasi R setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai:
dengan:
∆[R] = perubahan konsentrasi reaktan (M)
∆t = perubahan waktu (detik)
v = laju reaksi (M detik–1)
Tanda (–) artinya berkurang.
Berdasarkan gambar, terlihat bahwa produk semakin bertambah, sehingga laju reaksinya ialah bertambahnya konsentrasi P setiap satuan waktu, dirumuskan sebagai:
dengan:
∆[P] = perubahan konsentrasi reaktan (M)
∆t = perubahan waktu (detik)
v = laju reaksi (M detik–1)
Tanda (+) artinya bertambah.
Contoh Soal :
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?
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!
Jawab:
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 = 2/1× 1 mol= 2 mol
Molaritas HI yang terurai = 2/2 = 1 mol/liter
Jadi, laju peruraian HI =1/5= 0,2 M/detik
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Dari hasil percobaan ternyata laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, temperatur, dan katalis.
A. Konsentrasi
Pada umumnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat jikalau 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.
B. Luas Permukaan
Salah satu syarat biar reaksi sanggup berlangsung ialah 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.
C. 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, jikalau 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 dikala bertumbukan akan menghasilkan reaksi.
D. Katalis
Katalis ialah suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada simpulan reaksi sanggup diperoleh kembali. Fungsi katalis ialah menurunkan energi aktivasi, sehingga jikalau 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.
Teori Tumbukan
Reaksi kimia terjadi lantaran adanya tumbukan yang efektif antara partikelpartikel zat yang bereaksi. Tumbukan efektif adalah tumbukan yang memiliki energi yang cukup untuk tetapkan ikatan-ikatan pada zat yang bereaksi Contoh tumbukan yang menghasilkan reaksi dan tumbukan yang tidak menghasilkan reaksi antara molekul hidrogen (H2) dan molekul iodin (I2), sanggup dilihat pada gambar !
H2(g) + I2(g) → 2 HI(g)
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
