Laju reaksi
Laju
reaksi
atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi
kimia
yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi
yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi
kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang
api
adalah contoh reaksi yang cepat.
Definisi formal
Untuk
reaksi kimia
dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah
dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah
dimana
[A], [B], [P], dan [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut.
Faktor yang mempengaruhi laju reaksi
Laju
reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
Luas permukaan sentuh
Luas
permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam banyak, sehingga
menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas
permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar
partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang
direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka
semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan
itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.
Suhu
Suhu
juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu
reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak,
sehingga tumbukan yang terjadi semakin
sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu
diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin
kecil.
Katalis
Katalis
adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa
mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis
berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis
memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu
lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis
menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi
aktivasi
yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk
berlangsungnya reaksi.
Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.
Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:
Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.
Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:
... (1)
... (2)
Meskipun
katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh
reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :
Beberapa
katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk
produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang
paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa
sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling
sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium.
Molaritas
Molaritas
adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Hubungannya
dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin
cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah
suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas yang tinggi.
Konsentrasi
Karena
persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan
naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya.
Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang
tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga
sehingga kecepatan reaksi meningkat.
Persamaan laju reaksi
Untuk
reaksi kimia
hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah
hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah
dengan:
- V = Laju reaksi
- k = Konstanta laju reaksi
- m = Orde reaksi zat A
- n = Orde reaksi zat B
Tidak ada komentar:
Posting Komentar