Laju Reaksi

KONSEP LAJU REAKSI 

Laju reaksi menyatakan besarnya perubahan konsentrasi pereaksi (reaktan = R) atau hasil reaksi (produk = P) dalam satu satuan waktu. Apa yang terjadi dalam reaksi kimia adalah perubahan jumlah zat pereaksi dan hasil reaksi. Perubahan ini dinyatakan dalam perubahan konsentrasi Molar.

Dengan demikian satuan laju reaksi adalah mol L^-1detik^-1 (mol per liter per detik). Secara umum laju reaksi untuk reaksi :

R    →    P

Keterangan :
VR     = laju reaksi reaktan (M/det)
VP      = laju reaksi produk (M/det)
∆[R]   = Perubahan konsentrasi molar reaktan
∆[P]   = Perubahan konsentrasi molar zat hasil
∆t       = perubahan waktu

Oleh karena perbandingan koefisien reaksi R dan P adalah 1 : 1 ,maka laju reaksi pereaksi R sama dengan laju reaksi produk P :

VR = VP 

Untuk reaksi dengan perbandingan koefisien yang tidak sama, laju reaksi zat-zat yang terlibat dalam suatu reaksi saling terkait menurut persamaan reaksi setaranya.
Misal :

a A +b B → p P + q Q

Contoh :
Pembentukan gas N2O5 menurut reaksi :
4NO2(g) + O2(g) → 2N2O5(g)
Tentukan perbandingan VNO2, VO2,VN2O5

Solusi :

Laju reaksi yang dperoleh dari contoh diatas adalah laju reaksi rata-rata yang menyatakan perubahan konsentrasi zat daklam selang waktu ∆t. Apabila laju reaksi yang diukur pada suatu waktu terntentu (t), maka laju reaksi demikian disebut laju reaksi sesaat.

Reaksi dikatakan cepat apabila dalam satu satuan waktu zat pereaksi banyak berkurang dan zat hasil banyak bertambah

Laju Reaksi Keseluruhan
Perhatikan reaksi

aA + bB  →  cC + dD 

Laju reaksi ditentukan oleh konsentrasi zat pereaksi, yaitu konsentrasi A dan konsentrasi B. Persamaan laju reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :

V = k [ A ]^m[ B ]ⁿ

Keterangan :
V     = laju reaksi
k      = tetapan laju reaksi
[ A ]  = konsentrasi A (Molar)
[ B ]  = konsentrasi B (Molar)
m      = orde reaksi terhadap A
n       = orde raksi terhadap B

MACAM-MACAM ORDE REAKSI

Reaksi Orde Nol

Kadang-kadang, laju raksi tidak tergantung pada konsentrasi pereaksi sama sekali. Pada reaksi yang demikian reaksi berlangsung dengan laju yang tetap, dan tidak dipengaruhi oleh konsentrasi zat.
V = k [ A ]⁰
Laju Reaksi = k = tetap

Untuk reaksi seperti ini nilai pangkatnya m, n sama dengan nol. Maka reaksi demikian mempuyai orde nol, satuan k sama dengan satuan laju reaksinya

Reaksi Orde 1
Reaksi :
H2O2(aq)  →  H2O(l) + ½ O2(g)
Dekomposis H2O2 adalah reaksi orde pertama terhadap H2O2.
Ini berarti bahwa [H2O2] pada persamaan laju, berpangkat 1
V = k [ A ]¹

Reaksi Orde 2
Pada reaksi 2 A → B + C merupakan reaksi orde kedua terhadap A, berarti bahwa laju reaksinya adalah
V = k [ A ]²
Bila reaksi hipotenik A + B  → C + D merupakan orde pertama terhadap A dan juga terhadap B, orde totalnya adalah orde kedua dan laju menghilangnya A atau B adalah k [A ] [ B ]. Orde reaksi tidak dapat ditentukan dari persamaan reaksinya, tetapi percobaan. Laju reaksi berubah secara eksponensial (kuadrat) terhadap konsentrasi zat.

PERSAMAAN LAJU REAKSI

p A + q B  →  r C + s D

Maka persamaan laju reaksi dapat ditulis :

V = k [A]^x [B]^y 

Keterangan :
V = laju reaksi dalam M/dt
k = tetapan laju reaksi
x = orde/tingkat reaksi terhadap A
y = orde/tingkat reaksi terhadap B
x dan y dicari dari data eksperimen

Contoh : 
Pada reaksi : 2 P + Q  →  P2Q diperoleh data sebagai berikut :

Solusi :

V = k [P]^x[Q]^y
Orde reaksi terhadap P adalah x diperoleh data 2 dan 3 :

Orde reaksi terhadap P adalah x diperoleh data 1 dan 2 :

Evaluasi :

1. Gas Nitrogen Oksida dan gas Bromin bereaksi pada suhu 0^oC
    diperoleh data eksperimen sebagai berikut :

     Tentukan :
      a. Orde reaksi terhdap NO
      b. Orde reaksi terhadap Br2
      c. Orde reaksi total
      d. Persamaan laju reaksi
      e. Tetapan laju reaksi

2. Untuk reaksi 2 H2 + 2 NO  →  2H2O + N2
    diperoleh data eksperimen sebagai berikut:

    Tentukan :
    a. Orde reaksi total
    b. Persamaan laju reaksi
    c. Tetapan laju reaksi

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Luas Permukaan Zat Padat

Zat padat yang berbentuk serbuk mempunyai permukaan lebih luas dibandingkan dengan zat padat yang berupa kepingan, sehingga bidang sentuhnya lebih banyak untuk bertumbukan dengan zat lain. Akibatnya reaksi berlangsung lebih cepat bila dibandingkan kepingan. Partikel dalam kepingan harus menunggu sebelum bagian luar habis bereaksi, sedangkan patikel serbuk banyak yang bertumbukan pada waktu yang bersamaan.

Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Laju Reaksi

download media flash "Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Laju Reaksi", di sini

Konsentrasi Larutan

Perbandingan jumlah zat terlarut terhadap jumlah larutan disebut Konsentrasi (kepekatan). Makin banyak zat terlarut makin besar konsentrasi larutan.Suatu larutan dengan konsentrasi besar (pekat) mengandung partikel yang lebih rapat, jika dibandingkan dengan larutan yang konsentrasinya kecil (encer), sehingga lebih mudah dan sering bertumbukan. Akibatnya laju reaksinya makin cepat.
Pada umumnya laju reaksi bertambah cepat jika konsentrasi pereaksi diperbesar, dan turun dengan dengan berkurangnya konsentrasi pereaksi.



Sumber : http://www.freezeray.com/flashFiles/RatesOfReactionConc.swf

Suhu

Pada umumnya laju reaksi bertambah jika suhu dinaikkan, makin tinggi suhunya makin cepat makin cepat gerak partikel-partikel pereaksi dan energi kinetik partikel ikut meningkat, sehingga makin banyak partikel yang memiliki energi kinetik di atas harga energi pengaktifan ( Ea). Jadi, pertambahan suhu akan memperbesar laju reaksi.

Pengaruh Suhu Terhadap Laju Reaksi

download media flash "Pengaruh Suhu Terhadap Laju Reaksi", di sini

Katalisator

Katalisator adalah zat yang mempercepat reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak mengalami perubahan yang kekal (tidak dikonsumsi atau dihabiskan). Katalis mempercepat reaksi dengan cara menurunkan harga energi pengaktifan (Ea).

Hubungan Katalis dengan Energi Pengaktifan
Katalis mengubah mekanisme reaksi dan jumlah tahap reaksi bertambah. Katalis ikut serta dalam suatu tahap dan terbentuk kembali dalam tahap berikutnya. Misalkan tanpa katalis, reaksi terjadi dalam satu tahap.

Sebelum menggunakan katalis, energi aktivasi sangat besar sehingga reaksi sukar berlangsung. Dengan menggunakan katalis maka terjadi penurunan energi aktivasi. Akibatnya, preentasi molekul memiliki energi lebih besar dari pada energi aaktivasi semakin banyak, karena itu reaksi berlangsung lebih cepat.

Jenis-jenis Katalis
Ada dua jenis katalis yaitu :

• Katalis Homogen yaitu katalis yang dapat bercampur sempurna dengan zat-zat dalam reaksi. Jika sistim berupa gas maka katalis juga berupa gas, jika sistem berupa larutan maka katalis larut dalam larutan tersebut. 
• Katalis Heterogen yaitu katalis yang tidak bercampur dengan zat-zat dalam reaksi. Pada katalis heterogen ini, pereaksi fase gas atau larutan diadsorbsi keperukaan katalis. 

Pengaruh Katalis Terhadap Laju Reaksi

download media flash "Pengaruh Katalis Terhadap Laju Reaksi", di sini


Media Pembelajaran:

Laju Reaksi

download media flash "Laju Reaksi", di sini

Latihan Soal:

Baca Artikel Terkait

Kimia Kelas XI Gasal

• Kesetimbangan Kimia
• Thermokimia
• Struktur Atom dan Sistem Periodik