Persamaan Laju Reaksi, Faktor yang Mempengaruhi dan Contoh Soal
Persamaan Laju Reaksi, Faktor yang Mempengaruhi dan Contoh Soal – Pada kehidupan sehari-hari, kita sering kali menjumpai reaksi kimia yang berlangsung dengan sangat cepat. Misalnya, reaksi logam natrium dengan air, pembakaran magnesium reaksi pengendapan AgCL dan reaksi pembakaran metana. Namun, di sisi lain ada pula reaksi kimia yang berlangsung lambat. Misalnya, reaksi perkaratan besi.
Materi dan Konsep Laju Reaksi Kimia
Daftar Isi
Daftar Isi
Kini, sudah diketahui bahwa dalam kehidupan sehari-hari terdapat dua reaksi kimia, yaitu reaksi kimia yang berlangsung sangat cepat dan reaksi kimia yang berlangsung lambat. Adanya kecepatan proses reaksi kimia itu disebut dengan laju reaksi kimia. Laju reaksi tidak hanya ada dalam kehidupan sehari-hari, tetapi digunakan pula dalam kegiatan industri yang memanfaatkan reaksi kimia pada tahapan proses produksinya.
Apa Itu Laju Reaksi?
Secara umum, laju reaksi kimia adalah berkurangnya konsentrasi pereaksi (reaktan) per satuan waktu atau bertambahnya konsentrasi hasil reaksi atau produk tiap satuan waktu. Cepat atau lambatnya proses reaksi kimia yang berlangsung itu dinyatakan dengan laju reaksi. Di mana besaran konsentrasi tiap waktu yang dinyatakan dengan molaritas.
Secara matematik, berikut ini adalah rumus dari laju reaksi:
Di mana:
v = laju reaksi (M/s)
∆[x] = perubahan konsentrasi molar zat (M)
∆t= perubahan waktu (s)
n = jumlah mol zat terlarut (mol)
v = volume larutan/ruangan gas (L)
Suatu laju reaksi akan semakin mengecil nilainya bila mengalami beberapa hal, yaitu:
1. Jumlah reaktan yang semakin minim
Apabila jumlah reaktan itu semakin minim (berkurang), maka nantinya akan bernilai nol dan reaksi dinyatakan selesai.
2. Jumlah Produk Bertambah
Apabila jumlah produk kian bertambah, nantinya akan bernilai tetap dan reaksi dinyatakan selesai.
Persamaan Laju Reaksi
Persamaan laju reaksi biasa dikaitkan dengan adanya laju perubahan konsentrasi dari suatu reaktan. Oleh karena itu, didapatkan hasil seperti berikut:
Pada reaksi A + B ➝ C + D
Demikian, berikut ini adalah nilai persamaan laju reaksi:
Di mana:
k = konstanta atau tetapan laju reaksi (mol/l)
x = orde atau tingkat reaksi terhadap A
y = orde atau tingkat reaksi terhadap B
x = y = orde reaksi total
Orde reaksi sendiri merupakan tingkat reaksi dari suatu zat. Adanya orde reaksi itu berfungsi untuk menunjukkan pengaruh konsentrasi dari suatu zat terhadap laju reaksi itu sendiri.
Kemudian, orde reaksi dibedakkan menjadi beberapa jenis, yaitu orde nol, orde 1, dan orde reaksi dua. Adapun, orde reaksi total itu didapatkan melalui sebuah persamaan, yakni:
1. Orde Reaksi Total Nol
Orde reaksi nol menyajikan kemungkinan di maa laju reaksi itu tidak bergantung pada konsentrasi reaktan. Di mana, berdasarkan pada sajian data berupa kurva di atas. Grafik itu memperlihatkan bahwa sebanyak apapun konsentrasi reaktan yang digunakan, baik itu banyak atau sedikit, maka laju reaksi kimia yang dihasilkan akan tetap sama.
2. Orde Reaksi Total Satu
Berikutnya, orde reaksi total satu. Orde yang satu ini menunjukkan bahwa laju reaksi itu hanya bisa dipengaruhi oleh konsentrasi dari satu reaktaan saja. Kondisi atau reaksi itu bahkan tetap sama meskipun terdapat dua reaktan.
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa jika konsentrasi reaktan bertambah tinggi, maka laju reaksi kimia akan berpengaruh dan menjadi lebih cepat. Namun, jika konsetrasi reaktannya diperkecil, maka laju yang dihasilkan reaksi akan berkurang dan menjadi lebih lambat.
3. Orde Reaksi Total Dua
Terakhir adalah orde reaksi total dua. Orde reaksi kedua ini mampu menunjukkan bahwa laju reaksi itu dipengaruhi dari konsentrasi kedua rekannya, yaitu v=k [A [B]. Tidak hanya itu, orde reaksi kedua ini pun biasa terjadi dalam reaksi kimia yang dipengaruhi kuadrat konsentrasi hanya satu reaktannya saja v = k [A]2.
Pada orde reaksi total kedua, apabila berdasar pada kuadrat konsentrasi satu reaktan, laju reaksi pun akan langsung meningkat setidaknya empat kali lipat. Namun, perlu diingat bahwa penurunan atau kenaikan konsentrasi reaktan akan menyebabkan menurunnya atau meningkatnya laju reaksi secara eksponensial.
Faktor Laju Reaksi
Terjadinya laju reaksi tidak terjadi secara tiba-tiba, tetapi dipengaruhi oleh sejumlah faktor, yaitu:
1. Konsentrasi Reaktan
Faktor yang paling pertama mempengaruhi terjadinya laju reaksi, yaitu konsentrasi reaktan. Apabila konsentrasi reaktan semakin tinggi, maka semakin banyak pula jumlah partikel reaktan yang bertumbukan. Akibat dari partikel reaktan yang bertumbukan itu adalah frekuensi terjadinya tumbukan semakin meningkat dan lajunya pun kian meningkat.
Contoh dari kondisi ini adalah reaksi korosi yang terjadi pada besi di udara. Laju reaksi korosi besi itu lebih tinggi pada udara yang memiliki kelembapan lebih tinggi (konsentrasi reaktan H2O tinggi).
2. Suhu
Berikutnya adalah faktor laju reaksi yang dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu pada suatu reaksi yang tengah berlangsung itu ditingkatkan, maka partikel pun akan semakin aktif bergerak. Hal itu mengakibatkan terjadinya tumbukan pun semakin rutin dan laju reaksi menjadi semakin besar. Sedangkan, jika suhu diturunkan, maka partikel pun menjadi semakin menurun atau tidak aktif dan laju reaksi pun menjadi semakin kecil.
3. Tekanan
Faktor ketiga yang mempengaruhi terjadinya laju reaksi adalah tekanan. Terjadinya tekanan diakibatkan oleh banyaknya reaksi yang melibatkan pereaksi dalam bentuk gas. Kelajuan dari pereaksi yang demikian itu pun dipengaruhi oleh tekanan. Di mana, penambahan tekanan dengan memperkecil volume aka meningkatkan konsentrasi. Itulah mengapa laju reaksi menjadi kian membesar.
4. Keberadaan Katalis
Berikutnya, yaitu keberadaan katalis. Katalis sendiri merupakan suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi kimia pada suatu suhu tertentu tanpa adanya perubahan atau digunakan oleh reaksi itu sendiri. Selain itu, suatu katalis memiliki peran dalam reaksi. Namun, tidak sebagai pereaksi maupun produk.
Adanya katalis memungkinkan terjadinya reaksi yang berlangsung lebih cepat. Selain itu, reaksi pada suhu yang lebih rendah karena perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi pun mungkin saja terjadi. Katalis menyajikan suatu jalur yang disebut pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Pengurangan energi itu sendiri memiliki peranan penting karena dibutuhkan untuk keberlangsungan reaksi.
5. Luas Permukaan Sentuh
Faktor terakhir, yaitu luas permukaan sentuh. Luas permukaan sentuh memegang peranan yang sangat krusial dalam laju reaksi. Hal itu disebabkan bila semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak. Dengan begitu, laju reaksi pun akan terjadi semakin cepat.
Kemudian, jika luas permukaan bidang sentuh semakin kecil, maka tumbukan yang terjadi antar partikel pun juga mengecil. Akibatnya, laju reaksi yang terjadi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan itu pun turut memiliki pengaruh, yaitu:
- Kepingan yang semakin halus akan membuat waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin cepat
- Kepingan yang semakin kasar akan membuat waktu yang diperlukan untuk bereaksi semakin lambat
Contoh Soal Laju Reaksi
Setelah membaca informasi di atas, apakah kini kamu ingin mempraktikan pemahaman mu secara langsung? Berikut ini adalah contoh soal dari materi laju reaksi:
Diketahui:
Persamaan reaksi= 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
Ditanyakan:
r SO₃?
Jadi, laju bertambahnya SO₃ adalah 1,25 x 10-2 M/s
Nah, itu tadi informasi seputar laju reaksi kimia. Semoga artikel ini dapat menambah ilmu kamu dan bermanfaat di masa mendatang. Jangan lupa bagikan informasi ini ke teman-teman mu, ya.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: