FAKTOR-FAKTOR PENENTU LAJU REAKSI
A. Fenomena
Langit di malam hari,
saat perayaan tahun baru atau hari-hari istimewa lainnya, menjadi lebih indah
ketika nyala kembang api mulai kelihatan di angkasa. Tampak nyalanya gemerlapan
menambah terang sinar rembulan. Sekejap kemudian, langit nampak redup kembali,
cahaya gemerlap dari nyala kembang api tidak lagi kelihatan. Begitu cepatnya nyala
itu hilang, berbeda tatkala kita menyalakan kayu bakar pada api unggun,
membutuhkan waktu cukup lama. Cepat dan lambatnya nyala api ini menunjukkan
cepat atau lambatnya reaksi kimia dalam kembang api maupun dalam kayu bakar.
Cepat dan lambatnya proses reaksi kimia yang berlangsung dinyatakan dengan laju
reaksi. Apa saja faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi? Akan diperoleh
jawabannya setelah mempelajari materi ini.
B. Faktor-Faktor
yang Mempengaruhi Laju Reaksi
a. Konsentrasi
Jika konsentrasi suatu
larutan makin besar, larutan akan mengandung jumlah partikel semakin banyak
sehingga partikel-partikel tersebut akan tersusun lebih rapat dibandingkan
larutan yang konsentrasinya lebih rendah. Susunan partikel yang lebih rapat
memungkinkan terjadinya tumbukan semakin banyak dan kemungkinan terjadi reaksi
lebih besar. Makin besar konsentrasi zat, makin cepat laju reaksinya.
Perhatikan Gambar tentang pengaruh konsentrasi berikut.
Gambar
B.1. (a) tumbukan yang terjadi pada konsentrasi
kecil, (b) tumbukan yang terjadi pada konsentrasi besar.
b. Temperatur/suhu
Partikel-partikel dalam
zat selalu bergerak. Jika suhu zat dinaikkan, maka energi kinetik
partikel-partikel akan bertambah sehingga tumbukan antara partikel akan
mempunyai energi yang cukup untuk melampaui energi pengaktifan. Hal ini akan menyebabkan
lebih banyak terjadi tumbukan yang efektif dan menghasilkan reaksi
Gambar B.2. (a) gerakan
partikel pereaksi pada suhu rendah, (b) gerakan partikel pereaksi pada suhu
tinggi
c. Luas
Permukaan Bidang
Gambar B.3. (a) Tumbukan antarpartkel pada luas
permukaan kecil (b) Tumbukan antarpartkel pada luas permukaan kecil
Jika kita gunakan padatan dalam
bentuk serbuk biasanya hasil reaksi akan lebih cepat diperoleh. Hal itu
dikarenakan zat dalam bentuk serbuk memiliki luas permukaan yang lebih besar.
Memperbesar luas permukaan padatan akan meningkatkan peluang terjadinya
tumbukan Akibatnya, peluang untuk terjadinya reaksi semakin besar.
Untuk memudahkan
memahami tentang luas permukaan, perhatikan Gambar D3. Sebelum dipecah, luas permukaan kubus sebesar 6 muka ×
luas muka (150 cm2). Setelah dipecah menjadi 8 bagian, luas permukaan kubus
menjadi 8 kubus × 6 muka × luas muka (300 cm2). Jadi, semakin kecil (halus)
ukuran butiran zat padat, semakin besar luas permukaannya.
Gambar B.4. Untuk total volume
yang sama, semkin kecil kubus semakin besar luas permukaannya.
d. Katalis
Untuk mempercepat laju
reaksi, dapat dilakukan dengan cara meningkatkan konsentrasi pereaksi atau suhu
reaksi, tetapi terkadang cara ini kurang efisien. Misalnya, sintesis gas NH3
dari gas N2 dan gas H2, reaksi ini berlangsung pada suhu
sekitar 4500C. Jika suhu terlalu rendah, reaksi berlangsung sangat
lambat. Reaksi pada suhu tinggi kurang menguntungkan secara ekonomi sebab
memerlukan peralatan khusus dan pemeliharaannya sukar. Adakah cara lain selain
metode yang telah dibahas sebelumnya? Jawabannya ada, yaitu dengan menambahkan katalisator.
Apa dan bagaimana kerja
katalis dalam mempercepat reaksi? Katalis adalah zat yang ditambahkan
dalam jumlah sedikit ke dalam suatu sistem reaksi untuk mempercepat reaksi.
Pada akhir reaksi, katalis diperoleh kembali dalam bentuk zat semula. Katalis
bekerja dengan cara turut terlibat dalam setiap tahap reaksi, tetapi pada akhir
tahap, katalis terbentuk kembali. Jika suatu campuran zat tidak dapat bereaksi,
penambahan katalis pun tidak akan membuat reaksi terjadi. Dengan kata lain,
katalis tidak dapat memicu reaksi, tetapi hanya membantu reaksi yang
berlangsung lambat menjadi lebih cepat. Katalis bekerja secara khusus. Artinya,
tidak semua reaksi dapat dipercepat dengan satu macam katalis. Dengan kata
lain, katalis bekerja hanya pada satu atau dua macam reaksi, tetapi untuk
reaksi yang lain tidak dapat digunakan.
Grafik
B.1. Grafik pengarh katalis terhadap energi
pengaktifan
Berdasarkan jenis
fasanya, katalis digolongkan ke dalam katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen adalah
katalis yang memiliki fasa yang sama dengan pereaksi. Katalis heterogen adalah katalis yang berbeda fasa
dengan pereaksi.
Katalis homogen bekerja
melalui interaksi dengan partikel pereaksi membentuk keadaan transisi.
Selanjutnya, keadaan transisi bergabung dengan pereaksi lain membentuk produk,
dan setelah produk dihasilkan katalis melakukan regenerasi menjadi zat semula.
Katalis heterogen biasanya
berupa padatan yang bekerja pada pereaksi berupa gas atau cairan, dan reaksi
katalisis terjadi pada permukaan katalis
Tidak ada komentar:
Posting Komentar