Kamis, 01 Mei 2014

Laju Reaksi 2


 
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