Laju Reaksi: Faktor dan Orde Reaksi 

Laju reaksi – Dalam kehidupan sehari-hari yang kita jalani selama ini tentunya tidak akan lepas dari berbagai macam jenis reaksi kimia. Dimana reaksi kimia yang dapat terjadi disekitar kita ternyata mampu berjalan dengan begitu cepat bahkan bisa sekali kita amati secara langsung.

Sebagai contohnya adalah larutnya gula di dalam air teh. Ada juga reaksi kimia yang dapat berjalan dengan lambat seperti terjadinya proses pengkaratan pada besi hingga reaksi kimia yang berjalan dengan begitu cepat seperti reaksi eksplosif yang terjadi pada bahan bakar. Tak hanya itu saja, pasalnya reaksi kimia juga ada yang berjalan dengan sangat lambat seperti perubahan grafit menjadi intan.

Berbagai jenis reaksi kimia tersebut bisa terjadi memiliki lajunya masing-masing. Lalu apa itu laju reaksi itu sendiri? Faktor apa saja yang bisa mempengaruhi terjadinya laju reaksi?

Nah untuk menjawab pertanyaan serta rasa penasaran kalian? Yuk, pahami bersama dengan penjelasan yang ada di bawah ini.

 

Pengertian Laju Reaksi

pixabay.com/jarmoluk

Sebelum kita membahas lebih dalam lagi mengenai laju reaksi. Nah hal pertama yang akan kita pelajari bersama adalah pengertian dari laju reaksi itu sendiri. Laju reaksi bisa diartikan sebagai kecepatan terjadinya proses suatu reaksi.

Lalu, laju reaksi juga bisa disebut sebagai perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktunya. Dimana besaran laju reaksi bisa dilihat dari ukuran cepat lambatnya pada reaksi kimia yang terjadi.

Seperti yang dijelaskan di awal jika laju reaksi memiliki bentuk laju yang cukup cepat dan bahkan ada juga laju reaksi yang mampu berjalan dengan sangat lambat. Namun, pada reaksi kimia biasanya keberadaan dari laju reaksi akan berjalan dengan begitu cepat.

Pada proses pengkaratan laju reaksi akan berjalan lebih lambat. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut pada reaksi yang terjadi pada setiap detik rekasi. Lalu, untuk molaritas bisa diartikan sebagai ukuran yang menjelaskan banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutannya.

Pada pengertian laju reaksi, ada sebuah teori yang menjelaskan akan hal tersebut. Teori tersebut disebut sebagai teori tumbukan. Jika dilihat dari teori tumbukan, reaksi kimia dapat terjadi jika disebabkan oleh suatu hal seperti ketika partikel-partikel saling bertumbukan.

Teori tumbukan menjelaskan  jika ketika partikel reaktan yang sesuai akan saling bertumbukan. Namun, hal tersebut hanya terjadi pada persentase tertentu dari tumbuhan dan kondisi ini juga akan menyebabkan adanya perubahan kimia yang nyata atau signifikan.

Perubahan yang berhasil akan disebut sebagai tumbukan yang sukses. Dimana tumbukan yang sukses juga akan memiliki energi cukup dan biasa disebut sebagai energi aktivasi.

Ketika tumbukan akan memutus ikatan yang sudah terbentuk, maka akan terjadi pembentukan ikatan baru. Hal tersebut akan menjadikan produk reaksi mengalami peningkatan konsentrasi partikel reaktan atau terjadinya kenaikan suhu.

Adanya kondisi tersebut akan mampu menyebabkan terjadinya lebih banyak benturan hingga terjadinya banyak tumbukan yang  berhasil dan meningkatkan adanya laju reaksi.

 

Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Sebelumnya telah dijelaskan jika besaran lajur dari suatu reaksi kimia dapat disebabkan oleh  beberapa faktor. Nah faktor inilah yang kemungkinan akan mampu mengendalikan laju reaksi, baik itu memperlambat laju reaksi yang tak diinginkan ataupun meningkatkan laju reaksi yang menguntungkan.

Setidaknya, ada empat faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Mulai dari konsentrasi, temperatur, luas permukaan kontak dan katalis. Penjelasan akan setiap faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah sebagai berikut ini.

• Konsentrasi

Faktor pertama yang memungkinkan memberikan pengaruh terhadap laju reaksi adalah konsentrasi. Secara mudahnya ketika semakin besar konsentrasi reaktan, maka laju reaksi yang dihasilkan juga semakin besar. Hal tersebut bisa terjadi ketika adanya konsentrasi yang besar. Selain itu kondisi ini juga bisa menjadi tanda jika molekul-molekul dalam suatu zat juga semakin banyak. Banyaknya molekul inilah yang menjadikan adanya peluang tumbukan.

• Temperatur

Faktor kedua adalah temperatur yang juga mampu mempengaruhi keberadaan laju reaksi. Ketika temperature dalam kondisi lebih tinggi akan menyebabkan adanya molekul yang lebih cepat dalam bergerak. Hal ini memungkinkan terjadinya tumbukan yang lebih sering pada beberapa molekul. Adanya energi yang lebih tinggi menjadikan reaksi kimia lebih mudah terjadi. Sehingga temperatur yang lebih tinggi dapat kita asumsikan akan menyebabkan kondisi laju reaksi yang semakin besar.

• Luas Permukaan Kontak

Luas permukaan kontak juga akan mempengaruhi laju reaksi. Jika suatu za dengan fase pada beraksi, maka hanya molekul yang ada pada permukaan zat tersebutlah yang mampu bereaksi. Sedangkan untuk partikel yang ada pada bagian dalam serta tertutup oleh partikel permukaan tidak akan melakukan suatu reaksi. Luas permukaan zat padat yang melakukan kontak bisa kita sebut sebagai laju reaksi. Ketika luas permukaan kontak semakin tinggi, maka peluang suatu zat untuk melakukan proses reaksi juga akan semakin tinggi sehingga laju reaksi yang ia miliki juga akan berubah menjadi lebih cepat.

• Katalis

Katalis merupakan suatu zat yang dapat membantu suatu reaksi dapat berlangsung secara lebih cepat. Dengan kondisi penurunan energi aktivasi reaksi atau bahkan dengan mencari jalan lain reaktan akan bereaksi pada energi aktivasi sebagai energi yang menghalangi terjadinya proses reaksi.

Ketika adanya proses penambahan katalis ke dalam suatu reaksi, maka energi penghalang akan berubah menjadi semakin kecil hingga membutuhkan energi yang lebih sedikit dengan suhu reaksi yang lebih rendah pula. Proses ini juga akan menjadikan terjadinya reaksi yang semakin cepat.

Perlu diketahui jika penambahan katalis pada reaksi tidak akan memberikan pengaruh terhadap hasil reaksi. Hal tersebut bisa terjadi karena akan membentuk katalis kembali pada produk reaksi yang ditambahkan katalis sebelumnya.

Dari hal tersebut pengertian laju reaksi bisa terlihat pada kecepatan ketika terjadinya proses reaksi. Laju reaksi bisa berjalan lebih lambat maupun menjadi sangat cepat.

Mata pelajaran kimia memiliki berbagai materi yang cukup banyak. Tentunya materi-materi tersebut harus dipahami oleh setiap siswa. Buku Kuasai Materi Kimia SMA/MA Kelas X, XI, XII (Seri Indonesia Cerdas) merangkum materi kimia dari kelas X, XI dan XII.

 

Persamaan Hukum laju reaksi

Apa itu hukum laju reaksi? Nah dalam poin ini akan kita pelajari bersama mengenai hukum laju reaksi. Hukum laju reaksi adalah suatu persamaan yang mampu menghubungkan antara laju reaksi dengan konstanta laju dan juga konsentrasi reaktan.Salah satu cara yang bisa digunakan untuk mempengaruhi konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi adalah dengan menentukan bagaimana laju awal akan bergantung terhadap konsentrasi awal.

Pengukuran laju yang dilakukan pada akhirnya akan menghasilkan hukum laju. Keberadaan dari hukum laju tersebut untuk reaksi yang  menjelaskan lebih lanjut dalam konstanta laju dan juga konsentrasi reaktan.Ketergantungan laju pada konsentrasi ini akan menghasilkan orde reaksi.

Konstanta laju reaksi atau tetapan laju reaksi bisa diartikan sebagai tetapan dengan harga yang bergantung terhadap jenis pereaksi, suhu serta katalis. Perlu diketahui jika suatu reaksi bisa dikatakan sebagai orde nol jika laju yang dimilikinya tidak bergantung pada konsentrasi reaktan dan juga order pertama ketika lanjunya memang bergantung pada konsentrasi reaktan yang dipangkatkan satu. Selain orde nol dan satu, ada juga orde yang lebih tinggi dan juga orde pecahan.

Laju reaksi memiliki ciri penting yaitu waktu yang dipergunakan pada penurunan konsentrasi suatu reaktan menjadi setengah terhadap konsentrasi awalnya. Hal ini juga bisa disebut sebagai waktu paruh. Pada reaksi orde pertama, waktu paruh tidak akan bergantung pada konsentrasi awal.

Secara umum bisa dituliskan sebagai berikut ini

pA + qB → rC

V = k [A]^m [B]ⁿ

Keterangan :

V = Laju reaksi (M.det-1)

K = Tetapan Laju Reaksi

M = Tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap A

N = Tingkat reaksi (orde reaksi) terhadap B

[A]= Konsentrasi awal A

[B]= Konsentrasi awal B

 

Orde Reaksi

Orde reaksi bisa diartikan sebagai perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju.

• Reaksi berorde 0

Dikatakan sebagai reaksi berorde 0 adalah ketika tidak terjadi perubahan pada laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi. Pada orde reaksi nol ini nantinya laju reaksi tidak akan mendapatkan pengaruh  oleh konsentrasi zat atau konstan. Lalu laju reaksi akan sama dengan tetapan laju reaksi atau k.

• Reaksi berorde 1

Dikatakan sebagai reaksi orde 1 adalah ketika adanya perubahan konsentrasi pada pereaksi dua kali yang  dapat menjadikan kondisi laju reaksi lebih cepat dua kali.  Pada orde reaksi 1 ini nantinya pertambahan laju reaksi akan sama dengan perubahan konsentrasi zat. Ketika konsentrasi reaktan reaksi orde 1 akan dikalikan dengan faktor n, maka nilai laju reaksi akan menjadi n1 lebih besar.

• Reaksi berorde 2

Dapat dikatakan reaksi orde 2 adalah ketika laju perubahan pada konsentrasi pereaksi dua kali yang pada akhirnya akan menyebabkan terjadinya laju reaksi lebih cepat empat kali dan seterusnya. Dimana ketika konsentrasi reaktan reaksi orde 1 dikalikan dengan faktor n, maka nilai yang  dimiliki oleh  laju reaksi adalah n2 yang lebih besar.

 

Teori Tumbukan

Teori tumbukan merupakan suatu teori yang diajukan oleh Max Trautz tahun 1916 dan William Lewis pada tahun 1918. Secara kualitatif teori tumbukan akan menjelaskan bagaimana sebuah reaksi kimia bisa terjadi dan bagaimana laju reaksi akan mengalami perubahan pada berbagai reaksi yang ada.

Pada teori tumbukan dijelaskan bahwa ketika partikel pereaksi yang cocok akan mampu bertabrakan dan hanya pada persentase tertentu dari tumbukan tersebut yang  mampu menyebabkan ada nya perubahan kimia secara nyata. .Perubahan yang berhasil dapat diartikan sebagai tabrakan yang berhasil.

Lalu untuk tumbukan yang berhasil akan memiliki cukup energi ketika tumbukan itu terjadi dapat disebut sebagai energi aktivasi yang juga akan memutuskan ikana yang ada serta akan membentuk semua ikatan baru.

Kondisi tersebut nantinya akan menghasilkan produk reaksi, meningkatkan produk reaksi, meningkatkan konsentrasi partikel reaktan, menghasilkan lebih banyak tumbukan hingga terjadinya tumbukan menjadi lebih berhasil serta meningkatkan laju reaksi.

Ketika katalis terlibat dalam tumbukan antara molekul yang beraksi, maka kondisi tersebut akan menyebabkan lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk terjadinya suatu perubahan kimia. Karena hal ini akan menyebabkan lebih banyak tumbukan dengan energi cukup hingga adanya reaksi hingga pada akhirnya laju reaksi meningkat.

Bicara tentang teori tumbukan tentunya tidak lepas dari reaksi kimia. Sebelumnya sudah kita tahu apa itu teori tumbukan. Namun, teori tumbukan dan reaksi kimia tidak hanya itu saja. Masih banyak materi yang bisa kalian ketahui mengenai teori tumbukan maupun reaksi kimia melalui buku Mekanisme Reaksi Dan Metabolisme Biomolekul.

 

Teori Tumbukan dan Laju Reaksi

Tahukah kalian jika ternyata prinsip dari kecepatan reaksi kerap kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari lho. Sebagai contohnya adalah ketika para ibu menggoreng daging. Dimana proses memotong daging menjadi potongan kecil bukan tanpa tujuan lho. Kegiatan tersebut bertujuan untuk memperluas permukaan kontak sehingga reaksi daging mentah menjadi lebih cepat untuk ke kondisi empuk.

Tak jarang ibu-ibu kerap menambahkan pepaya muda ke dalam rebusan daging agar proses memasak bisa lebih cepat. Hal ini tak lain karena pepaya memiliki kandungan enzim papain yang memiliki peran sebagai katalisator dan mempercepat penguraian daging.

Tak hanya itu saja, pasalnya prinsip reaksi juga kerap digunakan dalam dunia industri lho.misalnya adalah pada produksi asam sulfat dengan bantuan katalis vanadium pentaoksida dalam proses pembuatan pupuk ammonium dengan katalisator atau Fe. Lalu pada proses pembentukan gas alam menjadi berbagai jenis produk alkohol yang memanfaatkan katalis zeolit aktif dan contoh lainnya.

Dalam dunia industri otomotif, prinsip laju reaksi juga kerap digunakan. Dimana prinsip pengoperasian kendaraan bermotor yang menjalankan bensin dari tangki melalui karburator ke ruang bakar.

Bensin yang masuk ke ruang tersebut sudah dalam bentuk gas dengan ukuran partikel yang tentunya lebih kecil dibandingkan ketika dalam bentuk cair. Hal ini akan menjadikannya lebih mudah terbakar.

Dalam teori tumbukan, laju reaksi bisa dikatakan sebagai suatu teori yang mampu menjelaskan tentang partikel atau reaktan yang bereaksi dan secara terus-menerus akan bertumbukan agar terjadinya suatu reaksi. Lalu untuk laju reaksi sendiri adalah perubahan konsentrasi reaktan atau bisa dikatakan sebagai produk per satuan waktu.

Proses pengukuran besaran kecepatan dapat dilihat dengan besaran cepat atau lambat berdasarkan reaksi kimia yang terjadi. Perlu diketahui juga jika laju reaksi memiliki satuan. Laju reaksi akan menunjukkan laju penurunan jumlah reaktan atau laju pertambahan dengan jumlah produk per satuan waktu.

Satuan jumlah suatu zat berbeda-beda lho. Sebagai contohnya adalah seperti gram, mol atau konsentrasi. Sedangkan untuk satuan waktu adalah seperti menit, detik, jam, hari aau tahun. Dalam reaksi kimia juga banyak zat kimia yang dapat digunakan sebagai larutan atau gas dalam suatu ruang tertutup. Dalam kondisi ini keberadaan dari laju reaksi akan digunakan sebagai satuan konsentrasi atau molaritas.

Pada awal reaksi, reaktan berada dalam keadaan maksimum. Sedangkan untuk produk akan berada dalam keadaan minimum. Setelah terjadinya reaksi, maka akan semakin banyak produk yang terbentuk karena reaktan akan berkurang seiring berjalannya waktu, khususnya pada M/s atau molar per detik.

 

Teori Tumbukan dan Reaksi Kimia

Dilihat dari teori tumbukan, suatu reaksi kimia bisa terjadi karena adanya molekul yang saling bertumbukan. Akan tetapi menurut teori tersebut tidak semua jenis tumbukan akan mampu menimbulkan reaksi kimia.

Hal ini tak lain karena setiap molekul yang bergerak akan memiliki energi kinetic. Dimana semakin cepat molekul bergerak, maka akan semakin besar energi kinetiknya. Ketika sebuah molekul memiliki energi kinetic yang tinggi untuk memulainya, maka molekul tersebut akan mengalami tumbukan lebih keras hingga ikatan kimia yang dimilikinya menjadi putus.

Putusnya ikatan kimia inilah yang menjadi langkah pertama dalam pembentukan suatu produk. Ketika molekul memiliki energi kinetic dalam kondisi rendah, maka pergerakan molekul yang terjadi akan semakin lambat hingga ikatan yang ada akan sulit untuk terputus guna membentuk produk.

Lalu bagaimana agar suatu reaksi bisa terjadi? Agar ereksi bisa terjadi, maka energi kinetic total molekul memang harus sama dengan atau lebih besar dari energi aktivasi. Energi aktivasi bisa diartikan sebagai jumlah energi terkecil yang dibutuhkan dalam memulai reaksi kimia. Ketika energinya rendah, maka molekul akan tetap dalam keadaan utuh. Itu artinya tidak akan ada perubahan yang terjadi pada tumbukan.

Dari penjelasan tersebut bisa kita simpulkan jika ada dua syarat agar tumbukan dapat menghasilkan reaksi. Syarat tersebut adalah tumbukan memiliki orientasi yang benar dan adanya energi kinetic yang sama maupun lebih besar dari energi aktivasi.

Kimia adalah salah satu mata pelajaran yang diajarkan di bangku sekolah. Mata pelajaran kimia tak hanya membahas mengenai teori-teori saja, namun mata pelajaran ini juga memiliki berbagai macam jenis praktikum yang menjadikannya semakin seru untuk dipelajari. Nah kalian bisa mengetahui panduan praktikum kimia melalui buku Panduan Praktikum Kimia SMA/MA Kelas 10.

 

Nah, itulah ulasan mengenai laju reaksi. Mulai dari pengertian hingga faktor apa saja yang menyebabkan terjadinya laju reaksi. Semoga semua pembahasan di atas bermanfaat untuk kalian. Jika ingin mencari buku fisika, maka kalian bisa mendapatkannya di gramedia.com.

Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.

Penulis: Hendrik

Rujukan:

• https://warstek.com/laju-reaksi/
• https://www.zenius.net/blog/materi-kimia-laju-reaksi
• https://www.ruangguru.com/blog/pengertian-dan-faktor-yang-memengaruhi-laju-reaksi
• https://tirto.id/rangkuman-materi-konsep-laju-reaksi-rumus-dan-contoh-soalnya-gjtQ
• https://www.studiobelajar.com/laju-reaksi/
• https://www.harapanrakyat.com/2021/08/pengertian-laju-reaksi/
• https://www.gramedia.com/literasi/teori-tumbukan/#Teori_Tumbukan_dan_Reaksi_Kimia
• https://akupintar.id/belajar/-/online/materi/modul/11/kimia/laju-reaksi/persamaan-laju-reaksi/436830