Reaksi kimia dapat terjadi dengan cepat atau lambat. Laju dari suatu reaksi tentu berbeda - beda. Beberapa reaksi dapat berlangsung sangat cepat, misalnya meledaknya petasan yang hanya memerlukan waktu beberapa detik saja. Selain itu, juga terdapat reaksi yang berlangsung lambat, misalnya, pada proses perkaratan besi dan memudarnya warna pada baju.
Mengapa reaksi kimia ada yang berlangsung cepat dan ada yang lambat? Faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya suatu reaksi berlangsung?
Sebelum membahas tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, ada baiknya kita amati dulu video berikut ini:
Setelah mengamati percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi di atas, mari kita bahas bagaimana sebenarnya faktor-faktor tadi dapat mempengaruhi Laju dari suatu reaksi kimia.
1. TEORI TUMBUKAN
Dalam proses terjadinya reaksi, ada satu teori yang bisa menjelaskan tentang hal tersebut, yaitu Teori Tumbukan. Menurut teori ini, suatu reaksi kimia dapat terjadi karena adanya tumbukan dari partikel-partikel zat yang bereaksi.
Pada skala molekuler (tidak kasat mata) setiap zat (padat, cair atau gas) sebenarnya tersusun oleh partikel-partikel. Partikel-partikel tersebut tidak diam melainkan selalu bergerak secara acak. Oleh karena itu, apabila dua buah zat ditempatkan dalam satu wadah, maka kemungkinan untuk terjadinya tumbukan antar partikel dari kedua zat tadi akan sangat besar. Tumbukan antar partikel ini akna menghasilkan energi yang dapat menyebabkan terjadinya reaksi.
Namun, tidak semua tumbukan antar partikel dapat menghasilkan reaksi kimia. Agar terjadi reaksi kimia, maka tumbukan antar partikel tersebut harus menghasilkan energi yang cukup untuk memulai terjadinya reaksi. Sebagai contoh, untuk menyalakan korek api, kepala korek api harus digesekan (ditumbukan) pada bagian wadah korek api. Jika gesekan (tumbukan) antara bagian kepala korek api dengan bagian wadahnya kurang kuat, maka korek api api tidak akan terbakar. Sebaliknya, jika gesekannya kuat maka kepala korek api akan terbakar. Hal ini karena energi hasil tumbukan tersebut cukup untuk memulai terjadinya reaksi. Tumbukan yang menghasilkan energi yang cukup untuk memulai terjadinya reaksi dinamakan tumbukan efektif.
Lalu, tumbukan yang bagaimana yang akan menghasilkan reaksi kimia?
Ada tiga syarat agar tumbukan efektif dapat terjadi, yaitu:
a. Orientasi ruang (arah) Tumbukan Partikel
Pada reaksi umumnya,
partikel harus dalam orientasi yang tertentu ketika bertumbukan agar tumbukan yang
terjadi efektif menghasilkan reaksi. Sebagai contoh, perhatikan beberapa
tumbukan yang mungkin terjadi antara molekul gas NO dan molekul gas O3 dalam reaksi:
NO(g) + O3(g) → NO2(g) +
b. Frekuensi terjadinya
tumbukan partikel
Semakin sering terjadinya
tumbukan partikel (frekuensi tumbukan tinggi) maka semakin besar peluang
terjadinya tumbukan efektif sehingga laju reaksi juga menjadi semakin cepat.
c. Energi partikel
reaktan yang bertumbukan
Energi minimum yang diperlukan agar tumbukan efektif antar partikel menghasilkan reaksi dinamakan energi aktivasi (Ea). Semakin rendah energi aktivasi, maka semakin mudah suatu reaksi kimia terjadi dengan kata lain akan semakin cepat laju reaksinya.
Model tumbukan antar partikel dapat digambarkan sebagai bola yang akan menggelinding dari lembah suatu bukit ke lereng bukit, diperlukan energi supaya bola menggelinding mencapai puncak (keadaan transisi), setelah mencapai keadaan transisipun masih diperlukan energi agar bisa terlepas dari puncak bukit tersebut agar bisa menggelinding ke lereng gunung jika energi tidak cukup maka bola tersebut akan menggelinding kembali ke lembah.
Energi yang diperlukan agar bola sampai ke puncak bukit dan menggelinding dianalogikan sebagai energi aktivasi. Dengan menggunakan teori tumbukan ini dapat dijelaskan bagaimana faktor – faktor yang dapat mempercepat laju reaksi.
2. FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI
1.
Konsentrasi Reaktan
Semakin tinggi konsentrasi zat yang bereaksi berarti semakin banyak jumlah partikel zat-zat yang bereaksi dalam setiap satuan luas ruangan, sehingga tumbukan antar partikel akan semakin sering terjadi. Semakin banyak tumbukan yang terjadi berarti kemungkinan untuk menghasilkan tumbukan efektif semakin besar, dan reaksi akan berlangsung lebih cepat. Sebagai contoh, pada reaksi antara asam cuka dengan kulit telur. Kulit (cangkang) telur akan lebih cepat bereaksi dengan asam cuka yang belum diencerkan dibanding dengan asam cuka yang sudah diencerkan (ditambahi air).
2. Luas Permukaan Sentuhan
Jika zat yang bereaksi berada dalam wujud fisik
(fasa) yang sama, misal gas dengan gas atau cair dengan cair, maka tumbukan antar partikel
didasarkan pada gerak acak dari partikel gas atau cair. Namun, jika zat yang bereaksi wujud fisiknya berbeda, maka tumbukan yang efektif hanya terjadi pada bagian
antar fasa. Jadi, reaksi dengan zat pereaksi berbeda fasa dibatasi oleh luas
permukaan sentuhnya. Oleh karena itu, semakin luas permukaan sentuhan pereaksi per unit volum, maka semakin tinggi frekuensi terjadinya tumbukan
partikel dan laju reaksi makin meningkat. Sebagai contoh, pada reaksi
pembakaran kayu, kayu akan lebih mudah dan cepat terbakar jika telah dipotong menjadi balok - balok kecil dibandingkan gelondongan.
Pereaksi yang berbentuk bongkahan/ lempengan memiliki luas permukaan yang lebih kecil dibanding pereaksi yang berbentuk serbuk halus. Pada pereaksi yang berbentuk lempengan tumbukan hanya terjadi pada satu bagian permukaannya saja sedangkan pada pereaksi yang berbentuk serbuk halus, tumbukan akan terjadi pada ketujuh bagian permukaannya (lebih banyak).
Katalisator adalah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa dirinya mengalami perubahan yang permanen. Suatu katalisator mungkin dapat terlibat dalam proses reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi berlangsung, tetapi setelah reaksi itu selesai maka katalistor akan diperoleh kembali dalam jumlah yang sama.
Katalisator mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi, dimana jalur reaksi yang ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi yang lebih rendah daripada jalur reaksi yang biasanya ditempuh, jadi dapat dikatakan bahwa katalisator berperan di dalam menurunkan energi aktivasi.
Diagram tingkat energi di atas, menunjukkan bahwa apabila reaksi berlangsung tanpa katalisator, reaksi antara A dan B akan menempuh jalur dengan membentuk kompleks teraktivasi AB* yang memerlukan energi aktivasi sebesar Ea-1, sedangkan pada penambahan katalisator reaksi menempuh jalur dengan membentuk kompleks teraktivasi X dan Y, yang masing-masing memerlukan energi aktivasi sebesar Ea-2 dan Ea-3 yang relatif lebih rendah daripada Ea-1.
Mekanisme kerja katalisator bergantung pada jenis katalisnya. Katalisator dapat dikelompokkan menjadi katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis Homogen, adalah katalis yang wujudnya (fasanya) sama dengan wujud zat-zat yang bereaksi. Dalam suatu reaksi kimia, katalis homogenberfungsi sebagaizat perantara. Katalis Heterogen, adalah katalis yang wujudnya berbeda dengan zat-zat yang bereaksi. Reaksi yang melibatkan katalis heterogen biasanya berlangsung pada permukaan katalis. Enzim, merupakan salah satu contoh katalis yang mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh mahluk hidup. Enzim dikenal juga sebagai biokatalisator.
0 komentar:
Posting Komentar