KONSEP LAJU REAKSI

Amatilah gambar-gambar yang berhubungan dengan perubahan kimia di bawah ini!

Manakah di antara reaksi kimia tersebut yang berlangsung cepat? Reaksi manakah yang berjalan lambat? Menurut Anda, mengapa ada reaksi yang berjalan cepat dan ada reaksi yang lambat? Faktor apakah yang menyebabkan terjadinya perbedaan tersebut?

Dalam ilmu kimia, cepat - lambatnya suatu reaksi berlangsung dinamakan LAJU REAKSI.

Perkaratan pada besi, merupakan reaksi kimia yang berlangsung sangat lambat, saking lambatnya sehingga kita tidak sempat mengamati kapan terjadinya perkaratan tersebut. Demikian halnya dengan terbakarnya bensin. Saking cepatnya, tahu-tahu api sudah menyala. Demikianlah, reaksi kimia memang ada yang berlangsung lambat, ada juga yang cepat. Cepat atau lambatnya suatu reaksi berlangsung menunjukkan adanya bukti keteraturan hasil ciptaan Allah SWT. oleh karenanya kita patut mensyukurinya.

Apa sebenarnya yang dimaksud Laju Reaksi itu? bagaimana cara mengukurnya? faktor apa saja yang mempengaruhinya?

Pengertian Laju Reaksi

Istilah Laju atau kecepatan sebenarnya merupakan istiah dalam ilmu fisika. Dalam fisika, Kelajuan atau kecepatan merupakan istilah yang menyatakan sesuatu perubahan (misalnya jarak) yang terjadi dalam waktu tertentu (bisa dalam detik, menit, atau jam). Sebagai contoh, seseorang yang mengendari sepeda motor dan menempuh jarak sejauh 60 km dalam waktu satu jam, maka dikatakan, bahwa Dia telah mengendarai sepeda motor tersebut dengan kecepatan 60 km/jam.

Dalam ilmu kimia, kelajuan atau kecepatan tersebut dihubungkan dengan terjadinya reaksi kimia. Seperti diketahui, dalam reaksi selalu terjadi perubahan dari PEREAKSI (REAKTAN) menjadi HASIL REAKSI (PRODUK):

REAKTAN    -->   PRODUK

Sebagai analogi, misalnya kalau kita menyalakan korek api. Sebelum api menyala tentunya tidak ada arang dan abu (hasil/produk pembakaran), yang ada hanya sebatang kayu kecil dengan bahan bakar diujungnya (pereaksi/ reaktan). Ketika api mulai menyala, maka arangpun mulai terbentuk, semakin lama arang dan abu yang terbentuk semakin banyak sementara kayunya tinggal sedikit. Jadi, dalam hal ini ada yang berkurang dan ada yang bertambah. Kayunya (pereaksi/ reaktan) berkurang seiring dengan bertambahnya arang (hasil/ produk) dan itu terjadi dalam kurun waktu tertentu. Untuk peristiwa ini, maka kelajuan atau kecepatan dapat dikatakan sebagai berkurangnya jumlah kayu per satuan waktu atau bertambahnya jumlah arang per satuan waktu.

Di dalam reaksi kimia, jumlah zat pereaksi dan hasil reaksi, biasanya dinyatakan dengan satuan konsentrasi (mol/L atau molaritas, M). Oleh karena itu, berdasarkan contoh analogi di atas, maka yang dimaksud Laju adalah laju berkurangnya konsentrasi pereaksi per satuan waktu atau laju bertambahnya hasil reaksi per satuan waktu.  

Untuk lebih memahami mengenai konsep laju reaksi, pelajarilah contoh di bawah ini!

Besarnya perubahan pereaksi atau produk dalam selang waktu tertentu sebenarnya merupakan laju reaksi rata-rata. Sedangkan, selama suatu reaksi kimia berlangsung, maka laju reaksinya pun akan berubah-ubah alias tidak sama setiap waktunya. Untuk menelaah besarnya laju reaksi dalam tingkat mikroskopis, perlu ditentukan besarnya perubahan dalam selang waktu yang sangat sempit agar kesalahan pengukuran laju reaksi dapat diminimalkan. Laju reaksi ini disebut sebagai laju reaksi sesaat. Perhatikan Grafik berikut:

Hukum dan Tetapan Laju Reaksi

Berdasarkan uraian diatas terdapat hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi. Hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi ini disebut persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi. Dalam hukum laju reaksi, ada tetapan angka banding laju reaksi dengan konsentrasi pereaksi yang disebut sebagai tetapan laju reaksi. 

Menurut Hukum Laju reaksi, Laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Dengan demikian perbandingan laju reaksi = perbandingan konsentrasi pereaksi!

Perhatikan contoh berikut!

Gas nitrogen pentaoksida (N2O5) terurai menurut reaksi berikut:

2N2O5 (g)  →   4NO2 (g) + O2 (g) 

Jika mula-mula terdapat 0,1 mol gas N2O5, dan setelah reaksi berlangsung selama 5 detik ternyata masih tersisa 0,04 mol gas N2O5

Tentukanlah Laju reaksi berdasarkan:

a. Gas N2O5 yang terurai

b. Gas NO2 yang terbentuk

c. Gas O2 yang terbentuk 

a.  Jumlah N2O5 yang berkurang =  0,1 - 0,04 = 0,06 mol

     waktu yang diperlukan sehngga gas N2O5 berkurang = 5 detik 

      Laju reaksi terhadap gas N₂O₅ = (0,06 / 5)  = 0,012 mol/detik

b.  Laju reaksi terhadap gas N₂O₅ = 0,012 mol/ detik

     laju reaksi terhadap gas NO2 yang terbentuk =  (4/2) x 0,012 = 0,024 mol/ detik

     (4/2) adalah perbandingan koefisien gas NO2 dengan N2O5

c.  Laju reaksi terhadap gas N₂O₅ = 0,012 mol/ detik

     laju reaksi terhadap gas O2 yang terbentuk =  (1/2) x 0,012 = 0,006 mol/ detik

    (1/2) adalah perbandingan koefisien gas O2 dengan N2O5 

Contoh di atas menunjukkan bahwa jika laju reaksi suatu zat diketahui, maka laju reaksi dari zat lain yang terlibat dalam reaksi dapat ditentukan berdasarkan perbandingan koefisien reaksinya. Namun demikian, Hukum Laju reaksi sendiri sebenarnya tidak bisa diramalkan dari stoikiometri reaksinya. Hal ini karena laju reaksi untuksetiap zat selalu berubah-ubah setiap waktu, sehingga untuk menentukan hukum laju reaksinya harus dari data percobaan laju reaksi. Mengenai hukum laju reaksi akan di bahas pada pertemuan selanjutnya.