Secara etimologis laju reaksi dapat diartikan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi (reaktan) atau hasil reaksi (produk) dalam satuan waktu. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi reaktan atau laju bertambahnya konsentrasi produk. Pengetahuan tentang laju reaksi sangat penting dalam penetuan kondisi yang diperlukan untuk membuat suatu produk secara cepat dan ekonomis.

Agar suatu reaksi kimia berlangsung, partikel-partikel dari zat yang bereaksi harus bertumbukan satu dengan yang lainnya. Energi kinetik minimum yang harus dimiliki atau yang harus diberikan kepada partikel agar tumbukan mereka menghasilkan reaksi disebut energi pengaktifan(energi aktivasi) dengan lambang E_a. Makin rendah atau kecil E_a,makin mudah suatu reaksi terjadi sehingga makin cepat reaksi itu berlangsung.

1. Konsentrasi
   Dalam suatu reaksi semakin besar konsentrasi zat reaktan, akan semakin mempercepat laju reaksinya. Dengan bertambahnya konentrasi zat reaktan jumlah partikel-partikel reaktan semakin banyak sehingga peluang untuk bertumbukan semakin besar. Sebagai contoh suatu larutan yang pekat mengandung partikel yang lebih rapat jika dibandingkan dengan larutan yang encer, sehingga lebih mudah dan lebih sering bertumbukan.

2. Suhu
   Laju reaksi akan semakin meningkat dengan meningkatnya suhu reaksi. Kenaikan suhu akan menambah energi kinetik molekul-molekul, akibatnya molekul-molekul yang bereaksi menjadi lebih aktif mengadakan tabrakan. Hal ini terjadi karena gerakan-gerakan molekul semakin cepat pada temperatur yang lebih tinggi. Berdasarkan penelitian, pada umumnya setiap kenaikan suhu 10^oC laju reaksi akan meningkat menjadi dua kali lipat. Secara matematis hubungan laju reaksi dengan suhu reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut:

                                               V_t  = Laju reaksi yang baru
         V_{t =.}Vo                        Vo = Laju reaksi semula
                                               ΔT = Kenaikan suhu

Contoh soal :
a. Berapa kali laju reaksi akan meningkat apabila suhu dinaikkan dari 20^oC menjadi 60^oC?
Jawab : Kenaikan suhu = 60^oC - 20^oC = 40^oC V_t=. V_o = 2⁴ . V_o = 16 V_o Laju reaksi meningkat 16 kali dibandingkan dengan laju reaksi semula

b. Suatu reaksi berlangsung 8 jam pada suhu 30^oC. Jika suhu diubah menjadi 80^oC, berapa lama reaksi itu berlangsung ?
Jawab : Kenaikan suhu = 80^oC - 30^oC = 50^oC Vt =. Vo = 2⁵ . Vo = 32 Vo Lama reaksi = 8/32 jam = 1/4 jam atau 15 menit

3. Luas Permukaan Bidang sentuh

Pada pembahasan sebelumnya dijelaskan bahwa reaksi kimia terjadi karena tumbukan yang efektif antar partikel zat reaktan. Terjadi tumbukan berarti adanya bidang yang bersentuhan (bidang sentuh). Jika permukaan bidang sentuh semakin luas, akan sering terjadi tumbukan dan menghasilkan zat produk yang semakin banyak sehingga laju reaksi semakin besar. Oleh karena itu untuk meningkatkan laju reaksi salah satu caranya dengan menambah luas permukaan bidang sentuh zat reaktan.

Untuk menambah luas permukaan bidang sentuh zat reaktan adalah dengan mengubah ukuran zat reaktan menjadi lebih kecil. Misalnya saja kapur dalam bentuk serbuk lebih cepat bereaksi dengan HCl encer, dibandingkan kapur dalam bentuk bongkahan. Kapur dalam bentuk serbuk mempunyai luas permukaan bidang sentuhyang lebih besar dibandingkan dengan kapur berbentuk bongkahan.

4. Katalis

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimia yang permanen.Dalam skala industri kimia katalis akan mempercepat laju reaksi tanpa menimbulkan produk yang tidak diinginkan. Salah satu eksperimen di laboratorium kimia adalah pembuatan gas O₂ dengan cara memenaskan kalium klorat (KCLO₃) menurut reaksi :

                                2 KClO3 (s) → 2 KCl (s) + 3O2 (g)

   

Jika hanya KClO₃ saja yang dipanaskan, maka gas O₂ lambat terbentuk dan harus pada suhu yang cukup tinggi. Tetapi jika sedikit batu kawi (MnO₂) ditambahkan ke dalam KClO₃, baru kemudian dipanaskan, ternyata gas O₂ cepat terbentuk pada suhu yang relatif rendah. MnO₂sama sekali tidak menyumbangkan oksigen sebab gas O₂ yang terbentuk semata-mata berasal dari penguraian KClO₃.

   

Pada akhir reaksi MnO₂ tetap ditemukan dalam tabung dengan jumlah yang tidak berubah. Contoh penggunaan katalis yang lainnya adalah pada proses kontak (pembuatan asam sulfat) digunakan katalis V₂O₅ (vanadium) dan pada proses Haber-Bosch ( pembuatan amonia) digunakan katalis serbuk Fe (besi).

Telah kita ketahui bersama bahwa makin besar konsentrasi (kepekatan) suatu larutan, makin besar pula laju reaksinya. Bilangan pangkat eksponensial yang menyatakan bertambahnya laju reaksi akibat naiknya konsentrasi disebut orde reaksi (tingkat reaksi). Harga orde reaksi hanya bisa ditentukan melalui eksperimen atau percobaan. Jika konsentrasi suatu zat dinaikkan sebanyak a kali, dan ternyata laju reaksi bertambah sebanyak b kali, maka orde reaksi terhadap zat itu adalah a^x = b dengan x adalah orde reaksinya. Perhatikan contoh-contoh berikut :

1. Jika konsentrasi zat A dinaikkan 2 kali dan laju reaksi meningkat 8 kali maka orde reaksi terhadap zat A adalah 3 karena 2/3 = 8
2. Jika konsentrasi zat B dinaikkan 3 kali dan laju reaksi meningkat 9 kali maka orde reaksi terhadap zat B adalah 2 karena 3/2 = 9
3. Jika konsentrasi zat C dinaikkan 4 kali dan laju reaksi meningkat 2 kali, maka orde reaksi terhadap zat C adalah 1/2 karena = 2
4. Jika konsentrasi zat D dinaikkan 6 kali dan ternyata laju reaksi tetap, maka orde reaksi terhadap zat D adalah 0

Perhatikan reaksi A + B → C + D , Laju reaksi ditentukan oleh konsentrasi pereaksi, yaitu konsentrasi A dan konsentrasi B. Persamaan laju reaksinya dapat kita tuliskan sebagai berikut :

      V = k [H₂]^x [N_O]^y

   Keterangan:
     V = laju reaksi     [A] = konsentrasi A    [B] = konsentrasi B
     k = tetapan laju reaksi     x = orde reaksi terhadap A    y = orde reaksi terhadap B
     Orde reaksi total = x + y

   

Konsentrasi suatu zat dinyatakan dalam satuan molar (M), yaitu jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter (dm³) larutan. Jika dalam 5 liter larutan terlarut 2 mol zat, maka konsentrasi larutan adalah molar atau 0,4 molar (0,4 M).

Cara menghitung orde reaksi :

1. Jika tahap reaksi diketahui atau dapat diamati, maka orde reaksi terhadap masing-masing zat adalah koefisien dari tahap yang paling lambat.
2. Sebagian besar reaksi kimia sukar diamati tahap-tahapnya sehingga orde reaksi terhadap suatu zat hanya dapat ditentukan melalui eksperimen, yaitu dengan menaikkan konsentrasi zat tersebut sedangkan konsentrasi zat yang lain dibuat tetap. Data eksperimen harus pada suhu tetap untuk mendapatkan harga k yang tetap. Metode mencari orde reaksinya dengan cara membandingkan persamaan laju reaksi.

Ulangi!

Mulai