Faktor-faktor yang dapat memperbesar laju reaksi suatu gas

Pengalaman menunjukan bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu, hal ini berarti bahwa laju reaksi yag sama dapat berlangsung dengan kelajuan yang berbeda, bergantung pada keadaan zat pereaksi. Dalam bagian ini akan dibahas faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Pengetahuan tentang hal ini memungkinkan kita dapat mengendalikan laju reaksi, yaitu melambatkan reaksi yang merugikan dan menambah laju reaksi yang menguntungkan.

1. Konsentrasi Pereaksi

Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.

2. Suhu

Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

3. Tekanan

Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.

4. Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

5. Luas Permukaan Sentuh

Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

Lihat Foto

STOCKVAULT/GEOFFREY WHITEWAY

Ilustrasi kimia

KOMPAS.com - Laju reaksi kimia dapat berubah menjadi lebih cepat ataupun lebih lambat pada reaktan-reaktan yang sama.

Perubahan ini dipengaruhi beberapa faktor seperti konsentrasi zat pereaksi, luas permukaan molekul zat pereaksi, suhu reaksi, dan katalisator. Berikut penjelasan mengenai faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi:

Konsentrasi yang memengaruhi laju reaksi adalah jumlah mol dalam satu liter pelarut. Satuan konsentrasi yang digunakan adalah molaritas.

Semakin besar molaritas suatu reaktan, maka akan semakin cepat laju reaksinya berlangsung. Semakin tinggi molaritasnya berarti semakin padat dan banyak molekul yang terkandung.

Molekul tersebut bergerak dan bertabrakan terus-menerus sehingga reaksi akan berlangsung semakin cepat.

Konsentrasi juga memengaruhi laju reaksi dalam bentuk tingkat reaksi atau orde reaksi. Semakin tinggi orde reaksinya, maka akan semakin cepat reaksi tersebut berlangsung.

Jika orde reaksinya nol berarti konsentrasi zat tidak memengaruhi laju reaksi.

Baca juga: Faktor-Faktor Pendorong Mobilitas Sosial

Luas permukaan molekul ataupun partikel reaktan sangat memengaruhi kecepatan reaksi. Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, bila kedua reaktan memiliki permukaan partikel yang luas, gesekan antarpartikel yang bergerak akan lebih sering terjadi.

Hal ini akan menyebabkan reaksi berlangsung menjadi lebih cepat. Reaktan padat yang berbentuk serbuk lebih mudah bereaksi dibandingkan dengan reaktan padat yang berbentuk batangan.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Berikut adalah penjelasan dari keempat faktor tersebut.

Partikel-partikel dalam zat selalu bergerak. Jika suhu zat dinaikkan, maka energi kinetik partikel-partikel akan bertambah sehingga tumbukan antar partikel akan mempunyai energi yang cukup untuk melampaui energi pengaktifan. Hal ini akan menyebabkan lebih banyak terjadi tumbukan yang efektif dan menghasilkan reaksi.

Agar anda lebih memahami pengaruh suhu terhadap laju reaksi perhatikan animasi dibawah ini.

animasi dibawah ini menjelaskan reaksi pembentukan MgCl2 dari Mg dan HCl pada suhu tinggi dan suhu rendah

pada animasi tersebut pembentukan MgCl2 dilakukan pada suhu tinggi. dimana Hanya diperlukan waktu 10 detik agar terbentuk MgCl2 dari Mg dan HCl.

pada animasi tersebut pembentukan MgCl2 dilakukan pada suhu tinggi. dimana diperlukan waktu 25 detik agar terbentuk MgCl2 dari Mg dan HCl.

perhatikan grafik distribusi energi disamping!

hal tersebut dapat terjadi karena Pada suhu yang tinggi, jumlah molekul yang energi kinetiknya bisa melampaui energi aktivasi semakin banyak, artinya semakin banyak molekul-molekul yang akan bertumbukan dengan efektif. Dengan demikian, jika suhunya tinggi laju reaksinya akan semakin cepat.

Konsentrasi merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi. semakin besar konsentrasi zat yang bereaksi maka semakin cepat reaksi tersebut berlangsung.

perhatikan gambar dibawah ini

Hal ini sesuai dengan teori tumbukan, jika konsentrasi zat yang bereaksi semakin besar maka jumlah partikel zat yang memiliki arah orientasi yang tepat pun semakin banyak pula sehingga tumbukan efektif yang dihasilkan semakin banyak dan reaksi berlangsung lebih cepat. Selain itu, jika konsentrasi zat yang bereaksi semakin besar maka distribusi partikel zat yang memiliki energi mencukupi atau melebihi energi aktivasi(energetik) pun semakin banyak pula dan tumbukan efektif yang terjadi lebih banyak sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

Faktor kedua yang mempengaruhi laju reaksi adalah luas permukaan. Sama hal nya dengan konsentrasi, bahwa semakin luas permukaan bidang sentuh maka reaksi yang berlangsung akan semakin cepat dengan kata lain semakin besar laju reaksinya. Hal ini dikarenakan saat luas permukaan bidang sentuhnya luas maka akan semakin banyak pula partikel atau molekul yang bertumbukan secara efektif. Sebaliknya, jika luas permukaannya kecil maka laju reaksinya akan semakin kecil karena partikel atau molekul yang bertumbukan secara efektif semakin sedikit.

Katalis merupakan suatu zat yang memiliki kemampuan untuk membantu jalannya suatu reaksi kimia. Jumlah katalis pada awal dan akhir reaksi akan tetap sama. Sedangkan energi aktivasi sendiri adalah energi minimum yang harus dicapai oleh suatu senyawa kimia untuk melakukan atau bereaksi secara kimia.

Suatu reaksi kimia akan berlangsung apabila terjadi tumbukan – tumbukan antar partikel dengan energi yang cukup, energi inilah yang disebut dengan energi aktivasi. Tidak semua partikel – partikel pada senyawa kimia dapat bereaksi satu sama lain, hanya partikel – partikel yang memiliki energi aktivasi yang cukup sajalah yang dapat melakukan reaksi, sebagian besar partikel – partikel tersebut tidak memiliki energi aktivasi yang cukup. Nah, untuk kondisi seperti ini diperlukan suatu zat yang memungkinkan semua partikel mencapai energi aktivasinya agar dapat bereaksi satu sama lain, agar laju reaksi menjadi lebih besar. Penambahan katalis sangat diperlukan pada kondisi yang seperti ini, penambahan katalis memberikan perubahan yang berarti pada energi aktivasi. Katalis menyediakan rute khusus untuk jalannya suatu reaksi, jalur khusus ini memiliki energi aktivasi yang rendah, sehingga dapat meningkatkan tumbukan – tumbukan antar partikel. Akibatnya laju reaksi menjadi lebih besar.

Mekanisme kerja katalis bergantung pada jenis katalisnya. Katalis dapat dikelompokkan menjadi katalis homogen, heterogen, dan enzim.

1. Katalis Homogen

Katalis homogen adalah katalis yang wujudnya sama dengan wujud zat-zat pereaksi. Dalam suatu reaksi kimia, katalis homogen berfungsi sebagai zat perantara. Contoh reaksi kimianya: Pembuatan gas SO3 (katalis NO2)

2. Katalis Heterogen

Katalis heterogen adalah katalis yang wujudnya berbeda dengan pereaksi. Reaksi zat-zat yang melibatkan katalis heterogen berlangsung pada permukaan katalis. Misalnya, reaksi hidrogenasi etena (C2H4) dengan katalis logam Nikel ( Ni). Zat pereaksi C2H4 dan H2 berwujud gas sedangkan logam Ni berwujud padat.

3. Enzim

Enzim adalah katalis yang mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam makhluk hidup sehingga enzim dikenal sebagai biokatalis.

anda dapat menonton video dibawah ini untuk lebih memperkuat pengetahuan mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi.