LAJU REAKSI

 

PENGERTIAN LAJU REAKSI DAN ORDE REAKSI

Kalian tentu pernah bermain petasan  kan? Apa yang terjadi ketika sumbu petasan disulut api? Tentu akan meledak bukan? Kenapa petasan dapat meledak? Ledakan petasan itu disebabkan karena adanya reaksi yang sangat cepat dan eksotermik.

Lalu, apakah di alam ini hanya akan terjadi reaksi yang cepat saja? Tentu saja tidak, di alam juga terdapat reaksi yang lambat, seperti pada proses pembusukan makanan. Apakah kalian pernah melihatnya? Kalian tentu tahu bagaimana bentuk nasi yang belum busuk. Namun, tahukah kalian bagaimana proses yang terjadi ketika nasi  itu dibiarkan dan akhirnya menjadi busuk? Reaksi yang terjadi ini umumnya membutuhkan waktu yang lama.  Karena akan terjadi penguraian zat-zat kimia dalam nasi. Zat kimia yang terdapat pada nasi diuraikan oleh zat-zat yang dimiliki oleh jamur penyebab pembusukan pada roti.

Dari kedua fenomena tersebut, kalian telah mengetahui bahwa reaksi ada yang berlangsng lambat dan ada yang berlangsung cepat. Tahukah kalian berapa kecepatan reaksi tersebut? Kalian dapat mengetahuinya dengan mengukur waktu yang dibutuhkan oleh kedua fenomena tersebut ketika bereaksi. Kemudian kalian akan dapat menentukan kecepatan dari reaksi tersebut. Bagaimana caranya menentukannya? Di dalam kimia, kalian dapat mengetahuinya menentukan laju reaksi. Apa itu laju reaksi? Dan bagaimana laju reaksi dapat menjelaskan kecepatan reaksi dari kedua fenomena tersebut? Untuk mengetahuinya, mari kita bahas tentang laju reaksi pada pembahasan berikut ini.  

A.           Pengertian Laju Reaksi

Pada fenomena pembakaran kembang api dan pembusukan nasi, kalian telah mengetahui bahwa reaksi dapat berlangsung dengan cepat atau lambat.  Kedua reaksi tersebut memiliki perbedaan kecepatan reaksi. Untuk menyatakan seberapa cepat reaksi itu berlangung, dalam ilmu Kimia digunakan istilah laju reaksi. Berdasarkan Teori Tumbukan  laju reaksi sebanding dengan jumlah tumbukan efektif perdetik antara partikel-partikel yang bereaksi. Apa itu laju reaksi? Laju reaksi didefinisikan sebagai perubahan kosentrasi pereaksi atau hasil reaksi per satuan waktu. Perhatikan persamaan reaksi berikut ini.

Reaktan   →    Produk

Apa yang dapat kalian definisikan dari persamaan tersebut? Persamaan reaksi tersebut menggambarkan suatu reaksi dimana reaktan akan menghasilkan sejumlah produk tertentu. Proses pembentukan produk ini dapat digambarkan seperti pada grafik berikut ini:

Berdasarkan grafik tersebut dapat diketaui bahwa jumlah produk dalam reaksi akan semakin bertambah, sementara jumlah reaktan akan semakin berkurang karena digunakan untuk menghasilkan produk dalam waktu tertentu. (lajunya mula-mula cepat, lambat dan akhirnya ttap, pada saat setimbang)Waktu yang dibutuhkan adalah waktu reaktan bereaksi hingga habis dan menghasilkan sejumlah produk yang maksimal. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa laju reaksi adalah laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk per satuan waktu. Satuan jumlah zat pereaksi dan produk bermacam-macam, misalnya gram, mol, atau kosentrasi. Sedangkan satuan waktu yang digunakan adalah detik, menit, jam, hari, ataupun tahun. Dalam suatu reaksi kimia banyak digunakan zat kimia berupa larutan atau berupa gas dalam keadaan tertutup, sehingga dalam laju reaksi digunakan satuan molaritas (M).

Secara umum, laju reaksi dapat dinyatakan dengan:

Pada persamaan tersebut, tf merupakan waktu awal reaksi dan ti merupakan waktu reaksi berakhir. Konsentrasi dapat dituliskan dengan […], sehingga persamaan 1.2  dapat di tuliskan dengan:

Laju rekasi umunya dinyatakan dalam satuan mol/liter detik atau M/s

Dari persamaan tersebut, laju reaksi untuk pereaksi maupun produk dapat diturunkan. Rumus laju reaksi pereaksi dan produk, dapat dituliskan sebagai berikut:

Berdasarkan rumusannya dapat diketahui bahwa laju pereaksi bertanda negatif dan laju produk bertanda positif. Hal ini disebabkan pada pereaksi, kosentrasi awal jauh lebih besar daripada kosentrasi akhirnya, sehingga perubahan kosentrasi pereaksi, didapatkan dengan hasil yang negatif (berkurang pereaksinya). Sementara pada produk, kosentrasi awal masih dapat dikatakan belum ada, karena belum terbentuk produknya. Namun, setelah reaksi, kosentrasi produknya akan semakin besar, sehingga perubahan kosentrasi produk, didapatkan dengan hasil yang positif (bertambah produknya). Sehingga rumusan laju produk dituliskan dengan positif (+) dan laju pereaksinya adalah (-).

A.           Orde Reaksi dan Persamaan Laju Reaksi

Laju reaksi akan dipengaruhi oleh setiap perubahan konsentrasi zat-zat yang bereksi. Sehingga pengaruh tersebut secara matematis ditunjukkan dalam suatu persamaan laju reaksi .Untuk persamaan reaksi:

            mA + nB  → pC + qD

Maka persamaan lajunya adalah:

 r = k [A]^x[B]^y

Keterangan: 

r = laju reaksi (m/s)

k = konstanta laju

[A] = konsentrasi zat A

[B] = konsentrasi zat B

x = orde reaksi terhadap A

y = orde reaksi terhadap B

x + y = orde total reaksi

Orde reaksi menyatakan kelipatan pertambahan laju reaksi. Orde reaksi sering disebut tingkat reaksi. Sehingga untuk reaksi di atas merupakan reaksi tingkat (m + n), yakni tingkat m terhadap zat P dan tingkat n terhadap zat Q

         Orde reaksi hanya dapat ditentukan berdasarkan hasil percobaan.

Contoh :

Untuk reaksi  :  P  +  Q                  R   +  S        diperoleh data sebagai berikut , 

Tentukanlah :

         1. Orde reaksi terhadap P (m)              4. Harga konstanta reaksi

         2. Orde reaksi terhadap Q (n)               5. Laju reaksi jika : = [P] 0,6 M dan  =[Q]  0,4 M

         3. Persamaan laju reaksi.

Jawaban :

         Rumus umum laju reaksinya : V = k[P]^m[Q]ⁿ