Mengenal Faktor dan Pengaruh Laju Reaksi dalam Mata Pelajaran Kimia

Dalam pelajaran kimia kelas XI SMA atau Madrasah Aliyah, terdapat satu pembahasan yaitu laju reaksi. Dalam penjelasan sederhana, laju reaksi bermakna perubahan konsentrasi reaktan atu produk per satuan waktu. Untuk mengukur besaran laju dapat dilihat dari ukuran cepat atau lambat yang berpatokan pada suatu rekasi kimia. Laju reaksi mempunya satuan khusus yang bernama M/s (Molar per detik).

Proses karatnya besi menjadi bagian salah satu contoh atas reaksi kimia lambat yang dapat berlangsung selama beberapa tahun. Adapun laju reaksi menyatakan molaritas zat teralrut dalam reaksi yang dihasilkan tiap reaksi. Pada sebagian besar reaksi, laju reaksi dapat menimbulkan semakin berkurang seiring dengan berlangsungnya reaksi.

Peta Konsep Laju Reaksi

Dilansir dari Materi Kimia Kelas XI yang diterbitkan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, ada peta konsep dalam proses pembelajaran laju reaksi. Dari laju reaksi bercabang dengan konsentrasi, luas permukaan, suhu, sifat zat dan katalis. Dalam kelanjutannya, luas permukaan memiliki anak cabang yaitu tetapan laju reaksi hingga orde reaksi.

Orde reaksi memiliki empat anak cabang, yaitu reaksi orde nol, reaksi orde satu, reaksi orde tiga, reaksi orde pecahan.

Selain orde reaksi, ada juga katalis yang memiliki anak cabang dalam peta konsep. Pertama, menurunkan energi aktivitas. Kedua, homogen. Ketiga, heterogen. Keempat, biokatalis.

 Faktor- faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Peta konsep di atas menjadi awal dalam penjelasan mengenai faktor yang mempengaruhi laju rekasi:

1. Orde reaksi adalah tingkat reaksi terhadap suatu komponen merupakan pangkat dari konsentrasi komponen tersebut dalam hukum laju. Konsentrasi merupakan salah satu faktor yang dapat mempercepat laju reaksi.
2. Luas permukaan sentuh memiliki fungsi dan peranan yang sangat penting, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu pula, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, oleh karenanya 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; di sisi lain semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.
3. Suhu yang turut berperan serta dalam mempengaruhi laju reaksi. Hal itu disebabkan bilamana suhu pada suatu reaksi yang berlangsung 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. Suhu merupakan properti fisik dari materi yang kuantitatif mengungkapkan gagasan umum dari panas dan dingin.
4. Katalis yang merupakan zat dengan fungsi mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Sebuah katalis berperan dalam reaksi tetapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.

Katalis memiliki peluang untuk 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.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan antara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Pada umumnya, katalis homogen bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A=C>AC...(1)
B+AC>AB+C

Dari rumusan tersebut dapat disimpulkan menjadi sebuah pola tersendiri, yaitu:

A+B+C>AB+C

Hal itu disebabkan oleh katalis (C) yang termakan reaksi 1, kemudian selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, oleh karenanya menghasilkan rumus seperti di atas.

Keempat, adalah molaritas. Pada pola ini ada banyak mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Adapun korelasinya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas yang tinggi.

Kelima adalah konsentrasi. Persamaan laju reaksi selalu didefinsikan dengan bentuk konsentrasi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi, maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia, dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat. Jadi semakin tinggi konsentrasi, semakin cepat pula laju reaksinya.

Hukum Laju Reaksi

Dalam proses perjalanan laju reaksi, sebagaimana umumnya bahwa penyebutan satuan dinyatakan dengan mol/liter (baca: mol per liter) atau yang disebut juga dengan molaritas. Molaritas itu sendiri ialah ukuran yang menyatakan banyak mol zat terlarut dalam satu liter larutannya.

Berikut rumus dari hukum laju reaksi:

r=k(X)a(Y)b(Z)c

k= tetapan laju
(X), (Y), (Z)= konsentrasi pereaksi
a, b, c= orde reaksi