Pengertian Laju Reaksi, Rumus, dan Faktor yang Memengaruhinya

tirto.id - Laju reaksi adalah konsep dalam mata pelajaran Kimia yang mudah ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Materi laju reaksi disampaikan kepada siswa yang duduk di jenjang SMA. Apa pengertian dan faktor yang memengaruhi laju reaksi?

Reaksi kimia adalah peristiwa terjadi perubahan suatu zat yang mengakibatkan perubahan pada sifat-sifat kimianya, lalu menghasilkan zat baru. Struktur molekul pada zat lama sudah tidak sama lagi dengan zat baru. Saat reaksi kimia berlangsung, atom zat akan tersusun ulang sehingga terjadi perubahan sifat kimia dan komposisi di dalamnya.

Sebuah reaksi kimia memiliki kecepatan pemrosesan yang dikenal dengan istilah laju reaksi. Laju reaksi ini dapat dihitung menggunakan rumus tertentu.

Laju Reaksi Apa Artinya?

Laju reaksi dalam pemahaman sederhana yaitu kecepatan terjadinya suatu proses reaksi kimia. Definisi laju reaksi perubahan konsentrasi reaktan untuk setiap satuan waktu. Saat ditemukan besaran nilai laju reaksi, maka dapat disimpulkan tentang cepat-lambatnya reaksi kimia yang sedang berlangsung.

Reaksi kimia bisa berjalan sangat cepat, tetapi di sisi lain juga bisa cukup lambat. Kendati demikian, reaksi kimia jauh lebih sering selesai cepat. Laju reaksi dapat menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang sedang berlangsung, untuk setiap detik reaksi.

Laju reaksi tidak lepas dari keberadaan teori tumbukan. Teori tumbukan menjelaskan reaksi kimia bisa terwujud akibat partikel-partikel reaktan yang sesuai, mengalami tumbukan. Hal tersebut, meski terjadi pada persentase tertentu, dapat memicu perubahan kimia cukup signifikan.

Apa Rumus dari Laju Reaksi?

Rumus laju reaksi melibatkan komponen reaktan, produk/zat baru, dan waktu. Persamaan laju reaksi A → B dirumuskan menjadi:

rA= - ∆[A]/∆t atau rB= + ∆[B]/∆t

Keterangan:

rA = laju reaksi berkurangnya zat A atau reaktan (mol/L/s)

rB = laju reaksi bertambahnya zat B atau produk (mol/L/s)

∆t = perubahan waktu

Cara Mengukur Laju Reaksi

Pengukuran laju dapat diterapkan pada sistem homogen dengan satu pereaksi dan melalui beberapa pereaksi. Cara mengukurnya menggunakan persamaan dan rumus berikut:

1. Laju reaksi sistem homogen

Laju reaksi dalam suatu sistem homogen pada suhu tertentu akan berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan dan tetapan laju k. Dengan demikian, hukum laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut:

X → Produk

V = k.(X)

2. Laju reaksi beberapa pereaksi

Reaksi yang menggunakan lebih dari satu pereaksi, maka hukum lajunya dituliskan:

xA + yB → Produk

V = k [A]^x [B]^y

Keterangan:

V = Hukum laju, yakni fungsi semua pereaksi yang menentukan laju reaksi

k = Tetapan reaksi yang dipengaruhi suhu dan katalis

[A] = konsentrasi zat A

[B] = konsentrasi zat B

x = orde reaksi zat A

y = orde reaksi zat B

Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. Orde reaksi tidak dapat ditentukan hanya dari persamaan reaksi, tetapi dapat juga ditentukan menggunakan beberapa cara, seperti:

• Jika tahap-tahap reaksi elementer diketahui, maka orde reaksi sama dengan koefisien reaksi tahap paling lambat
• Jika tidak diketahui tahap-tahap elementernya, maka orde reaksi ditentukan melalui eksperimen.

Beberapa orde reaksi yang umum terdapat pada persamaan reaksi yaitu:

• Reaksi orde nol, jika laju reaksinya tidak dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi.
• Reaksi orde satu, apabila besar laju reaksinya berbanding lurus dengan besarnya konsentrasi pereaksi.
• Reaksi orde dua, jika konsentrasi pereaksi dinaikkan 2 kali semula, maka laju reaksinya akan meningkat sebesar (2)² atau 4 kali semula. Dan apabila dinaikkan 3 kali semula, maka laju reaksinya menjadi (3)² atau 9 kali semula.

Apa Saja Faktor yang Memengaruhi Laju Reaksi?

Cepat lambatnya proses laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor yang memengaruhi laju reaksi terdiri dari:

1. Konsentrasi

Jika konsentrasi pereaksi diperbesar maka laju reaksinya juga akan menjadi semakin cepat. Hal ini terjadi karena zat dengan konsentrasi tinggi mengandung jumlah partikel lebih banyak dan rapat.

Partikel satu dengan lainnya akan sering mengalami tumbukan yang mengakibatkan terjadinya reaksi kimia. Meski demikian, faktor-faktor berikut yang tidak dapat mempercepat laju reaksi adalah jumlah zat pereaksi.

2. Suhu

Reaksi kimia akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang tinggi, sedangkan jika suhunya rendah maka reaksi kimia akan lebih lambat. Sebab, ketika suhu meningkat maka energi kinetik partikel juga semakin besar, hal ini menyebabkan gerak partikel bertambah besar. Sehingga memungkinkan terjadinya tumbukan efektif antarpartikel.

3. Luas permukaan

Apabila ada reaksi yang berlangsung lebih dari satu fasa, maka tumbukan antarpartikelnya terjadi di permukaan zat. Jika permukaan zat diperbanyak dengan cara memperkecil ukuran partikel, maka laju reaksi yang dihasilkan jauh lebih cepat. Dari sini dapat disimpulkan bahwa semakin luas permukaan zat pereaksi maka frekuensi tumbukan semakin sering terjadi. Dampaknya laju reaksinya juga akan berlangsung lebih cepat.

4.Katalis

Katalis atau katalisator adalah zat yang ditambahkan untuk mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi tanpa mengalami perubahan hingga akhir proses.

Contoh Laju Reaksi

Laju reaksi memiliki berbagai contoh di dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya sebagai berikut:

• Butiran gula akan lebih cepat larut dalam air daripada bongkahan gula.
• Gula akan lebih cepat larut dalam air panas ketimbang air dingin.
• Konversi pati menjadi glukosa lebih cepat dengan bantuan katalis asam atau enzim.
• Reaksi dekomposisi amoniak dan alkohol berjalan cepat menggunakan logam platinum.
• Daging sapi akan lebih awet jika disimpan di dalam lemari es (freezer) daripada dibiarkan pada suhu ruang.
• Bubuk kopi lebih mudah larut apabila diseduh dengan air panas daripada air dingin.

Mengapa Ada Reaksi yang Berjalan Cepat dan Ada Reaksi yang Lambat?

Laju reaksi berjalan cepat atau lambat tergantung dari berbagai faktor yang memengaruhinya. Hal ini kembali mengacu pada faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Contohnya saat membandingkan konsentrasi larutan yang pekat dengan encer, hasil laju reaksinya berbeda. Larutan yang pekat konsentrasinya akan memiliki banyak molekul pada setiap satuannya. Efeknya tumbukan antarmolekul lebih sering terjadi yang menyebabkan laju reaksinya lebih cepat ketimbang larutan encer.

Begitu pula laju reaksi yang terjadi pada suhu tinggi, juga lebih cepat. Alasannya lebih banyak reaksi kimia yang akan berlangsung sangat cepat di suhu tinggi daripada suhu rendah. Laju reaksi dengan suhu tinggi dimanfaatkan dalam pembuatan minuman panas, sebaliknya laju reaksi lambat digunakan saat mengawetkan makanan di suhu dingin.