Rangkuman Materi Konsep Laju Reaksi: Rumus dan Contoh Soalnya

Berikut ini rangkuman materi tentang konsep laju reaksi rumus dan contoh soalnya.

Terbit 13 Sep 2021 21:43 WIB,

Diperbarui 30 Dec 2021 23:40 WIB

Waktu baca ±6 menit

Ilustrasi Reaksi Kimia. FOTO/iStockphoto

tirto.id - Laju reaksi adalah laju berkurangnya kosentrasi pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu.

Secara sederhana, laju reaksi diartikan sebagai perubahan konsentrasi pereaksi (reaktan) atau reaksi (produk) persatuan waktu.

Fenomena laju reaksi dalam kehidupan sehari-hari dapat berlangsung secara cepat, sedang, lambat bahkan sangat lambat.

Cepat lambatnya proses laju reaksi tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti dijelaskan dalam Modul Pembelajaran Kimia.

1. Konsentrasi

Jika konsentrasi pereaksi diperbesar maka laju reaksinya juga akan menjadi semakin cepat.

Hal ini terjadi sebab, zat dengan konsentrasi tinggi mengandung jumlah partikel lebih banyak dan rapat. Sehingga partikel satu dengan lainnya akan sering mengalami tumbukan yang mengakibatkan terjadinya reaksi kimia.

2. Suhu

Reaksi kimia akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang tinggi, sedangkan jika suhunya rendah maka reaksi kimia akn 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.

Contohnya, daging sapi akan lebih awet jika disimpan di dalam lemari es (freezer) daripada dibiarkan pada suhu ruang dan kopi instan akan lebih mudah larut apabila diseduh dengan air panas daripada air dingin.

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.

Dapat disimpulkan bahwa, semakin luas permukaan zat pereaksi maka frekuensi tumbukan semakin sering terjadi, sehingga laju reaksinya juga akan berlangsung lebih cepat.

Contohnya, serbuk gula akan lebih cepat larut dalam air daripada bongkahan gula.

4.Katalis

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

Contoh, dekomposisi amoniak dan alkohol menggunakan logam platinum serta konversi pati menjadi gula (glukosa) dengan asam atau enzim.

Infografik SC Konsep Laju Reaksi

Infografik SC Konsep Laju Reaksi. tirto.id/Sabit

Rumus Persamaan Laju Reaksi

Menurut Modul terbitan Kemendikbud, konsep laju reaksi kimia untuk persamaan reaksi: A → B dirumuskan menjadi:

rA= - ∆[A]/∆t atau rB= + ∆[B]/∆t

dimana:

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

Selain itu, laju reaksi dalam suatu sistem homogen pada suhu tertentu ternyata juga berbanding lurus dengan kosentrasi reaktan dan tetapan laju k, sehingga hukum laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut:

X → Produk

V = k. (X)

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

xA + yB → Produk

V = k [A]x [B]y

dimana:

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

(x + y) = Orde reaksi total

Orde Reaksi

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:

1. Jika tahap-tahap reaksi elementer diketahui, maka orde reaksi sama dengan koefisien reaksi tahap paling lambat

2. Jika tidak diketahui tahap-tahap elementernya, maka orde reaksi ditentukan melalui eksperimen. Contoh persamaan laju reaksi berdasarkan hasil eksperimen adalah:

• Reaksi kimia H2(q) + I2(q) → 2HI(q)

Hasil eksperimen orde reaksi H2 : 1, orde reaksi I2 : 1

Persamaan laju reaksi V = k [H2] [I2]

• Reaksi kimia NO2(g) + CO(g) → CO2(g) + NO(g)

Hasil eksperimen orde reaksi NO2 : 2, orde reaksiCO : 0

Persamaan laju reaksi V = k [NO2]2

Berikut ini beberapa orde reaksi yang umum terdapat pada persamaan reaksi:

a. Reaksi Orde Nol, jika laju reaksinya tidak dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi.

b. Reaksi Orde Satu, apabila besar laju reaksinya berbanding lurus dengan besarnya konsentrasi pereaksi.

c. 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.

Contoh Soal Laju Reaksi

1. Laju reaksi A + B → AB dapat dinyatakan sebagai...

a. Penambahan konsentrasi AB tiap satuan waktu

b. Penambahan konsentrasi A dan B tiap satuan waktu

c. Penambahan konsentrasi A, B dan AB tiap satuan waktu

d. Pengurangan konsentrasi AB tiap satuan waktu

e. Pengurangan konsentrasi A, B dan AB tiap satuan waktu

Jawaban:

Laju reaksi diartikan sebagai laju bertambahnya kosentrasi produk atau berkurangnya kosentrasi reaktan tiap satuan waktu.

Pada reaksi A + B → AB tersebut, dapat diketahui bahwa dengan bertambahnya waktu reaksi, jumlah partikel A dan B semakin berkurang, sedangkan jumlah partikel AB justru bertambah.

Maka jawaban yang benar adalah (a) Penambahan konsentrasi AB tiap satuan waktu.

2. Tentukan laju reaksi pereaksi dan produk jika dalam suatu percobaan gas ozon (O3) bereaksi dengan gas etena (C2H4) menurut reaksi:

C2H4 (g) + O3 (g) → C2H4O (g) + O2 (g)

Jawaban:

Laju reaksi pereaksi,

V C2H4 = - ∆[𝐶2𝐻4]/∆𝑡 atau V O3 = - ∆[𝑂3]/∆𝑡

Laju reaksi produk,

V C2H4O = + ∆[𝐶2𝐻4𝑂]/∆𝑡 atau V O2 = + ∆[𝑂2]/∆𝑡

3. Reaksi 2 NO (g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O (g)

Mempunyai data percobaan sebagai berikut :

[NO], Molar [H2], Molar Laju Reaksi, M/ detik

0,30 0,05 1,6 x 10-2