Cara menghitung laju reaksi diperoleh melalui besar perubahan konsentrasi per satuan waktu. Di mana perubahan konsentrasi sama dengan perubahan banyaknya mol zat per liter (untuk gas atau larutan) menjadi zat lain. Sehingga, rumus laju reaksi secara umum dapat dinyatakan dalam persamaan banyaknya mol zat per liter yang berubah menjadi zat lain (produk) dalam satu satuan waktu. Satuan laju reaksi dinyatakan dalam satuan konsentrasi (mol/L atau M) per satuan waktu (s).
Pengertian laju reaksi dapat dipahami sebagai berkurangnya jumlah konsentrasi pereaksi per satuan waktu. Pada reaksi kimia, berkurangnya konsentrasi peraksi berarti bertambahnya konsentrasi hasil reaksi (produk). Sehingga dapat juga dikatakan bahwa laju reaksi adalah bertambahnya jumlah konsentrasi hasil reaksi persatuan waktu.
Baca Juga: Konsep Mol pada Perhitungan Kimia
Apa rumus laju reaksi? Bagaimana cara menghitung laju reaksi? Apa saja faktor yang mempengaruhi cepat/lambat laju reaksi? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
- Rumus dam Cara Menghitung Laju Reaksi
- Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
- Contoh Soal Cara Menghitung Laju Reaksi dan Pembahasan
Rumus dam Cara Menghitung Laju Reaksi
Reaksi kimia merupakan proses perubahan suatu zat yang disebut pereaksi/reaktan menjadi zat lain yang disebut produk (hasil reaksi). Pada suatu reaksi kimia dengan persamaan reaksi A + B → AB, zat A dan B disebut pereaksi atau reaktan dan AB disebut produk/hasil reaksi.
Laju reaksi A + B → AB pada setiap saat dapat dinyatakan sebagai penambahan konsentrasi AB tiap satuan waktu. Laju reaksi A + B → AB juga berarti pengurangan konsentrasi A dan B tiap satuan waktu. Persamaan laju pengurangan konsentrasi A dan laju pengurangan konsentrasi B dapat dituliskan dalam vA = –Δ[A]/Δt dan vB = –Δ[B]/Δt. Sedangkan laju penambahan konsentrasi AB dapat ditulis dalam persamaan vAB = +Δ[AB]/Δt
Secara umum, persamaan laju reaksi kimia dapat ditulis dalam persamaan berikut.
Sebagai contoh, perhatikan cara menghitung laju reaksi pada persoalan berikut.
Soal:
Diketahui pada suatu reaksi A menjadi B yang berlangsung selama 3 detik. Konsentrasi A mula-mula 9 M menjadi 3 M. Tentukan laju reaksinya!
Penyelesaian:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi bahwa:
- Konsentrasi A mula-mula: 9 M
- Konsentrasi A akhir: 3 M
- Selang waktu: Δt = 3 detik (sekon)
Cara menghitung laju reaksi:
r = Δc/Δt
= 9–3/3
= 6/3 = 2 M/s
Jadi, besar laju reaksi A menjadi B sama dengan 2 M/s.
Baca Juga: Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Laju reaksi dapat berlangsung secara cepat dan lambat karena pengaruh beberapa faktor. Ada 4 faktor yang mempengaruhi cepat/lambat laju reaksi yaitu konsentrasi, luas permukaan, suhu/temperatur, dan katalis. Bagaimana penjelasan mengenai pengaruh keempat faktor yang mempengaruhi laju reaksi diberikan seperti di bawah.
1. Konsentrasi
Laju reaksi umumnya akan naik dengan bertambahnya konsentrasi pereaksi dan akan turun/berkurang dengan berkurangnya konsentrasi. Kondisi ini terjadi karena pada zat dengan larutan pekat memiliki kerapatan molekul yang lebih rapat. Kerapatan molekul dapat membuat interaksi antar molekul lebih sering terjadi. Sehingga, laju reaksi akan lebih cepat terjadi pada zat dengan konsentrasi lebih tinggi.
2. Luas permukaan bidang sentuh
Material zat berbentuk serbuk dapat membuat laju reaksi menjadi lebih cepat dibanding zat bentuk padatan. Kondisi ini terjadi karena zat dalam bentuk serbuk memiliki luas permukaan yang lebih besar. Luas permukaan suatu zat yang lebih besar akan memberikan kesempatan yang jauh lebih besar untuk bersentuhan dengan materi zat lainnya. Semakin banyak atom yang saling bersentuhan akan membuat laju reaksi menjadi lebih cepat.
3. Temperatur/Suhu
Sebagian besar reaksi kimia akan memiliki laju reaksi lebih cepat pada suhu tinggi. Hal ini terjadi karena molekul-molekul pada suhu tinggi akan bergerak lebih cepat. Peregerakan molekul yang lebih cepat akan membuat tumbukan antar atom semkain sering terjadi. Akibatnya akan semakin banyak molekul yang bereaksi dam laju reaksi menjadi lebih cepat.
4. Katalis
Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi tanpa ikut bereaksi. Adanya katalis dalam suatu reaksi kimia tidak memberikan tambahan energi pada molekul-molekul yang beraksi. Peran katalis adalah memberikan jalan baru untuk berlangsungnya pemutusan dan pembentukan ikatan dengan energeni aktivasi (Ea) yang rendah. Energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan agar tercapai kompleks teraktivasi.
Gambaran perbandingan reaksi dengan dan tanpa katalis diberikan seperti berikut.
Beberapa contoh katalis yang dapat digunakan antara lain
- Besi (Fe) pada pembuatan amonia dalam proses Haber
- Mangan (IV) oksida (MnO2) pada penguraian hidrogen peroksida
- Vanadium (V) oksida (V2O5) pada pengubahan SO2 menjadi SO3
Baca Juga: 5 Hukum Dasar Kimia
Contoh Soal Cara Menghitung Laju Reaksi dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan cara menghitung laju reaksi. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Cara Menghitung Laju Reaksi dan Faktor yang Mempengaruhinya
Faktor-faktor berikut yang tidak mempengaruhi laju reaksi adalah ….
A. banyak volume
B. konsentrasi
C. luas permukaan bidang sentuh
D. penambahan katalis
E. suhu
Pembahasan:
Ada 4 faktor yang mempengaruhi cepat/lambat laju reaksi yaitu konsentrasi, luas permukaan, suhu/temperatur, dan katalis. Jadi, faktor yang tidak mempengaruhi laju reaksi adalah volume.
Jawaban: A
Contoh 2 – Soal Cara Menghitung Laju Reaksi dan Faktor yang Mempengaruhinya
Tindakan berikut yang akan mengubah energi aktivasi adalah ….
A. memperbesar luas permukaan zat pereaksi
B. menambah konsentrasi zat pereaksi
C. menambah katalis
D. menurunkan suhu
E. menurunkan tekanan
Pembahasan:
Energi aktivasi atau energi pengaktifan adalah energi kinetik minimum yang harus dimiliki molekul–molekul pereaksi agar dapat menghasilkan reaksi ketika saling bertumbukan. Salah satu penyebab pada beberapa reaksi yang sukar berlangsung dikarenakan tingginya energi aktivasi. Cara mengatasi permasalaham tersebut adalah dengan menambahkan katalis.
Katalis adalah zat yang mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi. Di mana jalur reaksi yang ditempuh setelah penambahan katalis memiliki energi aktivasi yang lebih rendah dari jalur reaksi tanpa katalis. Dengan kata lain, katalis memiliki peran untuk mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu dengan cara menurunkan energi aktivasi suatu reaksi. Penambahan katalis pada suatu reaksi kimia tidak akan mempengaruhi hasil reaksi (produk).
Jadi, tindakan berikut yang akan mengubah energi aktivasi adalah menambah katalis.
Jawaban: C
Demikianlah tadi ulasan cara menghitung laju reaksi beserta faktor yang mempengaruhinya. Terima kasih sudah mengunjungi idschoo(dot)net, semoga bermanfaat!
