Laju Reaksi: Pengertian, Rumus, Contoh, Soal

Banyak reaksi yang terjadi di sekitar kita dengan kecepatan (laju reaksi) yang berbeda-beda.

Laju reaksi yang dimaksud di sini adalah laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu.

Dalam laju reaksi digunakan jenis konsentrasi molaritas (M), dimana :

Selain itu, molaritas (M)  juga dapat diketahui dengan data persen larutan (P), massa jenis larutan (ρ), dan massa moekul relatif (Mr).

Persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.

Untuk memahami lebih lanjut, mari kita pelajari bersama bab mengenai laju reaksi.

Persamaan Laju Reaksi

Dalam persamaan reaksi :

pA + qB → rC + sD

maka laju reaksi (v) dapat dituliskan sebagai berikut.

Rumus Laju Reaksi

atau  

v = k . [A]^m . [B]ⁿ

dimana :

• v = laju reaksi
• k = tetapan reaksi
• m = orde reaksi zat A
• n = orde reaksi zat B
• (-) = berkurangnya reaktan
• (+) = bertambahnya produk

Baca juga Stoikiometri.

Orde Reaksi

Besarnya orde reaksi tergantung dari besarnya laju reaksi apabila diberi perlakuan terhadap konsentrasi reaktannya.

1. Reaksi orde nol

Pada reaksi kimia dengan orde nol, laju reaksi akan tetap walaupun telah dilakukan perlakuan terhadap konsentrasi reaktannya.

2. Reaksi orde satu

Pada reaksi kimia dengan orde satu, besarnya laju reaksi berbanding lurus dengan besarnya konsentrasi reaktan. Misalnya, jika konsentrasi reaktan ditingkatkan 3 kali semula, maka laju reaksi juga akan meningkat 3 kali dari semula.

3. Reaksi order dua

Pada reaksi kimia dengan orde dua, besarnya laju reaksi adalah pangkat dua dari peningkatan konsentrasi reaktannya. Misalnya, jika konsentrasi reaktan ditingkatkan 2 kali semula, maka laju reaksi akan meningkat 2² atau 4 kali dari semula.

4. Reaksi orde negatif

Pada reaksi kimia dengan orde negatif, laju reaksi bebanding terbalik dengan konsentrasi reaktannya.

Tidak semua reaksi kimia dapat ditentukan orde reaksinya hanya dari persamaan kimia, melainkan juga harus dari data eksperimen atau percobaan. Namun, terkadang hasil perhitungan orde reaksi sama dengan koefisien reaksi.

Baca juga Reaksi Kimia.

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Laju Reaksi

Laju reaksi dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain konsentrasi, luas permukaan, temperatur, dan katalis.

1. Konsentrasi

Secara umum, laju reaksi dapat berlangsung lebih cepat jika konsentrasi reaktan diperbesar.

Hal tersebut dikarenakan jumlah partikel yang lebih banyak sehingga partikel tersusun lebih rapat yang menyebabkan tumbukan-tumbukan antarpartikel yang lebih banyak.

2. Luas Permukaan

Reaksi dapat terjadi apabila zat reaktan saling bersentuhan atau bercampur. Jika luas permukaan reaktan besar, bidang sentuhnya juga akan semakin besar, sehingga reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Misalnya, jika zat reaktan berupa serbuk, maka reaksi akan lebih cepat terjadi dibandingkan dengan zat reaktan yang berupa kepingan.

3. Temperatur

Laju reaksi akan lebih cepat jika temperaturnya meningkat. Hal tersebut dikarenakan semakin tinggi temperatur, maka energi kinetik partikel yang bertumbukan meningkat sehingga tumbukan makin sering terjadi.

Apabila v₀ adalah laju reaksi awal, v_a adalah laju reaksi akhir, t₁ adalah lama reaksi pada suhu T₁⁰C, t₂ adalah lama reaksi pada suhu T₂⁰C, dan ∆T adalah besar perubahan suhu sehingga laju reaksi menjadi ‘a’ kali laju semula, maka dapat dirumuskan :

4. Katalis

Jika dalam reaksi ditambahkan suatu katalis, energi aktivasi akan menurun sehingga reaksi akan lebih cepat terjadi karena zat-zat yang bereaksi lebih mudah melampaui energi aktivasi.

Umumnya, katalis ikut bereaksi namun pada akhir reaksi akan terbentuk kembali.

Baca juga Perkembangan Teori Atom.

Contoh Soal Laju Reaksi

1. Laju reaksi 2X + 3Y₂ → 2XY₃ dapat dinyatakan sebagai …

2. Umumnya laju reaksi akan meningkat 2 kali semula apabila temperatur naik 10⁰C. Jika pada suhu 30⁰C laju reaksi sebesar 6 x 10^-3 M/det, maka tentukan laju reaksi pada suhu 90⁰C.

Jawaban

a = 2

∆T = 10

T₁ = 30

T₂ = 90

v₀ = 6 x 10^-3 M/det

v_a = … ?

Jadi, laju reaksi pada suhu 90⁰C adalah 0,384 M/det.

3. Pada reaksi 2A + B → C, diperoleh data sebagai berikut.

Tentukan :

• a. Orde reaksi
• b. Harga tetapan reaksi (k)
• c. Persamaan laju reaksi

Jawaban

a. v = k . [A]^m . [B]ⁿ

 Mencari orde A (m) dengan membandingkan konsentrasi B yang sama, yaitu data 2  dan 3

¼ = 1 . [½]^m . 1, karena k₁ = k₂ = k₃

¼ = [½]^m

m = 2

Orde A (m) = 2

Mencari orde B (n) dengan membandingkan konsentrasi A yang sama, yaitu data 1 dan 2

½ = 1 . 1 . [½]ⁿ, karena k₁ = k₂ = k₃

½ = [½]ⁿ

n = 1

Orde B (n) = 1

Orde reaksi total = m + n = 2 + 1 = 3

Jadi, orde reaksi adalah 3.

b. Karena k₁ = k₂ = k₃, maka bebas ingin menggunakan data 1, 2, ataupun 3. Dalam perhitungan ini, digunakan data 1, dimana v₁ = 0,04 M/det; [A] M = 0,2 M; orde A (m) = 2; [B] M = 0,2 M; dan orde B (n) = 1.

v₁ = k₁ . [A₁]^m . [B₁]ⁿ

0,04 M/det = k₁ . (0,2 M)² . (0,2 M)¹

k₁ = 5 M^-2 det^-1

Jadi, harga tetapan reaksi (k) adalah 5 M^-2 det^-1.

c. Persamaan laju reaksi = v = 5 . [A]² . [B]¹

Demikian pembahasan mengenai laju reaksi. Semoga dapat bermanfaat. Baca juga Tata Nama Senyawa.