Faktor laju reaksi

LAPORAN KELOMPOK KIMIA

TEORI TUMBUKAN

( FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI )

 

Disusun Oleh :

1.    Al Arthur Faizal            01

2.    Arum Widyastuti           04

3.    Kamelia Indah K           15

4.    Zakharia Yulian K        32

KELAS XI IPA 4

SMA NEGERI 1 BOYOLALI

Tahun Pelajaran 2012/2013

RINGKASAN TEORI TUMBUKAN TERHADAP FAKTOR – FAKTOR LAJU REAKSI

A.    Dasar Teori Tumbukan

Pengaruh luas permukaan, konsentrasi, suhu/temperature, dan katalis terhadap laju reaksi dapat dijelaskan dengan postulat  dasar teori tumbukan. Menurut teori ini reaksi berlangsung karena adanya tumbukan antar partikel. Namun, tidak setiap tumbukan menghasilkan reaksi. Tumbukan yang menghasilkan reaksi adalah tumbukan yang memiliki energi minimum tertentu. Energi minimum ini disebut energi aktivasi.

Tidak setiap tumbukan antar reaktan menghasilkan reaksi. Misalnya, kertas dan kayu tidak terbakar ketika bersentuhan dengan oksigen pada temperature kamar. Namun, setelah dibakar dengan korek api, kertas dan kayu akan kebakar. Pembakaran itu akan menghasilkan energi yang jauh lebih besar daripada energi yang diberikan oleh korek api. Dengan demikian, kertas dan kayu dapat bereaksi dengan oksigen di udara jika mendapat energi tambahan dari luar. Besarnya energi tambahan harus sama atau lebih besar daripada energi aktivasi yang merupakan energi minimum yang di perlukan untuk memulai suatu reaksi kimia. Energi aktivasi diibaratkan seperti penghalang yang menghalangi suatu molekul dengan energi rendah untuk bereaksi.  

B.     Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi.

1.      Luas permukaan

Salah satu syarat aga reaksi dapat berlangsung adalah zat- zat pereaksi harus bercampur atau bertumbukan. Luas permukaan berbanding lurus dengan frekuensi tumbukan. Semakin besar luas permukaan maka semakin besar laju reaksinya.

Suatu reaksi mungkin banyak melibatkan pereaksi dalam bentuk padatan., bila kita mempunyai kubus dengan ukuran panjang, lebar dan tinggi masing-masing 1cm. Luas permukaan kubus bagian depan 1 cm x 1 cm = 1 cm2. Luas permukaan bagian belakang, kiri, kanan, atas dan bawah, masing-masing juga 1cm² . Jadi luas permukaan seluruhnya 6 cm².

Kemudian kubus tersebut kita pecah jadi dua, maka luas permukaan salah satu kubus hasil pecahan tadi adalah 2(1 cm x 1 cm) + 4 (0,5 cm x 1 cm) = 4 cm². Berarti luas dua kubus hasil pecahan adalah 8 cm². Apa yang dapat Anda simpulkan mengenai hal ini? Jadi makin kecil pecahan tersebut, luas permukaannya makin besar.

Bila kubus 1 cm³ dipecah menjadi dua, maka luas permukaan sentuh meningkat dua

kalinya, dan permukaan sentuh tadi bereaksi dengan cairan atau gas. Hal ini merupakan contoh bagaimana penurunan ukuran partikel dapat memperluas permukaan sentuh zat.

Bagaimana pengaruh ukuran kepingan zat padat terhadap laju reaksi? Misalkan, kita mengamati reaksi antara batu gamping dengan larutan asam klorida (HCl). Percobaan dilakukan sebanyak dua kali, masing-masing dengan ukuran keping batu gamping yang berbeda, sedangkan faktor-faktor lainnya seperti massa batu gamping, volume larutan HCl, konsentrasi larutan HCl dan suhu dibuat sama. Dengan demikian, perubahan laju reaksi semata-mata sebagai akibat perbedaan ukuran kepingan batu gamping (kepingan halus dan kepingan kasar). Dalam hal ini, ukuran keping batu gamping kita sebut variabel manipulasi, perubahan laju reaksi (waktu reaksi) disebut variable respon, dan semua faktor lain yang dibuat tetap (sama) disebut variable kontrol.

Mengapa kepingan yang lebih halus bereaksi lebih cepat? Pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran yang selanjutnya kita sebut bidang sentuh. Oleh karena itu, makin luas bidang sentuh makin cepat bereaksi. Jadi makin halus ukuran kepingan zat padat makin luas permukaannya.

Pengaruh luas permukaan banyak diterapkan dalam industri, yaitu dengan menghaluskan terlebih dahulu bahan yang berupa padatan sebelum direaksikan. Ketika kita makan, sangat dianjurkan untuk mengunyah makanan hingga lembut, agar proses reaksi di dalam lambung berlangsung lebih cepat dan penyerapan sari makanan lebih sempurna.

Apa hubungannya dengan tumbukan? Makin luas permukaan gamping, makin luas bidang sentuh dengan asam klorida makin besar, sehingga jumlah tumbukannya juga makin besar. Artinya makin kecil ukuran, makin luas permukaannya, makin banyak tumbukan, makin cepat terjadinya reaksi.

2.      Konsentrasi

Konsentrasi berkaitan dengan jumlah partikel yang bereaksi. Makin besar konsentrasi, maka makin banyak partikel sehingga semakin banyak tumbukan yang terjadi. Dengan demikian semakin banyak partikel yang bertumbukan, maka lajureaksi pun semakin besar.

Pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi dapat dijelaskan sebagai berikut: supaya suatu reaksi dapat berlangsung , partikel – partikel tersebut pertama – tama haruslah bertubrukan. Hal ini berlaku ketika dua partikel itu larutan atau salah satu larutan satunya lagi benda padat. Jika konsentrasi tinggi maka kemungkinan untuk bertubrukan pun besar. Jika reaksi hanya melibatkan satu partikel tersebut keberbagai arah, maka tubrukan – tubrukan tidak saling berhubungan.

3.      Temperature

Setiap partikel selalu bergerak. Dengan menaikkan temperature, energi gerak atau energi kinetik partikel bertambah, sehingga tumbukan lebih sering terjadi. Dengan frekuensi tumbukan yang semakin besar, maka kemungkinan terjadinya tumbukan efektif yang mampu menghasilkan reaksi juga semakin besar.

Suhu atau temperature ternyata juga memperbesar energi potensial suatu zat. Zat-zat yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan tumbukan efektif. Hal ini terjadi karena zat- zat tersebut tidak mampu melampaui energi aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan memperbesar energi potensial, sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan reaksi.

Besarnya temperatur menyebabkan lajureaksi semakin besar. Temperatur juga akan mempengaruhi harga konstanta suatu laju reaksi. Kecepatan lajureaksi sebagai pengaruh suhu, dapat dilihat pada proses pembuatan kopi. Gila akan lebih cepat larut apabila air pada gelas lebih panas. Sebaliknya gulaakan lebih lambat larut apa bila air pada gelas itu masih dingin.

            Pada umumnya reaksi akan lambat cepat apabila suhu dinaikkan. Dengan menaikan suhu maka energi kinetik molekul – molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga semakin banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari E_a. hubungan antara nilai tetapan laju reaksi ( k ) terhadap suhu dinyatakan oleh persamaan ARRHENIUS :

k = A . e ^–E/RT

4.      Katalis

Katalis adalah suatu zat yang berfungsi mempercepat terjadinya reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat diperoleh kembali. Fungsi katalis adalah menurunkan energi aktivasi, sehingga jika ke dalam suatu reaksi di tambahkan katalis, maka reaksi akan lebih mudah terjadi. Hal ini disebabkan karena zat-zat yang bereaksi akan lebih mudah melampaui energi aktivasi.

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat atau memperlambat laju reaksi. Zat yang mempercepat laju reaksi disebut katalisator. Dan zat yang memperlambat suatu reaksi disebut inibitor. Ada dua jenis katalis yaitu :

·         Katalis homogen : yaitu katalis yang wujudnya sama dengan wujud pereaksi.

·         Katalis heterogen : yaitu katalis yang wujudnya berbeda dengan wujud partikel

laju reaksi bergantung pada energi rintangan reaksi atau energi aktivitasi katalis juga didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat mengurangi energi aktivitasi suatu reaksi.

Contoh katalis yang digunakan :

Reaksi	Katalis
Dikomposisi hidrogen peroxida	Mangan ( IV ) Oksida ( MnO2)
Nitrasi benzen	Asam sulfat pekat
Produksi amonia dengan proses haber	Besi
Konversi dari SO2 ke SO3 melalui proses untuk memproduksi asam sulfat	Vonadium ( V ) oxida ( V2O5 )

SOAL-SOAL

1.      Katalis adalah suau zat yang bersifat dapat mempercepat laju reaksi karena . . . .

a.      Katalis selalu memulai reaksi

b.      Katalis berfungsi menambah energi aktivasi

c.      Katalis aktif ikut bereaksi

d.      Katalis berfungsi menurunkan energi aktivasi

e.      Katalis berfungsi memperbanyak jalan reaksi

2.      Katalis yang tidak dapat bercampur secara homogen dengan zat pereaksinya karena mempunyai wujud yang sama disebut . . . .

a.      Katalis homogen

b.      Katalis heterogen

c.      Biokatalis

d.      Autokatalis

e.      Aktivasi katalis

3.      Energi minimum yang diperlukan oleh sebuah reaksi agar dapat berlangsung disebut . . . .

a.      Potensial

b.      Gerak

c.      Kinetik

d.      Reaksi

e.      Aktivasi

4.      Reaksi antara gas H₂ dan O₂ pada suhu 25⁰C berlangsung sangat lambat, tetapi ketika ditambah serbuk P_t, reaksi menjadi lebih cepat. Hal ini menunjukkan bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh . . . .

a.      Temperature                                d.  konsentrasi

b.      Katalis                                          e.  Luas permukaan

c.      Sifat – sifat

5.      Kenaikan temperatur dapat mempercepat laju reaksi. Hal ini disebabkan kenaikan temperatur ...

a. Memperbesar tekanan

b. Memperbesar luas permukaan

c. Memperbesar konsentrasi zat

d. Memperbesar energi kinetik zat yang bereaksi

e. Menaikkan energi aktivasi zat yang bereaksi

Kunci :

1.      D

2.      B

3.      E

4.      B

5.      D