Laju atau kecepatan didefinisikan sebagai jumlah suatu perubahan tiap satuan waktu. Satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari atau tahun. Sebagai contoh, seseorang lari dengan kecepatan 10 km/jam. Artinya orang tersebut telah berpindah tempat sejauh 10 km dalam waktu satu jam.
Bagaimanakah cara menyatakan laju dari suatu reaksi? Dalam reaksi kimia, perubahan yang dimaksud adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat pereaksi akan makin sedikit, sedangkan produk makin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju bertambahnya produk. Satuan konsentrasi yang digunakan adalah molaritas (M) atau mol per liter (mol. L-1). Satuan waktu yang digunakan biasanya detik (dt). Sehingga laju reaksi mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. dt-1 atau M.dt-1).
Pendefinisian laju reaksi lebih lanjut dapat kita perhatikan pada persamaan stoikiometri berikut. a A + b B c C + d D
Bila laju reaksi diungkapkan sebagai berkurangnya pereaksi A atau B dan bertambahnya produk C atau D tiap satuan waktu,
Dengan tanda minus (-) menunjukkan konsentrasi pereaksi makin berkurang, tanda positip (+) menunjukkan konsentrasi produk makin bertambah dan ? menunjukkan perubahan konsentrasi pereaksi atau produk. Sebagai contoh, untuk reaksi:
2H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l)
Laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi H2 dan O2 atau laju bertambahnya H2O, dan ditulis:
Sesuai dengan persamaan reaksi diatas, setiap 2 mol H2 yang bereaksi (habis), maka bereaksi pula 1 mol O2. Artinya laju berkurangnya H2 adalah dua kali laju berkurangnya O2 Oleh karena itu, laju reaksi dinyatakan sebagai berikut.
Dengan demikian dari persamaan diatas diperoleh
Dengan cara yang sama, persamaan umum (1) dapat berlaku
Dimensi (satuan) bagi laju reaksi adalah konsentrasi/waktu, sehingga umumnya berlaku satuan laju reaksi = mol/liter. Menit atau satuan lain. Untuk fasa gas, satuan konsentrasi akan lebih tepat bila menggunakan tekanan.
Perhatikan Gambar 3, reaksi antara bromin dengan asam formiat yang ditunjukkan dengan persamaan reaksi berikut.
Br2 (aq) + HCOOH (aq) ——- 2H+ (aq) + 2 Br – (aq) + CO2 (g)
Awal reaksi bromin berwarna coklat kemerahan, lama kelamaan menjadi tidak berwarna.
Berkurangnya konsentrasi bromin dalam satu satuan waktu yang ditandai dengan hilangnya warna dari coklat kemerahan menjadi tidak berwarna (dari kiri ke kanan).
Persamaan Laju Reaksi
Tujuan dari mempelajari laju reaksi adalah untuk dapat memprediksi laju suatu reaksi. Hal tersebut dapat dilakukan dengan hitungan matematis melalui hukum laju. Sebagai contoh, pada reaksi:
a A + b B c C + d D
Dimana A dan B adalah pereaksi, C dan D adalah produk dan a,b,c,d adalah koefisien penyetaraan reaksi, maka hukum lajunya dapat dituliskan sebagai berikut:
Laju reaksi = k [A]m [B]n ……………………….(3)
dengan,
k = tetapan laju, dipengaruhi suhu dan katalis (jika ada)
m = orde (tingkat) reaksi terhadap pereaksi A
n = orde (tingkat) reaksi terhadap pereaksi B
[A], [B] = konsentrasi dalam molaritas.
Pangkat m dan n ditentukan dari data eksperimen, biasanya harganya kecil dan tidak selalu sama dengan koefisien a dan b. Semakin besar harga ‘k’ reaksi akan berlangsung lebih cepat. Kenaikan suhu dan penggunaan katalis umumnya memperbesar harga k. Secara formal hukum laju adalah persamaan yang menyatakan laju reaksi v sebagai fungsi dari konsentrasi semua komponen spesies yang menentukan laju reaksi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar