Reaksi antara gas Nitrogen (N2) dan oksigen (O2) berlangsung lebih cepat disbanding reaksi antara logam besi dan oksigen. Hal ini disebabkan nitrogen berwujud gas, sedangkan logam besi berwujud padat. Zat yang berwujud gas lebih cepat bereaksi dari pada zat padat dan zat cair. Zat cair sendiri lebih cepat bereaksi dibandingkan zat padat. Jadi wujud zat mempengaruhi laju reaksi. Selain wujud zat, laju reaksi dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti konsentrasi pereaksi, suhu reaksi, luar permukaan bidang sentuh dan reaksi katalis.
1. Sifat dari Zat Pereaksi
Pada umumnya reaksi-reaksi berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Reaksi berikut ini yang terjadi pada suhu kamar:
C2H5OH (l) + ½ O2 (g) → CH3CHO (l) + H2O (l) lambat
H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (i) sangat lambat
2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO (g) sedang
Fe (l) + ½ O2 (g) → F2O (l) sangat cepat
Dari reaksi di atas seluruhnya melibatkan gas oksigen, tapi ternyata terdapat perbedaan dari laju reaksinya. Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh sifat dari pereaksi yang lainnya (dalam hal ini etanol, H2, NO, dan F2). Dapat ditarik kesimpulan bahwea sifat dari pereaksi merupakan salah satu faktor yang turut menentukan kecepatan (laju) reaksi.
Berdasarkan sifat-sifat pereaksi ada beberapa asumsi sebagai berikut:
a. Reaksi antara ion-ion hampir semuanya berlangsung secara spontan (sangat cepat),
Contoh: (aq) + Clˉ (aq) → AgCl (s)
(aq) + SO4²ˉ (aq) → BaSO4 (s)
b. Reaksi antara ion-ion kompleks biasanya lebih lambat daripada antara ion-ion yang sederhana, misal:
5 C2O4²ˉ (aq) + 2 MnO4 (aq) + 16 H3 (aq) → 10 CO2 (aq) + 2 M (aq) + 24 H2O
Reaksi di atas berlangsung lambat pada suhu kamar.
c. Reaksi-reaksi yang melibatkan molekul-molekul pada umumnya lebih lambat daripada reaksi antara ion-ion pada suhu kamar.
Contoh: C8H8 (l) + 12 ½ O2 (g) → 9H2O (g) + 8 CO2 (g)
Reaksi pembakaran dari oktana di atas juga berlangsung sangat lambat.
2. Konsentrasi
Kandungan O2 di udara terbuka hanya 20%. Jika serabut besi dibakar diudara terbuka, akan dihasilkan nyala merah sedikit. Ketika serabut besi yang memerah itu dimasukkan ke dalam ke dalam labu Erlenmeyer berisi oksigen murni, serabut besi akan terbakar dengan hebat dan teroksidasi menjadi Fe3O4 dengan cepat. Reaksi di labu erlenmeter berlangsung lebih cepat karena konsentrasi O2 murni lebih pekat dari pada konsentrasi O2 di udara terbuka.
Larutan yang pekat mempunyai konsentrasi yang besar. Molekul-molekul dalam larutan pekat berjumlah lebih banyak, susunannya lebih rapat sehingga lebih mudah bertumbukan. Hal ini mengakibatkan tumbukan yang terjadi lebih banyak. Pada larutan encer yang mempunyai konsentrasi kecil, letak antarmolekul tidak semudah pada larutan pekat. Selain itu, pada larutan encer, jumlah molekul yang bertumbukan lebih sedikit. Semakin sering terjadi tumbukan partikel akan mengakibatkan semakin banyaknya zat baru yang terbentuk sehingga laju reaksi semakin besar.
3. Suhu
Jika suatu zat dipanaskan, partikel-partikel zat tersebut akan tersebut akan menyerap energy kalor. Pada suhu yang lebih tinggi, molekul bergerak lebih cepat sehingga energy kinetika bertambah. Peningkatan energy kinetika menyebabkan kompleks teraktivasi lebih cepat terlampaui. Dengan demikian, reaksi berlangsung lebih.
Pada umumnya, setiap kenaikan suhu 10oC menyebabkan laju reaksi meningkat dua sampai tiga kali laju reaksi semula. Nilai peningkat laju reaksi dapat dihitung dengan menggunakan skala garis atau menggunakan rumus.
4. Katalis
Laju reaksi dapat diubah dengan cara menambahkan katalis. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi sehingga kompleks teraktivasi lebih mudah terbentuk. Adapun zat yang keberadaannya dapat memperlambat laju reaksi disebut inhibitor (katalis negatif).
Energi aktivasi dengan katalis lebih rendah daripada energy aktivasi tanpa katalis sehingga kompleks teraktivasi pada reaksi dengan katalis mudah tercapai. Akibatnya, reaksi dengan bantuan katalis berlangsung lebih cepat.
Dalam suatu reaksi kimia, katalis tidak ikut bereaksi secara tetap sehingga dianggap tidak ikut bereaksi. Secara umum, katalis yang digunakan dalam reaksi kimia ada tiga jenis, yaitu katalis homogen, katalis heterogen, dan biokatalis.
Katalis homogeny memiliki fase yang sama dengan zat pereaksi. Contoh, gas NO yang digunakan untuk mengatalisis reaksi antara gas SO2 dan gas O2. Adapun katalis heterogen memiliki fase yang berbeda dengan zat pereaksi. Contoh, logam Ni (padatan) dipakai sebagai katalis reaksi gas C2H4 dan H2 membentuk C2H6.
Misalnya : Mereaksikan zat A dan zat B untuk menghasilkan zat AB. Akan tetapi reaksi A dan B ternyata berlangsung sangat lambat karena reaksi tersebut membutuhkan energi pengaktifan cukup tinggi.
Reaksi tanpa katalis :
A + B → AB ( lambat ).
Dilain pihak kita mengetahui bahwa zat A dan B masing-masing cepat bereaksi dengan suatu zat lain Karena untuk reaksi tersebut hanya dibutuhkan energi pengaktifan yang rendah, misalnya zat C. dalam hal ini zat C dapat digunakan sebagai katalis.
Reaksi dengan katalis :
A + C → AC ( cepat )
AC + B → AB + C ( cepat )
A + B + C → AB + C ( cepat )
Sekian artikel mengenai Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi, yang dapat kalian jadikan acuan untuk belajar.
Lihat juga:
Kumpulan Artikel Tentang IPA (Biologi, Fisika, Kimia)