Laju Reaksi

LAJU REAKSI

Laju reaksi rerata analog dengan kecepatan rerata mobil. Jika posisi rerata mobil dicatat pada dua waktu yang berbeda, maka :

Dengan cara yang sama, laju reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan atau produk dengan interval waktu terjadinya reaksi :

Jika konsentrasi diukur dalam mol L^-1 dan waktu dalam detik, maka laju reaksi mempunyai satuan mol L^-1s^-1. Kita ambil contoh khusus. Dalam reaksi fasa gas

NO₂ dan CO dikonsumsi pada saat pembentukan NO dan CO₂. Jika sebuah kuar dapat mengukur konsentrasi NO, laju reaksi rerata dapat diperkirakan dari nisbah perubahan konsentrasi NO,  ∆[NO] terhadap interval waktu, ∆t:

Jadi laju reaksi adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan waktu.  Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri. Laju perubahan reaktan muncul dengan tanda negatif dan laju perubahan produk dengan tanda positif.
Untuk reaksi yang umum:
aA + bB → cC + dD
Lajunya ialah

Hubungan ini benar selama tidak ada unsur antara atau jika konsentrasinya bergantung pada waktu di sepanjang waktu reaksi.
Menentukan Laju Reaksi :
Perhatikan penguraian nitrogen dioksida, NO₂ menjadi nitrogen oksida, NO dan oksigen, O₂ :  2NO₂ → 2NO + O₂
a.  Tulislah pernyataan untuk laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ dan laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O₂.
b.  Jika laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ ditetapkan dan dijumpai sebesar 4×10_^-13mol L^-1s_^-1, berapakah laju rata-rata padanannya (dari) bertambahnya konsentrasi NO dan O₂
Jawaban :
a.  Laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ dinyatakan sebagai :

Laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O₂ dinyatakan sebagai:

b.  Untuk tiap dua molekul NO₂ yang bereaksi terbentuk dua molekul NO. Jadi berkurangnya konsentrasi NO₂ dan bertambahnya konsentrasi NO berlangsung dengan laju yang sama

Hukum Laju
Dalam membahas reaksi kesetimbangan kimia telah ditekankan bahwa reaksi ke kanan maupun ke kiri dapat terjadi begitu produk terbentuk, produk ini dapat bereaksi kembali menghasilkan reaktan semula.
Laju bersih ialah:
Laju bersih = laju ke kanan – laju ke kiri
Dapat dikatakan, pengukuran konsentrasi memberikan laju bersih, bukannya sekedar laju ke kanan. Bagaimanapun, sesaat sebelum reaksi yang dimulai dari reaktan murni, konsentrasi reaktan jauh lebih tinggi dibandingkan produknya sehingga laju ke kiri dapat diabaikan. Selain itu, banyak reaksi berlangsung sempurna (K>>1) sehingga laju yang terukur hanyalah reaksi ke kanan atau eksperimen dapat diatur agar produknya dapat dialihkan jika terbentuk. Dalam subbab ini, persamaan diberikan pada laju ke kanan saja.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi antara lain
1. Konsentrasi
Semakin besar konsentrasi, semakin besar laju reaksi.
Konsntrasi semakin besar maka jumlah partikel yang bertumbukan semakin banyak.
2. Suhu
Semua Laju reaksi berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Semakin besar suhu, maka laju reaksi semakin besar (laju reaksi semakin cepat).
Kenaikan 10⁰C, laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat.
Rumus :
v₁ = 2^q.v_o  
q = kelipatan 10⁰C  -> q = (T₁-T₀)/10

Secara Umum :
v₁ = n. v_o      Atau   1/t₁=n . 1/t₀
Keterangan :
v₀            = laju reaksi pada suhu T₀
v₁            = laju reaksi pada suhu T₁
t₀             = waktu pada suhu T₀
t₁             = waktu pada suhu T₁
n             = koefisien suatu reaksi (laju reaksi berlangsung n kali lebih cepat setiap kenaikan a⁰C)
T₀            = suhu mula-mula
T₁            = suhu akhir