Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi

Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan katalisator.

Konsentrasi

Dari berbagai percobaan menunjukkan bahwa makin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi makin cepat reaksinya berlangsung. Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.

Sifat zat yang bereaksi

Sifat zat yang mudah atau sukar bereaksi akan menentukan kecepatan berlangsungnya suatu reaksi. Secara umum dinyatakan bahwa: ”Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.” Hal ini disebabkan oleh adanya  gaya tarik menarik antara ion-ion  yang muatannya berlawanan.

Contoh:  Ca²⁺_(aq) + CO₃²⁺_(aq) → CaCO₃(s)

Reaksi ini berlangsung dengan  cepat. Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat. Hal ini disebabkan oleh reaksi yang berlangsung tersebut membutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat dalam molekul zat yang bereaksi.

Contoh:

CH_4(g) + Cl_2(g) -> CH₃Cl_(g) + HCL_(g)

Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi, misalnya; cahaya matahari.

Suhu

Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai  tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:

dimana:

k  : tetapan laju reaksi

A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi

Ea : energi pengaktifan

R : tetapan gas universal = 0,0821.atm/mol^oK atau 8,314 Joule/mol^oK

T : suhu reaksi (^oK)

Setiap suhu naik 10⁰ C, laju reaksi menjadi dua kali lipatnya.

∆t = kenaikan suhu

Contoh : Suatu reaksi berlangsung selama 2 jam pada suhu 25⁰C. Berapa kalikah laju reaksi akan meningkat jika suhu diubah menjadi 45⁰C ?

Penyelesaian :

Kenaikan suhu (∆t) = 45 – 25 = 20⁰C

→ Laju reaksi menjadi 4X atau lama reaksi menjadi 2/4 jam.

Laju reaksi meningkat, reaksi akan semakin cepat berlangsung).

KATALISATOR

Katalisator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi yang mempunyai tujuan memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.

Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Halaman ini menitikberatkan pada perbedaan tipe-tipe katalis (heterogen dan homogen) beserta dengan contoh-contoh dari tiap tipe, dan penjelasan bagaimana mereka bekerja. Anda juga akan mendapatkan deskripsi dari satu contoh autokatalis  reaksi dimana hasil produk juga turut mengkatalis.

Tipe-tipe dari reaksi katalis

Katalis dapat dibagi berdasarkan dua tipe dasar, yaitu heteregon dan homogen. Didalam reaksi heterogen, katalis berada dalam fase yang berbeda dengan reaktan. Dalam reaksi homogen, katalis berada dalam fase yang sama dengan reaktan.

Apa itu fase?

Jika kita melihat suatu campuran dan dapat melihat suatu batas antara dua komponen, dua komponen itu berada dalam fase yang berbeda. Campuran antara padat dan cair terdiri dari dua fase. Campuran antara beberapa senyawa kimia dalam satu larutan terdiri hanya dari satu fase, karena kita tidak dapat melihat batas antara senyawa-senyawa kimia tersebut.

Kita mungkin bertanya mengapa  fase berbeda dengan istilah keadaan fisik (padat, cair dan gas). Fase juga meliputi padat, cair dan gas, tetapi lebih sedikit luas. Fase juga dapat diterapkan dalam dua zat cair (sebagai contoh, minyak dan air) dimana keduanya tidak saling melarutkan. Kita dapat melihat batas diantara kedua zat cair tersebut.

Jika Anda lebih cermat, sebenarnya diagram diatas menggambarkan lebih dari fase yang diterakan. Masing-masing, sebagai contoh, beaker kaca merupakan fase zat padat. Sebagian besar gas yang berada diatas zat cair juga merupakan salah satu fase lainnya. Kita tidak perlu memperhitungkan fase-fase tambahan ini karena mereka tidak mengambil bagian dalam proses reaksi.

Katalis Homogen

Bagian ini meliputi penggunaan katalis dalam fase berbeda dari reaktan. Contoh-contoh meliputi katalis  padat dengan reaktan-reaktan dalam fase cair maupun gas