Artikel drop

K

inetika kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang proses yang berhunbungan dengan kecepatan atau laju suatu reaksi dan faktor-faktor yang mempengaruhi yang berbeda-beda. Reaksi yang berlansung sangat cepat misalnya adalah reaksi terbentuknya endapan klorida dari larutan perak nitrat dengan larutan natrium klorida. Contoh lain misalnya adalah reaksi antara larutan natrium tiosulfat dengan asam klorida encer yang hari sering dijumpai reaksi yang berlangsung lambat seperti misalnya peristiwa perkaratan atau korosi. Reaksi yang menyangkut proses geologi juga berlangsung sangat lambat misalnya peristiwa pelapukan kimia pada batu karang yang disebabkan oleh pengaruh air dan gas-gas yang terdapat di atmosfir.

Dalam industri suatu proses atau reaksi perlu dikondisikan sedemikian rupa sehingga produknya dapat diperoleh dalam waktu yang sesingkat mungkin. Oleh karena itu dengan mempelajari kinematika kimia maka seluruh factor-faktor yang mempengaruhi laju suatu reaksi dapat dikendalikan sehingga lebih hemat dan efisien. Berkaitan dengan hal itu dalam materi kinetika kimia ini akan dipelajari tentang laju atau kecepatan suatu reaksi, mekanisme reaksi, orde reaksi dan factor-faktor penentu laju suatu reaksi kimia.

Laju reaksi adalah perubahan jumlah pereaksi dan hasil reaksi per satuan waktu.karena reaksi berlangsung kea rah pembentukan hasil, maka laju reaksi adalah pengurangan jumlah pereaksi per satuan waktu, atau penambahan jumlah hasil reaksi per satuan waktu.

Untuk reaksi sederhana berikut :

A + B C

Laju reaksi dinyatakan sebagai berkurangnya konsentrasi molar zat A.. sehingga satuan laju reaksi yang umum adalah mol.L^-1. detik^-1 ( molar/detik). Laju reaksi dapat juga diterangkan melalui pengurangan zat B atau laju pengurangan pereaksi dan positif untuk laju pembentukan hasil reaski, sehingga pernyataan laju reaksi dapat dituliskan sebagai berikut :

Laju reaksi = - laju pengurangan zat A

= - laju pengurangan zat B

= + laju pembentukan zat C

Secara matematik, untuk perekasi A, jika konsentrasi mula-mula adalah a, dan pada waktu t konsentrasi hasil reaksi adalah x, maka konsentrasi A yang tersisa adalah a-x, maka laju reaksinya dinyatakan dalam persamaan berikut :

Laju =

Untuk reaksi yang persamaan stokiometrinya bukan 1:1 perlu diperhatikan benar definisi tentang laju reaksi. Misalnya reaksi berikut dalam suasana asam.

5 br ^- + BrO₃^- + 6 H⁺ 3 Br₂ + 3 H₂O

Dari persamaan reaksi dapat dilihat bahwa berkurangnya konsentrasi ion H⁺ enam kali lebih cepat dari konsentrasi ion bromat, dan perubahan konsentrasi ion bromide lima kali lebih cepat dari perubahan konsentrasi persatuan waktu untuk zat dengan n mol dalam persamaan reaksi. Oleh karena itu maka :

Laju untuk beberapa reaksi dapat dirumuskan secara matematik. Rumusan laju reaksi dikenal sebagai hukum laju atau persamaan laju. Untuk reaksi sederhana berikut.,

aA + bB cC + dD

dimana besaran a, b, merupakan koefisien reaksi maka laju reaksi maka laju reaksi, v, dinyatakan dalam persamaan matematik sebagai berikut :

v = k

masing-masing adalah konsentrasi molar pereaksi A dan B, sedangkan pangkat m dan n adalah bilangan bulat kecil, yang menunjukkan orde reaksi, meskipun dalam beberapa kasus dapat berupa pecahan. Jika nilai m=1, berarti reaksi merupakan orde satu terhadap A demikian juga halnya jika n=2, artinya reaksi orde dua terhadap B, dan seterusnya, jumlah pangkat m+n merupakan orde reaksi total. Tak ada hubungan antara m dan n dengan koefisien a dan b, namun secara kebetulan dalam beberapa kasus keduanya identik (m=1 atau n=b). factor k dikenal sebagai tetapan laju, koefisien laju, atau laju reaksi jenis factor tersebut merupakan sifat khas dari suatu reaksi dan hanya tergantung pada suhu.

Orde reaksi atau tingkat reksi, sebagai orde kinetic berbeda dengan orde molekuler. Orde molekuler menyangkut banyaknya molekul zat yang bereaksi sesuai persamaan tetapi nilainya persis sama dengan koefisien reaksi, sedangkan orde kinetic diperoleh melalui eksperimen yang nilainya tidak sama dengan koefisien reaksi.

Kadang-kadang laju suatu reaksi sama sekali tidak bergantung pada konsentrassi pereksi. Laju reaksi seperti ini dapat ditentukan oleh parameter lain. Misalnya peranan intensitas cahaya dalam proses reaksi fotokimia, atau tersedianya enzim dalam reaksi-reaksi biokimia yang dikatalis oleh enzim, dan sebagainya. Pada reaksi seperti itu, laju reaksi akan tetap. Marilah kita memperlihatkan contoh persamaan reaksi hipotetik berikut:

A P (hasil reaksi)

Laju reksi, v =

Reaksi peruraian hydrogen peroksida dalam larutan air, sesuai persaman reaksi berikut:

H₂O₂ (aq) H₂O + 1/2 O₂ (g)

Reaksi tersebut merupakan reaksi orde satu terhadap H₂O_2, artinya bahwa identik dengan kasus diatas, reaksi hipotetik berikut :

A P (hasil reaksi)

Laju reksi, v =

V=-

Jika persamaan ini diintegralkan maka :

-

Jika kita memperhatikan reaksi hipotetik berikut ini, maka persamaan laju reaksinya menunjukkan nilai pangkat m=2 untuk pereaksi A, yang berarti bahwa reaksi tersebut merupakan reaksi orde dua terhadap pereaksinya.

2 A P (hasil reaksi)

Laju reksi, v

V=-

Jika persamaan ini diintegralkan, maka :

-

1/A = kt+C, pada saat t=0, C=1/Ao

Sehingga persamaan laju reaksi orde dua tersebut digambarkan dalam bentuk grafik akan memberikan suatu persamaan garis lurus dengan kemiringan kurva, tg α = k. dan untuk waktu paruh, t ½ AO. Dengan demikian persamaan lajunya diubah menjadi : 2 / AO = kt_1/2+1/AO

Atau

2/AO – 1/AO = kt_1/2

1/AO=kt_1/2 t1/2=1/k.Ao

K=1/t_1/2Ao dimensi k =