Pernahkah kalian bermain BOM?
Oh, jangan... kita perkecil saja skalanya menjadi kembang api. Nah, pernah kan kalian memainkan benda itu? Terutama di hari lebaran Idul Fitri atau malam Tahun Baru pasti langit akan ramai dengan bunga-bunga indah hasil ledakan kembang api. Jika sumbu kembang api yang kalian mainkan hanya sepanjang 1 cm tersulut, maka akan terjadi ledakan sebelum sempat kalian lemparkan ke langit (*PERHATIAN: jangan pernah meniru adegan ini). Dengan demikian, reaksi ledakan tergolong cepat bukan?
Coba bandingkan dengan pagar besi rumah kalian yang tidak dicat. Berbulan-bulan lamanya baru muncul tanda-tanda perkaratan. Artinya proses perkaratan besi tidak secepat proses ledakan kembang api. Selain kedua proses tersebut, masih banyak proses-proses lain yang berjalan cepat maupun lambat, seperti penambahan gula dalam minuman favorit kita, proses penuaan kulit, proses pematangan buah, membuat daging hasil qurban menjadi empuk, dan lain segainya. Ilmu kimia berperan dalam menyesuaikan kondisi yang diinginkan dari proses-proses tersebut. Bagaimana caranya agar gula yang dilarutkan dalam minuman favorit kita dapat melarut dengan cepat? Bagaimana caranya agar kulit mulus remaja kita tidak cepat menua? Bagaimana mempercepat pematangan buah mangga yang masih mentah? Bagaimana membuat daging gepuk yang amat sangat empuk tanpa harus menumbuk-numbuknya seharian?
Untuk menjawab semua permasalahan itu kita harus memahami terlebih dahulu faktor-faktor yang seperti apa saja yang menyebabkan kondisi suatu reaksi memungkinkannya berjalan cepat atau lambat. Baiklah, sebelum kita membahas lebih lanjut faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, baiklah marilah kita pahami penjelasan berikut.
1. KONSENTRASI ZAT
Dalam suatu reaksi kimia tentunya kita akan berurusan dengan larutan. Ketika membuat larutan kita tidak memakai zat yang diinginkan secara langsung, tetapi biasanya dilarutkan ke dalam suatu pelarut terlebih dahulu. Oleh karena itu, kita memerlukan besaran khusus yang disebut KONSENTRASI. Konsentrasi menyatakan kepekatan dari suatu larutan
Konsentrasi dapat dinyatakan dengan berbagai macam satuan, seperti mol, molaritas, molalitas, normalitas, dll. Tapi untuk saat ini kita akan fokus pada MOLARITAS.
a) Kemolaran/Molaritas (M)
Kemolaran atau molaritas disimbolkan dengan “M” merupakan satuan konsentrasi larutan yang digunakan dalam laju reaksi. Molaritas adalah satuan konsentrasi larutan untuk menyatakan jumlah mol zat terlarut tiap liter larutan. Secara matematika, molaritas dapat diungkapkan dengan persamaan berikut:
Apabila nilai molaritas suatu larutan tinggi, artinya konsentrasi yang dimiliki oleh larutan tersebut besar, sehingga larutan tersebut merupakan larutan yang pekat. Semakin pekat suatu larutan, maka pengaruhnya pada laju reaksi akan semakin cepat dibandingkan dengan larutan yang encer.
Contoh: Sebanyak 190,6 gram MgCl2 dilarutkan dalam air hingga volume larutan menjadi 100 mL. Berapakah kemolaran larutan tersebut? Diketahui Mr MgCl2 = 95,3
2. SUHU REAKSI
Kalian pernah menyeduh kopi? Dengan apa kalian menyeduhnya?
Yap! Benar sekali! Dan pastinya lagi kalian akan menyeduh kopi dengan air mendidih agar rasa dan aroma kopi menjadi terasa lebih nikmat.
Selain itu, tahukah kalian, air panas mampu melarutkan serbuk kopi dengan lebih cepat dibandingkan apabila kalian melarutkannya dengan air dingin. Peristiwa ketika kalian menyeduh kopi merupakan pelarutan. Indikator terjadinya reaksi antara air dengan kopi adalah perubahan warna air dari tidak berwarna menjadi coklat atau hitam. Laju reaksi antara air dengan serbuk kopi dapat dipercepat dengan meningkatkan suhu pelarutnya, yakni air. Hal inilah yang menyebabkan kopi dapat melarut lebih cepat dalam air panas.
3. LUAS PERMUKAAN BIDANG SENTUH
Kalian pernah memakan daging sapi? Pada waktu kalian memasaknya, misalkan untuk dijadikan gulai, kalian tentunya tidak akan memasak gelondongan daging sapi begitu saja tanpa memotong-motong terlebih dahulu, bukan? Atau ketika kalian membuat tape, pada saat peragian pasti ragi yang digunakan akan dihancurkan terlebih dahulu sebelum ditaburkan pada singkong, kan?
Nah, peristiwa-peristiwa itu menggambarkan perbedaan ukuran partikel dari zat yang bereaksi. Tujuan memotong-motong daging maupun menghancurkan ragi adalah untuk memperkecil ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, maka reaksi akan berjalan semakin cepat.
Coba saja bayangkan, berapa lama waktu yang akan kalian gunakan untuk memasak gulai sapi apabila daging yang kalian gunakan tidak tidak dipotong-potong terlebih dahulu?
Semakin kecil ukuran suatu materi, mengandung arti memperluas permukaan bidang sentuh materi tersebut. Yang dimaksud luas permukaan dalam reaksi kimia adalah luas permukaan zat-zat pereaksi yang bersentuhan untuk menghasilkan reaksi. Dengan demikian, semakin kecil suatu materi, luas permukaan bidang sentuh akan semakin besar, sehingga reaksi akan lebih cepat berlangsung.
4. KATALIS
Terkadang dengan memperbesar konsentrasi, suhu, maupun luas permukaan bidang sentuh saja kurang efisien, sehingga perlu ada cara lain yang lebih cepat tapi menguntungkan. Adakah cara seperti itu?
Benar sekali!! Terima kasih profesor!
Ya, dengan menambahkan katalis pada suatu reaksi kimia, maka laju reaksi akan berjalan lebih cepat.
Katalis merupakan zat yang mampu mempengaruhi laju reaksi. Dalam melakukan aksinya, katalis akan ikut bereaksi dengan para reaktan, tapi di akhir proses reaksi katalis itu akan terpisah kembali. Yaah... kasarnya, kalian bisa membayangkan katalis itu seperti mak comblang dalam mempertemukan pasangan suami-istri :>
Sekarang kalian paham, bagaimana keterlibatan katalis dalam reaksi kimia melalui ilustrasi di atas? Nah, sekarang kita bahas, bagaimana kinerja katalis dalam mempercepat reaksi. Anggaplah hal ini sebagai suatu peristiwa ketika akan menjatuhkan seseorang dari tebing. Agak kejam sih, memang... tapi..... perhatikan dulu saja ilustrasi berikut:
Jika kalian berperan sebagai “si biru” dalam kedua gambar tersebut, coba bandingkan, gambar manakah yang sepertinya paling mudah ketika kalian akan menjatuhkan “si stikman”? Pastinya kalian akan memilih yang Gambar 1 bukan? Jika kita misalkan saat “si stikman” jatuh adalah saat berlangsungnya reaksi, maka tentu saja Gambar 1 mencerminkan reaksi lebih mudah terjadi. Dengan sedikit tendangan saja, “si stikman” langsung jatuh ke jurang, sedangkan pada Gambar 2, “si biru” harus melewati “gunungan” terlebih dahulu sebelum “si stikman” jatuh. Dengan energi yang sama, besar kemungkinan “si stikman” malah akan kembali lagi, bukannya jatuh ke jurang.
Baiklah... jika kita fokuskan perhatian pada Gambar 2, bagaimana caranya agar dengan energi yang sama, “si biru” dapat menjatuhkan “si stikman” ke jurang? Nah, dalam laju reaksi ada yang dikenal dengan ENERGI AKTIVASI (Ea), yaitu energi minimum yang diperlukan supaya reaksi dapat berlangsung. Pada Gambar 2 “gunungan” yang menghambat jatuhnya “si stikman” adalah “Ea”.
Nah, dengan menambahkan katalis, reaksi pada Gambar 2 dapat dipercepat dengan cara “memotong” gunungan penghambat. Perhatikan ilustrasi berikut:
Jadi, begitulah ceritanya... akhirnya “si biru” dapat dengan mudah menjatuhkan “si stikman” ke jurang dengan bantuan katalis. Dengan kata lain, fungsi penambahan katalis disini adalah mempercepat terjadinya reaksi dengan cara menurunkan Energi Aktivasi. Lihat saja, gunungan yang awalnya tinggi (Ea1), dengan ditambahkan katalis menjadi lebih rendah (Ea2). Dengan demikian, reaksi akan berlangsung lebih mudah, bukan?
Ok! Karena “si stikman” sudah jatuh, selesailah pembahasan kita dalam faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi...
Untuk lebih memahami materinya, simaklah video berikut ini!!!
Jika kalian sudah memahami tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi, kegiatan selanjutnya yang kalian tunggu-tunggu yaitu praktikum! YEAYYYYY!!!!😻
⚡ "Apakah suhu, konsentrasi, luas permukaan atau katalis yang paling berpengaruh? Ayo buktikan sendiri!!!