Teori Tumbukan Mari Belajar Kimia 2 Kelas 11 Crys Fajar Partana Antuni Wiyarsi 2009

8 8 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Misal tumbukan antara gas hidrogen dengan gas oksigen, seperti reaksi berikut. 2H 2 g + O 2 g H 2 Ol + H 2 Ol Tumbukan sesuai terjadi reaksi menjadi 2 molekul air. Selain orientasi, agar dapat terjadi reaksi kimia, maka energi tumbukan harus melewati energi penghalang yang dikenal dengan energi aktivasi. E Energi aktivasi Ea merupakan energi minimal agar terjadi suatu reaksi. Semua proses reaksi kimia harus melalui tahap ini, jika energi aktivasi tidak terlampaui, maka reaksi kimia tidak akan terjadi. Energi aktivasi merupakan syarat minimal terjadinya suatu reaksi dan dapat digambarkan sebagai berikut. Apa yang dapat kalian simpulkan dari Gambar 3.7? Dari diagram terlihat bahwa suatu reaktan untuk dapat menjadi produk kimia harus mempunyai energi aktivasi sebesar Ea. Jika Ea tidak terlampaui, maka tidak akan dihasilkan suatu produk. Dari diagram tersebut juga akan terlihat apa reaksi bersifat eksoterm mengeluarkan panas atau endoterm menyerap panas. Reaksi bersifat eksoterm jika energi potensial dari reaktan lebih tinggi daripada energi potensial produk. Sebaliknya reaksi bersifat endoterm jika energi potensial reaktan lebih rendah daripada energi produk. Gambar 3.6 Diagram energi aktivasi. Gambar 3.5 Tumbukan gas hidrogen dan oksigen menghasilkan air. + O O H H H H H H O H H O + H H O H H O 89 B Bab 3 Laju Reaksi Arrhenius telah menemukan hubungan antara energi aktivasi dengan tetapan laju reaksi. Persamaan Arrhenius tersebut secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut. k = RT Ea Ae dengan k = tetapan laju reaksi A = tetapan Arrhenius Ea = energi aktivasi ........................... J mol –1 R = tetapan gas ................................. 8,3145 J mol –1 K –1 T = suhu reaksi ................................ Kelvin Dari persamaan tersebut faktor pra eksponen sebelum tanda pangkat, yaitu A tetapan Arrhenius merupakan faktor frekuensi. Karena hubungan antara tetapan kecepatan reaksi dengan faktor frekuensi tumbukan berbanding lurus, maka frekuensi tumbukan sangat mempengaruhi laju reaksi. Jika frekuensi tumbukan semakin tinggi, maka reaksi akan berjalan semakin cepat. Coba kalian perhatikan, mengapa ketika ibu membuat teh harus dengan air mendidih? Mengapa tidak menggunakan air yang sudah dingin? Atau mengapa ketika kalian membuat minuman teh manis, gula yang dimasukkan ke dalam larutan teh harus kalian aduk? Mengapa tidak dibiarkan saja melarut dengan sendirinya. Mengapa makanan seperti daging, tempe, ketika dimasukkan lemari es menjadi lebih awet dibandingkan jika ditaruh di lemari biasa? Dan masih banyak pertanyaan lain dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan kecepatan berlangsungnya reaksi suatu zat. a b Gambar 3.7 a. Diagram energi untuk reaksi eksoterm. b. Diagram energi untuk reaksi endoterm.

D. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang mengeluarkan panas. Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap panas. 9 0 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Larutan teh biasanya dibuat dalam air panas, karena jika dibuat dalam air dingin, maka sari teh tidak dapat atau sukar larut dalam air. Pengadukan gula ketika membuat teh manis bertujuan agar gula cepat larut. Penyimpanan makanan dalam lemari es atau frezeer bertujuan agar reaksi berjalan lambat atau bahkan berhenti. Makanan yang ditaruh di dalam lemari es mengakibatkan reaksi pembusukan menjadi berjalan lambat sehingga makanan dapat lebih awet. Reaksi kimia dapat dipercepat atau diperlambat dengan cara memberi perlakuan tertentu. Beberapa perlakuan yang dapat mempengaruhi kecepatan terjadinya reaksi dinamakan faktor- faktor yang berpengaruh terhadap laju reaksi. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya reaksi. Faktor-faktor tersebut antara lain ukuran materi, suhu, pengadukan, tekanan gas, molaritas, katalisator, inhibitor, dan sebagainya . Dalam bab ini akan dibahas beberapa faktor saja seperti ukuran materi, suhu, molaritas, dan katalis.

1. Pengaruh ukuran partikel terhadap laju reaksi

Mengapa ketika ibu memasak daging sapi, daging tersebut harus dipotong-potong terlebih dahulu? Mengapa adik kalian yang masih kecil ketika minum obat, obatnya dalam bentuk serbuk puyer bukan berupa pil? Contoh lain adalah pada proses peragian singkong untuk pembuatan tape. Ragi gelondong harus dihancurkan dahulu kemudian ditaburkan pada singkong. Beberapa peristiwa tersebut, semua menggambarkan perbedaan ukuran partikel dari zat yang bereaksi. Tujuan dari pengunyahan, pemotongan daging, bentuk obat serbuk, dan penghalusan ragi untuk memperkecil ukuran partikel. Jika ukuran partikel semakin kecil, maka reaksi akan berjalan semakin cepat. Mengapa demikian? Pertanyaan itu dapat kalian jawab setelah melakukan serangkaian aktivitas kimia berikut. Sumber: Dokumentasi Penerbit Gambar 3.9 Sebelum masuk perut makanan perlu dikunyah terlebih dahulu agar kerja lambung tidak berat. Gambar 3.8 Makanan yang dimasukkan lemari es mejadi lebih awet. Sumber: Dokumentasi Penerbit