Apakah Massa Reaktan Mempengaruhi Laju Reaksi Kimia?

Laju reaksi kimia mengacu pada kecepatan reaktan diubah menjadi produk, zat yang terbentuk dari reaksi. Teori tumbukan menjelaskan bahwa reaksi kimia terjadi pada tingkat yang berbeda dengan mengusulkan bahwa agar reaksi dapat berlangsung, harus ada energi yang cukup dalam sistem agar partikel reaktan bertumbukan, memutuskan ikatan kimia dan membentuk produk akhir. Massa partikel reaktan menentukan jumlah luas permukaan yang terbuka untuk kemungkinan tumbukan.

Beberapa faktor, termasuk massa dan konsentrasi partikel yang tersedia untuk bereaksi, mempengaruhi laju reaksi kimia. Segala sesuatu yang mempengaruhi jumlah tumbukan antar partikel juga mempengaruhi kecepatan reaksi. Partikel reaktan yang lebih kecil dengan massa yang lebih kecil meningkatkan kemungkinan tumbukan, yang meningkatkan laju reaksi. Molekul kompleks besar dengan situs reaktif jarak jauh akan lambat merespons, tidak peduli berapa banyak tabrakan yang terjadi. Ini menghasilkan laju reaksi yang lambat. Reaksi yang melibatkan partikel yang lebih kecil dengan luas permukaan yang lebih besar untuk tumbukan akan berlangsung lebih cepat.

Konsentrasi reaktan menentukan kecepatan reaksi. Dalam reaksi sederhana, peningkatan konsentrasi reaktan mempercepat reaksi. Semakin banyak tumbukan dari waktu ke waktu, semakin cepat reaksi dapat berlangsung. Partikel kecil memiliki massa yang lebih kecil dan luas permukaan yang lebih besar untuk tumbukan partikel lain. Namun, dalam mekanisme reaksi lain yang lebih kompleks, hal ini mungkin tidak selalu benar. Ini sering diamati dalam reaksi yang melibatkan molekul protein besar dengan massa besar dan berbelit-belit struktur dengan situs reaksi terkubur jauh di dalamnya yang tidak mudah didekati oleh tumbukan partikel.

Pemanasan menempatkan lebih banyak energi kinetik ke dalam reaksi, menyebabkan partikel bergerak lebih cepat sehingga lebih banyak tumbukan terjadi dan laju reaksi meningkat. Dibutuhkan lebih sedikit panas untuk memberi energi pada partikel yang lebih kecil dengan massa yang lebih sedikit, tetapi dapat memiliki hasil negatif dengan molekul besar yang besar, seperti protein. Terlalu banyak panas dapat mengubah sifat protein dengan menyebabkan strukturnya menyerap energi dan memutuskan ikatan yang menyatukan bagian-bagian molekul.

Jika salah satu reaktan adalah padatan, reaksi akan berlangsung lebih cepat jika ditumbuk menjadi bubuk atau dipecah. Ini meningkatkan luas permukaannya dan memaparkan lebih banyak partikel kecil dengan massa yang lebih kecil tetapi luas permukaan yang lebih besar ke reaktan lain dalam reaksi. Kemungkinan tumbukan partikel meningkat dengan meningkatnya laju reaksi.

Grafik yang menggambarkan waktu terhadap jumlah total produk yang dihasilkan menunjukkan bahwa reaksi kimia biasanya dimulai pada laju yang cepat ketika konsentrasi reaktan terbesar dan secara bertahap melambat karena reaktannya habis. Ketika garis mencapai dataran tinggi dan menjadi horizontal, reaksi telah selesai.