Nama: Nurida kania Zahra
Kelas : XI-MIPA
Asal Sekolah: SMA ARRAHMAN

TEORI TUMBUKAN

Teori tumbukan menggambarkan pertemuan partikel-partikel pereaksi sebagai suatu tumbukan. Tumbukan ada yang menghasilkan reaksi dan ada yang tidak menghasilkan reaksi. Tumbukan yang menghasilkan partikel-partikel produk reaksi disebut tumbukan efektif. Faktor-faktor yang menentukan tumbukan efektif yaitu energi kinetik partikel (molekul) dan orientasi atau arah partikel.

        Tumbukan antara pereaksi ada yang menghasilkan reaksi dan tidak, sebagai contoh amati gambar reaksi antara hidrogen dan iodium berikut:Gambar 1: Tumbukan hidrogen dan iodium yang tidak menghasilkan reaksi

Gambar 2 Tumbukan hidrogen dan iodium yang menghasilkan reaksi

Kemudian dijelaskan juga bahwa Laju reaksi kimia tergantung pada hasil kali frekuensi tumbukan dengan fraksi molekul yang memiliki energi sama atau melebihi energi pengaktifan. Karena fraksi molekul yang teraktifkan biasanya sangat kecil, maka laju reaksi jauh lebih kecil daripada frekuensi tumbukannya sendiri. Semakin tinggi nilai energi pengaktifan, semakin kecil fraksi molekul yang teraktifkan dan semakin lambat reaksi berlangsung. Perhatikan contoh reaksi berikut.

A2(g) + B2(g) → 2AB(g)

Menurut pengertian teori tumbukan, selama tumbukan antara molekul A2 dan B2 (dianggap) ikatan A–A dan B–B putus dan terbentuk ikatan A–B. Pada gambar 2. ditunjukkan bahwa anggapan itu tidak selamanya berlaku untuk setiap tumbukan.

Molekul-molekul harus mempunyai orientasi tertentu agar tumbukan efektif untuk menghasilkan reaksi kimia. Pada gambar 2. ditunjukkan bahwa jumlah tumbukan yang orientasinya tidak memungkinkan terjadi reaksi umumnya lebih banyak daripada jumlah tumbukan yang memungkinkan terjadinya reaksi. Hal itu berarti peluang suatu tumbukan tertentu untuk menghasilkan reaksi umumnya kecil.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi seperti konsentrasi, luas permukaan, suhu dan katalis berhubungan dengan tumbukan antar partikel. Mengapa demikian ? Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. .PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP LAJU REAKSI
   BERDASARKAN TEORI TUMBUKAN

untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut:

Gambar 4. pengaruh konsentrasi terhadap laju reaksi

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa konsentrasi pereaksi berkaitan dengan jumlah partikel zat yang terlibat dalam tumbukan. Bila pereaksi bertambah, maka jumlah partikel-partikel yang bertumbukan akan semakin banyak/meningkat. Dengan demikian jarak antara partikel.zat tersebut menjadi lebih dekat dan jumlah tumbukkan efektif juga akan meningkat. Hal ini berarti terjadi peningkatan laju suatu reaksi. Dan sebaliknya, jika konsentrasi berkurang, maka tumbukan akan sedikit dan laju reaksi juga akan berkurang.

2. PENGARUH LUAS PERMUKAAN TERHADAP LAJU REAKSI BERDASARKAN TEORI TUMBUKAN

Untuk massa yang sama, semakin halus bentuk suatu zat maka semakin luas permukaan zat. Berdasarkan teori tumbukan: “semakin luas permukaan partikel, semakin besar kemungkinan terjadinya tumbukan antar partikel”.

Perhatikan gambar berikut ini!

Gambar 5. pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi

Dari gambar 5 dapat dilihat bahwa serbuk Fe bereaksi lebih cepat dari pada batang Fe. Hal ini disebabkan karena luas permukaan serbuk Fe lebih luas daripada kepingan Fe, sehingga bidang sentuhnya lebih banyak untuk bertumbukan dengan zat lain. Akibatnya laju reaksi zat berbentuk serbuk lebih cepat daripada zat yang berbentuk kepingan. Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini.

3. PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSI BERDASARKAN TEORI TUMBUKAN

          Pengaruh temperatur terhadap laju reaksi terkait dengan energi kinetik partikel. Mengapa demikian ? Perhatikan gambar berikut ini:

Gambar 6. tumbukan partikel pada suhu tinggi dan rendah.

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa pada suhu tinggi, jumlah partikel yang bertumbukan lebih banyak dibandingkan pada suhu rendah. Hal ini disebabkan karena pada suhu tinggi energi kinetik partikel akan lebih besar. Hal ini menyebabkan jumlah tumbukan semakin banyak sehingga laju  reaksi akan meningkat.

4. PENGARUH KATALIS TERHADAP LAJU REAKSI

Pengaruh katalis dalam mempengaruhi laju reaksi terkait dengan energi pengaktifan reaksi (Ea). Katalis yang digunakan untuk mempercepat reaksi memberikan suatu mekanisme reaksi alternatif dengan nilai Ea yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai Ea reaksi tanpa katalis. Semakin rendah nilai Ea maka lebih banyak partikel yang memiliki energi kinetik yang cukup untuk mengatasi halangan Ea yang rendah ini. Hal ini menyebabkan jumlah tumbukan efektif akan bertambah, sehingga laju reaksi juga akan meningkat. Zat yang mempercepat laju reaksi disebut katalisator. Sedangkan zat yang memperlambat laju reaksi disebut umum disebut Inhibitor.

Pada kenyataannya molekul-molekul dapat bereaksi jika terdapat tumbukan dan molekul-molekul mempunyai energi minimum untuk bereaksi. Energi minimum yang diperlukan untuk bereaksi pada saat molekul bertumbukan disebut energi aktivasi. Energi aktivasi digunakan untuk memutuskan ikatan-ikatan pada pereaksi sehingga dapat membentuk ikatan baru pada hasil reaksi. Misalnya energi aktivasi pada reaksi gas hidrogen dan iodium dengan persamaan reaksi:

digambarkan pada grafik sebagai berikut.

Gambar 7 : Grafik energi potensial dan waktu pada reaksi H2 dan I2

Energi aktivasi pada reaksi tersebut adalah 170 kJ per mol. Untuk terjadi tumbukan antara H2 dan I2 diperlukan energi ≥170 kJ. Pada saat reaksi terjadi energi sebesar 170 kJ diserap dan digunakan untuk memutuskan ikatan H – H dan I – I selanjutnya ikatan H – I terbentuk. Pada saat terbentuk H – I ada energy yang dilepaskan sehingga reaksi tersebut termasuk reaksi eksoterm.

Untuk mengetahui bagaimana kerja katalis sehingga dapat mempercepat reaksi, Perhatikan Gambar berikut:

Gambar 8 : Grafik energi potensial reaksi tanpa katalis dan dengan bantuan katalis

Pada Gambar diatas, proses reaksi tanpa katalis digambarkan dengan satu kurva yang tinggi sedangkan dengan katalis menjadi kurva dengan dua puncak yang rendah sehingga energi aktivasi pada reaksi dengan katalis lebih rendahdaripada energi aktivasi pada reaksi tanpa katalis. Berarti secara keseluruhan katalis dapat menurunkan energi aktivasi dengan cara mengubah jalannya reaksi atau mekanisme reaksi sehingga reaksi lebih cepat.
Hubungan antara katalis dan energi pengaktifan dapat dilihat pada gambar dibawah ini :