Memahami Teori Tumbukan Pada Reaksi Kimia

Memahami Teori Tumbukan Pada Reaksi Kimia- Reaksi kimia dapat terjadi di mana saja, bahkan di sekitar kita, dimanapun dan kapan pun. Tidak hanya di laboratorium, bahan yang berinteraksi membentuk produk baru disebut reaksi kimia. Misalnya, memasak atau membersihkan  rumah juga melibatkan kegiatan yang dapat menimbulkan reaksi kimia.

Perubahan kimia juga terjadi pada tubuh manusia, misalnya saat berolahraga atau bahkan bernapas. Reaksi kimia merupakan bagian integral dari teknologi, budaya dan kehidupan manusia. Peleburan besi, pembuatan gelas, pembuatan teh dan keju adalah contoh kegiatan yang melibatkan reaksi kimia yang telah digunakan selama ribuan tahun. Banyak reaksi kimia terjadi di Bumi, di atmosfer, dan di lautan.

Reaksi kimia atau perubahan kimia terjadi di mana-mana, mulai dari metabolisme tubuh makanan hingga penyerapan sinar matahari ke dalam  tubuh manusia. Ada dua macam perubahan yaitu perubahan kimia dan perubahan fisika. Reaksi kimia adalah rangkaian  proses di mana satu atau lebih zat berubah menjadi satu atau lebih zat  dan menghasilkan produk  baru. Zat adalah unsur atau senyawa kimia. Reaksi kimia mengatur ulang atom-atom reaktan menjadi zat yang berbeda. Reaksi kimia biasanya terjadi sehubungan dengan perubahan fisik, produksi panas, perubahan warna, dll. Laju dimana suatu reaksi berubah tergantung pada dan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti tekanan dan suhu.

Namun, apakah kalian tahu salah satu teori yang membahas mengenai rangkaian proses reaksi kimia tersebut adalah teori tumbukan? Jika kalian belum tahu dan ingin mengetahuinya lebih lanjut maka pada pembahasan kali ini kami akan mencoba membahas mengenai teori tumbukan tersebut secara lengkap.

Selanjutnya pembahasan mengenai teori tumbukan pada reaksi kimia tersebut akan kami ulas dibawah ini!

Definisi Teori Tumbukan

Teori tumbukan adalah  teori yang diajukan secara independen oleh Max Trautz pada tahun 1916 dan William Lewis pada tahun 1918 yang secara kualitatif menjelaskan bagaimana reaksi kimia terjadi dan bagaimana laju reaksi berubah dalam berbagai reaksi. Teori tumbukan menyatakan bahwa ketika partikel-partikel pereaksi yang cocok bertabrakan, hanya persentase tertentu dari tumbukan yang menghasilkan perubahan kimia yang nyata atau signifikan; Perubahan yang berhasil ini disebut tabrakan yang berhasil. Dalam tumbukan yang berhasil, ada cukup energi pada saat tumbukan, juga dikenal sebagai energi aktivasi,  untuk memutuskan ikatan yang  ada  dan membentuk semua ikatan baru. Ini menghasilkan produk reaksi. Meningkatkan konsentrasi partikel reaktan atau meningkatkan suhu, yang menghasilkan lebih banyak tumbukan dan oleh karena itu  tumbukan yang lebih berhasil, meningkatkan laju reaksi.

Ketika katalis terlibat dalam tumbukan antara molekul yang bereaksi, lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk terjadinya perubahan kimia, dan oleh karena itu lebih banyak tumbukan memiliki energi yang cukup untuk terjadinya reaksi. Oleh karena itu laju reaksi  meningkat.

Teori tumbukan  erat kaitannya dengan kinetika kimia, teori tumbukan secara kualitatif menjelaskan bagaimana reaksi kimia terjadi dan bagaimana laju reaksi berubah dalam berbagai reaksi. Max Trautz dan William Lewis menemukan bahwa ketika partikel reaksi yang sesuai bertabrakan, hanya persentase tertentu dari tumbukan yang menyebabkan perubahan kimia yang nyata atau signifikan; Perubahan yang berhasil ini disebut tabrakan yang berhasil. Ini adalah ide dasar dibalik proses pembentukan teori tumbukan.

Tumbukan yang sangat berhasil memiliki energi yang cukup,  juga disebut energi aktivasi. Pada saat tumbukan, ia memutuskan ikatan yang  ada  dan membentuk semua ikatan baru. Ini menghasilkan produk reaksi. Meningkatkan konsentrasi partikel reaktan atau meningkatkan suhu, yang menghasilkan lebih banyak tumbukan dan oleh karena itu  tumbukan yang lebih berhasil, meningkatkan laju reaksi.

Ketika katalis terlibat dalam tumbukan antara molekul yang bereaksi, lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk terjadinya perubahan kimia, dan oleh karena itu lebih banyak tumbukan memiliki energi yang cukup untuk terjadinya reaksi. Dengan demikian, laju reaksi  meningkat sebesar

Pencetus Teori Tumbukan

• Max Trautz (19 Maret 1880 – 19 Agustus 1960) adalah seorang apoteker Jerman.

Dia sangat produktif dan menerbitkan lebih dari 190 publikasi ilmiah sebagian besar di bidang kinetika kimia. Dia adalah orang pertama yang mempelajari energi aktivasi molekul, menggabungkan temuan baru Max Planck tentang cahaya dengan pengamatan dalam kimia.

Max Trautz Lahir 19 Maret 1880 Karlsruhe, Baden Meninggal 19 Agustus 1960 (umur 80) Karlsruhe, Jerman Barat Kebangsaan Jerman Almamater Jerman Universitas Karlsruhe Dikenal sebagai Teori Tabrakan Karir Karir Karlsruhe Institut Kimia  Universitas Heidelberg Heidelberg juga dikenal sebagai PhD Inggris. teori tumbukan  dengan Lewis. Sementara Trautz menerbitkan karyanya pada tahun 1916, Lewis menerbitkannya pada tahun 1918. Namun,  karena Perang Dunia II, mereka tidak menyadari aktivitas satu sama lain.

• William Cudmore McCullagh Lewis, FRS (29 Juni 1885 – 11 Februari 1956)

William Lewis adalah seorang apoteker dan akademisi Inggris. Dia adalah Profesor Kimia Fisik Brunner di Universitas Liverpool.

Ia lahir di Belfast dari pasangan Edward Lewis, seorang pedagang linen, dan istrinya Francis Welsh McCullagh. Ia menempuh pendidikan di Bangor Grammar school. Bersama. Down dan Royal University of Ireland, Belfast, tempat dia belajar fisika dan kimia. Setelah menerima gelar masternya pada tahun 1906, ia menjadi demonstran selama satu tahun dan kemudian pindah ke Inggris untuk belajar kimia fisik di Universitas Liverpool. Di sana ia menerima beasiswa untuk bekerja selama satu tahun di Universitas Heidelberg.

Ia diangkat sebagai Profesor Brunner Kimia Fisik pada tahun 1913 (sampai 1937, ketika ia memasuki Ketua Asosiasi Kimia Anorganik). Pada tahun 1918, ia mempresentasikan teorinya tentang reaksi kimia, yang kemudian disebut “teori tumbukan”. Max Trautz mengusulkan teori serupa di Jerman pada tahun 1916, yang tidak disadari Lewis karena Perang Dunia Pertama.

Pada tahun 1926 ia terpilih sebagai Fellow dari Royal Society. Kutipan kandidat menggambarkan dia sebagai berikut: Menghormati penelitiannya dalam kimia fisik. Dia membuat studi yang paling berharga dan penting tentang hubungan energi perubahan kimia, dan termasuk yang pertama menerapkan teori kuantum energi untuk reaksi kimia. Karya rintisannya di bidang ini terbukti sangat berharga dan membuka bidang penelitian yang sangat menjanjikan. Penulis: “Sistem Kimia Fisik.” Menerbitkan sejumlah publikasi asli tentang banyak masalah dalam kimia fisik, serta serangkaian publikasi panjang tentang teori reaksi radiasi.

Ia diangkat sebagai Profesor Kimia Fisik dan Anorganik Grant-Brunner pertama pada tahun 1937,  posisi yang dipegangnya hingga tahun 1948.

Ia meninggal di Malvern pada tahun 1956. Ia menikah dengan Jeannie Waterson Darrock, dengan siapa ia memiliki seorang putra, Ian, yang menjadi fisikawan di Harwell Atomic Energy Research Institute.

Teori Tumbukan dan Reaksi Kimia

Berdasarkan teori tumbukan, reaksi kimia terjadi ketika molekul bertumbukan. Namun menurut teori ini, tidak semua tumbukan menimbulkan reaksi kimia. Hal ini dikarenakan setiap molekul yang bergerak memiliki energi kinetik, semakin cepat  molekul bergerak maka  semakin besar  energi kinetiknya. Jika sebuah molekul memiliki energi kinetik yang tinggi untuk memulai, molekul-molekul itu bertumbukan lebih keras, sehingga  ikatan kimianya putus. Pemutusan ikatan kimia ini adalah langkah pertama dalam membentuk suatu produk. Jika  molekul memiliki energi kinetik yang rendah, pergerakan molekul lebih lambat, ikatan sulit diputus untuk membentuk produk.

Agar reaksi terjadi, energi kinetik total molekul harus sama dengan atau lebih besar dari energi aktivasi. Energi aktivasi  adalah jumlah  energi terkecil yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia. Jika energinya rendah, molekul  tetap utuh dan tidak ada perubahan yang terjadi akibat tumbukan.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa ada dua syarat agar tumbukan  dapat menghasilkan  reaksi. Pertama, tumbukan memiliki  orientasi yang benar dan  memiliki energi kinetik yang sama atau lebih besar dari energi aktivasi.

Jika terjadi tabrakan yang berhasil, ada energi yang cukup, mis. energi aktivasi, ketika ikatan putus dan ikatan baru terbentuk. Selama proses, produk reaksi terbentuk. Peningkatan konsentrasi reaktan atau peningkatan suhu menyebabkan peningkatan tumbukan, yang meningkatkan jumlah tumbukan yang berhasil dan dengan demikian meningkatkan kecepatan reaksi.

Jika katalis terlibat dalam proses tumbukan molekul-molekul yang bereaksi, energi yang dibutuhkan untuk melanjutkan reaksi kimia lebih rendah. Oleh karena itu, jumlah tumbukan yang memiliki energi yang cukup untuk menyelesaikan reaksi, sehingga laju reaksi meningkat.

Teori Tumbukan dan Laju Reaksi

Apakah Anda tahu? Ternyata prinsip kecepatan reaksi sudah sering kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, ketika ibu kita menggoreng daging. Pastikan untuk memotong daging menjadi potongan-potongan kecil, tujuannya adalah untuk memperluas permukaan kontak. Sehingga reaksi daging mentah menjadi lebih cepat empuk.

Terkadang ibu menambahkan pepaya muda ke dalam rebusan daging untuk memasak daging lebih cepat. Karena pepaya mengandung enzim papain yang berperan sebagai katalisator dan mempercepat penguraian daging.

Selain itu, prinsip reaksi juga digunakan dalam industri. Misalnya, dalam produksi asam sulfat menggunakan katalis vanadium pentaoksida, dalam proses produksi pupuk amonium dengan katalisator (Fe), dalam proses pembentukan gas alam menjadi berbagai produk alkohol menggunakan katalis zeolit ​​aktif, dll. .

Laju reaksi juga digunakan dalam industri otomotif. Prinsip pengoperasian kendaraan bermotor, bensin dari tangki dialirkan melalui karburator ke ruang bakar. Bensin yang masuk ke ruang bakar sudah berupa gas dengan ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dalam bentuk cair. Jadi lebih mudah terbakar.  Laju reaksi dalam teori tumbukan memiliki arti sebagai teori yang menyatakan bahwa partikel atau reaktan yang bereaksi harus bertumbukan agar suatu reaksi dapat terjadi. Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktu. Pengukuran besaran kecepatan dapat dilihat sebagai besaran cepat atau lambat berdasarkan reaksi kimia. Laju reaksi memiliki satuan.

Laju reaksi menunjukkan laju penurunan jumlah reaktan atau laju pertambahan jumlah produk per satuan waktu. Satuan jumlah suatu zat berbeda, seperti gram, mol, atau konsentrasi. Satuan waktu adalah detik, menit, jam, hari atau tahun. Dalam reaksi kimia, banyak zat kimia yang digunakan sebagai larutan atau gas dalam ruang tertutup, dalam hal ini laju reaksi digunakan sebagai satuan konsentrasi (molaritas).

Pada awal reaksi, reaktan berada dalam keadaan maksimum, sedangkan produk dalam keadaan minimum. Setelah reaksi terjadi, semakin banyak produk yang terbentuk karena reaktan berkurang seiring waktu, khususnya M/s (molar per detik).

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Beberapa faktor mempengaruhi kecepatan reaksi. Berikut kami jelaskan beberapa faktor tersebut.

– Suhu

Energi kinetik meningkat dengan meningkatnya suhu. Oleh karena itu, jumlah molekul yang energinya lebih tinggi dari energi ambang juga meningkat. Akibatnya, jumlah tumbukan efektif antara molekul yang bereaksi juga meningkat. Namun, laju reaksi tidak selalu sama dengan kenaikan suhu. Reaksi tertentu, seperti reaksi biologis yang dikatalisis oleh enzim, dapat diperlambat dengan menaikkan suhu karena enzim dapat kehilangan aktivitasnya.

– Konsentrasi reaktan

Kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan. secara teoritis, laju reaksi harus meningkat dengan meningkatnya konsentrasi, karena laju berbanding lurus dengan frekuensi tumbukan. Laju reaksi menurun seiring waktu dengan berkurangnya konsentrasi reaktan.

– Luas permukaan

Kecepatan reaksi meningkat ketika luas permukaan reaktan padat meningkat. Permukaan padat dapat diperbaiki dengan mengubahnya menjadi bubuk halus. Misalnya, reaksi antara seng dan asam klorida terjadi dalam hitungan detik ketika logam seng direduksi menjadi bubuk halus.

Tetapi reaksinya lebih lambat jika dalam bentuk kawat seng. Hal ini juga berlaku untuk katalis padat, yang biasanya digunakan dalam reaksi kimia sebagai bubuk halus. Misalnya, nikel yang digiling halus digunakan dalam hidrogenasi minyak mentah.

• Katalis

Katalis adalah zat yang mengubah kecepatan reaksi tanpa mengkonsumsinya atau menyebabkan perubahan kimia terjadi selama reaksi. Katalis meningkatkan laju reaksi dengan menyediakan jalur baru dengan energi aktivasi yang lebih rendah untuk reaksi.

Dalam reaksi reversibel, katalis menurunkan energi aktivasi reaksi maju dan reaksi balik pada laju yang sama dan membantu mencapai keseimbangan yang benar. Zat tertentu dapat memperlambat laju reaksi.

Ini biasanya disebut katalis negatif atau inhibitor. Mereka mencegah reaksi, membentuk kompleks yang relatif stabil dan membutuhkan lebih banyak energi. Dengan demikian, laju reaksi berkurang.

Reaksi kimia terjadi bila terjadi tumbukan antar partikel dengan energi yang cukup, energi ini disebut energi aktivasi. Tidak semua unsur senyawa kimia dapat saling bereaksi, hanya unsur dengan energi aktivasi yang cukup yang dapat melakukan reaksi, sebagian besar unsur tersebut tidak memiliki energi aktivasi yang cukup. Nah, untuk kondisi seperti itu, kita membutuhkan zat yang memungkinkan semua partikel mencapai energi aktivasi untuk bereaksi satu sama lain, meningkatkan laju reaksi. Pada kondisi tersebut diperlukan penambahan katalis, penambahan katalis memberikan perubahan energi aktivasi yang cukup signifikan. Katalis menyediakan jalur khusus agar suatu reaksi dapat berlangsung, jalur khusus tersebut memiliki energi aktivasi yang rendah sehingga dapat meningkatkan tumbukan antar partikel. Akibatnya, laju reaksi meningkat.

Kesimpulan

Sekian pembahasan singkat mengenai definisi dari teori tumbukan . Pembahasan kali ini tidak hanya membahas definisi dari teori tumbukan saja tapi juga membahas mengenai biografi dari pencetus teori tumbukan, hubungan teori tumbukan dengan reaksi kimia dan laju reaksi yang saling berkaitan. Memahami pengertian dari teori tumbukan menjadikan kita lebih memahami apa itu reaksi kimia dan pengaruhnya melalui beberapa contoh dari reaksi kimia yang tanpa kita sadari juga selalu kita lakukan dalam aktivitas sehari-hari

Demikian ulasan mengenai pengertian teori tumbukan Buat Grameds yang mau mempelajari semua hal tentang pengertian teori tumbukan Dan ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan kimia lainnya, kamu bisa mengunjungi Gramedia.com untuk mendapatkan buku-buku terkait.

Sebagai #SahabatTanpaBatas, Gramedia selalu memberikan produk terbaik, agar kamu memiliki informasi terbaik dan terbaru untuk kamu. Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.

Penulis: Pandu Akram