Seorang siswa sedang melakukan percoban untuk mengetahui pengaruh luas permukaan bidang sentuh dengan jumlah partikel menggunakan teori tumbukan. Tabel data hasil percobaan untuk reaksi antara logam Fe dengan larutan H2SO4 adalah sebagai berikut.
Berdasarkan data di atas, percobaan dan alasan yang paling tepat untuk mengetahui reaksi yang berlangsung paling lambat adalah ....
A
percobaan 1, karena luas permukaan bidang sentuh besar dan konsentrasi besar (jumlah partikel banyak)
B
percobaan 2, karena luas permukaan bidang sentuh kecil dan konsentrasi besar (jumlah partikel banyak)
C
percobaan 3, karena luas permukaan bidang sentuh besar dan konsentrasi kecil (jumlah partikel sedikit)
D
percobaan 4, karena luas permukaan bidang sentuh kecil dan konsentrasi besar (jumlah partikel banyak)
E
percobaan 5, karena luas permukaan bidang sentuh kecil dan konsentrasi kecil (jumlah partikel sedikit)
Pembahasan:
Konsentrasi
Pada umumnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat jika konsentrasi pereaksi diperbesar. Zat yang konsentrasinya besar mengandung jumlah partikel yang lebih banyak, sehingga partikel-partikelnya tersusun lebih rapat dibanding zat yang konsentrasinya rendah. Partikel yang susunannya lebih rapat, akan lebih sering bertumbukan dibanding dengan partikel yang susunannya renggang, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi makin besar.
Luas Permukaan
Salah satu syarat agar reaksi dapat berlangsung adalah zat-zat pereaksi harus bercampur atau bersentuhan. Pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran. Bidang batas campuran inilah yang dimaksud dengan bidang sentuh. Dengan memperbesar luas bidang sentuh, reaksi akan berlangsung lebih cepat.
Fe 0,5 gram yang berbentuk lempengan lebih lama larut di dalam larutan H2SO4 1 M. Hal ini disebabkan luas permukaan bidang sentuh lebih kecil membuat kemungkinan tumbukan efektif antarpartikel semakin sedikit, sehingga laju reaksi berlangsung lebih lambat. Konsentrasi larutan juga ikut memengaruhi kecepatan laju reaksi. Semakin kecil konsentrasi larutan, maka semakin sedikit jumlah partikel di dalamnya, sehingga semakin sedikit kemungkinan tumbukan efektif partikel yang menyebabkan laju reaksi berlangsung lambat.
Jadi berdasarkan data di atas, percobaan dan alasan yang paling tepat untuk mengetahui reaksi yang berlangsung paling lambat adalah percobaan 5, karena luas permukaan bidang sentuh kecil dan konsentrasi kecil (jumlah partikel sedikit).