Pengertian
Katalis & Jenis Katalis
Katalis adalah suatu
zat yang dapat mempercepat atau memperlambat reaksi. Katalis sengaja
ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam suatu sistem reaksi
untuk mempercepat reaksi. Pada reaksi akhir, zat katalis diperoleh kembali
dalam bentuk zat semula. Dalam suatu reaksi, katalis tidak mengalami perubahan kimia (tidak ikut bereaksi). Katalis juga tidak dapat
memicu reaksi, tetapi hanya membantu reaksi yang berlangsung lambat menjadi
cepat. Katalis bekerja dengan cara turut terlibat dalam setiap tahap reaksi
dengan cara mengubah mekanisme reaksi, tetapi pada akhir tahap, katalis
terbentuk kembali. Katalis yang memperlambat reaksi disebut inhibitor.
fungsi
katalis dalam reaksi kimia adalah sebagai berikut:
a.
Katalis dapat digunakan dalam pengaktifan reaksi yang akan mempercepat laju
reaksi dengan menurunkan energi aktifasi
b.
Katalis menyediakan reaksi alternatif dalam suatu reaksi kimia.
c.
Katalis mempercepat tercapainya keadaan kesetimbangan reaksi
d.
Katalis mempercepat reaksi maju dan reaksi balik sama besar
Pengaruh Katalis pada Laju Reaksi
Laju
menyatakan seberapa cepat atau seberapa lambat suatu proses berlangsung. Laju
juga menyatakan besarnya perubahan yang terjadi dalam satu satua waktu.
Reaksi
kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan
bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat peraksi semakin sedikit, sedangkan
produk semakin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya
pereaksi atau laju terbentuknya produk. Laju reaksi dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain adalah konsentrasi, luas permukaan,
temperatur, dan katalis.
Berdasrkan
Penggunaannya, katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama, yaitu:
katalis homogen dan katalis heterogen.
Katalis heterogen (Adsorpsi) adalah katalis
yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisisnya.
Penggunaan katalis heterogen biasanya pada suhu dan tekanan tinggi. Umumnya
katalis heterogen berupa zat padat yang terdiri dari logam atau oksida logam.
Keuntungan penggunaan katalis heterogen adalah katalisnya dapat dipisahkan
dengan penyaringan dari produk bila reaksi telah selesai. Banyak proses
industri yang menggunakan katalis heterogen, sehingga proses dapat berlangsung
lebih cepat dan biaya produksi dapat dikurangi. Beberapa logam ada yang dapat
mengikat cukup banyak molekul-molekul gas pada permukannya, misalnya Ni, Pt, Pd
dan V. Gaya tarik menarik antara atom logam dengan molekul gas dapat
memperlemah ikatan kovalen pada molekul gas, dan bahkan dapat memutuskan ikatan
itu. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis
menyediakan suatu permukaan di mana pereaksipereaksi (atau substrat ) untuk
sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi sedemikian lemah sehingga
memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah,
sehingga akhirnya terlepas.
Katalis homogen (Pembentukan senyawa antara)
adalah katalis yang berada dalam fase yang sama. Umumnya bereaksi dengan satu
atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia yang selanjutnya bereaksi membentuk
produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya.
Berikut ini merupakan skema umum reaksi
katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:
A + C → AC (1)
B
+ AC →
AB + C (2)
Meskipun
katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh
reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :
A
+ B + C →
AB + C
Salah
satu contoh katalis homogen adalah reaksi fase gas antara berelang dioksida (SO2)
dan oksigen (O2) untuk menghasilkan belerang trioksida (SO3),
yaitu :
2SO2
(g) + O2 (g) → SO3 (g) (1) Lambat dan mempunyai
energi pengaktifan tinggi.
Laju
reksi tersebut dapat ditingkatkan dengan menambahkan katalis, katalis yang
digunakan adalah nitrogen oksida (NO). Reaksi hadirnya NO sebagai katalis
adalah sebagai berikut :
2NO
(g) + O2 (g) → 2NO2 (g) (2)
NO2
(g) + SO2 (g) → SO3 (g) + NO (g) (3)
Dua
reaksi yang lebih cepat menggantikan reaksi yang lebih lambat. NO2 yang
terbentuk dalam reaksi (2) merupakan senyawa antara darimana NO dihasilkan
kembali dalam reaksi (3).
Katalis dapat bekerja dengan membentuk senyawa
antara atau mengabsorpsi zat yang direaksikan. Sehingga katalis dapat
meningkatkan laju reaksi, sementara katalis itu sendiri tidak mengalami
perubahan kimia secara permanen. Cara kerjanya yaitu dengan menempel pada
bagian substrat tertentu dan pada akhirnya dapat menurunkan energi pengaktifan
dari reaksi, sehingga reaksi berlangsung dengan cepat.
Ada jenis katalis yang lain yaitu katalis enzim. Katalis enzim
ini disebut sebagain katalis biologis. Banyak reaksi- reaksi penting yang
dikatalisis oleh enzim, misalnya pengubahan karbohidrat atau amilum menjadi
glukosa dalam mulut yang dikatalisis oleh enzim ptyalin. Enzim merupakan
molekul protein dengan bentuk yang karakteristik yang hanya akan mengijinkan
molekul-molekul Pereaksi tertentu berikatan. Reaksi enzimatik ada yang
berlangsung secara homogen, Namun ada pula yang berlangsung secara heterogen.
Karakteristik enzim adalah pada Kespesifikan dan efisiensinya. Dikatakan
spesifik karena reaksi hanya berlangsung pada substrat yang spesifik. misalnya
enzim urease spesifik untuk reaksi hidrolisis urea. Efisiensi enzim berkaitan
dengan kemampuan enzim meningkatkan laju reaksi berlipat ganda dibandingkan
tanpa enzim.
Berdasarkan
fungsinya, katalis dibedakan menjadi 2, yaitu :
Katalis
positif (katalisator) yang
berfungsi mempercepat reaksi.
katalis
negatif (inhibitor) yang
berfungsi memperlambat laju reaksi.
Berdasarkan cara bereaksinya, katalis dibedakan menjadi 2,
yaitu :
Katalis aktif yaitu katalis yang ikut terlibat reaksi dan pada akhir rekasi
terbentuk kembali.
Katalis pasif yaitu katalis yang tidak ikut bereaksi, hanya sebagai media reaksi
saja.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.