Penentuan Persamaan Laju Reaksi dari Data Hasil Eksperimen

PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FAKTOR LAJU REAKSI KELOMPOK KOMPETENSI D 54 Berdasarkan percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa katalis adalah zat yang dapat mempercepat suatu reaksi tanpa ikut bereaksi secara permanen. 2. Persamaan Laju dan Orde Reaksi Pada umumnya hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi zat-zat pereaksi hanya diturunkan dari data eksperimen. Persamaan laju reaksi dirumuskan sebagai perkalian konsentrasi zat-zat pereaksi dipangkatkan suatu bilangan dan dikalikan suatu konstanta laju reaksi. Bilangan pangkat yang menyatakan hubungan konsentrasi zat pereaksi dengan laju reaksi disebut orde reaksi. Untuk reaksi aA + bB   cC + dD, persamaan laju reaksi ditulis: r = k[A] m [B] n dengan keterangan: r = laju reaksi k = konstanta laju reaksi [A] = konsentrasi zat A dalam mol per liter dalam cairan atau tekanan dalam gas [B] = konsentrasi zat B dalam mol per liter dalam cairan atau tekanan dalam gas m = orde reaksi terhadap zat A n = orde reaksi terhadap zat B Beberapa contoh reaksi dan hukum laju reaksi yang diperoleh dari hasil eksperimen dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Contoh beberapa reaksi dan rumus laju reaksinya Reaksi Hukum Laju Reaksi dari eksperimen 2H 2 g + 2NOg   2H 2 Og + N 2 g r = k[H 2 ].[NO] 2 H 2 g + I 2 g   2HIg r = k[H 2 ].[I 2 ] 3NOg   N 2 Og + NO 2 g r = k[NO] 2 2H 2 O 2 aq   2H 2 Ol + O 2 g r = .[H 2 O 2 ] 2 2NO 2 g + F 2 g   2NO 2 Fg r = k[NO 2 ][F 2 ] Orde reaksi dapat ditentukan dari persamaan laju reaksi. Misalnya, pada reaksi 2H 2g + 2NO g 2H 2 O l + O 2g dengan persamaan laju reaksi r = k[H2][NO] 2. Orde reaksi terhadap H 2 = orde 1, orde reaksi terhadap NO = orde 2, dan orde reaksi total adalah tiga. Konstanta laju reaksi bergantung pada jenis reaksi dan temperatur, artinya bila temperatur berubah, maka nilai k juga berubah.

a. Penentuan Persamaan Laju Reaksi dari Data Hasil Eksperimen

  LISTRIK untuk SMP Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Kimia SMA Guru Kimia SMA KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FAKTOR LAJU REAKSI KELOMPOK KOMPETENSI D 55 Persamaan laju reaksi dapat ditentukan setelah orde reaksi diketahui. Contoh penentuan orde reaksi dan persamaan laju adalah sebagai berikut. Data laju reaksi antara nitrogen oksida dengan gas hidrogen pada suatu temperatur dengan persamaan reaksi 2 NO g + H 2 g N 2 g + 2 H 2 O g adalah: Percobaan [NO] M [H 2 ] M Laju pada awal reaksi Ms -1 1 5,0 x 10 -3 2,0 x 10 -3 1,3 x 10 -5 2 10,0 x 10 -3 2,0 x 10 -3 5,0 x 10 -5 3 10,0 x 10 -3 4,0 x 10 -3 10,0 x 10 -5 1 Tentukan rumus persamaan laju reaksi 2 Tentukan konstanta laju 3 Tentukan laju reaksi pada [NO] = 12,0 x 10 -3 M dan [H 2 ] = 6,0 x 10 -3 M Pemecahan Soal : Misalnya persamaan laju reaksi tersebut adalah r = k [NO] m [H 2 ] n 1 Untuk menentukan orde reaksi NO misalnya pilih reaksi no 1 dan 2      4 s M 10 x 3 , 1 s M 10 x , 5 laju laju 5 5 2 1 n 3 n 3 m n 3 3 M 10 x , 2 M 10 x . 2 M 10 x , 5 M 10 x , 10 k k     m 2 4  , m = 2 Maka orde reaksi untuk NO = 2 Untuk menentukan orde reaksi H 2 pilih reaksi no 3 dan 2      2 10 , 5 10 , 10 5 5 2 3 s M x s M x laju laju n 3 n 3 m n 3 3 M 10 x , 2 M 10 x . 4 M 10 x , 10 M 10 x , 10 k k     n 2 2  , n = 2 Maka orde reaksi untuk H 2 = 2 Persamaan laju reaksi : r = k. [NO] 2 .[H 2 ] Orde reaksi total adalah 2+1= 3 2 Konstanta laju reaksi dapat dihitung dengan menggunakan data dari salah satu percobaan. Rumus konstanta laju dapat ditulis s . M 10 x 5 , 2 ] H [ ] NO [ laju k 2 2 2 2   3 Dengan menggunakan harga konstanta, maka laju reaksi pada konsentrasi NO dan H 2 tersebut adalah: laju reaksi = 2,5 x 10 2 M 2 . s.12,0 x 10 -3 M 2 6,0 x 10 -3 M = 2,16s x 10 -4 Ms   PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FAKTOR LAJU REAKSI KELOMPOK KOMPETENSI D 56 Data laju reaksi antara senyawa A dan B yang menghasilkan C dan D tertera pada tabel berikut. 3 A + 2B 2C + D Percobaan [A] M [B] M Laju pada awal reaksi Mm -1 1 1,00 x 10 -2 1,00 x 10 -2 6,00 x 10 -3 2 2,00 x 10 -2 3,00 x 10 -2 1,44 x 10 -1 3 1,00 x 10 -2 2,00 x 10 -2 1,20 x 10 -2 Tentukan hukum laju reaksi? Pemecahan Soal : Misalnya persamaan laju reaksi tersebut adalah r = k [A] m [B] n Menentukan orde reaksi terhadap B   n 1 m 1 n 3 m 3 2 3 [B] k[A] [B] k[A] l a ju l a ju n M 2 - 10 x 1,00 M 2 - 10 x 2,00 m M 2 - 10 x 1,00 M 2 - 10 x 1,00 1 M.min 3 - 10 x 6,00 1 M.min 2 - 10 x 1,20                        n , 2 , 2  , n = 1 Maka orde reaksi untuk B = 1 Untuk menentukan orde reaksi A pilih reaksi 1 dan 2   n 1 m 1 n 2 m 2 2 1 [B] k[A] [B] k[A] l a ju l a ju 1 2 - 2 - n 2 - 2 - 1 3 - 1 1 - M 10 x 1,00 M 10 x 3,00 M 10 x 1,00 M 10 x 2,00 M.mi n 10 x 6,00 M.mi n 10 x 1,44                    24.0=2,00 m 3.00 atau 8,00= 2,00 m m= 3 Persamaan laju reaksi : r = k [A] 3 [B]

b. Penentuan Orde Reaksi Secara Grafik