Kimia XI SMA
91
3.5 Persamaan Laju Reaksi
A. Persamaan Laju Reaksi
Umumnya reaksi kimia dapat berlangsung cepat jika konsentrasi zat-zat yang bereaksi reaktan diperbesar James E. Brady, 1990.
Secara umum pada reaksi: x
A + yB ⎯⎯
→ p
C + qD persamaan laju reaksi dapat ditulis sebagai:
v = k · [A]
x
· [ B]
y
Persamaan seperti di atas, disebut persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi
. Persamaan laju reaksi seperti itu menyatakan hubungan antara konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi. Bilangan pangkat pada persamaan di
atas disebut sebagai orde reaksi atau tingkat reaksi pada reaksi yang bersangkutan. Jumlah bilangan pangkat konsentrasi pereaksi-pereaksi disebut
sebagai orde reaksi total. Artinya, reaksi berorde x terhadap pereaksi A dan reaksi berorde y terhadap pereaksi B, orde reaksi total pada reaksi tersebut
adalah x + y. Faktor k yang terdapat pada persamaan tersebut disebut tetapan reaksi
. Harga k ini tetap untuk suatu reaksi, dan hanya dipengaruhi oleh suhu dan katalis.
Pada umumnya, harga orde reaksi merupakan bilangan bulat sederhana, yaitu 1, 2, atau 3, tetapi kadang-kadang juga terdapat pereaksi yang mempunyai
orde reaksi 0, ½, atau bahkan negatif. Beberapa contoh reaksi beserta rumus laju reaksi dan orde reaksinya dapat
dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Reaksi, Rumus Laju Reaksi, dan Orde Reaksi Beberapa Senyawa
Catatan: Orde reaksi tidak dapat ditentukan oleh koefisien reaksi.
No . Persamaan Reaksi
Rumus Laju Reaksi Orde Reaksi
1. 2 HIg
→ H
2
g + I
2
g v
= k · [H
I
]
2
2 2.
2 NOg + Cl
2
g → 2 NOClg
v = k · [NO]
2
[Cl
2
] 3
3. CHCl
3
g + Cl
2
g → CCl
4
g + HClg
v = k · [CHCl
3
][Cl
2
]
12
1½
Di unduh dari : Bukupaket.com
Kimia XI SMA
92
B. Makna Orde Reaksi
Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. Beberapa orde reaksi yang umum terdapat dalam persamaan reaksi
kimia beserta maknanya sebagai berikut.
1. Reaksi Orde Nol
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde nol, jika besarnya laju reaksi tersebut tidak
dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Artinya, seberapapun peningkatan konsentrasi pereaksi
tidak akan mempengaruhi besarnya laju reaksi.
Secara grafik, reaksi yang mempunyai orde nol dapat dilihat pada gambar 3.9.
2. Reaksi Orde Satu
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde satu, apabila besarnya laju reaksi berbanding lurus dengan besarnya
konsentrasi pereaksi. Artinya, jika konsentrasi pereaksi dinaikkan dua kali semula, maka laju reaksi
juga akan meningkat besarnya sebanyak 2
1
atau 2 kali semula juga.
Secara grafik, reaksi orde satu dapat digam- barkan seperti terlihat pada gambar 3.10.
3. Reaksi Orde Dua
Suatu reaksi dikatakan mempunyai orde dua, apabila besarnya laju reaksi merupakan
pangkat dua dari peningkatan konsentrasi pereaksinya. Artinya, jika konsentrasi pereaksi
dinaikkan 2 kali semula, maka laju reaksi akan meningkat sebesar 2
2
atau 4 kali semula. Apabila konsentrasi pereaksi dinaikkan 3 kali semula, maka
laju reaksi akan menjadi 3
2
atau 9 kali semula. Secara grafik, reaksi orde dua dapat digambar-
kan pada gambar 3.11.
4. Reaksi Orde Negatif
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde negatif, apabila besarnya laju reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi pereaksi. Artinya, apabila
konsentrasi pereaksi dinaikkan atau diperbesar, maka laju reaksi akan menjadi lebih kecil.
Gambar 3.9
Grafik reaksi orde nol
Gambar 3.10
Grafik reaksi orde satu Orde nol
Orde satu [A]
[A]
Gambar 3.11
Grafik reaksi orde dua Orde dua
[A] v
v
v
Di unduh dari : Bukupaket.com
Kimia XI SMA
93
C. Menentukan Persamaan Laju Reaksi
Untuk dapat menentukan rumus laju reaksi, tidak dapat hanya dengan melihat reaksi lengkapnya saja, tetapi harus berdasar percobaan. Yaitu pada
saat percobaan, konsentrasi awal salah satu pereaksi dibuat tetap, sedang konsentrasi awal pereaksi yang lain dibuat bervariasi. Percobaan harus
dilakukan pada suhu yang tetap. Metode penentuan rumus laju reaksi seperti ini disebut sebagai metode laju awal. Penentuan rumus laju reaksi dapat dilihat
pada contoh berikut.
Reaksi gas bromin dengan gas nitrogen oksida sesuai dengan persamaan reaksi: 2 NOg + Brg
→ 2 NOBrg Berdasarkan hasil percobaan diperoleh data sebagai berikut.
Tentukan: a. orde reaksi terhadap NO
d. orde reaksi total b. orde reaksi terhadap Br
2
e. harga tetapan reaksi k c. persamaan laju reaksi
f. besar laju reaksi jika [NO] = 0,2 dan [Br
2
] = 0,1 Jawab:
Rumus persamaan laju reaksi adalah v = k · [NO]
x
[Br
2
]
y
a. Orde reaksi terhadap NO, pilih konsentrasi Br
2
yang tetap, yaitu percobaan 1 dan 3. v
1
= k · [ NO]
1 x
· [Br
2
]
1 y
v
3
= k · [ NO]
3 x
· [Br
2
]
3 y
6 = k · 0,1
x
· 0,05
y
24 = k · 0,2
x
· 0,05
y
¼
=
½
x
⇒ x
= 2 Jadi, orde reaksi terhadap NO adalah 2.
b. Orde reaksi terhadap Br
2
, pilih konsentrasi NO yang tetap, yaitu percobaan 1 dan 2. v
1
= k · [NO]
1 x
· [Br
2
]
1 y
v
2
= k · [NO]
1 x
· [Br
2
]
2 y
6 = k · 0,1
x
· 0,05
y
12 = k · 0,1
x
· 0,1
y
½
=
½
y
⇒ y = 1 Jadi, orde reaksi terhadap Br
2
adalah 1.
C o n t o h 3.6
No. Konsentrasi Awal
M Laju Reaksi Awal
Mdetik [NO]
[Br
2
]
1. 0,1
0,05 6
2. 0,1
0,1 12
3. 0,2
0,05 24
4. 0,3
0,05 54
Di unduh dari : Bukupaket.com
Kimia XI SMA
94
c. Rumus persamaan laju reaksi adalah v = k · [NO]
2
[Br
2
]. d. Orde reaksi total adalah 2 + 1 = 3.
e. Untuk menentukan harga k, pilih salah satu percobaan, misal percobaan 2. v
2
= k · [ NO]
2 2
· [Br
2
]
2 1
12 = k · 0,1
2
· 0,1
12 =
[0,01 0,1] ×
k
k = 1,2 · 10
4
M g. Besar laju reaksi jika [NO] = 0,1 dan [Br
2
] = 0,1 adalah: v
2
= k · [ NO]
2 2
· [Br
2
]
2 1
v
2
= 1,2 · 10
4
· 0,1
2
· 0,1 v
2
= 12 M detik
–1
D. Jenis-jenis Katalis