PERSAMAAN LAJU REAKSI Memahami Kimia 2 Kelas 11 Irvan Permana 2009

49 • Pada reaksi orde dua, kenaikan laju reaski akan sebanding dengan kenaikan konsentrasi pereaksi pangkat dua. Bila konsentrasi pereaksi dinaikkan dua kali, maka laju reaksinya akan naik menjadi empat kali lipat dari semula. Dengan demikian, jika konsentrasi suatu zat dinaikkan a kali, maka laju reaksinya menjadi b kali; sehingga orde reaksi terhadap zat tersebut adalah : a x = b dimana x = orde reaksi Persamaan laju reaksi dapat ditentukan melalui eksperimen, yaitu dengan mengukur konsentrasi salah satu produk pada selang waktu tertentu selama reaksi berlangsung. Tabel di bawah ini menunjukkan hasil percobaan penentuan laju reaksi antara gas hidrogen dengan nitrogen monoksida yang dilakukan pada suhu 800 o C, menurut persamaan reaksi: 2H 2 g + 2NO g 2H 2 O g + N 2 g v = k [pereaksi] 1 [pereaksi] v v v = k [pereaksi] 2 [pereaksi] 1 2 3 4 5 6 Percobaan ke- [NO] awal moldm 3 [H 2 ] awal moldm 3 Laju awal pembentukan N 2 moldm 3 0,006 0,006 0,006 0,001 0,002 0,003 0,001 0,002 0,003 0,006 0,006 0,006 0,0030 0,0060 0,0090 0,0005 0,0020 0,0045 50 Dengan membandingkan percobaan 4 dan 5, nampak bahwa jika konsentrasi NO dinaikkan dua kali maka laju reaksi menjadi 4 kali lebih cepat; sedangkan dari percobaan 4 dan 6, jika konsentrasi NO dinaikkan 3 kali, maka laju reaksinya menjadi 9 kali lebih cepat. v k [NO] 2 = = = m = 2 Dari percobaan 1 dan 2 terlihat bahwa jika konsentrasi gas H 2 dinaikkan 2 kali maka laju reaksinya menjadi 2 kali lebih cepat, dan jika konsesntrasi H 2 dinaikkan 3 kali maka laju reaksinya menjadi 3 kali semula. v k [H 2 ] = = = n = 1 Dengan demikian, persamaan laju reaksinya menjadi: v = k [NO] 2 [H 2 ] Untuk menetukan harga k, misalnya diambil data dari percobaan 2 : v = k [NO] 2 [H 2 ] 0,0060 mol dm 3 .s = k 0,006 mol dm 3 2 0,002 mol dm 3 k = = 8,33 . 10 4 mol –2 dm 6 s –1 51 Contoh soal: Pada suhu 273 o C, gas brom dapat bereaksi dengan gas nitrogen monoksida menurut persamaan reaksi: 2NO 2g + Br 2g 2NOBr g Dari reaksi tersebut diperoleh data sebagai berikut: Tentukan tingkat reaksi orde dari reaksi tersebut Pembahasan: Persamaan laju reaksi untuk reaksi di atas: v = k [NO 2 ] m [Br 2 ] n Untuk menentukan orde reaksi terhadap NO 2 , kita ambil yang konsentrasi Br 2 nya sama tetap = = = m = 2 Untuk menentukan orde reaksi terhadap Br 2 , kita ambil yang konsentrasi NO 2 nya sama tetap = n = n = n = 1 1 2 3 4 5 Perc. No [NO 2 ] [Br 2 ] Kecepatan reaksi 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,05 0,1 0,2 0,05 0,05 6 12 24 24 54 52 Jadi persamaan laju reaksinya dapat diketahui: v = k [NO 2 ] 2 [Br 2 ] Orde reaksi = m + n = 2 + 1 = 3

C. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI 1. Konsentrasi

faktor, konsentrasi, luas permukaan sentuh, temperatur, katalisator Kata Kunci Larutan dengan konsentrasi yang besar pekat mengandung partikel yang lebih rapat, jika dibandingkan dengan larutan encer. Semakin tinggi konsentrasi berarti semakin banyak molekul-molekul dalam setiap satuan luas ruangan, akibatnya tumbukan antar molekul makin sering terjadi dan reaksi berlangsung semakin cepat. Semakin tinggi konsentrasi suatu larutan, makin besar laju reaksinya

2. Luas permukaan sentuh

Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Pada pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fasa atau lebih, tumbukan berlangsung pada bagian permukaan zat. Padatan berbentuk serbuk halus memiliki luas permukaan bidang sentuh yang lebih besar daripada padatan berbentuk lempeng atau butiran. Semakin luas permukaan partikel, maka frekuensi tumbukan kemungkinan akan semakin tinggi sehingga reaksi dapat berlangsung lebih cepat. Laju reaksi berbanding lurus dengan luas permukaan reaktan

3. Temperatur

Setiap partikel selalu bergerak. Dengan naiknya suhu, energi gerak kinetik partikel ikut meningkat sehingga makin banyak partikel yang memiliki energi kinetik di atas harga energi aktivasi Ea. Kenaikan suhu akan memperbesar laju reaksi Harga tetapan laju reaksi k akan berubah jika suhunya berubah. Berdasarkan hasil percobaan, laju reaksi akan menjadi 2 kali lebih besar untuk setiap kenaikan suhu 10 o C. = o = laju reaksi awal = laju reaksi setelah suhu dinaikkan t = kenaikan suhu t 2 – t 1 53 Contoh soal: Setiap kenaikan suhu 20 o C, laju reaksi menjadi 3 kali lebih cepat dari semula. Jika pada suhu 20 o C laju reaksi berlangsung 9 menit, maka tentukan laju reaksi pada suhu 80 o C Pembahasan: T 1 = 20 o T 2 = 80 o T = 9 menit = . 2 t v = . 2 t v = 3 3 . = 27 . = 27 . = t 2 = = menit

4. Katalisator

Katalis adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi, tetapi tidak mengalami perubahan kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat diperoleh kembali. Katalis mempercepat reaksi dengan cara menurunkan harga energi aktivasi Ea. Katalisis adalah peristiwa peningkatan laju reaksi sebagai akibat penambahan suatu katalis. Meskipun katalis menurunkan energi aktivasi reaksi, tetapi ia tidak mempengaruhi perbedaan energi antara produk dan pereaksi. Dengan kata lain, penggunaan katalis tidak akan mengubah entalpi reaksi. Gambar 3.2 Grafik energi pengaktifan berkurang dengan adanya katalis Ea tanpa katalis Ea dengan adanya katalis Energi pereaksi