Orde Reaksi
Dalam bidang kinetika kimia, orde reaksi suatu substansi (seperti reaktan, katalis atau produk) adalah banyaknya faktor konsentrasi yang mempengaruhi kecepatan reaksi.
Untuk persamaan laju reaksi: r = k [A]x [B]y
([A], [B], … adalah konsentrasi), orde reaksinya adalah x untuk A dan y untuk B.
Contohnya, reaksi kimia antara raksa (II) klorida dengan ion oksalat:
Persamaan laju reaksinya adalah
- r = k[HgCl2]1[C2O42−]2
Dalam contoh ini, reaktan HgCl2 adalah 1 dan ion oksalat adalah 2; jadi ordenya secara keseluruhan adalah 1 + 2 = 3.
Orde reaksi di sini (1 dan 2) berbeda dengan koefisien stoikiometrinya (2 dan 1). Ia hanya bisa ditentukan lewat percobaan. Dari situ dapat ditarik kesimpulan mengenai mekanisme reaksi.
Di sisi lain, reaksi dasar (satu langkah) memiliki ordenya yang sama dengan koefisien stoikiometri untuk setiap reaktan. Secara keseluruhan (jumlah koefisien stoikiometri reaktan) selalu sama dengan molekularitas reaksi dasar.
Orde pertama
Orde pertama adalah laju reaksi bergantung pada satu reaktan dan jumlah eksponennya satu.
Contohnya, dalam reaksi ion arildiazonium dengan nukleofil dalam larutan berair ArN2+ + X− → ArX + N2, persamaannya adalah r = k[ArN2+], dan Ar merupakan kelompok aril.
Contoh reaksi orde pertama lainnya adalah proses peluruhan radioaktif. Namun, reaksi ini merupakan reaksi nuklir.
Orde kedua
Jika ordenya secara keseluruhan berjumlah dua. Laju reaksi orde kedua mungkin proporsional dengan satu konsentrasi berkuadrat , atau (lebih umum) jumlah orde dua konsentrasi .
![{\displaystyle r=k[A]^{2}\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b2e083d4871e27dfbd6b617ea480b07c911ec6b2)
![{\displaystyle r=k[A][B]\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ff3e6b6a859f72bb5a009f6c5b47ea3f6f2d4c85)
Contohnya, reaksi merupakan reaksi orde kedua untuk reaktan dan reaksi orde nol untuk reaktan . Persamaannya adalah dan independen dari konsentrasi CO.
![{\displaystyle r=k[{\ce {NO2}}]^{2}\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d9a8baa9862c8aa18e4fb142bd81245ff4b49b0)
Orde nol
Laju reaksinya independen dari konsentrasi reaktan, sehingga perubahan konsentrasi tidak mengubah laju reaksi.
Contohnya adalah berbagai reaksi yang dikatalis oleh enzim asalkan konsentrasi reaktan lebih besar daripada konsentrasi enzim yang mengendalikan lajunya.
Contohnya, oksidasi biologis etanol menjadi asetaldehida oleh enzim dehidrogenase alkohol hati merupakan reaksi orde nol untuk etanol.
Orde negatif
Reaksi dapat memiliki orde negatif terkait dengan suatu substansi.
Saat orde parsial bersifat negatif, orde secara keseluruhan dianggap tidak didefinisi.
Contohnya, perubahan ozon (O3) menjadi oksigen mengikuti persamaan dengan kelebihan oksigen. Reaksi ini merupakan reaksi laju kedua untuk ozon dan (-1) untuk oksigen.
![{\displaystyle r=k{\frac {{\ce {[O_3]^2}}}{{\ce {[O_2]}}}}\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/696cd51e58b5d105724d713f851bd6c181c93512)
Dari contoh di atas, reaksi ini tidak dianggap sebagai reaksi orde pertama meskipun jumlahnya 2 + (-1) = 1, karena persamaan lajunya lebih rumit daripada reaksi orde pertama yang sederhana.
Ikhtisar bagi orde reaksi 0, 1, 2, dan n
Tahapan reaksi elementer berorde 3 (disebut reaksi terner) langka dan sangat jarang terjadi.
Namun, reaksi keseluruhan terdiri dari beberapa tahapan yang dapat, tentunya, berorde apapun (termasuk bilangan tak bulat).
| Orde nol | Orde pertama | Orde kedua | Orde ke-n | |
|---|---|---|---|---|
| Hukum Laju | ||||
| Hukum Laju Terintegralkan | [Kecuali orde pertama] | |||
| Satuan konstanta laju (k) | ||||
| Plot Linear untuk menentukan k | [A] vs. t | vs. t | vs. t | vs. t[Kecuali orde pertama] |
| Waktu paruh | [terbatas hanya pada orde pertama] |
![{\displaystyle -{d[{\ce {A}}]}/{dt}=k}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d0bbeea17cc80e39fb00450c1ea86631cbe0cfd)
![{\displaystyle -{d[{\ce {A}}]}/{dt}=k[{\ce {A}}]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2f96ec3225358636e6401453fece14afa5283b7e)
![{\displaystyle -{d[{\ce {A}}]}/{dt}=k[{\ce {A}}]^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/df4c186bb0e3fc1fce4a7d9c8021bc8e49948507)
![{\displaystyle -{d[{\ce {A}}]}/{dt}=k[{\ce {A}}]^{n}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/21385ff7a769c369af7dcf9f990ae8130eea98cb)
![{\displaystyle {\ce {[A]}}={\ce {[A]0}}-kt}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e0ee62db1c06b72555964c43177a9f91e2dfb64a)
![{\displaystyle {\ce {[A]}}={\ce {[A]0}}e^{-kt}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/32f8fe4d5019f7dee074e750fee5ebcfed6bf9d2)
![{\displaystyle {\frac {1}{{\ce {[A]}}}}={\frac {1}{{\ce {[A]0}}}}+kt}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/577fdc157e8a32cd138f2f7a020a328e6561908e)
![{\displaystyle {\frac {1}{[{\ce {A}}]^{n-1}}}={\frac {1}{{\ce {[A]0}}^{n-1}}}+(n-1)kt}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b43115aef036e4fe2101d314b6775ea5a4155496)
![{\displaystyle {\ce {\ln([A])}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a8378871d4c6cf8ce28a1a4c9aff69e59ba35fc8)
![{\displaystyle {\ce {{\frac {1}{[A]}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/104bf3c6ecace101c498f948eaf16bf55240619f)
![{\displaystyle {\ce {\frac {1}{[A]^{{\mathit {n}}-1}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9cca86ad925386e3c962305fa7ad13100633146e)
![{\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {{\ce {[A]0}}}{2k}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/039f23e90f62bb6d112b1523e7dff9d7969863a0)
![{\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {1}{k{\ce {[A]0}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b25f9b5e7675b3e3f9027241a74ec2d751810c43)
![{\displaystyle t_{\frac {1}{2}}=\lim _{x\to n}{\frac {2^{x-1}-1}{(x-1)k{\ce {[A]0}}^{x-1}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7e1bdf1a4c894b7545530200130284086dd6836c)
Dimana M menyatakan konsentrasi dalam molaritas (mol · L−1), t menyatakan waktu, dan k merupakan tetapan laju reaksi. Waktu paruh pada reaksi orde pertama terkadang dinyatakan sebagai t1/2 = 0.693/k (karena ln2 = 0.693).
Menentukan Orde Reaksi
Orde reaksi adalah besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi.
Ia dapat ditentukan berdasarkan data percobaan dengan menggunakan persamaan umum laju reaksi.
Berikut persamaan umum laju reaksi untuk reaksi p A+q B → r C+ s D adalah:
v = k[A]x[B]y
yang dimana:
v = laju reaksi;
k = konstanta laju reaksi; dan
[ A ] = konsentrasi pereaksi A.
[ B ] = konsentrasi pereaksi B
x = orde reaksi terhadap A
y = orde reaksi terhadap B
x + y = orde reaksi total
Cara menentukan orde reaksi masing-masing reaktan, berikut ini diberikan data hasil eksperimen reaksi antara F2 dan ClO2
F2(g) + 2 ClO2(g) ——-> 2 FClO2(g)
No. | [F2] (M) | [ClO2] (M) | laju reaksi (M/s) |
1 | 0,10 | 0,010 | 1,2 x 10-3 |
2 | 0,10 | 0,040 | 4,8 x 10-3 |
3 | 0,20 | 0,010 | 2,4 x 10-3 |
Dengan mempelajari data nomor 1 dan 3, terlihat bahwa peningkatan konsentrasi F2 sebesar dua kali saat konsentrasi ClO2 tetap menyebabkan peningkatan laju reaksi sebesar dua kali. Ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi F2 sebanding dengan peningkatan laju reaksi. Dengan demikian, orde reaksi F2 adalah satu.
Sementara, dari data nomor 1 dan 2, terlihat bahwa peningkatan konsentrasi ClO2 sebesar empat kali saat konsentrasi F2 tetap menyebabkan peningkatan laju reaksi sebesar empat kali pula.
Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi ClO2 juga berbanding lurus (sebanding) dengan peningkatan laju reaksi. Oleh karena itu, orde reaksi ClO2 adalah satu. Orde total reaksi tersebut adalah dua.
Persamaan laju reaksi dapat dinyatakan dalam bentuk berikut:
v = k [F2] [ClO2]
Konstanta laju reaksi (k) dapat diperoleh dengan mensubstitusikan salah satu data percobaan ke dalam persamaan laju reaksi. Dalam hal ini, saya menggunakan data nomor 1.
Persamaan laju reaksi setelah disubstitusikan dengan data eksperimen akan berubah menjadi sebagai berikut:
1,2 x 10-3 = k (0,10) (0,010)
k = 1,2 / M.s
Persamaan waktu paruh untuk masing-masing orde reaksi
Orde Satu : t1/2 = ln 2 / k = 0,693 / k (waktu paruh tidak bergantung pada konsentrasi awal reaktan)
Orde Dua : t1/2 = 1 / k.[A]0 (waktu paruh berbanding terbalik dengan konsentarsi awal reaktan)
Orde Nol : t1/2 = [A]0 / 2k (waktu paruh berbanding lurus dengan konsentrasi awal reaktan).
Contoh Soal dan Jawaban Orde Reaksi
Tetapan laju reaksi untuk reaksi orde 2: 2NO2 (g) -> 2NO (g) + O2 (g) pada suhu 300 C adalah 0,54 M^-1s^-1. Berapa tetapan laju reaksi agar konsentrasi
NO2 berkurang dari 0,62 M menjadi 0,28 M?
Jawaban:
Karena reaksi tersebut berorde 2 maka persamaan laju reaksinya adalah
V = k [NO₂]²
V = 0,54 (0,62)²
= 0,208
Jika konsentrasinya berubah menjadi 0,28 M maka tetapan laju reaksinya adalah
V = k [NO₂]²
0,208 = k (0,28)²
k = 2,67
Apa yang dimaksud dengan orde reaksi total?
Jawaban:
Adalah jumlah bilangan pangkat konsentrasi pereaksi-pereaksi.
Bagaimana cara menentukan orde reaksi?
Jawaban:
Dapat ditentukan dengan cara:
- Perbandingan data hasil percobaan laju reaksi terhadap konsentrasi reaktan.
- Jika suatu reaksi diketahui tahap tahap mekanisme reaksinya, maka persamaan laju raksi ditentukan dari tahap yang paling lambat dengan koefisien reaktan reaktan dari tahap tersebut akan menjadi orde reaksinya.
Bacaan Lainnya
- Hidrokarbon – Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban
- Tabel Alkana Alkena Alkuna – Senyawa Hidrokarbon – Rumus Molekul – Beserta Contoh Soal dan Jawaban
- Senyawa Organik – Rumus Kimia, Soal dan Jawaban
- Daftar Alkana Rantai Lurus – Rumus Molekul – Beserta Nama Dagang/Populernya – Diurutkan Berdasarkan Jumlah Atom Karbon
- Senyawa Ionik – Rumus Kimia, Soal dan Jawaban
- Kesetimbangan Kimia – Reaksi Kimia – Termodinamika, Pengaruh Suhu, Zat Murni, Jenis Kesetimbangan
- Zat Kimia – Penjelasan, Contoh, Kegunaan
- Kesetimbangan Kelarutan Kimia – Efek: fase, ukuran partikel, garam, suhu, tekanan. Pelarutan: sederhana, disosiasi, reaksi. Hidroksida. Metode dinamis
- Pembakaran Kimia – Persamaan Kimia – Sempurna & Tak Sempurna dan Contoh Soal beserta Jawabannya
- Rumus Rangkaian Listrik Dan Contoh-Contoh Soal Beserta Jawabannya
- Rumus Fisika: Alat optik: Lup, Mikroskop, Teropong Bintang, Energi, Frekuensi, Gaya, Gerak, Getaran, Kalor, Massa jenis, Medan magnet, Mekanika fluida, Momen Inersia, Panjang gelombang, Pemuaian, Percepatan (akselerasi), Radioaktif, Rangkaian listrik, Relativitas, Tekanan, Usaha Termodinamika, Vektor
- Bagaimana Albert Einstein mendapatkan rumus E=mc² ?
- Cara Mengemudi Aman Pada Saat Mudik atau Liburan Panjang
- Jenis Virus Komputer – Cara Gratis Mengatasi Dengan Windows Defender
- Cara Menghentikan Penindasan Bullying
- Cara menjaga keluarga Anda aman dari teroris – Ahli anti-teror menerbitkan panduan praktis
- Apakah Anda Memerlukan Asuransi Jiwa? – Cara Memilih Asuransi Jiwa Untuk Pembeli Yang Pintar
- Ibu Hamil Dan Bahaya Kafein – Sayur & Buah Yang Baik Pada Masa Kehamilan
- Daftar Jenis Kanker: Pemahaman Kanker, Mengenal Dasar-Dasar, Contoh Kanker, Bentuk, Klasifikasi, Sel dan Pemahaman Penyakit Kanker Lebih Jelas
- Penyebab Dan Cara Mengatasi Iritasi Atau Lecet Akibat Pembalut Wanita
- Apakah Produk Pembalut Wanita Aman?
- Sistem Reproduksi Manusia, Hewan dan Tumbuhan
- Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini
- Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki?
Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai
Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!
Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!
Sumber bacaan: ThoughtCo, Next Gurukul, Science Direct
Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing
