fbpx

Orde Reaksi: Orde pertama, Orde kedua, Orde nol, Orde negatif – Kinetika Kimia

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.

Orde reaksi secara keseluruhan adalah jumlah sum x + y + …. Perlu diingat bahwa ia seringkali tidak sama dengan koefisien stoikiometri.

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 .

Contohnya, reaksi merupakan reaksi orde kedua untuk reaktan dan reaksi orde nol untuk reaktan . Persamaannya adalah dan independen dari konsentrasi CO.

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.

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]

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 Fsebesar dua kali saat konsentrasi ClOtetap menyebabkan peningkatan laju reaksi sebesar dua kali. Ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi F2 sebanding dengan peningkatan laju reaksi. Dengan demikian, orde reaksi Fadalah satu.

Sementara, dari data nomor 1 dan 2, terlihat bahwa peningkatan konsentrasi ClOsebesar empat kali saat konsentrasi F2 tetap menyebabkan peningkatan laju reaksi sebesar empat kali pula.

Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi ClOjuga berbanding lurus (sebanding) dengan peningkatan laju reaksi. Oleh karena itu, orde reaksi ClOadalah 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:

  1. Perbandingan data hasil percobaan laju reaksi terhadap konsentrasi reaktan.
  2. 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

Pasang iklan gratis di toko pinter

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan?
Pasang iklan & promosikan jualan Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Cara daftar pasang iklan gratis

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

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


By | 2020-01-09T16:51:39+07:00 Januari 9th, 2020|IPA, Kimia|0 Comments

Leave A Comment