Persamaan Laju Reaksi – Penjelasan, Rumus, Contoh Soal dan Jawaban

Persamaan Laju Reaksi Kimia

Persamaan laju reaksi kimia menyatakan hubungan antara konsentrasi reaktan dengan laju reaksi. Secara umum, persamaan laju reaksi dituliskan sebagai berikut:

aA + bB → cC + dD

Persamaan laju reaksi kimianya adalah:

v = k [A]m [B]n

Dengan

v = laju reaksi

[A] = konsentrasi zat A
[B] = konsentrasi zat B
m = order reaksi zat A
n = order reaksi zat B
k = konstanta laju reaksi

Persamaan laju reaksi 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.

Nilai Orde reaksi hanya dapat ditentukan dari percobaan atau eksperimen. Orde reaksi pada reaksi secara keseluruhan disebut seaagai orde reaksi total. Besarnya orde reaksi total adalah jumlah semua orde reaksi pereaksi. Sehingga, orde reaksi total (orde reaksi) pada reaksi tersebut di atas adalah m + n.

Persamaan laju reaksi

Contoh beberapa reaksi dan rumus laju reaksinya. Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi – Contoh Soal dan Jawaban. Ilustrasi dan sumber foto: PINTERpandai.com [Royalty Free]

Beberapa hal yang harus dipahami terlebih dahulu sebelum menentukan persamaan laju reaksi adalah sebagai berikut:

  1. Tetapan laju reaksi (k) bergantung pada jenis reaksi dan suhu reaksi. Satuan untuk k tergantung dari orde reaksi keseluruhan dari persamaan laju reaksi
  2. Orde reaksi adalah bilangan pangkat yang menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi zat pereaksi terhadap laju reaksi.

Hukum laju atau persamaan laju

Hukum laju atau persamaan laju pada suatu reaksi kimia adalah suatu persamaan yang menghubungkan laju reaksi dengan konsentrasi atau tekanan pada reaktan serta parameter konstannya (biasanya koefisien laju dan orde reaksi parsial).

Untuk banyak reaksi laju didefinisikan dengan hukum pemangkatan seperti

dimana [A] dan [B] menyatakan konsentrasi spesi A dan B, berturut-turut (biasanya dalam mol per liter (molaritas, M)). Eksponen x dan y adalah orde reaksi parsial dan harus ditentukan secara eksperimen; keduanya tidak secara umum sama dengan koefisien stoikiometris. Konstanta k merupakan tetapan laju reaksi atau koefisien laju reaksi. Nilai koefisien k ini dapat bergantung pada kondisi seperti suhu, kekuatan ionik, luas permukaan dari suatu adsorben, atau iradiasi cahaya.

Reaksi elementer

Untuk reaksi elementer, yang terdiri dari satu tahap, orde reaksi sama dengan molekularitasnya sebagaimana diprediksi oleh teori tumbukan.

Sebagai contoh, suatu reaksi elementer bimolekular A + B → produk akan memiliki orde kedua secara keseluruhan reaksi dan orde pertama pada setiap reaktan, dengan persamaan laju .

Untuk reaksi banyak-tahap, orde dari setiap tahapan sama dengan molekularitasnya, namun hal ini tidak secara umum tepat bagi laju secara keseluruhan.

Persamaan laju reaksi dengan asumsi mekanisme banyak-tahap terkadang dapat diturunkan secara teoritis menggunakan asumsi keadaan kuasi-tunak dari reaksi elementer yang mendasarinya dan dibandingkan dengan persamaan laju eksperimen sebagai uji mekanisme yang diasumsikan. Persamaan tersebut mungkin melibatkan suatu orde fraksional, dan dapat bergantung pada konsentrasi dari suatu spesi antara (keadaan antara).

Persamaan diferensial

Persamaan laju merupakan suatu persamaan diferensial dan dapat diintegralkan untuk memperoleh persamaan laju terintegralkan yang menghubungkan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu.

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Laju Reaksi

Laju reaksi dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain konsentrasi, luas permukaan, temperatur, dan katalis.

1. Konsentrasi

Secara umum, laju reaksi dapat berlangsung lebih cepat jika konsentrasi reaktan diperbesar.

Hal tersebut dikarenakan jumlah partikel yang lebih banyak sehingga partikel tersusun lebih rapat yang menyebabkan tumbukan-tumbukan antarpartikel yang lebih banyak.

2. Luas Permukaan

Reaksi dapat terjadi apabila zat reaktan saling bersentuhan atau bercampur. Jika luas permukaan reaktan besar, bidang sentuhnya juga akan semakin besar, sehingga reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

Misalnya, jika zat reaktan berupa serbuk, maka reaksi akan lebih cepat terjadi dibandingkan dengan zat reaktan yang berupa kepingan.

3. Temperatur

Laju reaksi akan lebih cepat jika temperaturnya meningkat. Hal tersebut dikarenakan semakin tinggi temperatur, maka energi kinetik partikel yang bertumbukan meningkat sehingga tumbukan makin sering terjadi.

Apabila vadalah laju reaksi awal, va adalah laju reaksi akhir, tadalah lama reaksi pada suhu T1⁰C, t2 adalah lama reaksi pada suhu T2⁰C, dan ∆T adalah besar perubahan suhu sehingga laju reaksi menjadi ‘a’ kali laju semula, maka dapat dirumuskan :

Temperature

4. Katalis

Jika dalam reaksi ditambahkan suatu katalis, energi aktivasi akan menurun sehingga reaksi akan lebih cepat terjadi karena zat-zat yang bereaksi lebih mudah melampaui energi aktivasi.

Umumnya, katalis ikut bereaksi namun pada akhir reaksi akan terbentuk kembali.

Konsep Persamaan Laju Reaksi Kimia

Pengertian Kecepatan Reaksi. Laju reaksi merupakan laju berkurangnya jumlah reaktan atau laju bertambahnya jumlah produk dalam satuan waktu. Laju reaksi ditentukan melalui percobaan dengan cara mengukur banyaknya pereaksi yang dihabiskan atau dengan mengukur banyaknya produk yang dihasilkan pada selang waktu tertentu.

Pada system homogen, laju reaksi umumnya dinyatakan sebagai laju pengurangan konsentrasi molar pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar produk dalam waktu tertentu.

Jumlah suatu zat yang dihabiskan dalam reaksi maupun yang dihasilkan dalam reaksi dapat dinyatakan dengan berbagai macam satuan, misalnya gram, mol, atau konsentrasi, sedangkan satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari ataupun tahun.

Apabila reaksi seperti berikut: R → P, maka laju reaksinya adalah:

vR = – ∆[R]/∆t = laju pengurangan konsentrasi molar reaktan dalam waktu tertentu

vP = +∆[P]/∆t = laju pertambahan konsentrasi molar produk dalam waktu tertentu

Contoh Soal dan Jawaban Persamaan Laju Reaksi

Pada reaksi zat A menjadi zat B diketahui bahwa konsentrasi zat A mula-mula 8 M, setelah 3 detik menjadi 2 M. Tentukan laju reaksinya?

Jawaban:

Perubahan konsentrasi= c = (8 – 2) M = 6 M

Perubahan waktu = ∆t = 3 detik

Dengan demikian, laju reaksi dari zat A menjadi Zat B adalah:

v=∆c/t

v= 6/3

v = 2 M/detik

Untuk system reaksi yang lebih kompleks, maka laju reaksi akan sama dengan berkurangnya konsentrasi masing – masing reaktan atau bertambahnya konsentrasi setiap produknya.

Apabila reaksi seperti berikut: aA + bB → cC + dD Maka Laju reaksinya adalah:

vA = – ∆[A]/∆t

vB = – ∆[B]/∆t

vD = + ∆[C]/∆t

vD = + ∆[D]/∆t.

Perbandingan laju reaksi zat – zat dalam reaksi sama dengan perhitungan koefiensi reaksinya:

vA : vB : vc : vD = a : b : c : d

Contoh Soal Penentuan Orde Reaksi: Perhatikan Contoh reaksi berikut

2H2(g) + 2NO(g) → H2O(g) + N2(g)

Maka persamaan laju reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

v = k . [H2] [NO2]2,

Reaksi tersebut mempunyai tingkat (atau orde) pertama terhadap H2 dan tingkat (atau orde) kedua terhadap NO. Sehingga secara keseluruhan reaksi tersebut merupakan tingkat (atau orde) ketiga.

Suatu reaksi berlangsung pada suhu 20 0C. Bila pada setiap kenaikan 10 0C tetapan laju reaksinya meningkat 2 kali, maka laju reaksi pada 60 0C dibandingkan dengan 20 0C akan meningkat sebanyak berapakali?

Jawab:

Setiap kenaikan 10 0C maka laju = 2 kali semula, maka:

V20 = V1 . 2

V60  = V20 . 240/10

        = 16 x V20

Laju reaksi 2X + 3Y2 → 2XY3 dapat dinyatakan sebagai…

Jawaban
  • Berkurangnya konsentrasi X per satuan waktu
  • Berkurangnya konsentrasi Y2 per satuan waktu
  • Bertambahnya konsentrasi XY3 per satuan waktu

Pada umumnya laju reaksi akan meningkat 2 kali semula apabila temperatur naik 10⁰C. Jika pada suhu 30⁰C laju reaksi sebesar 6 x 10-3 M/det, maka tentukan laju reaksi pada suhu 90⁰C.

Jawaban

a = 2

∆T = 10

T1 = 30

T2 = 90

v0 = 6 x 10-3 M/det

v= … ?

Contoh Soal Laju Reaksi

Jadi, laju reaksi pada suhu 90⁰C adalah 0,384 M/det.

Bila suhu suatu reaksi dinaikkan 10 0C maka laju reaksinya akan menjadi 2x lipat, jika pada suhu t 0C reaksi berlangsung selama 12 menit, maka pada suhu (t + 30)0C, reaksi akan berlamngsung selama…

Jawab:

Setiap kenaikan suhu 10 0C maka laju reaksi = 2x lipat (waktu menjadi ½ kali semula):

t2 = t1 x (1/2)
t(t+30) = 12 menit x (1/2)30/10
= 1,5 menit

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 | 2020-01-09T16:56:37+07:00 Januari 9th, 2020|IPA, Kimia|0 Comments

Leave A Comment