Laju Reaksi – Persamaan, Teori, Contoh Soal, Hukum Dan Faktornya

Diposting pada

Laju Reaksi – Persamaan, Teori, Contoh Soal, Hukum Dan Faktornya – DosenPendidikan.Com – Reaksi kimia yang mempunyai karakteristik yang berbeda-beda dalam hal kelajuan. Dalam proses reaksi kimia ada reaksi yang berlangsung dengan cepat dan ada pula reaksi kimia yang berlangsung dengan sangat lambat. Cepat atau lambatnya suatu reaksi, tergantung dari laju reaksi tersebut.

 

laju reaksi


Pengertian Laju Reaksi

Laju reaksi merupakan besaran yang digunakan untuk menyatakan cepat atau lambatnya suatu reaksi yang berlangsung. Besar laju reaksi menunjukkan perubahan konsentrasi setiap satuan waktu hingga terbentuk senyawa baru atau produk reaksi. Karena laju reaksi tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor maka untuk memperoleh laju yang diinginkan kita harus mengkondisikan faktor tersebut yang sesuai pengaruhnya apakah harus ditambah atau dikurangkan.


Teori Laju Reaksi

Laju reaksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu.


Persamaan Laju Reaksi

Untuk reaksi kimia

Untuk reaksi kimia

hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah

laju reaksi dengan molaritas

dengan:

  • V = Laju reaksi
  • k = Konstanta laju reaksi
  • m = Orde reaksi zat A
  • n = Orde reaksi zat B

Orde reaksi zat A dan zat B hanya bisa ditentukan melalui percobaan.


Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi

  • Suhu
  • Luas permukaan sentuhan/ Ukuran partikel
  • Konsentrasi
  • Katalis

Suhu

Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan.

Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Hubungan ini ditetapkan dari suatu percobaan, misal diperoleh data sebagai berikut:

Hubungan Kuntitatif

Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Dari data diperoleh hubungan: Setiap kenaikan suhu 10 oC, maka laju mengalami kenaikan 2 kali semula, maka secara matematis dapat dirumuskan

Vt = V0 . 2t-

Dimana : Vt = laju reaksi pada suhu t Vo = laju reaksi pada suhu awal (to).

Pada umumnya setiap kenaikan suhu 10 derajat celcius laju reaksi meningkat 2-3 kali, harga kenaikan laju reaksi dapat di tentukan dengan :

harga kenaikan laju reaksi


Aplikasi Suhu

Bila kita memasak nasi dengan api besar akan lebih cepat dibandingkan api kecil. Bila kita ingin mengawetkan makanan (misalnya ikan) pasti kita pilih lemari es, mengapa? Karena penurunan suhu memperlambat proses pembusukan.


Luas Permukaan Atau Bidang Sentuh

Semakin luas permukaan atau bidang sentuh maka peluang terjadinya tumbukan efektif semakin besar sehingga reaksi semakin cepat.

Contoh : serbuk besi lebih cepat bereaksi di bandingkan dengan paku besi karena luas bidang sentuh  serbuk besi lebih luas daripada paku besi.


Konsentrasi

Semakin besar konsentrasi larutan berarti jumlah partikel terlarut semakin banyak dan jarak antar partikel juga semakin berdekatan sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan yang efektif juga semakin besar. “ jadi, semakin besar konsentrasi maka reaksi berlangsung semakin cepat.”

  • Grafik Orde Nol

Grafik Orde Nol

Laju reaksi tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi pereaksi. Persamaan laju reaksinya ditulis:

Persamaan laju reaksiPersamaan laju reaksi

Bilangan dipangkatkan nol sama dengan satu sehingga persamaan laju reaksi menjadi: r » k. Jadi, reaksi dengan laju tetap mempunyai orde reaksi nol. Grafiknya digambarkan seperti Grafik diatas.

  • Grafik Orde Satu

Grafik Orde Satu

Hubungan kecepatan dengan konsentrasi

Untuk orde satu, persamaan laju reaksi adalah :

Laju reaksi orde satu

Persamaan reaksi orde satu merupakan persamaan linier berarti laju reaksi berbanding lurus terhadap konsentrasinya pereaksinya. Jika konsentrasi pereaksinya dinaikkan misalnya 4 kali, maka laju reaksi akan menjadi 41 atau 4 kali lebih besar.

  • Grafik Orde Dua

Grafik Orde Dua

Persamaan laju reaksi untuk reaksi orde dua adalah:

reaksi orde dua

Apabila suatu reaksi berorde dua terhadap suatu pereaksi berarti laju reaksi itu berubah secara kuadrat terhadap perubahan konsentrasinya. Apabila konsentrasi zat A dinaikkan misalnya 2 kali, maka laju reaksi akan menjadi 22 atau 4 kali lebih besar.

Persamaan laju reaksi:

Reaksi :

Persamaan laju reaksi

Ket :

v = laju reaksi (Ms-1)

[A] = konsentrasi zat A (M)

k = konstanta laju reaksi[B] = konsentrasi zat B (M)

x = orde reaksi zat A

y = orde reaksi zat B


Tabel. Contoh beberapa reaksi dan rumus laju reaksinya

reaksi dan rumus laju reaksinya

Orde reaksi dapat ditentukan dari persamaan laju reaksi. Misalnya, pada reaksi

dengan persamaan laju reaksi

orde reaksi terhadap H2

orde reaksi terhadap H2 = orde satu, orde reaksi terhadap NO = orde dua, dan orde reaksi total adalah tiga. Untuk lebih memahami cara menentukan orde reaksi dan rumus laju reaksi Orde reaksi dapat juga ditentukan melalui kecenderungan dari data suatu percobaan yang digambarkan dengan grafik. Berikut ini dijelaskan penentuan orde reaksi melalui grafik.


Katalis

Katalis adalah zat tertentu yang memengaruhi kecepatan reaksi, tetapi pada akhir reaksi dapat ditemukan kembali dalam keadaan utuh.

“ katalis dapat mempercepat reaksi dengan menurunkan energy aktivasi (EA), akibatnya energi kinetik (EK) dari molekul-molekul zat pereaksi dapat dengan mudah mencapai batas EA ssehingga tumbukan efektif terjadi”.


Laju Reaksi

Kemolaran (M)/ konsentrasi/ kepekatan menunjukan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

mol zat terlarut dalam tiap liter larutan

  • Pencampuran larutan sejenis dengan konsentrasi berbeda menghasilkan konsentrasi baru, dengan rumusan :

konsentrasi baru

  • Pengenceran larutan menyebabkan konsentrasi berubah dengan rumusan :

konsentrasi


Contoh Soal

  • 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


  • 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


  • Nitrogen oksida, NO, bereaksi dengan hydrogen membentuk dinitrogen oksida dan uap air:

2 NO(g) + H2(g) à N2O(g) + H2O(g)

Pengaruh konsentrasi NO dan H2 terhadap laju reaksi terdapat pada table berikut:

Pengaruh konsentrasi

Tentukanlah:

  1. orde reaksi terhadap NO
  2. orde reaksi terhadap H2
  3. persamaan laju reaksi
  4. harga orde reaksinya
  5. harga dan satuan tetapan laju reaksi (k)
  6. laju reaksi jika konsentrasi NO dan H2 masing-masing 0,5 M

Jawab:

Misal persamaan laju reaksinya, V= k [NO]x [H2]y

  • orde reaksi terhadap NO ditentukan dari percobaan 1 dan 2 :

Persamaan Laju Reaksi

Jadi, orde reaksi terhadap NO = 2

  • orde reaksi terhadap H2 ditentukan dari percobaan 1 dan 3:

orde reaksi terhadap H2

  • Persamaan laju reaksi = V = k.[NO]2[H2]
  • Orde reaksi keseluruhan : 2 + 1 = 3
  • Dari persamaan laju reaksi

Persamaan Laju Reaksi2

  • Persamaan laju reaksi lengkap

Persamaan Laju Reaksi3


Hukum Laju Reaksi

 

Hukum Laju Reaksi

  1. Hukum Laju Reaksi

Umumnya reaksi kimia dapat berlangsung cepat jika konsentrasi zat-zat yang bereaksi (reaktan) diperbesar (James E. Brady, 1990).

Secara umum pada reaksi:

xA + yB ⎯⎯→ pC + qD


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.


Demikianlah pembahasan mengenai Laju Reaksi – Persamaan, Teori, Contoh Soal, Hukum Dan Faktorn semoga dengan adanya ulasan tersebut bisa menambah wawasan maupun pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂