KECEPATAN REAKSI

Kecepatan reaksi (v) adalah mengukur perubahan konsentrasi reaktan atau perubahan konsentrasi

produk terhadap waktu, yang dinyatakan dalam M/detik.

reaktan produk

A B

Grafik perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu dapat dilihat sebagai berikut :

Dan dinyatakan dengan notasi :

𝑣 = −∆[𝐴]

∆𝑡 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑣 = +

∆[𝐵]

∆𝑡

Tanda negatif (-) menandakan pengurangan konsentrasi reaktan, sebaliknya tanda positif (+)

menandakan adanya penambahan konsentrasi produk.

Untuk reaksi : aA + bB cC + dD

Maka dapat dinyatakan :

𝑣 = −1

𝑎

∆[𝐴]

∆𝑡 = −

1

𝑏

∆[𝐵]

∆𝑡= +

1

𝑐

∆[𝐶]

∆𝑡 = +

1

𝑑

∆[𝐷]

∆𝑡

Contoh 1. Nyatakanlah persamaan laju reaksi untuk reaksi berikut :

4NH3 (g) + 5O2 (g) 2NO (g) + 3 H2O (g)

Jawab :

𝑣 = −1

4

∆[𝑁𝐻3]

∆𝑡 = −

1

5

∆[𝑂2]

∆𝑡= +

1

2

∆[𝑁𝑂]

∆𝑡 = +

1

3

∆[𝐻2𝑂]

∆𝑡

Mo

lari

tas

Waktu

Grafik Konsentrasi Reaktan terhadap Waktu

Mo

lari

tas

Waktu

Grafik Konsentrasi Produk terhadap Waktu

Contoh 2. Diketahui reaksi pembentukan dinitrogen pentaoksida berikut :

4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g)

Jika laju reaksi oksigen adalah 0,024 M/detik. Tentukan laju reaksi untuk nitrogen dioksida dan laju

reaksi pembentukan dinitrogen pentaoksida .

𝑣𝑁𝑂2 = −4

1𝑣𝑂2 = −

4

1[0,024𝑀/𝑑𝑒𝑡] = −0,096𝑀/𝑑𝑒𝑡

𝑣𝑁2𝑂5 = +2

1𝑣𝑂2 = +

2

1[0,024𝑀/𝑑𝑒𝑡] = +0,048𝑀/𝑑𝑒𝑡

Berdasarkan sifat reaksinya, ada beberapa cara untuk mengukur laju reaksi dari suatu reaksi.

Misalnya, bromine bereaksi dengan asam format dengan reaksi berikut :

Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2HBr (aq) + CO2 (g)

Senyawa bromin berwarna coklat kemerahan, sedangkan senyawa lainnya (asam format dan asam

bromida) tidak berwarna. Penurunan konsentrasi bromin dapat dilihat dari penurunan intensitas warna,

semakin lama konsentrasi bromin berkurang hingga habis. Terjadi perubahan warna larutan dari coklat

kemerahan hingga membentuk larutan tidak berwarna. Untuk jelasnya lihat gambar berikut:

:

Penurunan konsentrasi bromin ini dapat diukur secara kuantitatif melalui alat Spektrofotometer Visible

pada panjang gelombang 393 nm (akan dipelajari lebih lanjut di kelas XII mata pelajaran Analisis

Instrumen). Dari hasil pengukukan didapatkan laju reaksi Bromin adalah 2,96x10-5M/detik pada waktu

yang ke 100 detik, dan 2,09x10-5M/detik pada waktu yang ke 200 detik.

Latihan 1.

Tuliskan persamaan umum laju reaksi berikut :

I- (aq) + OCl- (aq) Cl- (aq) + OI- (aq)

Jika laju reaksi I- adalah 2,3 M/det, berapakah laju reaksi Cl- dan OI- ? Mengapa?

Latihan 2.

Tuliskan persamaan umum laju reaksi berikut :

3O2 (g) 2O3 (g)

Jika laju reaksi pembentukan ozon adalah 4 x 10-3 M/det, berapakah laju reaksi penguraian oksigen ?

Mengapa?

Latihan 3.

Tuliskan persamaan umum laju reaksi berikut :

4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O (g)

Jika laju reaksi pembentukan nitrogen oksida adalah 5 x 10-2 M/det, berapakah laju reaksi gas

amoniak dan oksigen ? Mengapa?

Hukum Laju Reaksi

Salah satu cara untuk mempelajari pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi adalah dengan

menentukan konsentrasi awal reaksi. Secara umum, akan lebih baik untuk mengukur laju diawal

reaksi, karena konsentrasi reaktan akan berkurang dan mungkin menjadi sulit untuk mengukur

perubahan secara akurat.

Laju reaksi keseluruhan terhadap fungsi waktu (t) adalah fungsi dari konsentrasi zat – zat

pereaksi (rekatan) nya. Maka untuk reaksi :

aA + bB cC + dD

V= k[A]x[B]y

dimana

k : adalah konstanta laju reaksi

x,y : orde reaksi

Orde reaksi adalah bilangan pangkat yang menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi zat pereaksi

terhadap laju reaksi, orde reaksi dapat bernilai 0,½, 1,1½ 2, 3,dsb.

Jika orde reaksi nol (0), artinya konsentrasi pereaksi tidak berpengaruh terhadap laju reaksi

Jika orde reaksi satu (1), artinya laju reaksi berubah sesuai dengan perubahan konsentrasi

Jika orde reaksi dua (2), artinya laju reaksi berubah secara eksponensial terhadap perubahan

konsentrasi

Perhatikan reaksi berikut :

F2 (g) + ClO2 (g) 2FClO2 (g)

Laju reaksi dihitung pada 3 kali percobaan berbeda, yang dapat dilihat pada table dibawah ini.

Perc [F2] (M) [ClO2] Laju Reaksi (M/det)

1 0,1 0,01 1,2 x 10-3

2 0,1 0,04 4,8 x 10-3

3 0,2 0,01 2,4 x 10-3

Maka persamaan laju reaksi (v) dapat dinyatakan dengan :

v=k[F2]x[ClO2]y

Untuk menentukan orde reaksi x dan y, dapat dilakukan dengan membandingkan dua buah percobaan.

Dari percobaan 1 dan 3, nilai konsentrasi F2 berubah, sementara konsentrasi ClO2 tetap, maka kita

dapat membandingkan kedua persamaan tersebut dan mencari nilai orde x :

𝑣3

𝑣1

𝑣3

𝑣1=

𝑘[𝐹2]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

𝑘[𝐹2]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

2,4𝑥10−3

1,2𝑥10−3=

𝑘[0,2]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

𝑘[0,1]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

2

1=

[2]𝑥

[1]𝑥

2 = 2𝑥

𝑥 = 1

Dari percobaan 1 dan 2, nilai konsentrasi F2 tetap sementara konsentrasi ClO2 berubah, maka kita

dapat membandingkan kedua persamaan tersebut dan mencari nilai orde y:

𝑣2

𝑣1

𝑣2

𝑣1=

𝑘[𝐹2]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

𝑘[𝐹2]𝑥[𝐶𝑙𝑂2]𝑦

4,8𝑥10−3

1,2𝑥10−3=

𝑘[𝐹2]𝑥[0,04]𝑦

𝑘[𝐹2]𝑥[0,01]𝑦

4

1=

[4]𝑦

[1]𝑦

4 = 4𝑦

𝑦 = 1

Maka orde reaksi total = x + y = 1+1 =2

Maka, persamaannya : v=k[F2][ClO2]

Nilai k, dapat dicari dengan menghitung data pada percobaan 1 atau 2 atau 3. Misalkan kita hitung

melalui data percobaan 1 :

𝑘 =𝑣

[𝐹2][𝐶𝑙𝑂2]

𝑘 =1,2𝑥10−3

[0,1][0,01]

𝑘 = 1,2𝑀−1𝑑𝑒𝑡−1

----

Latihan 4.

Diketahui reaksi : 2NO + Br₂ 2NOBr. Dari hasil percobaan diperoleh data sebagai berikut :

Percobaan [NO] [Br2] Laju Reaksi (M/det)

1 0,1 0,1 12

2 0,1 0,2 24

3 0,2 0,1 48

1. Tentukan orde reaksi terhadap NO.

2. Tentukan orde reaksi terhadap Br₂.

3. Tentukan orde reaksi total.

4. Tentukan persamaan laju reaksi

5. Tentukan tetapan laju reaksi.

Latihan 5.

Berikut adalah reaksi antara gas nitrogen oksida dengan gas hydrogen pada 1280⁰C

2NO (g) + 2H2 (g) N2 (g) + 2H2O (g)

Dari data percobaan tersebut didapatkan data :

Percobaan [NO] (M) [H2] (M) Laju Reaksi (M/det)

1 5x10-3 2x10-3 1,25x10-5 2 10x10-3 2x10-3 5x10-5 3 10x10-3 4x10-3 10x10-3

tentukan :

a. Orde reaksi untuk masing – masing pereaksi

b. Persamaan laju reaksi

c. Konstanta laju reaksi

d. Berapakah laju reaksi jika konsentrasi nitrogen oksida 1,2x10-2 M dan konsentrasi hidrogen

6x10-3 M

Latihan 6.

Persamaan laju reaksi untuk reaksi : NH4+ (aq) + NO2

- (aq) N2 (g) + 2H2O (l) adalah

v = k[NH4+][ NO2

-],

dengan konstantan laju reaksi 3,0 x10-4 /M.det.

Tentukan laju reaksi pada suhu yang sama jika konsentrasi NH4+ adalah 0,26 M dan konsentrasi NO2

-

adalah 0,08 M.

Latihan 7.

Latihan 8.

Latihan 9.

Latihan 10.

Kecepatan reaksi dari suatu reaksi gas dinyatakan dengan v=k[A]2[B]. Bila volume yang ditempati

gas-gas diperkecil menjadi seperdelapan kali dari volume semula,tentukan kecepatan reaksinya.