Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi

- Desember 23, 2022

1. Definisi Laju Reaksi

Reaksi kimia berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Meledaknya petasan, adalah contoh reaksi yang berlangsung dalam waktu singkat. Proses perkaratan besi, pematangan buah di pohon, dan fosilisasi sisa organisme merupakan peristiwa-peristiwa kimia yang berlangsung sangat lambat.Reaksi kimia selalu berkaitan dengan perubahan dari suatu pereaksi (reaktan) menjadi hasil reaksi (produk).

Pereaksi (reaktan) → Hasil reaksi (produk)

Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai berkurangnya jumlah (konsentrasi) pereaksi per satuan waktu atau bertambahnya jumlah (konsentrasi) hasil reaksi per satuan waktu. Laju reaksi disimbolkan dengan r yang artinya rate reaction.

Berdasarkan grafik di atas, maka :

(Tanda negatif menunjukkan bahwa konsentrasi pereaksi berkurang, sedangkan tanda positif menunjukkan bahwa konsentrasi produk bertambah)

Misal reaksi zat A menjadi B dapat dituliskan sebagai berikut.

A → B

Untuk reaksi dengan koefisien yang berbeda seperti reaksi berikut.

aA → bB

laju reaksi dapat ditulis

2. Persamaan Laju Reaksi

Hubungan kuantitatif antara perubahan konsentrasi dengan laju reaksi dinyatakan dengan persamaan laju reaksi atau hukum laju reaksi. Secara eksperimen terbukti bahwa pada suhu tetap laju reaksi keseluruhan sebanding dengan perkalian molaritas reaktan-reaktan yang bereaksi dengan pangkat tertentu. Misal, reaksi :

aA + bB → cC

Persamaan laju reaksi (r) dapat dituliskan sebagai berikut.

Persamaan laju reaksi menyatakan hubungan kuantitatif antara laju reaksi dengan molaritas reaktan. Persamaan laju reaksi dikenal sebagai hukum laju reaksi.

Tetapan laju reaksi disimbolkan dengan k. Harga k bergantung pada jenis reaksi dan suhu. Setiap jenis reaksi mempunyai harga k tertentu. Jika reaksi berlangsung cepat, maka harga k besar. Begitu pula sebaliknya. Jika reaksi berlangsung lambat, maka harga k kecil.

Selain harga k, pada persamaan laju reaksi juga ada orde reaksi. Orde reaksi adalah pangkat molaritas pada persamaan laju reaksi. Orde reaksi disebut juga tingkat reaksi. Berarti x merupakan orde reaksi A dan y merupakan orde reaksi B. Penjumlahan masing-masing reaktan merupakan orde reaksi total, yaitu x + y.

3. Orde Reaksi

Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi pada laju reaksi. Orde reaksi tidak dapat dituliskan dari persamaan reaksi, melainkan harus dari data eksperimen.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.

Beberapa orde reaksi yang umum terdapat dalam persamaan reaksi kimia beserta maknanya sebagai berikut:

a) Reaksi orde nol

Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde nol, jika besarnya laju reaksi tersebut tidak dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Artinya, seberapapun peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan mempengaruhi besarnya laju reaksi. Secara grafik, reaksi yang mempunyai orde nol dapat digamabarkan seperti terlihat pada grafik di bawah ini.

b) Reaksi orde satu

Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde satu, apabila besarnya laju reaksi berbanding lurus dengan besarnya konsentrasi pereaksi. Artinya, jika konsentrasi pereaksi dinaikkan dua kali semula, maka laju reaksi juga akan meningkat besarnya sebanyak (2)1 atau 2 kali semula juga Secara grafik, reaksi orde satu dapat digambarkan seperti terlihat pada grafik di bawah ini.

c) Reaksi orde dua

Suatu reaksi dikatakan mempunyai orde dua, apabila besarnya laju reaksi merupakan pangkat dua dari peningkatan konsentrasi pereaksinya. Artinya, jika konsentrasi pereaksi dinaikkan 2 kali semula, maka laju reaksi akan meningkat sebesar (2) pangkat 2 atau 4 kali semula. Apabila konsentrasi pereaksi dinaikkan 3 kali semula, maka laju reaksi akan menjadi (3) pangkat 2 atau 9 kali semula.

d) Reaksi orde negatif

Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde negatif, apabila besarnya laju reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi pereaksi. Artinya, apabila konsentrasi pereaksi dinaikkan atau diperbesar, maka laju reaksi akan menjadi lebih kecil.

4. Penentuan Laju Reaksi

Untuk dapat menentukan rumus laju reaksi, tidak dapat hanya dengan melihat reaksi lengkapnya saja, tetapi harus berdasar percobaan. Yaitu pada saat percobaan dan dilakukan pada suhu yang tetap. Penentuan rumus laju reaksi dapat dilihat pada contoh berikut.

Persamaan laju dari reaksi aA → bB, dapat dituliskan sebagai berikut.

Orde reaksi; Jika reaksi tersebut memiliki orde reaksi terhadap a = 1, maka laju reaksi sebanding dengan molaritas [A] , yaitu r = k[A]. Hal ini tidak mungkin, karena pada molaritas awal nomor 2 ketika molaritas awal dinaikan 2 kali, laju awal 4 kali lebih besar.

Orde reaksi dapat dicari dengan cara membandingkan laju reaksi dari masing-masing eksperimen sebagai berikut.