LKOTB - Menentukan Persamaan Laju Reaksi Berdasarkan Data Lama Waktu Reaksi

LKOTB (Lembar Kegiatan On The Blog)

Kompetensi dasar

1. 3.7 Menentukan orde reaksi dan tetapan laju reaksi berdasarkan data hasil percobaan

Tujuan Kegiatan

1. Menentukan persamaan laju reaksi berdasarkan data percobaan
2. Memahami makna orde (tingkat) reaksi

Materi atau Konsep Dasar

1. Persamaan Laju Reaksi (Hukum Laju Reaksi)
2. Menentukan Persamaan Laju Reaksi Berdasarkan Data Lama Waktu Reaksi

Lembar Kegiatan

Petunjuk

Bacalah dengan seksama bagian kasus, kemudian Lengkapilah isian yang masih kosong pada bagian alur pemecahan masalah dan tuliskan kembali di buku catatanmu

Kasus / Masalah

Ahmad sedang mengamati percobaan laju reaksi:
P + 2Q   →   PQ₂
dan mendapatkan data percobaan sebagai berikut:

Perc.	Konsentrasi Awal (M)		Waktu Reaksi (detik)
	[P]	[Q]
1.	0,1	0,1	128
2.	0,2	0,1	64
3.	0,1	0,2	32
4.	0,2	0,4	x

Ahmad memerlukan bantuanmu dalam menentukan:

1. Orde reaksi terhadap P
2. Orde reaksi terhadap Q
3. Orde rekasi total
4. Persamaan laju reaksi
5. Harga tetapan laju reaksi (k) reaksi tersebut
6. Nilai x jika [P] = 0,2 M dan [Q] = 0,4 M

Alur Pemecahan Masalah

Persamaan laju reaksi tersebut secara umum adalah: \(v \: =\: k[P]^{x}[Q]^{y}\)

Karena laju (v) adalah berbanding terbalik dengan waktu (t) sehingga persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai \(v \: =\:\frac {1}{t}\:=\:k[P]^{x}[Q]^{y}\)

1. Orde reaksi terhadap P  → x

Untuk menentukan orde reaksi terhadap P kita harus membandingkan dua percobaan yang konsentrasi [Q]-nya sama, misalkan percobaan 2 dengan 1
\(v\:=\:\frac{1/t_{2}}{1/t_{1}}\:=\:\left(\:\frac{[P]_2}{[P]_1}\:\right)^x\)
yang persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi:

\(v\:=\:\frac{t_{1}}{t_{2}}\:=\:\left(\:\frac{[P]_2}{[P]_1}\:\right)^x\)

\(\frac{128\:s}{....\:s}\:=\:\left(\:\frac{....\:M}{0,1\:M}\:\right)^x\)

.... = (....)^x

sehingga x = ....

2. Orde reaksi terhadap Q → y

Untuk menentukan orde reaksi terhadap Q kita harus membandingkan dua percobaan yang konsentrasi [P]-nya sama, misalkan percobaan 3 dengan 1
(urutan langkah sama seperti langkah no. 1)

\(\frac{t_{1}}{t_{3}}\:=\:\left(\:\frac{[Q]_3}{[Q]_1}\:\right)^y\)

\(\frac{....\:s}{....\:s}\:=\:\left(\:\frac{\:....\:M}{\:....\:M}\:\right)^y\)

.... = (.....)^y

sehingga y  = ....

3. Orde reaksi total

Orde reaksi total = .... + .... = .... + .... = ....

4. Persamaan Laju Reaksi

Persamaan laju reaksi (v) = k . [ .... ]^...[ .... ]^...

5. Harga tetapan laju reaksi (k)

Untuk menentukan harga k, maka kita harus memilih satu percobaan yang sekiranya memiliki angka yang mudah dihitung, misal kita memilih percobaan 2

\(\frac{1}{t_2}\:=\:k\:[\:....\:]\)^...\([\:....\:]\)^...

\(\frac{1}{\:...\:}\:=\:k\:[\:....\:]\)^...\([\:....\:]\)^...

\(k\:=\:\frac{1}{\:(...)\:\:(...)\:\:(...)\:}\)

\(k\:=\:\frac{1}{\:(...)\:}\)

\(k\:=\:....\)

6. Nilai x pada percobaan 4

Setelah nilai k berhasil diperoleh, maka untuk menghitung berapa harga x kita cukup memasukkan data percobaan 4 ke dalam persamaan laju reaksinya

\(\frac{1}{t_4}\:=\:k\:[\:....\:]\)^...\([\:....\:]\)^...

\(\frac{1}{\:x\:}\:=\:k\:[\:....\:]\)^...\([\:....\:]\)^...

\(x\:=\:\frac{1}{\:k\:....\:}\)

Mari Berlatih

• 1. Pada percobaan reaksi A → B diperoleh data-data percobaan sebagai berikut:

Perc	[A] (M)	[B] (M)	Laju Reaksi (M/s)
1	0,1	0,1	8
2	0,1	0,2	16
3	0,2	0,2	32




Tentukan:
a. Orde reaksi terhadap A
b. Orde reaksi terhadap B
c. Orde reaksi total
d. Persamaan laju reaksi
e. Harga tetapan laju reaksi (k)
f. Besar laju reaksi jika [A] dan [B] masing-masing 0,5 M

• 2. Dari reaksi Br₂(g) + 2NO(g) → 2NOBr(g), diperoleh data eksperimen sebagai berikut:

Perc	[NO] (mol/liter)	[Br2] (mol/liter)	Waktu Reaksi (s)
1	0,1	0,1	192
2	0,1	0,2	48
3	0,2	0,1	24
4	0,3	0,1	12




Tentukan:
a. Orde reaksi terhadap NO
b. Orde reaksi terhadap Br₂
c. Orde reaksi total
d. Persamaan laju reaksi
e. Harga tetapan laju reaksi (k)