Bicara Fakta Informasi Berita Terkini, Berita Terbaru dan Berita Hari Ini
Daftar Isi
Cara Menentukan Orde Reaksi Jika Diketahui Waktu Dan Konsentrasi
Orde reaksi adalah sebuah konsep dalam kimia yang menggambarkan hubungan antara perubahan konsentrasi reaktan dan laju reaksi. Orde reaksi dapat membantu kita memahami dan memprediksi bagaimana suatu reaksi akan berlangsung.
Namun, untuk menentukan orde reaksi, seringkali kita harus melakukan percobaan dan mengumpulkan data. Salah satu cara untuk menentukan orde reaksi adalah dengan mengamati perubahan konsentrasi reaktan pada waktu tertentu. Artikel ini akan membahas cara menentukan orde reaksi jika diketahui waktu dan konsentrasi.
Langkah-langkah Menentukan Orde Reaksi
Berikut adalah langkah-langkah yang dapat dilakukan untuk menentukan orde reaksi jika diketahui waktu dan konsentrasi:
Analisis data: Pertama-tama, kita harus mengumpulkan data tentang reaksi yang diamati. Data yang diperlukan adalah waktu (t) dan konsentrasi reaktan (A) pada setiap waktu tersebut.
Menggunakan persamaan orde reaksi: Selanjutnya, kita harus menggunakan persamaan orde reaksi yang sesuai dengan reaksi yang diamati. Persamaan orde reaksi digunakan untuk menggambarkan bagaimana konsentrasi reaktan (A) berubah terhadap waktu (t) dalam suatu reaksi tertentu. Persamaan orde reaksi memiliki bentuk umum seperti berikut:
pada orde reaksi ke-n: [A] = [A]0 (1 – kt)n
Menghitung orde reaksi: Setelah menemukan persamaan orde reaksi yang sesuai dengan reaksi yang diamati, kita dapat menghitung orde reaksi dengan menggunakan metode plot grafik. Ada tiga metode yang dapat digunakan untuk menghitung orde reaksi yaitu metode integral, metode diferensial, dan metode plot grafik.
Metode plot grafik: Metode plot grafik adalah metode yang paling mudah dan paling umum digunakan untuk menentukan orde reaksi. Metode ini melibatkan pembuatan grafik konsentrasi reaktan (A) versus waktu (t) pada skala linier atau logaritmik.
Plot grafik pada skala linier: Jika orde reaksi diketahui, plot grafik dapat dilakukan pada skala linier. Grafik akan menunjukkan garis lurus jika orde reaksi adalah 1, parabola jika orde reaksi adalah 2, dan kubik jika orde reaksi adalah 3. Kemudian, orde reaksi dapat diketahui dari persamaan garis lurus, parabola, atau kubik yang dihasilkan dari plot grafik tersebut.
Plot grafik pada skala logaritmik: Jika orde reaksi tidak diketahui, plot grafik dapat dilakukan pada skala logaritmik. Grafik akan menunjukkan garis lurus jika orde reaksi adalah 0, garis lurus dengan kemiringan negatif jika orde reaksi adalah 1, garis lurus dengan kemiringan dua jika orde reaksi adalah 2, dan garis lurus dengan kemiringan tiga jika orde reaksi adalah 3. Kemudian, orde reaksi dapat diketahui dari persamaan garis lurus yang dihasilkan dari plot grafik tersebut.
Contoh Kasus
Sebagai contoh, kita akan menentukan orde reaksi dari reaksi berikut:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Pada percobaan pertama, konsentrasi NO adalah 0,10 M dan konsentrasi O2 adalah 0,10 M. Setelah 5 menit, konsentrasi NO menjadi 0,08 M. Pada percobaan kedua, konsentrasi NO adalah 0,10 M dan konsentrasi O2 adalah 0,20 M. Setelah 5 menit, konsentrasi NO menjadi 0,06 M. Tentukan orde reaksi dari reaksi tersebut.
Langkah-langkah untuk menentukan orde reaksi dari reaksi tersebut adalah sebagai berikut:
Analisis data: Kita perlu mengumpulkan data waktu dan konsentrasi reaktan pada setiap waktu. Dalam kasus ini, kita memiliki data sebagai berikut:
Percobaan
Waktu (menit)
[NO] (M)
[O2] (M)
1
5
0,08
0,10
2
5
0,06
0,20
Menggunakan persamaan orde reaksi: Persamaan orde reaksi untuk reaksi tersebut adalah:
pada orde reaksi satu: [NO] = [NO]0 (1 – kt)
Menghitung orde reaksi: Kita akan menggunakan metode plot grafik pada skala logaritmik untuk menentukan orde reaksi.
Plot grafik pada skala logaritmik: Grafik konsentrasi NO versus waktu dapat dibuat pada skala logaritmik.
Menentukan orde reaksi: Dari plot grafik tersebut, kita dapat melihat bahwa garis lurus memiliki kemiringan -1, yang menunjukkan bahwa orde reaksi terhadap NO adalah 1.
Menentukan konstanta laju reaksi: Setelah mengetahui orde reaksi, kita dapat menentukan konstanta laju reaksi (k) dengan menggunakan data dari salah satu percobaan. Dalam kasus ini, kita akan menggunakan data dari percobaan pertama:
[NO] = [NO]0 (1 – kt)0,08 = 0,10 (1 – k x 5)
k = 0,04 menit^-1
Menentukan persamaan laju reaksi: Setelah mengetahui orde reaksi dan konstanta laju reaksi, kita dapat menentukan persamaan laju reaksi. Dalam kasus ini, persamaan laju reaksi adalah:
laju reaksi = k[NO]^1[O2]^1
laju reaksi = 0,04 x [NO] x [O2]
Kesimpulan
Menentukan orde reaksi jika diketahui waktu dan konsentrasi reaktan dapat dilakukan dengan mengumpulkan data, menggunakan persamaan orde reaksi, dan menghitung orde reaksi menggunakan metode plot grafik pada skala linier atau logaritmik. Dengan mengetahui orde reaksi, kita dapat menentukan konstanta laju reaksi dan persamaan laju reaksi.
