Metode Aljabar untuk Penentuan Orde Reaksi Dua Zat dengan Data Konsentrasi Berbeda-beda pada Laju Reaksi

Selasa, 25 Desember 2018 edit

Berikut ini adalah pembahasan soal orde reaksi untuk persamaan laju reaksi. Reaksi yang berlangsung diketahui menggunakan data zat konsentrasi berbeda-beda pada data percobaan. Penentuan orde reaksi dua zat dengan data konsentrasi yang berbeda-beda pada laju reaksi ini akan diselesaikan menggunakan metode aljabar atau persamaan linier.



Penentuan orde reaksi menggunakan metode logaritma sudah ditulis pada tulisan di sini. Untuk metode trial and error and true juga sudah, silakan baca di sini.

Sebagai pembanding berikut ini cara yang lebih simpel, lebih sederhana dan cukup bisa dipertanggungjawabkan 😊.

Soal yang dibahas masih bersumber pada buku kimia kelas 11 BSE, penulis Nenden Fauziah halaman 73 soal nomor 5? Tabel disalin dengan sedikit modifikasi.


Bagaimana menentukan orde reaksinya, agar lebih mudah, dan tidak hanya sekedar coba-coba, tapi juga tidak menggunakan angka yang rumit.





Berikut ini pembahasannya.

Dari data di atas konsentrasi setiap zat pada percobaan semua berbeda, agar dapat ditentukan orde reaksinya maka harus dibuat suatu persamaan terlebih dahulu, kemudian diselesaikan dengan menggunakan cara persamaan linier atau metode aljabar.

Untuk penentuan orde reaksi cukup dibuat sebuah perbandingan saja, tapi kalau mau meyakinkan silahkan coba perbandingan dengan kombinasi percobaan yang lain. Di sini akan dilakukan pembandingan untuk data percobaan 2 dengan 3

Persamaan laju reaksi $v = k~[A]^a[B]^b$ dengan $a$ dan $b$ adalah orde reaksi masing-masing zat.

Dari percobaan 2 dan 3
$\left(\dfrac{v_3}{v_2}\right)=\left(\dfrac{k_3}{k_2}\right) \left(\dfrac{A_3}{A_2}\right)^a \left(\dfrac{B_3}{B_2}\right)^b$
karena $k_3 = k_2$ (konstan) maka $\left(\dfrac{k_3}{k_2}\right) = 1$ sehingga
$\begin{align}
\left(\dfrac{v_3}{v_2}\right) &= \left(\dfrac{A_3}{A_2}\right)^a \left(\dfrac{B_3}{B_2}\right)^b\\
\left(\dfrac{25{.}10^{-5}}{8{.}10^{-5}}\right) &= \left(\dfrac{0{,}05}{0{,}02}\right)^a \left(\dfrac{0{,}05}{0{,}04}\right)^b\\
\left(\dfrac{25}{8}\right) &= \left(\dfrac{5}{2}\right)^a \left(\dfrac{5}{4}\right)^b\\
\left(\dfrac{5}{2}\right)^a \left(\dfrac{5}{4}\right)^b &= \left(\dfrac{25}{8}\right) \qquad (pers. (1)) \\
\end{align}$

Penentuan orde $a$ dan $b$ hanya dari persamaan itu.
$\begin{align}
\left(\dfrac{5}{2}\right)^a \left(\dfrac{5}{4}\right)^b &= \left(\dfrac{25}{8}\right) \\
\left(\dfrac{5}{2}\right)^a \left(\dfrac{5}{2^2}\right)^b &= \left(\dfrac{5^2}{2^3}\right) \\
\dfrac{5^a}{2^a} \times \dfrac{5^b}{2^{2b}} &= \dfrac{5^2}{2^3}\\
\dfrac{5^{a+b}}{2^{a+2b}} &= \dfrac{5^2}{2^3}\\
\dfrac{\cancel{5}^{a+b}}{\cancel{2}^{a+2b}} &= \dfrac{\cancel{5}^2}{\cancel{2}^3}\\
\dfrac{a+b}{a+2b} &= \dfrac{2}{3}\\
3(a+b) &= 2(a+2b)\\
3a+3b &= 2a+4b\\
3a-2a &= 4b-3b\\
3a-2a &= 4b-3b\\
1a &= 1b
\end{align}$

Dari persamaan terakhir itu diperoleh orde reaksi $a$ dan $b$ sebanding, dengan perbandingan 1 : 1.  Silakan konfirmasi dengan menggunakan hasil hitung menggunakan metode logaritma di sini.  Atau dapat pula dicoba dihitung menggunakan kalkulator khusus penentu orde reaksi di sini.

CMIIW. Terima kasih.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info