Berikut ini adalah beberapa soal khusus untuk berlatih menghitung orde reaksi untuk bahasan laju reaksi dengan berbagai model soal. Cara terbaik berlatih adalah dengan mencoba lebih dahulu kemudian mencocokkan jawaban dengan klik Tombol Pembahasan.
Soal 1: Dekomposisi H2O2
Reaksi dekomposisi hidrogen peroksida (H2O2) berlangsung sesuai persamaan:
2H2O2 → 2H2O + O2
Dari data percobaan berikut, tentukan orde reaksi terhadap H2O2 dan laju reaksi keseluruhan. Gunakan data konsentrasi awal dan laju reaksi.
| [H2O2] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|
| 0,1 | 0,005 |
| 0,2 | 0,020 |
| 0,4 | 0,080 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju reaksi: Laju = k [H2O2]^n, di mana n adalah orde reaksi terhadap H2O2.
Bandingkan dua set data, misalnya [H2O2] = 0,1 dan 0,2 mol/L:
|Laju_2//Laju_1| = |(k [0,2]^n)//(k [0,1]^n)|
|0,020//0,005| = (|0,2//0,1|)^n
4 = 2^n
n = 2 (orde reaksi kedua terhadap H2O2).
Uji dengan data lain, [H2O2] = 0,2 dan 0,4 mol/L:
|0,080//0,020| = (|0,4//0,2|)^n
4 = 2^n
n = 2, konsisten.
Jadi, orde reaksi terhadap H2O2 adalah 2, dan laju reaksi keseluruhan adalah 2.
Soal 2: Reaksi antara A dan B
Reaksi antara zat A dan B terjadi sesuai persamaan: A + B → C. Dari data berikut, tentukan orde reaksi terhadap A dan B.
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,1 | 0,1 | 0,002 |
| 0,2 | 0,1 | 0,008 |
| 0,1 | 0,2 | 0,004 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju: Laju = k [A]^m [B]^n.
Bandingkan data 1 dan 2 (konstanta [B]):
|0,008//0,002| = (|0,2//0,1|)^m
4 = 2^m
m = 2 (orde terhadap A adalah 2).
Bandingkan data 1 dan 3 (konstanta [A]):
|0,004//0,002| = (|0,2//0,1|)^n
2 = 2^n
n = 1 (orde terhadap B adalah 1).
Jadi, orde keseluruhan adalah 2 + 1 = 3.
Soal 3: Dekomposisi N2O5
Reaksi: 2N2O5 → 4NO2 + O2. Tentukan orde berdasarkan waktu setengah.
| Waktu (s) | [N2O5] (mol/L) |
|---|---|
| 100 | 0,05 |
| 200 | 0,025 |
| 300 | 0,0125 |
Proses: Waktu setengah konstan (100, 100 s), menunjukkan orde 1. Rumus: t1/2 = ln2/k.
Soal 4: Reaksi Pembakaran Etana
Reaksi pembakaran etana (C2H6) dengan oksigen terjadi sesuai persamaan: 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O. Dari data berikut, tentukan orde reaksi terhadap C2H6 berdasarkan konsentrasi awal dan laju reaksi.
| [C2H6] (mol/L) | [O2] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,05 | 0,1 | 0,001 |
| 0,1 | 0,1 | 0,004 |
| 0,05 | 0,2 | 0,002 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju: Laju = k [C2H6]^m [O2]^n.
Bandingkan data 1 dan 2 (konstanta [O2]):
|0,004//0,001| = (|0,1//0,05|)^m
4 = 2^m
m = 2 (orde terhadap C2H6 adalah 2).
Bandingkan data 1 dan 3 (konstanta [C2H6]):
|0,002//0,001| = (|0,2//0,1|)^n
2 = 2^n
n = 1 (orde terhadap O2 adalah 1).
Orde keseluruhan adalah 2 + 1 = 3.
Soal 5: Reaksi Hidrolisis Ester
Reaksi hidrolisis etil asetat (CH3COOC2H5) dengan air terjadi: CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH. Tentukan orde reaksi berdasarkan data waktu dan konsentrasi.
| Waktu (menit) | [CH3COOC2H5] (mol/L) |
|---|---|
| 0 | 0,2 |
| 10 | 0,1 |
| 20 | 0,05 |
Proses: Gunakan persamaan orde 1: ln(|[A]_0//[A]|) = kt.
Dari 0,2 ke 0,1 (10 menit): ln(|0,2//0,1|) = k(10)
ln(2) ≈ 0,693 = 10k
k ≈ 0,0693 menit^-1.
Dari 0,1 ke 0,05 (10 menit):
ln(|0,1//0,05|) = 0,0693(10)
ln(2) ≈ 0,693, konsisten. Orde adalah 1.
Soal 6: Reaksi Reduksi Iodida
Reaksi: 2I^- + H2O2 + 2H^+ → I2 + 2H2O. Tentukan orde terhadap I- berdasarkan laju dan konsentrasi.
| [I^-] (mol/L) | [H2O2] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,01 | 0,1 | 0,0005 |
| 0,02 | 0,1 | 0,0010 |
| 0,01 | 0,2 | 0,0010 |
Proses: Laju = k [I-]^m [H2O2]^n.
Data 1 dan 2:
|0,0010//0,0005| = (|0,02//0,01|)^m
2 = 2^m
m = 1.
Data 1 dan 3:
|0,0010//0,0005| = (|0,2//0,1|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 2.
Soal 7: Reaksi Polimerisasi
Reaksi polimerisasi monomer M: M → (M)n. Tentukan orde berdasarkan data waktu setengah.
| [M]_0 (mol/L) | t1/2 (s) |
|---|---|
| 0,1 | 50 |
| 0,2 | 25 |
| 0,4 | 12,5 |
Proses: t1/2 proporsional 1/[A]0, menunjukkan orde 2. Rumus: t1/2 = 1/(k[A]0).
Soal 8: Reaksi Netralisasi
Reaksi: HCl + NaOH → NaCl + H2O. Tentukan orde berdasarkan laju dan konsentrasi HCl.
| [HCl] (mol/L) | [NaOH] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,05 | 0,05 | 0,0025 |
| 0,1 | 0,05 | 0,0050 |
| 0,05 | 0,1 | 0,0050 |
Proses: Laju = k [HCl]^m [NaOH]^n.
Data 1 dan 2:
|0,0050//0,0025| = (|0,1//0,05|)^m
2 = 2^m
m = 1.
Data 1 dan 3:
|0,0050//0,0025| = (|0,1//0,05|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 2.
Soal 9: Reaksi Oksidasi Fe^2+
Reaksi: 2Fe2+ + H2O2 → 2Fe3+ + 2OH^-. Tentukan orde terhadap Fe^2+.
| [Fe^2+] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|
| 0,01 | 0,0001 |
| 0,02 | 0,0004 |
| 0,04 | 0,0016 |
Proses: Laju = k [Fe2+]^n.
|0,0004//0,0001| = (|0,02//0,01|)^n
4 = 2^n
n = 2.
|0,0016//0,0004| = (|0,04//0,02|)^n
4 = 2^n
n = 2. Orde terhadap Fe2+ adalah 2.
Soal 10: Reaksi Fotosintesis Sederhana
Reaksi: CO2 + H2O → C6H12O6 + O2 (sederhana). Tentukan orde berdasarkan data konsentrasi CO2 dan laju.
| [CO2] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|
| 0,005 | 0,00001 |
| 0,01 | 0,00004 |
| 0,02 | 0,00016 |
Proses: Laju = k [CO2]^n.
|0,00004//0,00001| = (|0,01//0,005|)^n
4 = 2^n
n = 2.
|0,00016//0,00004| = (|0,02//0,01|)^n
4 = 2^n
n = 2. Orde terhadap CO2 adalah 2.
Soal 11: Reaksi Sintesis Amonia
Reaksi: N2 + 3H2 → 2NH3. Tentukan orde reaksi terhadap N2 berdasarkan konsentrasi awal dan laju reaksi.
| [N2] (mol/L) | [H2] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,015 | 0,1 | 0,0003 |
| 0,03 | 0,1 | 0,0012 |
| 0,015 | 0,2 | 0,0006 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju: Laju = k [N2]^m [H2]^n.
Bandingkan data 1 dan 2 (konstanta [H2]):
|0,0012//0,0003| = (|0,03//0,015|)^m
4 = 2^m
m = 2 (orde terhadap N2 adalah 2).
Bandingkan data 1 dan 3 (konstanta [N2]):
|0,0006//0,0003| = (|0,2//0,1|)^n
2 = 2^n
n = 1 (orde terhadap H2 adalah 1).
Orde keseluruhan adalah 2 + 1 = 3.
Soal 12: Reaksi Dehidrasi Alkohol
Reaksi: C2H5OH → C2H4 + H2O. Tentukan orde reaksi berdasarkan data konsentrasi awal dan waktu.
| [C2H5OH]0 (mol/L) | Waktu (s) | [C2H5OH] (mol/L) |
|---|---|---|
| 0,025 | 50 | 0,0125 |
| 0,025 | 100 | 0,00625 |
| 0,025 | 150 | 0,003125 |
Proses: Gunakan persamaan orde 1: ln(|[A]_0//[A]|) = kt.
Dari 0,025 ke 0,0125 (50 s):
ln(|0,025//0,0125|) = k(50)
ln(2) ≈ 0,693 = 50k
k ≈ 0,01386 s^-1.
Dari 0,0125 ke 0,00625 (50 s):
ln(|0,0125//0,00625|) = 0,01386(50)
ln(2) ≈ 0,693, konsisten. Orde adalah 1.
Soal 13: Reaksi Oksidasi Sulfat
Reaksi: SO3^2- + H2O2 → SO4^2- + H2O. Tentukan orde terhadap SO3^2-.
| [SO3^2-] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|
| 0,008 | 0,00016 |
| 0,016 | 0,00064 |
| 0,032 | 0,00256 |
Proses: Laju = k [SO3^2-]^n.
|0,00064//0,00016| = (|0,016//0,008|)^n
4 = 2^n
n = 2.
|0,00256//0,00064| = (|0,032//0,016|)^n
4 = 2^n
n = 2. Orde terhadap SO3^2- adalah 2.
Soal 14: Reaksi Substitusi Nucleophilic
Reaksi: CH3Cl + OH^- → CH3OH + Cl^-. Tentukan orde terhadap CH3Cl dan OH^-.
| [CH3Cl] (mol/L) | [OH^-] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,012 | 0,01 | 0,00024 |
| 0,024 | 0,01 | 0,00096 |
| 0,012 | 0,02 | 0,00048 |
Proses: Laju = k [CH3Cl]^m [OH-]^n.
Data 1 dan 2:
|0,00096//0,00024| = (|0,024//0,012|)^m
4 = 2^m
m = 2.
Data 1 dan 3:
|0,00048//0,00024| = (|0,02//0,01|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 3.
Soal 15: Reaksi Dekomposisi Peroksida Organik
Reaksi: R-O-O-R → 2RO. Tentukan orde berdasarkan data konsentrasi dan waktu setengah.
| [R-O-O-R]0 (mol/L) | t1/2 (menit) |
|---|---|
| 0,006 | 30 |
| 0,012 | 15 |
| 0,024 | 7,5 |
Proses: t1/2 proporsional 1/[A]0, menunjukkan orde 2. Rumus: t1/2 = 1/(k[A]0).
Dari data, t1/2 berkurang separuh saat [A]0 berlipat ganda, konfirmasi orde 2.
Soal 16: Reaksi Pembentukan Ester
Reaksi: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O. Tentukan orde reaksi terhadap CH3COOH dan C2H5OH.
| [CH3COOH] (mol/L) | [C2H5OH] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,007 | 0,014 | 0,00014 |
| 0,014 | 0,014 | 0,00028 |
| 0,007 | 0,028 | 0,00028 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju: Laju = k [CH3COOH]^m [C2H5OH]^n.
Bandingkan data 1 dan 2 (konstanta [C2H5OH]):
|0,00028//0,00014| = (|0,014//0,007|)^m
2 = 2^m
m = 1 (orde terhadap CH3COOH adalah 1).
Bandingkan data 1 dan 3 (konstanta [CH3COOH]):
|0,00028//0,00014| = (|0,028//0,014|)^n
2 = 2^n
n = 1 (orde terhadap C2H5OH adalah 1).
Orde keseluruhan adalah 1 + 1 = 2.
Soal 17: Reaksi Oksidasi Mangan
Reaksi: Mn2+ + H2O2 → MnO2 + H2O. Tentukan orde terhadap Mn2+ dan H2O2.
| [Mn^2+] (mol/L) | [H2O2] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,009 | 0,018 | 0,000162 |
| 0,018 | 0,018 | 0,000648 |
| 0,009 | 0,036 | 0,000324 |
Proses: Laju = k [Mn2+]^m [H2O2]^n.
Data 1 dan 2:
|0,000648//0,000162| = (|0,018//0,009|)^m
4 = 2^m
m = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000324//0,000162| = (|0,036//0,018|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 3.
Soal 18: Reaksi Reduksi Krom
Reaksi: Cr2O7^2- + 3Sn2+ → 2Cr3+ + 3Sn4+. Tentukan orde terhadap Cr2O7^2-.
| [Cr2O7^2-] (mol/L) | [Sn^2+] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,005 | 0,01 | 0,00005 |
| 0,01 | 0,01 | 0,0002 |
| 0,005 | 0,02 | 0,0001 |
Proses: Laju = k [Cr2O7^2-]^m [Sn2+]^n.
Data 1 dan 2:
|0,0002//0,00005| = (|0,01//0,005|)^m
4 = 2^m
m = 2.
Data 1 dan 3:
|0,0001//0,00005| = (|0,02//0,01|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 3.
Soal 19: Reaksi Hidrogenasi Alkena
Reaksi: C2H4 + H2 → C2H6. Tentukan orde terhadap C2H4 dan H2.
| [C2H4] (mol/L) | [H2] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,003 | 0,006 | 0,000018 |
| 0,006 | 0,006 | 0,000072 |
| 0,003 | 0,012 | 0,000036 |
Proses: Laju = k [C2H4]^m [H2]^n.
Data 1 dan 2:
|0,000072//0,000018| = (|0,006//0,003|)^m
4 = 2^m
m = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000036//0,000018| = (|0,012//0,006|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 3.
Soal 20: Reaksi Dekomposisi Hidrokarbon
Reaksi: C3H8 → C3H6 + H2. Tentukan orde berdasarkan konsentrasi dan laju.
| [C3H8] (mol/L) | [Katalis] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|
| 0,004 | 0,008 | 0,000032 |
| 0,008 | 0,008 | 0,000128 |
| 0,004 | 0,016 | 0,000064 |
Proses: Laju = k [C3H8]^m [Katalis]^n.
Data 1 dan 2:
|0,000128//0,000032| = (|0,008//0,004|)^m
4 = 2^m
m = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000064//0,000032| = (|0,016//0,008|)^n
2 = 2^n
n = 1. Orde keseluruhan 3.
Soal 21: Reaksi antara IO3- dan HSO3-
Data percobaan reaksi 2IO3- + 5HSO3- → I2 + 5SO42- + 3H+ + H2O:
| Percobaan | [IO3-] (M) | [HSO3-] (M) | Laju Awal (M/s) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,018 | 0,032 | 2,3 × 10-5 |
| 2 | 0,036 | 0,032 | 9,2 × 10-5 |
| 3 | 0,018 | 0,064 | 4,6 × 10-5 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[IO3-]x[HSO3-]y
Menentukan orde terhadap IO3- (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|9,2//2,3| = (|0,036//0,018|)x → 4 = 2x → x = 2
Menentukan orde terhadap HSO3- (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|4,6//2,3| = (0|,064//0,032|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
2,3 × 10-5 = k (0,018)2(0,032) → k = 2,22 M-2s-1
Jawaban:
Orde terhadap IO3- = 2, orde terhadap HSO3- = 1
Persamaan laju: v = 2,22 [IO3-]2[HSO3-]
Soal 22: Reaksi Dekomposisi Ozon
Data dekomposisi ozon 2O3 → 3O2 pada 300°C:
| Percobaan | [O3] awal (M) | Waktu paruh (detik) |
|---|---|---|
| 1 | 0,045 | 120 |
| 2 | 0,090 | 60 |
| 3 | 0,135 | 40 |
Tentukan orde reaksi dan konstanta laju!
Penyelesaian:
Hubungan waktu paruh dengan konsentrasi:
t1/2 ∝ 1/[A]0n-1
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|60//120| = (|0,045//0,090|)n-1 → 0,5 = 0,5n-1 → n-1 = 1 → n = 2
Menentukan konstanta laju (k):
Untuk reaksi orde 2:
t1/2 = 1/(k[A]0)
Gunakan data pertama:
120 = 1/(k × 0,045) → k = 0,185 M-1s-1
Jawaban:
Reaksi ini orde 2 dengan k = 0,185 M-1s-1
Soal 23: Reaksi antara Cr2O72- dan Fe2+
Data percobaan reaksi Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O:
| Percobaan | [Cr2O72-] (M) | [Fe2+] (M) | Laju Awal (M/s) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,015 | 0,045 | 2,7 × 10-4 |
| 2 | 0,030 | 0,045 | 5,4 × 10-4 |
| 3 | 0,015 | 0,090 | 1,1 × 10-3 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[Cr2O72-]x[Fe2+]y
Menentukan orde terhadap Cr2O72- (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|5,4//2,7| = (|0,030//0,015|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap Fe2+ (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|11//2,7| ≈ (|0,090//0,045|)y → 4,07 ≈ 2y → y ≈ 2
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
2,7 × 10-4 = k (0,015)(0,045)2 → k = 8,89 M-2s-1
Jawaban:
Orde terhadap Cr2O72- = 1, orde terhadap Fe2+ ≈ 2
Persamaan laju: v = 8,89 [Cr2O72-][Fe2+]2
Soal 24: Reaksi Isomerisasi Butana
Data isomerisasi n-butana → isobutana pada 500K:
| [Butana] awal (M) | Laju Awal (M/jam) |
|---|---|
| 0,025 | 3,8 × 10-3 |
| 0,050 | 3,8 × 10-3 |
| 0,100 | 3,8 × 10-3 |
Tentukan orde reaksi dan konstanta laju!
Penyelesaian:
Dari data terlihat laju reaksi tidak bergantung pada konsentrasi butana:
v = k[Butana]0 = k
Menentukan konstanta laju (k):
Laju konstan pada semua konsentrasi:
k = 3,8 × 10-3 M/jam
Jawaban:
Reaksi ini orde 0 dengan k = 3,8 × 10-3 M/jam
Soal 25: Reaksi antara H2 dan Cl2
Data percobaan reaksi H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g):
| Percobaan | [H2] (M) | [Cl2] (M) | Laju Awal (M/s) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,030 | 0,020 | 1,2 × 10-4 |
| 2 | 0,060 | 0,020 | 2,4 × 10-4 |
| 3 | 0,030 | 0,040 | 2,4 × 10-4 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[H2]x[Cl2]y
Menentukan orde terhadap H2 (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
2,4/1,2 = (|0,060//0,030|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap Cl2 (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
2,4/1,2 = (|0,040//0,020|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
1,2 × 10-4 = k (0,030)(0,020) → k = 0,20 M-1s-1
Jawaban:
Orde terhadap H2 = 1, orde terhadap Cl2 = 1
Persamaan laju: v = 0,20 [H2][Cl2]
Soal 26: Reaksi Sintesis Urea
Reaksi: CO2 + 2NH3 → CO(NH2)2 + H2O. Tentukan orde reaksi terhadap CO2, NH3, dan keseluruhan.
| [CO2] (mol/L) | [NH3] (mol/L) | [H2O] (mol/L) | Laju Reaksi (mol/L/s) |
|---|---|---|---|
| 0,002 | 0,004 | 0,001 | 0,000008 |
| 0,004 | 0,004 | 0,001 | 0,000032 |
| 0,002 | 0,008 | 0,001 | 0,000016 |
| 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,000016 |
Proses Perhitungan:
Persamaan laju: Laju = k [CO2]^a [NH3]^b [H2O]^c.
1 dan 2 (konstanta [NH3], [H2O]): |0,000032//0,000008| = (0,004//0,002)^a
4 = 2^a
a = 2 (orde terhadap CO2 adalah 2).
1 dan 3 (konstanta [CO2], [H2O]): 0,000016//0,000008 = (0,008//0,004)^b
2 = 2^b
b = 1 (orde terhadap NH3 adalah 1).
1 dan 4 (konstanta [CO2], [NH3]): 0,000016//0,000008 = (0,002//0,001)^c
2 = 2^c
c = 1 (orde terhadap H2O adalah 1).
Orde keseluruhan adalah 2 + 1 + 1 = 4.
Soal 27: Reaksi Oksidasi Tiosulfat
Reaksi: S2O3^2- + I2 + H2O → S4O6^2- + 2I- + 2H+. Tentukan orde terhadap S2O3^2-, I2, dan H2O.
| [S2O3^2-] (mol/L) | [I2] (mol/L) | [H2O] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|---|
| 0,003 | 0,006 | 0,0015 | 0,000018 |
| 0,006 | 0,006 | 0,0015 | 0,000072 |
| 0,003 | 0,012 | 0,0015 | 0,000036 |
| 0,003 | 0,006 | 0,003 | 0,000036 |
Proses: Laju = k [S2O3^2-]^a [I2]^b [H2O]^c.
Data 1 dan 2:
|0,000072//0,000018 = (|0,006//0,003|)^a
4 = 2^a
a = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000036//0,000018| = (|0,012//0,006|)^b
2 = 2^b
b = 1.
Data 1 dan 4:
|0,000036//0,000018| = (|0,003//0,0015|)^c
2 = 2^c
c = 1. Orde keseluruhan 4.
Soal 28: Reaksi Pembentukan Kompleks
Reaksi: Fe^3+ + SCN^- + H2O → [Fe(SCN)]^2+ + H^+. Tentukan orde terhadap Fe^3+, SCN^-, dan H2O.
| [Fe^3+] (mol/L) | [SCN^-] (mol/L) | [H2O] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|---|
| 0,001 | 0,002 | 0,0005 | 0,000002 |
| 0,002 | 0,002 | 0,0005 | 0,000008 |
| 0,001 | 0,004 | 0,0005 | 0,000004 |
| 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,000004 |
Proses: Laju = k [Fe3+]^a [SCN-]^b [H2O]^c.
Data 1 dan 2:
|0,000008//0,000002| = (|0,002//0,001|)^a
4 = 2^a
a = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000004//0,000002| = (|0,004//0,002|)^b
2 = 2^b
b = 1.
Data 1 dan 4:
|0,000004//0,000002| = (|0,001//0,0005|)^c
2 = 2^c
c = 1. Orde keseluruhan 4.
Soal 29: Reaksi Reduksi Nitrat
Reaksi: NO3^- + Zn + H^+ → NO2^- + Zn^2+ + H2O. Tentukan orde terhadap NO3^-, Zn, dan H^+.
| [NO3^-] (mol/L) | [Zn] (mol/L) | [H^+] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|---|
| 0,006 | 0,012 | 0,003 | 0,000072 |
| 0,012 | 0,012 | 0,003 | 0,000288 |
| 0,006 | 0,024 | 0,003 | 0,000144 |
| 0,006 | 0,012 | 0,006 | 0,000144 |
Proses: Laju = k [NO3^-]^a [Zn]^b [H^+]^c.
Data 1 dan 2:
|0,000288//0,000072| = (|0,012//0,006|)^a
4 = 2^a
a = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000144//0,000072| = (|0,024//0,012|)^b
2 = 2^b
b = 1.
Data 1 dan 4:
|0,000144//0,000072| = (|0,006//0,003|)^c
2 = 2^c
c = 1. Orde keseluruhan 4.
Soal 30: Reaksi Polimerisasi Tiga Komponen
Reaksi: A + B + C → Polimer. Tentukan orde terhadap A, B, dan C.
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | [C] (mol/L) | Laju (mol/L/s) |
|---|---|---|---|
| 0,004 | 0,008 | 0,002 | 0,000064 |
| 0,008 | 0,008 | 0,002 | 0,000256 |
| 0,004 | 0,016 | 0,002 | 0,000128 |
| 0,004 | 0,008 | 0,004 | 0,000128 |
Proses: Laju = k [A]^a [B]^b [C]^c.
Data 1 dan 2:
|0,000256//0,000064| = (|0,008//0,004|)^a
4 = 2^a
a = 2.
Data 1 dan 3:
|0,000128//0,000064| = (|0,016//0,008|)^b
2 = 2^b
b = 1.
Data 1 dan 4:
|0,000128//0,000064| = (|0,004//0,002|)^c
2 = 2^c
c = 1. Orde keseluruhan 4.
Soal 31: Reaksi antara NO, H2, dan O2
Data percobaan reaksi 2NO(g) + 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) + N2(g):
| Percobaan | [NO] (M) | [H2] (M) | [O2] (M) | Laju Awal (M/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,012 | 0,025 | 0,018 | 3,6 × 10-4 |
| 2 | 0,024 | 0,025 | 0,018 | 1,4 × 10-3 |
| 3 | 0,012 | 0,050 | 0,018 | 7,2 × 10-4 |
| 4 | 0,012 | 0,025 | 0,036 | 7,2 × 10-4 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[NO]x[H2]y[O2]z
Menentukan orde terhadap NO (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2 (H2 dan O2 konstan):
|1,4//0,36| ≈ (|0,024//0,012|)x → 3,89 ≈ 2x → x ≈ 2
Menentukan orde terhadap H2 (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3 (NO dan O2 konstan):
|0,72//0,36| = (|0,050//0,025|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan orde terhadap O2 (z):
Bandingkan percobaan 1 dan 4 (NO dan H2 konstan):
|0,72//0,36| = (|0,036//0,018|)z → 2 = 2z → z = 1
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
3,6 × 10-4 = k (0,012)2(0,025)(0,018) → k ≈ 55,6 M-3s-1
Jawaban:
Orde terhadap NO ≈ 2, orde terhadap H2 = 1, orde terhadap O2 = 1
Persamaan laju: v ≈ 55,6 [NO]2[H2][O2]
Soal 32: Reaksi antara Br-, BrO3-, dan H+
Data percobaan reaksi 5Br- + BrO3- + 6H+ → 3Br2 + 3H2O:
| Percobaan | [Br-] (M) | [BrO3-] (M) | [H+] (M) | Laju (M/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,015 | 0,022 | 0,030 | 4,5 × 10-5 |
| 2 | 0,030 | 0,022 | 0,030 | 9,0 × 10-5 |
| 3 | 0,015 | 0,044 | 0,030 | 9,0 × 10-5 |
| 4 | 0,015 | 0,022 | 0,060 | 1,8 × 10-4 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[Br-]x[BrO3-]y[H+]z
Menentukan orde terhadap Br- (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|9,0//4,5| = (|0,030//0,015|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap BrO3- (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|9,0//4,5| = (|0,044//0,022|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan orde terhadap H+ (z):
Bandingkan percobaan 1 dan 4:
|18//4,5| = (|0,060//0,030|)z → 4 = 2z → z = 2
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
4,5 × 10-5 = k (0,015)(0,022)(0,030)2 → k ≈ 1,52 × 103 M-3s-1
Jawaban:
Orde terhadap Br- = 1, orde terhadap BrO3- = 1, orde terhadap H+ = 2
Persamaan laju: v ≈ 1,52 × 103 [Br-][BrO3-][H+]2
Soal 33: Reaksi antara MnO4-, C2O42-, dan H+
Data percobaan reaksi 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O:
| Percobaan | [MnO4-] (M) | [C2O42-] (M) | [H+] (M) | Laju (M/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,008 | 0,015 | 0,020 | 1,6 × 10-5 |
| 2 | 0,016 | 0,015 | 0,020 | 3,2 × 10-5 |
| 3 | 0,008 | 0,030 | 0,020 | 6,4 × 10-5 |
| 4 | 0,008 | 0,015 | 0,040 | 6,4 × 10-5 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[MnO4-]x[C2O42-]y[H+]z
Menentukan orde terhadap MnO4- (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|3,2//1,6| = (|0,016//0,008|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap C2O42- (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|6,4//1,6| = (|0,030//0,015|)y → 4 = 2y → y = 2
Menentukan orde terhadap H+ (z):
Bandingkan percobaan 1 dan 4:
|6,4//1,6| = (|0,040//0,020|)z → 4 = 2z → z = 2
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
1,6 × 10-5 = k (0,008)(0,015)2(0,020)2 → k ≈ 2,22 × 105 M-4s-1
Jawaban:
Orde terhadap MnO4- = 1, orde terhadap C2O42- = 2, orde terhadap H+ = 2
Persamaan laju: v ≈ 2,22 × 105 [MnO4-][C2O42-]2[H+]2
Soal 34: Reaksi antara S2O82-, I-, dan Fe3+
Data percobaan reaksi S2O82- + 2I- + 2Fe3+ → 2SO42- + I2 + 2Fe2+:
| Percobaan | [S2O82-] (M) | [I-] (M) | [Fe3+] (M) | Laju (M/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,020 | 0,035 | 0,015 | 2,1 × 10-5 |
| 2 | 0,040 | 0,035 | 0,015 | 4,2 × 10-5 |
| 3 | 0,020 | 0,070 | 0,015 | 4,2 × 10-5 |
| 4 | 0,020 | 0,035 | 0,030 | 8,4 × 10-5 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[S2O82-]x[I-]y[Fe3+]z
Menentukan orde terhadap S2O82- (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|4,2//2,1| = (|0,040//0,020|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap I- (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|4,2//2,1| = (|0,070//0,035|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan orde terhadap Fe3+ (z):
Bandingkan percobaan 1 dan 4:
|8,4//2,1| = (|0,030//0,015|)z → 4 = 2z → z = 2
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
2,1 × 10-5 = k (0,020)(0,035)(0,015)2 → k ≈ 1,33 × 103 M-3s-1
Jawaban:
Orde terhadap S2O82- = 1, orde terhadap I- = 1, orde terhadap Fe3+ = 2
Persamaan laju: v ≈ 1,33 × 103 [S2O82-][I-][Fe3+]2
Soal 35: Reaksi antara NH4+, NO2-, dan OH-
Data percobaan reaksi NH4+ + NO2- + OH- → N2 + 2H2O:
| Percobaan | [NH4+] (M) | [NO2-] (M) | [OH-] (M) | Laju (M/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,010 | 0,025 | 0,015 | 3,0 × 10-6 |
| 2 | 0,020 | 0,025 | 0,015 | 6,0 × 10-6 |
| 3 | 0,010 | 0,050 | 0,015 | 6,0 × 10-6 |
| 4 | 0,010 | 0,025 | 0,030 | 1,2 × 10-5 |
Tentukan orde reaksi terhadap masing-masing pereaksi dan persamaan laju reaksi!
Penyelesaian:
Persamaan laju: v = k[NH4+]x[NO2-]y[OH-]z
Menentukan orde terhadap NH4+ (x):
Bandingkan percobaan 1 dan 2:
|6,0//3,0| = (|0,020//0,010|)x → 2 = 2x → x = 1
Menentukan orde terhadap NO2- (y):
Bandingkan percobaan 1 dan 3:
|6,0//3,|0 = (|0,050//0,025|)y → 2 = 2y → y = 1
Menentukan orde terhadap OH- (z):
Bandingkan percobaan 1 dan 4:
|12//3,0| = (|0,030//0,015|)z → 4 = 2z → z = 2
Menentukan konstanta laju (k):
Gunakan data percobaan 1:
3,0 × 10-6 = k (0,010)(0,025)(0,015)2 → k ≈ 5,33 × 102 M-3s-1
Jawaban:
Orde terhadap NH4+ = 1, orde terhadap NO2- = 1, orde terhadap OH- = 2
Persamaan laju: v ≈ 5,33 × 102 [NH4+][NO2-][OH-]2
Tidak ada komentar:
Posting Komentar