Soal SBMPTN dan Pembahasan Persamaan Laju Reaksi

A + B → P + Q
Memberikan hasil sebagai berikut :

No	[A]	[B]	Laju
1	x	y	v
2	2x	2y	4v
3	4x	y	v
4	4x	4y	16v

Dari hasil percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa persamaan laju reaksi yang sesuai adalah ....

v = k[A][B] v = k[A]2[B] v = k[A][B]2 v = k[B] v = k[B]2

Pembahasan :
Secara umum persamaan laju reaksi dapat ditulis sebagai berikut :

v = k [A]m[B]n

Dengan :
v = laju reaksi
k = ketetapan laju reaksi
m = orde reaksi terhadap A
n = orde reaksi terhadap B
m + n = orde reaksi

Orde Reaksi Terhadap A
Untuk menentukan nilai m, perhatikan percobaan yang konsentrasi B nya sama. Kita bisa menggunakan percobaan no1 dan 3 sebagai perbandingan untuk memperoleh nilai m sebagai berikut :

⇒	v3	=	k [A3]m[B]n
	v1		k [A1]m[B]n

Karena k dan [B] sama, maka perbandingan di atas menjadi :

⇒	v3	=	[A3]m
	v1		[A1]m

⇒	v	=	4xm
	v		xm

⇒ 1 = 4^m
⇒ 4⁰ = 4^m
⇒ m = 0

Orde Reaksi Terhadap B
Untuk menentukan nilai n, perhatikan percobaan yang konsentrasi A nya sama. Kita bisa menggunakan percobaan no 3 dan 4 sebagai perbandingan untuk memperoleh nilai n sebagai berikut :

⇒	v4	=	k [A]m[B4]n
	v3		k [A]m[B3]n

Karena k dan [A] sama, maka perbandingan di atas menjadi :

⇒	v4	=	[B4]n
	v3		[B3]n

⇒	16v	=	4yn
	v		yn

⇒ 16 = 4ⁿ
⇒ 4² = 4ⁿ
⇒ n = 2

Jadi, persamaan laju reaksinya adalah :
⇒ v = k[A]⁰[B]²
⇒ v = k[B]²

2A(g) + B(g) → 2AB(g)
Terdapat dalam tabel berikut :

No	[A]	[B]	Laju Reaksi
1	0,1	0,1	6
2	0,1	0,2	12
3	0,1	0,3	18
4	0,2	0,1	24
5	0,3	0,1	54

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa persamaan laju reaksinya adalah ....

v = k[A]2 v = k[B] v = k[A][B] v = k[A][B]2 v = k[A]2[B]

Pembahasan :
Untuk reaksi aA + bB → cC + dD, persamaan laju reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut :

v = k[A]m[B]n

Dengan :
v = laju reaksi
k = ketetapan laju reaksi
m = orde raksi terhadap A
n = order reaksi terhadap B
m + n = orde reaksi

Berdasarkan rumus di atas, maka persamaan laju reaksi untuk reaksi 2A(g) + B(g) → 2AB(g) dapat ditulis sebagai :
⇒ v = k[A]^m[B]ⁿ
Nah, karena m dan n belum diketahui, maka kita harus mencari nilai kedua orde tersebut.

Orde Reaksi Terhadap A
Untuk mencari orde reaksi A, lihat percobaan yang konsentrasi [B]-nya sama. Kita bisa gunakan percobaan nomor 1 dan 4.

⇒	v4	=	k[A4]m[B]n
	v1		k[A1]m[B]n

Karena [B] dan k sama, maka perbandingannya menjadi :

⇒	v4	=	[A4]m
	v1		[A1]m

⇒	24	=	[0,2]m
	6		[0,1]m

⇒ 4 = 2^m
⇒ 2² = 2^m
⇒ m = 2

Orde Reaksi Terhadap B
Untuk mencari orde reaksi B, lihat percobaan yang konsentrasi [A]-nya sama. Kita bisa gunakan percobaan nomor 1 dan 2.

⇒	v2	=	k[A]m[B2]n
	v1		k[A]m[B1]n

Karena [A] dan k sama, maka perbandingannya menjadi :

⇒	v2	=	[B2]n
	v1		[B1]n

⇒	12	=	[0,2]n
	6		[0,1]n

⇒ 2 = 2ⁿ
⇒ 2¹ = 2ⁿ
⇒ n = 1

Jadi, persamaan laju reaksinya adalah :
⇒ v = k[A]²[B]

No	[A]	[B2]	Laju Reaksi
1	0,50	0,50	1,6 x 10-4
2	0,50	1,00	3,2 x 10-4
3	1,00	1,00	3,2 x 10-4

Besar orde reaksi tersebut adalah ....

A. 0	D. 3
B. 1	E. 4
C. 2

Pembahasan :
Persamaan laju reaksi :
⇒ v = k[A]^m[B]ⁿ

Dari percobaan (1) dan (2)

⇒	v2	=	k[A]m[B2]n
	v1		k[A]m[B1]n

Karena [A] dan k sama, maka perbandingannya menjadi :

⇒	v2	=	[B2]n
	v1		[B1]n

⇒	3,2	=	[1,00]n
	1,6		[0,50]n

⇒ 2 = 2ⁿ
⇒ 2¹ = 2ⁿ
⇒ n = 1

Dari percobaan (2) dan (3)

⇒	v3	=	k[A3]m[B]n
	v2		k[A2]m[B]n

Karena [B] dan k sama, maka perbandingannya menjadi :

⇒	v3	=	[A3]m
	v2		[A2]m

⇒	3,2	=	[1,00]m
	3,2		[0,50]m

⇒ 1 = 2^m
⇒ 2⁰ = 2^m
⇒ m = 0

Jadi, orde reaksinya adalah :
⇒ m + n = 0 + 1 = 1.