KINETIKA REAKSI KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA Page 0
KIMIA FISIKA –
Bahasan KINETIKA
Reaksi Kimia

DAFTAR ISI
Kata Pengantar.................................................................................................... 1
Daftar Isi.............................................................................................................. 2
Bab 1 Teori Dasar .............................................................................................. 3
Bab 2 Pembahasan............................................................................................. 17
Nomor 1 .................................................................................................. 17
Nomor 2 .................................................................................................. 21
Nomor 3 .................................................................................................. 26
Nomor 4…………………………………………………….................................……….. 30
Nomor 5 .................................................................................................. 32
Nomor 6 .................................................................................................. 33
Nomor 7 ...................................................................................................36
Nomor 8 ...................................................................................................37
Nomor 9 ...................................................................................................39
Nomor 10..................................................................................................42
Nomor 11..................................................................................................46
Nomor 12..................................................................................................47
Bab 3 Kesimpulan...............................................................................................53
Daftar Pustaka..........................................................................................54

Teori Dasar Kinetika Kimia
I. Definisi Laju Reaksi
Laju reaksi merupakan laju berkurangnya reaktan dan bertambahnya produk selama
berlangsungnya reaksi. Selama reaksi reaktan akan dikonsumsi untuk membentuk
produk.
II. Hukum Laju dan Konstanta Laju
Hukum laju merupakan persamaan yang menyatakan laju reaksi sebagai fungsi dari
konsentrasi reaktannya.
Konstanta laju, k, adalah suatu koefisien sebagai penentu laju reaksi yang tidak
bergantung pada konsentrasi tetapi bergantung pada temperatur.
III. Orde Reaksi
Orde reaksi terhadap suatu komponen merupakan pangkat dari konsentrasi komponen
itu dalam hukum laju. Untuk suatu reaksi elementer, orde reaksi merupakan koefisien
dalam stoikiometri reaksi, Namun untuk reaksi-reaksi non elementer, orde reaksi belum
tentu koefisien reaksinya, tetapi bergantung pada mekanisme terjadinya reaksi. Orde
keseluruhan reaksi merupakan penjumlahan dari orde semua komponennya. Orde
reaksi elementer biasanya merupakan bilangan bulat sedangkan orde reaksi non
elementer belum tentu merupakan suatu bilangan bulat.
IV. Metode Penentuan Hukum Laju Reaksi
a. Metode isolasi

Untuk menentukan reaksi yang melibatkan lebih dari satu reaktan, kita dapat
menentukan laju dengan mengukur ketergantungan laju reaksi terhadap
konsentrasi masing masing reaktan,satu per satu. Kita buat semua konsentrasi
sama kecuali satu reaktan dan kita catat laju reaksi sebagai fungsi dari
konsentrasi tersebut. Jadi dari ketergantungan yang teramati ini kita mengetahui
orde dalam reaktan tersebut. Prosedur yang sama juga berlaku untuk reaktan
berikutnya,dan seterusnya.
b. Metode grafik
Bentuk persamaan integrasi dapat diatur dalam bentuk persamaan garis lurus y =
mx + c. Contohnya :
Order Equation
0 x = kt
1
2
3
….
n
Untuk mengetahui orde reaksi, disisi lain ketika membuat plot terhadap
waktu, seharusnya membentuk garis lurus. Dengan demikian sebuah plot
(1/a-x) versus waktu adalah berupa garis lurus, artinya reaksi terjadi pada
orde kedua.Metode ini simple dan akurat dan diterapkan secara umum untuk
pencarian orde reaksi. Metode ini juga sangat bermanfaat, karena tetapan
konstan untuk reaksi dapat dievaluasi dengan slope garis lurus dan jika
konsentrasi awal reaktan tidak diketahui, dapat dijelaskan dengan
pertolongan intercept.

c. Metode waktu paruh
Waktu paruh sangat bergantung pada konsentrasi awal dalam sebuah
reaksi.Secara umum dapat disimpulkan bahwa :
(4.c.3)
Jika dan adalah konsentrasi awal reaktan dalam dua percobaan reaksi
yang sama dan (t1/2)1 dan (t1/2)2berhubungan dengan waktu paruh, kemudian
dan (4.c.4)
Atau
(4.c.5)
Persamaan (4.c.5) dapat dinyatakan dalam bentuk logaritma di dua sisi, sehingga
persamaan menjadi
(4.c.6)
Orde mungkin dihitung dengan bantuan persamaan diatas. Sebuah plot
logaritme rasio waktu paruh versus rasio konsentrasi awal akan menjadi linear
melewati tempat asal dengan sebuah slope sampai (n-1) dan orde reaksi dapat
didapatkan dari slopenya.

d. Metode diferensial
Metode ini disebut juga metode differential Van’t Hoff’s
Anggaplah sebuah reaksi :
nA Product
Laju reaksi pada dua konsentrasi yang berbeda c1 dan c2 dapat diberikan sebagai
berikut :
Laju1 = ( I ) (4.d.7)
Laju2 = (II) (4.d.8)
Pembagian persamaan (I) oleh persamaan ( II)
(4.d.9)
Atau
(4.d.10)
Reaksi berjalan dengan konsentrasi awal reaktan yang berbeda.Plot konsentrasi
versus waktu untuk kedua percobaan diperoleh. Dlope ( -dc/dt) pada sebuah
interval waktru yang diberikan diukur dalam kedua hal dan menggunakan nilai ,
n, dijelaskan dengan bantuan persamaan diatas,
Persamaan diferensial laju juga dapat digunakan secara alternative seperti:
(4.d.11)
(4.d.12)
Dengan demikian , sebuah plot log (laju) versus log ( concentration ) akan
menjadi garis lurus dengan intercept log k dan slope n. ini adalah salah satu

prosedur yang memberikan orde reaksi secara langsung. Bagaimanapun, jika plot
log ( rate ) versus plot log ( konsentrasi ) tidak linear.
e. Metode integrasi
Metode ini Integrasi mencocokkan persamaan laju reaksi dengan data hasil
percobaan. Dengan metode integral ini:
i. Pada sistem konstan volume, persamaan kecepatan reaksi penghilang
reaktan akan mengikut bentuk:
(4.e.13)
Atau pada kasus yang lebih terbatas dapat dituliskan sebagai
(4.e.14)
ii. Persamaan diatas disusun ulang menjadi (4.e.15)
Kemudian diintegrasikan menjadi (4.e.16)
Fungsi konsentrasi proporsional dengan waktu dan diplot sehingga
menghasilkan garis lurus dengan slope k untuk persamaan kecepatan
reaksi yang diuji.
V. Hukum Laju Terintegrasi
a. Reaksi orde ke-nol
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde nol, jika besarnya laju reaksi
tersebut tidak dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi. Artinya, seberapapun
peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan mempengaruhi besarnya laju reaksi.

Gambar grafik hubungan antara konsentrasi dan laju reaksi
(http://matematika-ipa.com/konsep-laju-reaksi-faktor-faktor-yang-mempengaruhi-laju-reaksi-
katalis-persamaan-laju-reaksi-orde-reaksi/ )
Anggaplah sebuah reaksi : A  Produk
Karena laju reaksi tetap sama , maka:
(5.a.17)
Pada ekspresi integrasi : (5.a.18)
Sehingga kita dapatkan :
x = kt+z(5.a.19)
Nilai konstanta z bisa kita tetapkan dengan membuat kondisi dimana x=0 dan t=0,
sehingga nilai z itu sendiri menjadi 0. Selanjutnya persamaan laju menjadi :
x = kt atau k = (5.a.20)
yang memberikan satuan tetapan laju sebagai mol dm-3sec-1atau conc(time)-1
b. Reaksi orde pertama
Reaksi Orde Pertama
Suatu reaksi kimia dikatakan mempunyai orde satu, apabila besarnya laju reaksi
berbanding lurus dengan besarnya konsentrasi pereaksi. Artinya, jika
konsentrasi pereaksi dinaikkan dua kali semula, maka laju reaksi juga akan

meningkat besarnya sebanyak1 atau 2 kali semula juga. Secara grafik, reaksi
orde satu dapat digambarkan seperti terlihat pada gambar
Hukum laju orde pertama untuk konsumsi reaktan A adalah :
(5.b.21)
Persamaan ini ditata ulang menjadi :
(5.b.22)
Yang dapat diintegrasikan secara langsung . Karena awalnya (pada t=0) konsentrasi A adalah
[A]o maka pada waktu t, konsentrasinya adalah [A], kita menuliskan :
(5.b.23)
Dan memperoleh :
(5.b.24)
[A] = [A]o e-kT
(5.b.25)
Kedua persamaan ini merupakan versi dari hukum laju terintegrasiyaitu bentuk terintegrasi
dari persamaan laju.
Persamaan (e.2) menunjukkan bahwa jika ln[A]/[A]o, dialurkan terhadap t, maka reaksi orde
pertama akan menghasilkan garis lurus dan k dapat diperoleh dengan mencari gradient
kemiringannya. Beberapa konstanta laju yangn ditentukan dengan cara ini dicantumkan
dalam Tabel (E).

Reaksi Fase q/oC k/s-1 t 1/2
2NO5 4NO2 + O2 G 25 3,38 x 10-5 2,85 jam
2N2O5 4NO2 + O2 Br2(l) 25 4,27 x 10-5 2,25 jam
C2H6 2CH3 g 700 5,46 x 10-4 21,2 menit
Persamaan (e.3) menunjukkan bahwa dalam reaksi orde pertama, konsentrasi reaktan
berkurang secara eksponensial terhadap waktu, dengan laju yang ditentukan oleh k.
c. Reaksi orde kedua
Jika hukum laju adalah adalah :
( 5.c.25)
Maka integrasi yang diperlukan adalah :
(5.c.26)
Yang dievaluasikan menjadi:
( 5.c.27 )
Dan ditata ulang menjadi :
(5.c.28 )
Persamaan (5.c.26) menunjukkan bahwa untuk menguji reaksi orde kedua, kita
harus mengalurkan 1/[A] terhadap t dan mengharapkan hasilnya berupa garis
lurus. Jika grafik itu garis lurus, maka reaksi itu orde kedua terhadap A dan
kemiringannya sama dengan konstanta laju
VI. Waktu Paruh
Waktu paruh suatu reaksi, t adalah waktu yang diperlukan agar konsentrasi reaktan
turun menjadi setengah dari konsentrasi awalnya.Waktu paruh bergantung pada
konsentrasi awal zat, secara khas untuk reaksi dengan orde yang berlainan.
a. Orde 0

Waktu paruh pada orde 0 dapat dihitung dengan bantuan persamaan (..), ambil t=t1/2
dan x=a/2 sehingga
t1/2= (6.a.29)
Dengan demikian waktu paruh orde 0 secara langsung proporsional dengan konsentrasi
awal pada reaktan.
b. Orde 1
Waktu untuk pengurangan [A] dari [Ao] menjadi Ao dalam reaksi orde pertama
dinyatakan dengan
(6.b.30)
Sehingga (6.b.31)
Hal utama yang harus diperhatikan mengenai hasil ini adalah untuk reaksi orde pertama,
waktu paruh reaktan tidak bergantung pada konsentrasi awal. Jadi, jika konsentrasi A
pada suatu tahap sembarang reaksi adalah [A, maka setelah selang waktu ,
konsentrasinya akan menurun menjadi ½ A.
c. Orde 2
Untuk reaksi orde dua, kita dapa menggunakan persamaan (5.c.27) untuk mencari waktu
paruhnya, dengan menggantikan t = t dan [A] = ½ [A]o. Substitusi ini akan menghasilkan
(6.c.32)
Pada orde ini, waktu paruh sangat bergantung pada konsentrasi awal, makin besar
konsentrasi awal tersebut maka makin sedikit waktu yang dibutuhkan agar
konsentrasinya turun menjadi separuh nilai awalnya. Waktu untuk pengurangan dari ½
[A]0menjadi 1/4 [A]0, dua kali lebih lama, daripada waktu untuk pengurangan dari
[A]0menjadi 1/2 [A]0.
VII. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

a. Konsentrasi
Larutan dengan konsentrasi yang tinggi atau pekat mengandung partikel yang
lebih rapat jika dibandingkan dengan larutan encer. Semakin tinggi konsentrasi
berarti semakin banyak molekul molekul dalam setiap satuan luas ruangan,
akibatnya tumbukan antar molekul akan sering terjadi dan reaksi berlangsung
dengan cepat.
b. Temperatur
Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan
menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan
bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau
lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai
keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar.
Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu
dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:
(7.b.33)
dimana:
k : tetapan laju reaksi
A : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksi
E : energi pengaktifan
R : tetapan gas universal = 0.0821.atm/moloK = 8.314 joule/moloK
T : suhu reaksi (oK)
Hubungan antara konstanta laju pada dua suhu adalah:
(7.b.34)

c. Luas Permukaan
Suatu zat akan bereaksi apabila bercampur dan bertumbukan. Pada
pencampuran reaktan yang terdiri dari dua fasa atau lebih, tumbukan
berlangsung pada permukaan zat. Jadi semakinsemakin luas permukaan partikel,
maka frekuensi tumbukan kemungkinan akan semakin tinggi sehingga laju reaksi
akan lebih cepat.
d. Katalis
Katalis adalah zat yang dapat memperbesar laju reaksi namun tidak mengalami
perubahan kimia secara permanen, sehingga pada akhir reaksi zat tersebut dapat
diperoleh kembali.Katalis mempercepat reaksi dengan menurunkan energy
aktivasi (Ea).Katalisis adalah peristiwa peningkatan laju reaksi sebagai akibat
penambahan suatu katalis.Meskipun katalis menurunkan energi aktivasi reaksi, tetapia
tidak mempengaruhi perbedaan energi antara produk dan pereaksi. Dengan kata
lain,penggunaan katalis tidak akan mengubah energy entalphi reaksi

ka
Ka’
Gambar Grafik energi pengaktifan berkurang dengan adanya katalis
( www.scribd.com )
Jenis – Jenis Katalis adalah :
1. Katalis homogen
Katalis yang fasenya sama dengan campuran reaksinya.
Contoh: asam yang ditambahkan pada larutan berair
2. Katalis heterogen
3. Katalis yang fasenya berbeda dengan campuran reaksinya.
Contoh: katalis padat untuk reaksi fase gas
4. Otokatalis
Produknya merupakan katalis.
Dalam reaksi A → P
dengan hukum laju v = k[A][P], laju reaksi bertambah dengan terbentuknya
produk.
4. Biokatalis ( enzim )
Reaksi dengan enzim sebagai katalis merupakan
contoh reaksi dengan pembentukan zat antara (intermediate).
Mekanisme Michaelis-Menten dari kerja enzim:
E+ S ( ES )P + E

VIII. Persamaan Arhenius
Ketergantungan konstanta laju reaksi terhadap suhu dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut, yang dikenal sebagai persamaan Arhenius :
(8.34)
Dimana Ea adalah energy aktivasi dari reaksi (dalam kilojoule per mol), Radalah
konstanta gas (8,314J/K.mol), T adalah suhu mutlak, dan e adalah basis dari skala
logaritma natural.Besaran A menyatakan frekuensi tumbukan dan dinamakan factor
frekuensi.Faktor ini dapat dianggap sebagai konstanta tertentu dalam kisaran suhu yang
cukup lebar. Persamaan (8.1) menunjukkan bahwa jika konstanta laju berbanding lurus
dengan A dan, dengan begitu, berbanding lurus dengan frekuensi tumbukan. Selain itu ,
tanda minus pada eksponen Ea/RT menunjukkan bahwa konstanta laju menurun dengan
meningkatnya suhu. Persamaan ini dapat dinyatakan dengan dalam bentuk yang lebih
baik dengan menghitung logaritma natural dkeidua sisi :
(8.35)
(8.36)
Persamaan ini dapat diubah ke bentuk persamaan linear :
(8.37)
y = m x + b
Jadi plot ln k terhadap 1/T menghasilkan garis lurus yang kemiringannya m sama dengan
–Ea/R dan titik potong b dengan sumbu y adalah ln A.
Persamaan yang menghubungkan konstanta laju k1dan k2pada suhu T1 dan T2 dapat
diguakan untuk menghitung energy aktivasi atau untuk menentukan konstanta laju pada
suhu lain jika energy aktivasinya diketahui. Untuk menurunkan persamaan seperti itu
kita mulai dengan persamaan ( 8.4):
(8.38)

(8.39)
Dengan mengurangkan ln k2 dan ln k1dihasilkan
(8.40)
(8.41)
(8.42)
Tabel Ringkasan dari Kinetika Reaksi Orde Pertama dan Kedua
Orde Hukum Laju Hukum Laju
Intergrasi
Waktu
Paruh
Satuan konstanta laju
0 Laju = k [A]t=[A]0-kt mol liter-1 det-1
1 Laju = k[A] ln[A]t=ln[A]0-kt det-1
2 Laju = k[A]2 liter mol-1 det-1

Contoh Soal Kinetika Kimia
Contoh Soal 1:
Konstanta reaksi orde pertama, k, untuk ikatan C-N pada molekul N,N-dimetilnicotiamide
diukur pada temperatur berbeda dengan menggunakan NMR (Nuclear Magnetic
Resonance). Diperoleh hasil pengamatan sebagai berikut:
T 0C 10,0 15,7 21,5 27,5 33,2 38,5 45,7
k sec -1 2,08 4,57 8,24 15,8 28,4 46,1 93,5
Tentukan energi aktivasi, E, dan faktor pre-eksponensial, k0 untuk rotasi.
Tulislah persamaan Arrheniuss menjadi lebih lengkap. Ulangi soal no.1 dengan memplot
dalam diagram x-y dimana sumbu y adalah data harga k hasil perhitungan dan sumbu x
adalah harga k hasil percobaan. Berilah komentar anda hasil plot tersebut?
Jawab:
Energi aktivasi dapat dihitung dengan memperhatikan hubungan antara sensitivitas
konstanta reaksi terhadap perubahan temperatur.Energi aktivasi yang tinggi disebabkan
oleh konstanta laju reaksi yang meningkat dengan cepat akibat peningkatan temperatur.
Hubungan antara energi aktivasi, konstanta laju reaksi dan temperatur ini dinyatakan dalam
suatu persamaan yang disebut dengan persamaan Arrhenius.
Persamaan Arrhenius secara lebih lanjut dapat diturunkan sebagai berikut :
ln kT =
−𝐸𝑎
𝑅
1
𝑇
+ ln 𝑘0......................................(1)
y = m x + b
Untuk sebagian besar reaksi, grafik antara ln k terhadap 1/T menghasilkan garis lurus.
Persamaan Arrhenius sering dituliskan sebagai :

kT = k0 𝑒
−𝐸𝑎
𝑅𝑇 ..................................................(2)
kT (sec-1) Konstanta Laju
k0 Faktor pre-eksponensial
E (kJ/mol) Energi aktivasi
R (J/K.mol) Tetapan gas (=8.314)
T (K) Temperatur absolut
Secara bersamaan antara k0 dan Ea keduanya disebut paramater Arrhenius. Dengan
menggabungkan kedua parameter, maka persamaan Arrhenius dapat dituliskan sebagai
berikut :
K ∞ 𝑒
−∆𝐺
𝑅𝑇 atau –RT ln K ∞ ln ∆𝐺 ...............................................(3)
Dalam beberapa kasus, ketergantungan pada temperatur tidak sesuai dengan
persamaan Arrhenius. Akan tetapi, kita masih mungkin menyatakan kekuatan
ketergantungan itu dengan mendefinisikan energi pengaktifan sebagai :
Ea = RT2(
𝜕 ln 𝑘
𝜕𝑇
) 𝑣............................................................(4)
Jadi dengan d(1/T) = -dT/T2 persamaannya menjadi :
Ea = -R(
𝜕 ln 𝑘
𝜕(
1
𝑇
)
) 𝑣 ............................................................(5)
Persamaan (4) menunjukkan bahwa makin tinggi energi pengaktifan, makin kuat pula
ketergantungan konstanta laju pada temperatur. Jadi, energi pengaktifan yang tinggi
mempunyai arti bahwa konstanta laju berubah dengan cepat terhadap temperatur.
Persamaan Arrhenius dapat diubah ke dalam bentuk persamaan garis lurus,
kemudian berdasarkan persamaan garis lurus tersebut dapat diplot suatu kurva dengan ln kT
sebagai sumbu y dan (1/T) sebagai sumbu x-nya. Gradien dari kurva tersebut merupakan (-
E/R), sedangkan intersepnya merupakan ln k0.
kT T ln kT 1/T (x10-3)
2,08 283 0,732 3,53
4,57 288,7 1,520 3,46
8,24 294,5 2,110 3,40
15,8 300,5 2,760 3,33
28,4 306,2 3,346 3,27
46,1 311,5 3,831 3,21
93,5 318,7 4,538 3,14

Menghitung energi aktivasi, E, dengan menggunakan gradien kurva:
Menghitung faktor pre-eksponensial, k0 dengan menggunakan intersep:
Setelah mendapat nilai k0 dan juga nilai energi aktivasi. Kita dapat menghitung kT dengan
menggunakan persamaan Arrhenius, yang telah dijelaskan sebelumnya.
Dengan
kT perhitungan yang didapatkan adalah sebagai berikut.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036
lnkT
1/T
Grafik ln kT vs 1/T

T kT Percobaan
(Sb. X)
kT Perhitungan
(Sb. Y)
283 2,08 1.443950207
288,7 4,57 2.821651715
294,5 8,24 5.432481522
300,5 15,8 10.41709297
306,2 28,4 18.88398736
311,5 46,1 32.19796578
318,7 93,5 64.608622
Datadiatas kemudian dijadikan grafik dengan kT percobaan menjadi sumbu x dan kT
perhitungan sebagai sumbu Y.
Dari hasil plot grafik kT percobaan vs kT perhitungan, dapat dilihat bahwa besarnya
nilai kT percobaan berbanding lurus dengan nilai kT perhitungan. Perbedaan nilai kT
percobaan dengan kT perhitungan yang dihasilkan tidak begitu jauh berbeda. Hal ini berarti
nilai konstanta laju yang diperoleh melalui percobaan maupun perhitungan keduanya cukup
akurat dan data yang diperoleh dapat dipertanggung jawabkan karena apabila dihitung akan
memiliki standar deviasi yang kecil. Grafik yang diperoleh juga membentuk suatu garis lurus
yang hampir sempurna dengan nilai R2 = 0,9998 , hal ini menunjukkan bahwa rasio
perbandingan dari kedua nilai k yang diperoleh hampir selalu sama atau konstan.
y = 0.695x - 0.3261
R² = 0.9998
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100
kTPercobaan
kT Perhitungan
Grafik kT Percobaan vs kT
Perhitungan

Contoh Soal 2:
R.T. Dilone mempelajari reaksi antara etilen bromida dan potasium iodida dalam metanol
berkadar 99%, dan memperoleh hasil pengamatan sebagai berikut:
Temperatur: 59,72 0C
Konsentrasi Awal KI: 0,1531 kmol/m3
Konsentrasi Awal C2H4Br: 0,02864 kmol/m3
Waktu, ksec Fraksi Dibromida yang
bereaksi
29,7 0,2863
40,5 0,3630
47,7 0,4099
55,8 0,4572
62,1 0,4890
72,9 0,5396
83,7 0,5795
Tentukan konstanta laju reaksi orde kedua.
Konsentrasi Awal KI (CBo) tetap 0,1531 kmol/m3, sedangkan rasio CBo/CAo adalah diubah-
ubah misal menjadi 10, 15, 20, dst. Ulangi soal no. 2, buatlah plot
dengan beberapa harga rasio dalam diagram x-y dimana y adalah dan sumbu x adalah
waktu reaksi berlangsung (t). Dan hasilnya berilah komentar tentang mungkinkah harga k
berubah-ubah terhadap perubahan rasio tersebut? Terangkan kenapa? Tunjukkan
persamaan laju secara lengkap…
Jawab:
Dalam stoikiometri, reaksi dapat dinyatakan sebagai berikut:
Dengan mengasumsikan bahwa reaksi merupakan reaksi orde kedua dalam sistem batch
bervolume konstan, persamaan hukum laju adalah sebagai berikut:

A B
Amount at t=0 CA0 CB0
Amount at t=t CA CB
Amounts that have reacted (CA0-CA) (CB0-CB)
Fraksi konversi dari komponen A adalah sebagai berikut:
Dideferensiasikan sebagai berikut:
Sementara itu, konsentrasi komponen B adalah:
Mensubtitusi konsentrasi A dan B ke dalam persamaan hukum laju:
Mengintegrasi persamaan untuk t=0 dan XA=0 hingga t=t dan XA=XA,
Dimana ƟB=

Untuk memperoleh nilai k(CB0-3CA0), kita membentuk persamaan garis lurus dengan
Diketahui dari soal bahwa:

Waktu,
ksec
x
Fraksi
Dibromida
yang
bereaksi
(XA)
3 XA 1- XA
0 0 0 1 5,345670391 5,34567 1,676286961
29,7 0,2863
0,8589 0,7137
4,486770391 6,286634 1,838425727
40,5 0,3630 1,089 0,637 4,256670391 6,682371 1,89947288
47,7 0,4099 1,2297 0,5901 4,115970391 6,975039 1,942337889
55,8 0,4572 1,3716 0,5428 3,974070391 7,321427 1,990805208
62,1 0,4890 1,467 0,511 3,878670391 7,590353 2,026878101
72,9 0,5396 1,6188 0,4604 3,726870391 8,094853 2,091228446
83,7 0,5795 1,7385 0,4205 3,607170391 8,578289 2,149234439
0058
y = 0.0058x + 1.666
R² = 0.9998
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
2.05
2.10
2.15
2.20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
.
Waktu
Grafik Waktu vs

Penghitungan ulang dengan rasio CBo/CAoyang berbeda-beda.
CB0/CA0 Fraksi
Dibromida
yang
bereaksi
(XA)
3 XA 1- XA
5 0 0 1 5.0 5.0000 1.6094379124341
10 0.2863 0.8589 0.7137 9.1411 12.8080 2.5500733013391
15 0.363 1.089 0.637 13.911 21.8383 3.0836655174874
20 0.4099 1.2297 0.5901 18.7703 31.8087 3.4597390983412
25 0.4572 1.3716 0.5428 23.6284 43.5306 3.7734637293903
30 0.489 1.467 0.511 28.533 55.8376 4.0224470009468
35 0.5396 1.6188 0.4604 33.3812 72.5048 4.2836524693924
40 0.5795 1.7385 0.4205 38.2615 90.9905 4.5107549682492
Dari hasil perhitungan tersebut, dibuat grafik dimana y adalah dan sumbu
x adalah waktu reaksi berlangsung ( t).
m = 0.0295
y = 0.0295x + 2.2517
R² = 0.9883
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
0 20 40 60 80 100
.
Waktu
Grafik Waktu vs

k = m / (CB0-3CA0)
CB0/CA0 CB0 CA0 CB0-3CA0 k
5 0.1531 0.03062 0.06124 0.4817113
10 0.1531 0.01531 0.10717 0.2752636
15 0.1531 0.010206667 0.12248 0.24085565
20 0.1531 0.007655 0.130135 0.22668767
25 0.1531 0.006124 0.134728 0.218959682
30 0.1531 0.005103333 0.13779 0.214093911
35 0.1531 0.004374286 0.139977143 0.210748694
40 0.1531 0.0038275 0.1416175 0.208307589
Dari pengolahan data di atas, dapat dilihat bahwa nilai k berubah-ubah terhadap
perubahan rasio antara CB0 dan CA0. Harga k berubah-ubah disebabkan karena adanya
perubahan konsentrasi. Konsentrasi merupakan salah satu hal yang mempengaruhi laju
reaksi. Pada grafik pertama, diperoleh nilai k yang sama untuk setiap waktu, dikarenakan
konsentrasinya tetap, yaitu CA0 = 0,02864 kmol/m3 , dan CB0 = 0,1531 kmol/m3. Jadi ketika
terjadi perubahan konsentrasi, k juga berubah.
Contoh Soal 3:
Tabel berikut ini memberikan data laju awal [-d(B2H6)/dt] untuk reaksi fase gas antara
diborane dan aseton pada suhu 114 0C:
Jika hukum laju:
Laju =
Tentukan nilai n, m, dan k.
Percobaan Tekanan Awal
B2H6(torr)
Tekanan Awal
Me2CO (torr)
Laju Awal x 103
(torr/sec)
1 6.0 20.0 0.50
2 8.0 20.0 0.63
3 10.0 20.0 0.83
4 12.0 20.0 1.00
5 16.0 20.0 1.28
6 10.0 10.0 0.33
7 10.0 20.0 0.80

8 10.0 40.0 1.50
9 10.0 60.0 2.21
10 10.0 100.0 3.33
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap. Ulangi soal no. 3 dengan memplot
dalam diagram x-y dimana sumbu y adalah laju reaksi hasil perhitungan dan sumbu x
adalah laju reaksi hasil percobaan. Berilah komentar anda hasil plot tersebut?Adakah
perbedaan yang mencolok antara hasil perhitungan dengan hasil percobaan.
Jawab:
Sebenarnya untuk contoh soal seperti ini dapat digunakan metode isolasi dan metode laju
awal, dimana salah satu pereaksi konsentrasinya dijaga tetap sementara konsentrasi
pereaksi lainnya diubah-ubah untuk menghitung orde reaksi terhadap pereaksi yang
konsntrasinya diubah-ubah tersebut. Untuk melakukan percobaan ini, laju awalan harus
segera diukur, sebab setelah reaksi berlangsung, laju reaksi besarnya akan berubah-ubah.
Metode ini cukup mudah untuk dilakukan tetapi memberikan hasil yang kurang akurat.
Untuk itulah, diperlukan metode lain yang lebih akurat untuk menentukan konstanta laju
reaksi dan orde reaksi.
Rate =
Metode untuk mengatasi kekurangan dari metode isolasi adalah dengan membentuk
persamaan linear dengan tiga variabel yang tidak diketahui yaitu Y, X1, dan X2.
Percobaan Tekanan
Awal
B2H6(torr)
Tekanan
Awal Me2CO
(torr)
Laju Awal
x 103
(torr/sec)
ln(laju)
Y
ln
pB2H6
ln
pMe2CO
1 6.0 20.0 0.50 6,21 1,79 3,00
2 8.0 20.0 0.63 6,45 2,08 3,00
3 10.0 20.0 0.83 6,72 2,30 3,00
4 12.0 20.0 1.00 6,91 2,48 3,00
5 16.0 20.0 1.28 7,15 2,77 3,00
6 10.0 10.0 0.33 5,80 2,30 2,30
7 10.0 20.0 0.80 6,68 2,30 3,00
8 10.0 40.0 1.50 7,31 2,30 3,69
9 10.0 60.0 2.21 7,70 2,30 4,09
10 10.0 100.0 3.33 8,11 2,30 4,61

Berdasarkan perhitungan, ditemukan bahwa:
𝑘 = 4,68 ≈ 4,7
Dengan begitu persamaan laju reaksinya adalah sebagai berikut :
0
5
10
15
20
500 630 830 1000 1280
TekananParsial(torr)
Laju Awal (torr/s)
Grafik Tekanan Parsial B2H6 vs Laju
Awal
0
50
100
150
330 800 1500 2210 3330
TekananParsial(torr)
Laju Awal (torr/s)
Grafik Tekanan Parsial Me2CO vs
Laju Awal

Berikut adalah hasil penggabungan dari kedua grafik :
Setelah itu kita menghitung laju reaksi dengan menggunakan persamaan laju reaksi :
Dari perhitungan tersebut, didapatkan data sebagai berikut :
Laju Awal Percobaan Laju Awal Perhitungan
500 564
630 752
830 940
1000 1128
1280 1504
330 470
800 940
1500 1880
2210 2820
3330 4700

Dari data di atas, dibuatlah grafik dengan Sumbu X adalah laju reaksi percobaan, dan sumbu
Y adalah laju reaksi hasil perhitungan.
Dari hasil plot grafik laju awal percobaan vs laju awal perhitungan, dapat dilihat
bahwa besarnya nilai laju awal percobaan berbanding lurus dengan nilai laju awal
perhitungan. Grafik yang diperoleh membentuk suatu garis lurus yang hampir sempurna
dengan nilai R2 = 0,9925 , hal ini menunjukkan bahwa rasio perbandingan dari kedua nilai
laju yang diperoleh hampir sama atau konstan. Terdapat perbedaan yang cukup signifikan
antara laju awal percobaan dan laju awal perhitungan meski rasionya hampir sama.
Perbedaan ini disebabkan oleh metode yang digunakan memberikan hasil yang kurang
akurat karena cukup mudah untuk dilakukan. Selain itu, juga terjadi pembulatan pada nilai
k,m, dan n yang menyebabkan nilai dari laju awal percobaan makin berbeda jauh dengan
laju awal perhitungan.
Contoh Soal 4:
Untuk reaksi disosiasi termal satu arah paradehalidepada suhu 259 0C dan volume konstan,
dihasilkan data sebagai berikut:
Time, hrs 0 1 2 3 4 ∞
P total, mmHg 100 175 220 250 270 300
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap.Ulangi soal no. 4 dengan
mengasumsikan reaksi berlangsung merupakan reaksi orde kedua dan berlangsung dalam
sistem Batch bervolume konstan.
y = 1.4205x - 193.05
R² = 0.9925
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
LajuAwalPerhitungan
Laju Awal Percobaan
Grafik Laju Awal Percobaan vs
Perhitungan

Jawab:
Jika diasumsikan bahwa reaksi merupakan reaksi orde kedua, maka hukum laju adalah:
Dari soal yang diberikan pada nomor ini, nilai C (konsentrasi) akan sebanding dengan nilai P
(tekanan parsial). Maka dari itu, persamaan bentuk ini dapat ditulis ulang dengan:
kt
PP AA

0
11
Langkah selanjutnya yang harus dilakukan adalah mengubah setiap komponen yang
diketahui pada soal dalam sebuah tabel yang ditampilkan seperti di bawah ini:
t PA 1/PA
0 100 0,01
1 62,5 0,016
2 40 0,025
3 25 0,04
4 15 0,066667
~ 0 ~
Dari grafik yang ditampilkan di atas, diperoleh persamaan grafik yaitu:
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 1 2 3 4 5
1/PA
t (hrs)
Grafik Hubungan 1/PA vs t
Grafik Hubungan 1/PA
vs t

y = 0,0137x + 0,0041
Persamaan grafik yang diperoleh ini dapat kita hubungkan dimana gradien garis akan sama
dengan nilai k, sehingga
k = m = 0,0137 hr-1
Contoh Soal 5:
Reaksi berikut ini dipelajari pada suhu 200 0C. Jika konsentrasi NOCL pada awalnya hanya
terdiri atas NOCl berubah seiring berjalannya waktu seusai dengan yang tertera pada tabel,
t,sec 0 200 300 500
CNOCl, gmol/l 0,02 0,016 0,0145 0,012
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap dari hasil perhitungan tersebut.Ulangi
soal no. 5 dengan mengasumsikan reaksi berlangsung mengikuti reaksi orde pertama dan
berlangsung dalam sistem batch bervolume konstan.
Jawab:
Apabila reaksi merupakan reaksi orde pertama dan berlangsung dalam sistem Batch
bervolume konstan, maka persamaan laju dapat dinyatakan sebagai berikut:
Dari sini, kita dapat menentukan hukum laju yang dinyatakan dalam variabel konsentrasi
dengan rumus sebagai berikut:
rakCa
dt
dCa


 
Ca
Ca
t
dtk
Ca
dCa
0 0
kt
C
C
A
A

0
ln

t,sec CNOCl ln (CA / CA0)
0 0,02 -3,912
200 0,016 -4,315
300 0,0145 -4,233
500 0,012 -4,423
Dari tabel di atas, maka dihasilkan grafik seperti di bawah ini:
Dari grafik tersebut, diperoleh nilai gradien sebesar -2x10-5
. Angka hasil perhitungan ini
menggambarkan nilai k yang diperoleh sebesar 2x10-5
Contoh Soal 6:
Reaksi dekomposisi pada fase gas:
Dioperasikan dalam reaktor bervolume konstan. Percobaan 1 hingga 5 dilakukan pada suhu
100 0C sedangkan percobaan 6 dilakukan pada suhu 110 0C.
Percobaan CA0(gmol/L) t ½ (min)
1 0,025 4,10
2 0,0133 7,70
3 0,01 9,80
4 0,05 1,96
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0 200 400 600
ln(CA/CA0)
t (s)
Hubungan ln(CA/CA0) vs t
Hubungan CNOCl vs t

5 0,075 1,30
6 0,025 2,00
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap dari hasil perhitungan tersebut. Pelajari
soal no. 6 ini, hitunglah tinggal seberapa bagian konsentrasinya pada saat reaksi berjalan
tepat mencapai 10 menit.
Jawab:
Waktu paruh untuk reaksi orde ke-n adalah sebagai berikut:
Maka dengan menggunakan hukum laju pada reaksi orde dua :

−
𝑑[𝐴]
𝑑𝑡
= −𝑘 [𝐴]2
− ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴]2
[𝐴]
[𝐴]0
= ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
1
[𝐴]
−
1
[𝐴]0
= 𝑘𝑡
[𝐴] =
[𝐴]0
𝑘𝑡[𝐴]0 + 1
Maka diperoleh nilai konsentrasi setelah berjalan 10 menit.
Tabel Nilai Konsentrasi Setelah 10 menit pada k saat 1100C
Tabel Nilai Konsentrasi Setelah 10 menit pada k saat 1000C
[A]0 k t,sec k . t 1/[A]0 [A]
0,025 20 600 12000 40 0,0000836
0,0133 20 600 12000 75,18797 0,0000828
0,01 20 600 12000 100 0,0000826
0,05 20 600 12000 20 0,0000831
0,075 20 600 12000 13,33333 0,0000832
0,025 20 600 12000 40 0,0000830
[A]0 k t,sec k . t 1/[A]0 [A]
0,025 9,75 600 5850 40 0,00017
0,0133 9,75 600 5850 75,18797 0,000169
0,01 9,75 600 5850 100 0,000168
0,05 9,75 600 5850 20 0,00017
0,075 9,75 600 5850 13,33333 0,000171
0,025 9,75 600 5850 40 0,00017

Contoh Soal 7
Huang dan Dauerman telah mempelajari asetilasi dari benzil klorida dalam larutan encer
pada temperatur 102 0C. Dengan menggunakan konsentrasi kesetimbangan molal sodium
asetat dan benzil klorida (0,757kmol/m3). Tabel berikut ini menunjukkan data pengamatan
dari fraksi benzil klorida yang tersisa dan waktu.
Waktu, t (ksec) CB/CB0 untuk C6H5CH2Cl
10,80 0,945
24,48 0,912
46,08 0,846
54,72 0,809
69,48 0,779
88,56 0,730
109,44 0,678
126,72 0,638
133,74 0,619
140,76 0,590
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap dari hasil perhitungan tersebut. Ulangi
soal no. 7 ini dengan mengasumsikan bahwa reaksi berlangsung mengikuti reaksi orde
pertama. Berilah komentar hasil perhitungan anda.
Jawab:
Persamaan reaksi untuk orde pertama adalah :
−
𝑑𝐶
𝑑𝑇
= 𝑘1 𝐶
Dengan mengintegrasikannya dengan batas t = 0 dan t = t maka diperoleh :
∫ 𝑑𝑐/𝑑
𝑐
𝑐0
= − ∫ 𝑘1 𝑑𝑡
𝑡=𝑡
𝑡=0
ln c – ln c0 = -k1t

ln
𝐶
𝐶𝑜
= -k1t
Waktu, t (ksec) C/C0 Ln c/c0
𝒌
𝒎 𝟐
𝒎𝒐𝒍. 𝒔𝒆𝒄
10,80 0,945 -0,056 0,005
24,48 0,912 -0,092 0,003
46,08 0,846 -0,167 0,003
54,72 0,809 -0,211 0,003
69,48 0,779 -0,249 0,003
88,56 0,730 -0,314 0,004
109,44 0,678 -0,388 0,003
126,72 0,638 -0,449 0,003
133,74 0,619 -0,479 0,003
140,76 0,590 -0,527 0,003
Nilai konstanta laju kemudian dirata-rata sehinggadiperoleh nilai k = 0,0033 m2/mol.sec.
Sehingga jika dibandingkan nilainya dengan asumsi orde kedua, dapat disimpulkan bahwa
perhitungan orde pertama menghasilkan nilai k yang lebih kecil.
Contoh Soal 8
Reaksi dekomposisi gas dengan stoikiometri 2A → 2B + C mengikuti reaksi orde kedua dengan
persamaan
dimana CA adalah konsentrasi reaktan dalam mol/m3
. Konstanta laju bervariasi oleh temperatur
reaksi berdasarkan persamaan Arrhenius:
dimana :
k0 (m3
/mol.s) = faktor tumbukkan

E (J/mol) = energi aktivasi
R = konstanta gas
Tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap dari hasil perhitungan tersebut. Ulangi
soal no. 8 ini dengan mengasumsikan bahwa gas mengikuti hukum gas ideal, jika P0 (atm)
adalah tekanan awal reaktor. Buktikan bahwa t ½ = RT/kp0.
Jawab:
1) Karena reaksi dioperasikan pada sistem batch bervolume konstan, laju reaksi dapat
diformulasikan sebagai berikut:
dimana
Mengintegrasikan persamaan (1) dengan batas-batas t=0, CA=CA0 hingga t=t, CA=CA
memberikan hasil sebagai berikut:
2) Adapun waktu paruh untuk reaksi orde ke-n dapat dirumuskan sebagai berikut:
Reaksi merupakan reaksi orde ke-2, sehingga bila disubtitusikan n=2 diperoleh hasil sebagai
berikut:

dimana
Contoh Soal 9
Reaktan A didekomposisi dalam reaktor Batch
Konsentrasi A dalam reaktor diukur dalam berbagai variasi waktu dengan data pengamatan
sebagai berikut (kolom 1 dan kolom 2) :
Time t, s Konsentrasi CA, mol/liter ln (CA0/CA) 1/CA
0 10=CA0 0 0,1
20 8 0,223143551 0,125
40 6 0,510825624 0,166667
60 5 0,693147181 0,2
120 3 1,203972804 0,333333
180 2 1,609437912 0,5
300 1 2,302585093 1
Ulangi soal no. 9 ini dan tentukanlah harga k dan order reaksinya yang sesuai dengan
data-data yang ada. Apakah kinetika reaksi berorder satu atau order dua sudah sesuai??
Berilah komentar dan bagaimanakah seharusnya langkah-langkah perhitungan agar
didapat persamaan laju reaksinya dengan harga k dan order reaksinya yang sesuai.
Jawab:
Time t, s Konsentrasi CA, mol/liter ln (CA0/CA) 𝟏
𝑪 𝑨
0 10=CA0 0 0,1
20 8 0,223143551 0,125

40 6 0,510825624 0,166667
60 5 0,693147181 0,2
120 3 1,203972804 0,333333
180 2 1,609437912 0,5
300 1 2,302585093 1
Untuk memudahkan, dapat digunaka metode grafik untuk menentukan orde reaksi
tersebut.
Untuk orde nol.
Reaksi ini bukan merupakan orde nol karena jika reaksi ini orde nol maka grafik yang
terbentuk akan membentuk garis lurus.
Untuk orde pertama.
0
2
4
6
8
10
12
0 100 200 300 400
Concentration
Time
Orde Nol
Series1

Reaksi ini bukan merupakan orde pertama karena jika reaksi ini orde pertama maka grafik
yang terbentuk akan membentuk garis lurus.
Untuk orde kedua.
Reaksi ini merupakan reaksi orde kedua karena ketika diplot kedalam grafik yang
mencerminkan hubungan
1
𝐶
dan fungsi waktu yang didapatkan adalah garis lurus.
Penurunan t1/2
𝑑𝑐
𝑑𝑡
= −𝑘[𝐶]2
y = -299x + 599
R² = 1
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Time
1/C
Orde Dua
Series1
Linear (Series1)
300,
2,302,585,093
0
500,000,000
1,000,000,000
1,500,000,000
2,000,000,000
2,500,000,000
0 100 200 300 400
LnC
Time
Orde Pertama
0,223143551
0,510825624
0,693147181

∫
𝑑𝑐
[𝐶]2
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
1
2
0
1
2
[𝐶]0
[𝐶]0
1
[𝐶]0
= 𝑘 𝑡
1
2
𝑡
1
2
=
1
[𝐶]0 𝑘
Dari table diketahui bahwa nilai waktu paruh𝑡
1
2
adalah 60 s.
60 =
1
10 𝑘
K = 0,00167
Jadi kesimpulannya reaksi diatas adalah reaksi dengan orde 2, langkah-langkah untuk
menenetukan orde dan nilai k yang sesuai adalah pertama kita bisa mencari orde reaksi
dengan metode grafik, setelah mengetahui orde reaksinya maka kita dapat menurunkan
rumus waktu paruh𝑡
1
2
. setelah itu kita bisa menghitung nilai k.
Contoh Soal 10
(1) Asumsikan reaksi orde pertama (n = 1) telah terbentuk pada reaktor batch isotermal
pada volume konstan V. Tuliskan persamaan reaksi dan keseimbangan material dalam A
dan integrasikan untuk mendapatkan persamaan , dimana CAO
adalah konsentrasi A pada reactor saat t = 0.
(2) Dalam pengkajian reaksi dekomposisi fase gas pada sulfur klorida, SO2Cl2SO2 + Cl2,
mengikuti hukum laju orde pertama. Reaksi berlangsung pada volum konstan, reaktor
batch isotermal, dan konsentrasi SO2Cl2 diukur pada beberapa waktu reaksi, dengan
hasil sebagai berikut.
t (min) 4.0 20.2 40.0 60.0 120.0 180.0
CA (mol/l) 0.0158 0.0152 0.0144 0.0136 0.0116 0.0099

Contoh yg menarik untuk diulangi soal no.10 ini. Tentukanlah harga k dan order reaksinya
yang sesuai dengan data-data yang ada. Apakah reaksi order satu sudah sesuai?? Berilah
komentar dan tulislah persamaan laju reaksinya secara lengkap dari hasil perhitungan
tersebut dengan harga k dan order reaksinya. Buatlah plot antara harga CA hasil
percobaan (sumbu x) dengan CA hasil perhitungan (sumbu y), apakah cukup linear ?
Jawab:
Orde reaksi dapat ditentukan dengan cara metode grafik. Dari metode ini maka akan
didapatkan grafik yang mempunyai garis yang lurus.
Orde Nol
Orde Satu
Orde 2
R² = 0.9999
-4.7
-4.6
-4.5
-4.4
-4.3
-4.2
-4.1
0 50 100 150 200
lnCA(mol/l)
Waktu (menit)
Orde 1
Orde 1
Linear (Orde 1)
R² = 0.9957
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0 50 100 150 200
CA(mol/l)
Waktu (menit)
Orde 0
Orde 0
Linear (Orde 0)

Dari grafik – grafik diatas dapat dilihat bahwa grafik yang mempunyai garis yang lurus (R2 ≈
1) adalah pada orde 1. Sehingga reaksi diatas tergolong orde satu. Dengan persamaan linear
y = -0.0027x - 4.1352
Hal ini berarti bahwa laju reaksi diatas berbanding lurus dengan
besarnya konsentrasi reaktan. Sehingga apabila konsentrasi reaktan dinaikkan dua kali
semula, maka laju reaksi juga akan meningkat besarnya sebanyak 2 kali semula juga.Untuk
mencari nilai k :
ln [A]t = ln [A]o – kt
y = b + mx
Sehingga,
k = -m
k = - (-0.0027)
k = 0.0027
Jadi, persamaan laju reaksinya adalah
SO2Cl2SO2 + Cl2
v = k [A]
v = 0.0027 [SO2Cl2]
R² = 0.9964
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200
Orde 2
Orde 2
Linear (Orde 2)

Untuk membandingkan [CA] hasil percobaan dan [CA] hasil perhitungan maka kita harus
menghitung terlebih dahulu nilai [CA] yang baru. Sesuai dengan persamaan garis yang
didapat pada orde satu diatas yaitu y = -0.0027x - 4.1352
Maka kita dapatkan bahwa :
ln [A]o = 4.1352
k = -0.0027
dengan harga t yaitu :
t
(menit)
4
20.2
40
60
120
180
Kita dapat mencari nilai [CA] hasil perhitungan dengan rumus : ln [A]t = ln [A]o – kt
Kemudian kita akan mendapatkan hasil
y x
ln [A]t [A]t [A]
4.1244 61.8307 0.0158
4.08066 59.18452 0.0152
4.0272 56.1036 0.0144
3.9732 53.15435 0.0136
3.8112 45.20465 0.0116
3.6492 38.4439 0.0099
Sehingga grafiknya adalah

Dapat dilihat dari grafik diatas bahwa hasil nya cukup linear dengan R2 =0.9998
Contoh Soal 11
Untuk sintesis ammonia, N2 + 3H2 2NH3, terhadap katalis besi,
(1)
(2)
(3)
(4)
Uraikan apa yang dimaksud dengan penentu laju reaksi? Pada prinsipnya, step reaksi
yang manakah sebagai penentu berlangsungnya reaksi secara keseluruhan
Jawab:
Tahap penentu laju reaksi (rate determining step) yaitu tahap yang paling lambat dari urutan
reaksi elementer yang mengarah pada pembentukan produk. Hal ini dikarenakan tahap ini
merupakan penghalang untuk laju reaksi secara keseluruhan. Secara umum, tahap penentu
laju adalah tahap dengan konstanta laju terkecil.
y = 3937x - 0.5018
R² = 0.9998
0
10
20
30
40
50
60
70
0 0.005 0.01 0.015 0.02
[CA]hasilperhitungan
[CA] hasil percobaan
Grafik [CA] percobaan vs [CA]
perhitungan
Grafik [CA] percobaan
vs [CA] perhitungan
Linear (Grafik [CA]
percobaan vs [CA]
perhitungan)

Menurut asumsi yang terdapat pada soal diatas, yang berperan sebagai penentu laju reaksi
secara keseluruhan yaitu pada reaksi nomor 2. Pada reaksi nomor 2 reaksi yang berlangsung
tidak dalam keadaan steady state sehingga reaksi yang berlangsung lambat. Sedangkan
pada reaksi nomor 1,3 dan 4 berada dalam keadaan yang steady state (setimbang) yang
dapat dilihat dari anak panah yang terdapat pada reaksi diatas yaitu reversible (bolak – balik)
Contoh Soal 12
Sesuaikan persamaan laju orde ke-n terhadap data konsentrasi vs waktu.Data ditabulasikan
pada kolom 1 dan 2 berikut ini
Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom 4 Kolom 5
Waktu
t,s
Konsentrasi
CA, mol/liter
Kemiringan, dari gambar E3.2a
(dCA/dt)=Laju reaksi sesaat
log10(-dCA/dt) log10CA
0 10 (10-0)/(0-75) = -0.1333 -0.875 1.000
20 8 (10-0)/(-3-94) = -0.1031 -0.987 0.903
40 6 (10-0)/(-21-131) = -0.0658 -1.182 0.778
60 5 (8-0)/(-15-180) = - 0.0410 -1.387 0.699
120 3 (6-0)/(-10-252) = -0.0238 -1.623 0.477
180 2 (4-1)/(24-255) = -0.0108 -1.967 0.301
300 1 (3-1)/(-10-300) = - 0.0065 -2.187 0.000

Gambar kurva untuk merepresentasikan data tersebut. Pada saat CA= 10, 8, 6, 5, 3, 2, 1,
gambar tangent dari kurva tersebut, dan beri evaluasi (lihat kolom 3).
Pertanyaan:
 Apa yang dimaksud dengan laju reaksi sesaat, dan tunjukkan beberapa laju reaksi
sesaat yang telah dihitung?
 Ulangi contoh soal no. 12 ini, selesaikan dengan metode integrasi untuk
mendapatkan harga kinetika order reaksi n dan k. Samakah hasil perhitungan anda
dengan hasil contoh soal?
Jawab:
Laju reaksi sesaat adalah laju reaksi pada saat waktu tertentu. Laju sesaat suatu reaksi
diperoleh dari alur antara perubahan konsentrasi terhadap waktu tertentu. Biasanya laju
sesaat ditentukan dengan menggunakan grafik yang menyatakan hubungan antara waktu
reaksi (sumbux) dengan konsentrasi zat (sumbu y).Pada umumnya, laju reaksi makin kecil
seiring dengan bertambahnya waktu reaksi. Oleh karena itu, plot konsentrasi terhadap
waktu berbentuk garis lengkung.Besarnya laju reaksi sesaat = kemiringan (gradien) garis
singgung pada saat t tersebut.
Laju sesaat pada waktu t dapat ditentukan dari kemiringan (gradien) tangen pada saat t
tersebut, sebagai berikut.
 Lukis garis singgung pada saat t
 Lukis segitiga untuk menentukan kemiringan
 Laju sesaat = kemiringan tangent
Laju reaksi sesaat yang telah dihitung :
Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3
Waktu Konsentrasi Kemiringan, dari
gambar E3.2a
(dCA/dt)=Laju
reaksi sesaatt,s CA, mol/liter
0 10 (10-0)/(0-75) =
-0.1333
20 8 (10-0)/(-3-94) =
-0.1031
40 6 (10-0)/(-21-
131) = -0.0658

60 5 (8-0)/(-15-180) =
- 0.0410
120 3 (6-0)/(-10-252) =
-0.0238
180 2 (4-1)/(24-255) = -
0.0108
300 1 (3-1)/(-10-300) =
- 0.0065
Kita akan menggunakan metode integrasi untuk mencari orde reaksi dan nilai k.
Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom 4
Waktu Konsentrasi
ln CA 1/CAt,s CA, mol/liter
0 10 2.302585093 0.1
20 8 2.079441542 0.125
40 6 1.791759469 0.166666667
60 5 1.609437912 0.2
120 3 1.098612289 0.333333333
180 2 0.693147181 0.5
300 1 0 1
Metode Integrasi pada orde 0 :
−
𝑑[𝐴]
𝑑𝑡
= 𝑘[𝐴] 𝑛
⟺
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
= −𝑘𝑡
⟺ ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
𝐴𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑜𝑟𝑑𝑒 0 ∶
⟺ ∫ 𝑑[𝐴]
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
⟺ [𝐴] − [A]0 = −𝑘𝑡
⟺ [𝐴] = −𝑘𝑡 + [A]0

Metode integrasi pada orde 1 :
−
𝑑[𝐴]
𝑑𝑡
= 𝑘[𝐴] 𝑛
⟺
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
= −𝑘𝑡
⟺ ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
⟺ ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴]
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
⟺ 𝑙𝑛[𝐴] − 𝑙𝑛[A]0 = −𝑘𝑡
⟺ 𝑙𝑛 [𝐴] = −𝑘𝑡 + ln[A]0
R² = 0.8081
y = -0.0275x + 7.8294
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 100 200 300 400
CA
waktu
Orde 0
Orde 0
Linear (Orde 0)
Linear (Orde 0)
R² = 0.979
y = -0.0076x + 2.1481
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 100 200 300 400
lnCA
Waktu
Orde 1
Orde 1
Linear (Orde 1)
Linear (Orde 1)

Metode Integrasi pada orde 2
−
𝑑[𝐴]
𝑑𝑡
= 𝑘[𝐴] 𝑛
⟺
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
= −𝑘𝑡
⟺ ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴] 𝑛
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
⟺ ∫
𝑑[𝐴]
[𝐴]2
[𝐴]
[𝐴 𝑜]
= − ∫ 𝑘 𝑑𝑡
𝑡
0
⟺ 1/[𝐴] − 1/[A]0 = −𝑘𝑡
⟺ 1/[𝐴] = −𝑘𝑡 + 1/[A]0
Dari grafik – grafik diatas dapat dilihat bahwa grafik yang mempunyai garis yang lurus (R2 ≈
1) adalah pada orde 1. Sehingga reaksi diatas tergolong orde satu. Dengan persamaan linear
y = -0.0076x + 2.1481
Untuk mencari nilai k :
ln [A]t = ln [A]o – kt
y = b + mx
R² = 0.9692
y = 0.003x + 0.0428
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 100 200 300 400
1/CA
Waktu
Orde 2
Orde 2
Orde 2
Linear (Orde 2)
Linear (Orde 2)

Sehingga,
k = -m
k = -(-0.0076)
k = 0.0076
Dari grafik diatas didapatkan bahwa orde yang dihasilkan adalah orde satu. Namun, pada
contoh soal didapat bahwa ordenya tidak bulat satu, akan tetapi orde nya adalah 1.4.
Jadi, hasil perhitungan dan hasil dari contoh soal tidak tepat sama.

Kesimpulan
 Laju reaksi adalah laju berkurangnya reaktan dan bertambahnya produk selama
berlangsungnya reaksi. Laju reaksi bergantung pada komposisi dan temperature
campuran reaksi.
 Persamaan laju reaksi secara umum adalah : v = [A]x [B]y . Dimana x adalah orde
reaksi untuk konsentrasi A dan y adalah orde reaksi untuk konsentrasi B.
 Metode yang biasanya digunakan untuk menentukan laju reaksi antara lain metode
isolasi, metode grafik, metode waktu paruh, metode diferensial, metode integrasi.
 Laju reaksi rerata adalah laju reaksi untuk selang waktu tertentu. Sedangkan Laju
reaksi sesaat adalah laju reaksi pada saat waktu tertentu yang diperoleh dari alur
antara perubahan konsentrasi terhadap waktu tertentu.
 Penentu laju reaksi yaitu tahap reaksi yang paling lambat karena tahap ini
merupakan penghalang untuk laju reaksi secara keseluruhan.
 Pada orde nolbesarnya laju reaksi tersebut tidak dipengaruhi oleh konsentrasi
pereaksi. Artinya, seberapapun peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan
mempengaruhi besarnya laju reaksi. Pada orde satu, laju reaksi berbanding lurus
dengan konsentrasi pereaksi. Sedangkan pada orde dua, laju reaksinya bergantung
pada konsentrasi salah satu pereaksi yang berpangkat dua atau pada konsentrasi
dua pereaksi berbeda yang masing – masing dipangkatkan satu.
 Faktor – factor yang mempengaruhi laju reaksi diantaranya adalah konsentrasi, suhu,
volume dan tekanan.

KINETIKA REAKSI KIMIA

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to KINETIKA REAKSI KIMIA

Similar to KINETIKA REAKSI KIMIA (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (10)

KINETIKA REAKSI KIMIA