Kinetika reaksi kimia merupakan pengukuran besarnya orde suatu reaksi kimia. Kinetika kimia akan menjelaskan bagaimana arah dan jumlah perubahan kimia yang disebabkan perlakuan oleh massa zat bereaksi, oleh suhu, tekanan, dan kondisi fisik lainnya.
Namun perlu diingat bahwa tidak semua reaksi dapat diteliti atau diamati secara kinetika kimia. Reaksi – reaksi yang berlangsung terlalu cepat atau terlalu lama tidak dapat diamati atau di ukur secara kinetika kimia.
Dalam tulisan kali ini kita akan mempelajari mengenai orde reaksi, reaksi orde nol, reaksi orde satu, reaksi orde dua, reaksi orde tiga, reaksi orde semu dan reaksi orde autokatalis.
Baca Juga : Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia Pilihan Berganda Lengkap
Orde Reaksi
Orde reaksi adalah pangkat dari konsentrasi dalam suatu komponen.
Orde reaksi pada umumnya merupakan bilangan bulat, tetapi tidak harus selalu bulat, dapat juga dalam bentuk pecahan bahkan dapat negatif tergantung dari macamnya reaksinya.
Pada reaksi sederhana berlaku hukum molekularitas, contohnya untuk reaktan unimolekular maka reaksi tersebut berorde satu, bimolekular untuk reaksi orde dua, atau termolekular untuk orde tiga.
Tetapi pada kenyataannya hukum tersebut tidaklah selalu benar, tergantung dari hasil percobaan pada reaksi yang terjadi.
Reaksi Orde Nol
Terkadang laju reaksi tidak tergantung pada konsentrasi pereaksi sama sekali. Keadaan ini terjadi jika ada faktor lain yang mempengaruhi laju reaksi, misalnya intensitas cahaya dalam reaksi fotokimia, atau ada tidaknya enzim dalam reaksi katalisis. Reaksi orde nol ini dapat juga dikatakan dengan reaksi laju yang tetap.
"Suatu reaksi kimia dapat dikatakan mempunyai orde nol apabila besarnya laju reaksi tersebut tidak dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi."
Artinya, seberapa pun peningkatan konsentrasi pereaksi tidak akan mempengaruhi laju reaksi. Contoh dari reaksi orde nol ini adalah reaksi heterogen pada permukaan katalis.
Pada reaksi orde nol konsentrasi reaktan tidak mempengaruhi kecepatan reaksi. sehingga dapat digambarkan seperti grafik dibawah ini :
Persamaan laju reaksi orde nol dinyatakan sebagai berikut :
-dAdt = Ko
Keterangan :
A – A0 = – ko . t
A = konsentrasi zat pada waktu t
A0 = konsentrasi zat mula-mula
Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Laju reaksi dapat dinyatakan dalam persamaan :
v = – d [A] / d
Laju reaksi juga dapat dinyatakan dalam persamaan :
v = k [A]0 atau v = k
Dimana k adalah konstanta laju orde nol. Persamaan differensial diatas dapat diintegrasikan dengan kondisi awal t=0 dan A=A0. Penyelesaian dengan kalkulus, akan diperoleh persamaan sebagai berikut :
[A]t = -kt + [A]0
Persamaan diatas menunjukkan bahwa laju reaksi orde nol tidak bergantung pada konsentrasi reaktan.
Reaksi Orde Satu
Penentuan laju reaksi dengan orde satu ini sangat sering di jumpai dan paling hits diantara reaksi orde lainnya.
Reaksi orde satu adalah reaksi-reaksi yang lajunya berbanding langsung dengan konsentrasi reaktan, yakni apabila n=1.
Untuk reaksi
Maka hukum laju orde pertama untuk konsumsi reaktan A adalah :
Laju (r) = d[A]dt = d[P]dt = k[A]na
Persamaan diatas menyatakan bahwa laju pengurangan reaktan A adalah sama dengan laju reaksi pembentukan produk P dan ini sebanding dengan konsentrasi A yang ada dalam larutan.
Dalam hal ini ada faktorial tetap yaitu k yang disebut dengan tetapan laju rekasi yang merupakan besaran kinetik dan na yang merupakan pangkat konsentrasi yang disebut sebagai orde reaksi.
Jika na sama dengan satu maka reaksi tersebut adalah orde satu.
Grafik reaksi orde satu dapat ditampilkan seperti gambar dibawah ini :
Reaksi Orde Dua
Reaksi dikatakan memiliki orde dua, jika laju reaksi sebanding dengan kuadrat konsentrasi salah satu pereaksi atau dengan hasil kali konsentrasi dua pereaksi yang masing-masing dipangkatkan satu.
Adapun grafik reaksi orde dua dapat digambarkan seperti grafik dibawah ini :
Reaksi Orde Tiga
Pada reaksi orde tiga terdapat tiga kasus berbeda yaitu:
Tipe 1 : Laju reaksi berbanding langsung dengan pangkat tiga konsentrasi dari reaktan.
Tipe 2 : Laju reaksi sebanding dengan kuadrat konsentrasi dari reaktan pertama dan pangkat satu dari konsentrasi reaktan kedua.
1. Untuk reaksi : A + B → Produk
2. Untuk reaksi : 2A +B → Produk
Tipe 3 : Laju reaksi sebanding dengan hasil kali konsentrasi dari ketiga reaktan.
Bila : A0 – A = B0 – B = C0 – C
Maka : B = B0 – A0 + A dan C = C0 – A0 + A
Reaksi Orde Semu
Pada reaksi ini konsentrasi dari satu atau lebih reaktan jauh melebihi reaktan lainnya, atau salah satu reaktan dapat berperan sebagai katalis.
Orde Semu = orde “tidak sebenarnya”
Contoh :
1. Hidrolisis ester yang dikatalisis oleh asam : RCOOR + H2O + H+ —> RCOOH + R’OH
Orde reaksi tersebut adalah satu jika :
- Air dalam keadaan berlebih
- H+ berfungsi sebagai katalis
2. Untuk reaksi asam karboksilat dengan alkohol terkatalisis oleh asam : RCOOR’+ R’OH + H+ —-> RCOOR’+ H2O + H+
Laju reaksi yang diamati sempurna adalah
-dAdt = k [H+] [A] [B]
Dimana A adalah asam dan B adalah alkohol.
Konstanta laju semu dan laju sebenarnya dapat dihitung yaitu : k semu = k [H+]
Konsentrasi H+ adalah konstan karena H+ berperan sebagai katalis.
Reaksi Autokatalitik
Reaksi autokatalisis adalah reaksi katalisis untuk reaksi yang disebabkan oleh produk reaksi. Untuk reaksi A → produk dengan laju reaksi : r = k.[A].[P]
Laju reaksi akan meningkat begitu produk reaksi mulai terbentuk.
Contoh : Reaksi Belousov-Zhabotinskii dengan mekanisme :
BrO3– + HBrO2 + H3O– → 2BrO2 + 2H2O
2BrO2 + 2Ce3+ + H3O → 2 HBrO2 + 2Ce4+ + 2H2O
Produk HBrO2 menjadi reaktan pada langkah pertama.
Demikianlah penjelasan mengenai Kinetika Reaksi Kimia dengan sub Reaksi Orde Nol, Orde Satu, Orde Dua, Orde Tiga, Orde Semu dan Autokatalitik. Jika kamu ingin diskusi atau ingin bertanya bisa melalui :
sosial media Ig : @anakreaksi (jangan lupa follow agar tidak ketinggalan info terbaru) atau ke channel youtube kami di “Anak Reaksi Official”.
Semoga membantu, Salam Reaksi!!