5. Berikut data hasil percobaan terhadap reaksi: 2NO (g) + + Brą (g) → 2NOBr (g) Percobaan 1 2 Konsentrasi (mol L-1) Laju Pembentukan NOBr (mol L-15-1) NO Br, 0,10 0,10 12 0,10 0,20 24 0,10 0,30 36 0,20 0,10 48 0,30 0,10 108 3 4 5 Tentukanlah persamaan laju reaksi, dan konstanta laju reaksi. 

Reaksi kimia terjadi akibat adanya tumbukan efektif antarpartikel pereaksi. Tumbukan efektif menunjukkan partikel-partikel pereaksi memiliki energi yang cukup dan orientasi yang tepat untuk membentuk suatu produk. Semakin banyak tumbukan efektif maka reaksi semakin cepat. Kecepatan reaksi dalam kimia disebut sebagai laju reaksi.

Pada soal kita diminta untuk menentukan persamaan laju reaksi dan konstanta laju reaksi dari data hasil percobaan yang diketahui. Oleh sebab itu, ini adalah soal tentang persamaan laju reaksi.


Penjelasan Konsep

Laju reaksi (v) merupakan perubahan konsentrasi (∆M) pereaksi tiap satuan waktu (∆t). Secara matematis bisa ditulis sebagai:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-76/LessonId-52/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJ3F32JL/persamaan laju reaksi.png" />
Besarnya nilai laju reaksi dari suatu persamaan reaksi bisa dicari menggunakan hukum atau persamaan laju reaksi. Persamaan laju reaksi adalah hasil kali konstanta laju reaksi (K) dengan konsentrasi awal zat-zat pereaksi yang dipangkatkan dengan orde atau tingkat reaksinya masing-masing. Misal ada persamaan reaksi:
\(xA + yB → zC\)

maka bisa dibuatkan persamaan laju reaksinya yaitu:
\(v = k . [A]^m  .  [B]^n\)

dimana:
v = laju reaksi (M/s)
k = konstanta laju reaksi (satuannya bergantung pada orde reaksi)
m,n = orde reaksi terhadap A dan B
[A], [B] = konsentrasi A dan B

Diketahui:
Persamaan reaksi \(2NO (g) + Br_2 (g) → 2 NOBr (g)\)

Untuk menentukan persamaan laju reaksi pada soal, pertama-tama kita buatkan persamaan laju reaksi secara umum berdasarkan persamaan reaksi yang diketahui:
\(v = k .[NO]^m  .[Br_2 ]^n\)

Selanjutnya, tentukan orde reaksi masing-masing pereaksi:
Orde terhadap \(NO\) yaitu m bisa ditentukan dengan menggunakan dua data yang nilai \([Br_2]\) sama yaitu data 1 dan 4:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-76/LessonId-52/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJ3F32JL/nilai m.png" />
Orde terhadap \(Br_2\) yaitu n bisa ditentukan dengan menggunakan dua data yang nilai \([NO]\) sama yaitu data 1 dan 2: 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-76/LessonId-52/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJ3F32JL/nilai n.png" />
Jadi persamaan laju reaksinya adalah \(v = k . [NO]^2 . [Br_2]\)

Sekarang kita tentukan nilai K dengan menggunakan salah satu data, misal data ke-1:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-76/LessonId-52/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJ3F32JL/nilai k.png" />

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa:

Persamaan laju reaksi: \(v = k . [NO]^2 . [Br_2]\)

Konstanta laju reaksi: \(k = 1,2 × 10^{-2}  mol^{-2}.L^2.s^{-1}\)