Laju Reaksi (2) | Cara Mudah Menentukan Persamaan Laju Reaksi dan Orde Reaksi | Kimia Kelas 11

Summary

This educational video script discusses reaction rate equations and reaction orders. It explains how reaction rates are expressed through concentration and reaction orders, with examples to illustrate how changes in concentration affect reaction rates. The script also covers how to determine reaction orders through known reaction steps or experimental data, providing a step-by-step approach to finding the order of a reaction with respect to different reactants.

Takeaways

• 🔍 The video discusses reaction rate equations and reaction orders, starting with the general form of a reaction rate equation.
• 🧪 It explains that the rate of a reaction (v) can be expressed as a product of the concentration of reactants raised to their respective reaction orders and a rate constant (k).
• 📚 The concept of reaction order is introduced as the exponent of the concentration terms in the rate equation, indicating the sensitivity of reaction rate to concentration changes.
• 📈 The video uses an example to illustrate how a reaction rate can change when the concentration of a reactant is altered, emphasizing the relationship between reaction order and rate change.
• 🔬 Two methods for determining reaction orders are presented: one based on known reaction mechanisms and another through experimental observations.
• 🧐 The importance of keeping the concentration of other reactants constant when determining the reaction order of a specific reactant is highlighted.
• 📊 Data from experiments is used to demonstrate how to calculate reaction orders for reactants A and B by comparing changes in concentration and reaction rate.
• 📝 The video provides a step-by-step guide on how to derive the overall reaction order from individual reaction orders of reactants.
• 🧪 It also covers how to establish a rate equation once the reaction orders are known, using the example of the reaction between ICl and H2.
• 🔍 The process of finding the rate constant (k) using experimental data is explained, demonstrating how to plug in values into the rate equation to solve for k.

Q & A

What is the general form of the rate equation for a reaction?

The general form of the rate equation for a reaction is \( v = k[A]^m[B]^n \), where \( v \) is the reaction rate, \( k \) is the rate constant, \( [A] \) and \( [B] \) are the concentrations of reactants A and B, and \( m \) and \( n \) are the reaction orders with respect to A and B, respectively.

What is the significance of the reaction order in a rate equation?

The reaction order indicates the sensitivity of the reaction rate to the concentration of the reactants. It is the power to which the concentration of a reactant is raised in the rate equation.

How can you determine the reaction order if the reaction mechanism is known?

If the reaction mechanism is known, the reaction order for each reactant is equal to the coefficient of the slowest step in the mechanism.

What is the method to determine the reaction order experimentally when the reaction mechanism is not known?

Experimentally, the reaction order can be determined by varying the concentration of one reactant while keeping the others constant and observing how the reaction rate changes.

What does it mean if the reaction order for a reactant is 2?

If the reaction order for a reactant is 2, it means that doubling the concentration of that reactant will quadruple the reaction rate.

How can you calculate the reaction order for a reactant using experimental data?

You can calculate the reaction order for a reactant by comparing the change in reaction rate to the change in concentration of that reactant while keeping other reactants' concentrations constant.

What is the relationship between the overall reaction order and the individual reaction orders?

The overall reaction order is the sum of the individual reaction orders for all reactants, i.e., \( m + n \) for a reaction involving reactants A and B.

How do you find the rate constant (k) in a rate equation?

The rate constant (k) can be found by rearranging the rate equation and substituting known values of the reaction rate and reactant concentrations.

What is the significance of the rate constant (k) in a reaction?

The rate constant (k) is a proportionality constant that relates the rate of a reaction to the concentrations of the reactants. It is dependent on the temperature and the nature of the reaction.

Can the reaction order be zero?

Yes, the reaction order can be zero, which means the reaction rate is independent of the concentration of that particular reactant.

How does the reaction rate change if the concentration of a reactant is increased while the others are kept constant?

If the concentration of a reactant is increased and the reaction order with respect to that reactant is \( n \), the reaction rate will increase by a factor of \( concentration \ raised \ to \ the \ power \ of \ n \).

Outlines

00:00

🔍 Introduction to Reaction Rates and Order

This paragraph introduces the concept of reaction rates and orders in chemistry. It explains that reaction rates cannot be determined solely from the reaction equation, but require experimental data. The general form of a reaction rate equation is presented as v = k[A]^m[B]^n, where v is the reaction rate, k is the rate constant, [A] and [B] are the concentrations of reactants, and m and n are the reaction orders with respect to A and B, respectively. The paragraph further discusses how the reaction order indicates the influence of concentration on the reaction rate. An example is given where if the concentration of one reactant is doubled and the reaction rate increases by a factor of four, the reaction order with respect to that reactant is determined to be 2.

05:00

🧐 Determining Reaction Order

The second paragraph delves into the methods for determining the reaction order. It mentions two approaches: one based on known reaction steps and the other through experimentation. For reactions with known steps, the reaction order is determined by the slowest step's coefficients. An example is provided where the reaction between hydrogen and oxygen to form water is described, and the reaction order is determined based on the slowest step. The paragraph also explains how to experimentally determine the reaction order by varying the concentration of one reactant while keeping others constant, using data from experiments to illustrate the process.

10:02

📚 Calculating Reaction Rates and Orders

The final paragraph focuses on calculating reaction rates and orders using experimental data. It provides a step-by-step guide on how to determine the reaction order for a given reactant by comparing changes in concentration and reaction rate. The paragraph uses data from experiments involving the reaction between ICl and H2 to form I2 and HCl to demonstrate this process. It shows how to calculate the reaction order for ICl and H2 by comparing different sets of experimental data, leading to the conclusion of the reaction orders. The paragraph also discusses how to use the determined reaction orders to formulate the overall reaction rate equation.

Keywords

💡Reaction Rate Equation

The reaction rate equation is a mathematical expression that relates the rate of a chemical reaction to the concentration of reactants. In the video, it is mentioned as 'persamaan laju reaksi' in Indonesian, which translates to 'reaction rate equation' in English. The equation typically takes the form \( v = k[A]^m[B]^n \), where \( v \) is the reaction rate, \( k \) is the rate constant, \( [A] \) and \( [B] \) are the concentrations of reactants A and B, and \( m \) and \( n \) are the reaction orders with respect to A and B, respectively. The video script discusses how to derive this equation based on experimental data.

💡Reaction Order

The reaction order is an exponent that indicates how the rate of a reaction is affected by the concentration of a reactant. It is a key concept in the video, where it is referred to as 'orde reaksi'. The reaction order can be determined experimentally and is crucial for understanding the kinetics of a reaction. For example, if doubling the concentration of a reactant results in a fourfold increase in reaction rate, the reaction order with respect to that reactant is 2.

💡Rate Constant

The rate constant, known as 'tetapan laju reaksi' in the script, is a proportionality constant in the rate law for a chemical reaction. It is a measure of how frequently reactant molecules come together with the correct orientation and energy to result in a reaction. The rate constant is dependent on the temperature and the presence of a catalyst.

💡Concentration

Concentration refers to the amount of a substance present in a given volume or mass of a mixture. In the context of the video, concentration is denoted by the symbols \( [A] \) and \( [B] \) for reactants A and B. The video explains that changes in concentration can affect the reaction rate, which is a fundamental concept in chemical kinetics.

💡Experimental Data

Experimental data is information collected from conducting experiments. In the video, experimental data is used to determine the reaction order and rate constant. The script mentions using data from experiments to calculate how changes in reactant concentrations affect the reaction rate, which is essential for constructing the reaction rate equation.

💡Kinetics

Kinetics is the branch of chemistry that deals with rates of chemical reactions. The video focuses on reaction kinetics, specifically how to calculate reaction rates and orders. Understanding kinetics helps predict how changes in conditions, such as temperature or concentration, will affect the rate at which reactions occur.

💡Chemical Reaction

A chemical reaction involves the transformation of one set of chemical substances to another. The video discusses 'reaksi', which is 'chemical reaction' in English. The script provides an example of a reaction where 'a' plus '2B' produces '3C', illustrating the concept of a chemical reaction.

💡Catalyst

Although not explicitly mentioned in the script, catalysts are substances that increase the rate of a chemical reaction without being consumed in the process. Catalysts are often discussed in the context of reaction rates and kinetics, as they can significantly affect the rate constant.

💡Temperature

Temperature is a factor that influences the rate of chemical reactions. While not directly mentioned in the script, it is an important aspect of reaction kinetics. Higher temperatures generally increase the rate of reaction by providing more energy to the reactant molecules, thus increasing the frequency of effective collisions.

💡Collision Theory

Collision theory is a model that explains reaction rates based on the frequency and energy of collisions between reactant molecules. Although not explicitly mentioned in the script, it is a fundamental concept in understanding why reaction rates change with concentration and temperature.

💡Rate Law

The rate law is an equation that relates the rate of a reaction to the concentrations of the reactants, expressed as powers. It is a central concept in the video, where the script discusses deriving the rate law from experimental data. The rate law is crucial for predicting how changes in reactant concentrations will affect the reaction rate.

Highlights

Introduction to reaction rate equations and reaction orders.

General form of a reaction rate equation is discussed.

Explains how to express reaction rate equations after conducting experiments.

Definition of reaction order as the exponent of concentration factors in the rate equation.

Illustrates how concentration affects reaction rate.

Example given where doubling the concentration of a reactant quadruples the reaction rate.

Explains how to determine the reaction order if the reaction steps are known.

Describes the method to determine the reaction order through experiments when reaction steps are unknown.

Emphasizes the importance of keeping the concentration of other reactants constant when determining the reaction order of one reactant.

Provides a step-by-step guide on how to calculate the reaction order for a given reactant.

Example problem-solving for determining reaction orders from given experimental data.

Explanation of how to find the reaction order for reactant A and B using specific data points.

Introduction to another example involving the reaction of ICl3 with H2 to form I2 and HCl.

Methodology for determining the reaction order for ICl3 and H2 from given data.

Calculation of the reaction order for ICl3 and H2 using the rise in concentration and reaction rate.

Derivation of the overall reaction order from individual reaction orders.

Formation of the reaction rate equation using the determined reaction orders.

Procedure to find the rate constant using one of the data points.

Final reaction rate equation with the calculated rate constant.

Anticipates the next video on factors affecting reaction rates.

Transcripts

Halo Assalamualaikum Halo adik-adik

ketemu lagi dengan Kakak di channel

kinematika di video kali ini kita akan

belajar tentang persamaan laju reaksi

dan orde reaksi pertama kita bahas

persamaan laju reaksinya dulu ya

persamaan laju reaksi pada umumnya tidak

dapat dinyatakan hanya dari persamaan

reaksinya artinya persamaan laju reaksi

bisa dinyatakan setelah dilakukan

eksperimen contoh untuk reaksi a

ditambah 2B menghasilkan 3C maka bisa

kita buat persamaan laju reaksinya

menjadi v = k dikali dengan semua

konsentrasi reaktan atau pereaksi yaitu

konsentrasi a&k likon sentrasi B

dipangkatkan dengan orde reaksi

masing-masing jadi hanya konsentrasi

reaktan saja ya yang kita masukkan

kedalam rumus atau persamaan laju reaksi

dimana V itu adalah laju reaksi K adalah

tetapan laju reaksi m

orde reaksi terhadap a n orde reaksi

terhadap B kemudian m ditambah n disebut

juga dengan orde reaksi atau orde total

atau tingkat reaksi Oke sekarang kita

lanjut membahas Apa itu orde reaksi orde

reaksi adalah bilangan pangkat dari

faktor konsentrasi dalam persamaan laju

reaksinya artinya orde reaksi menyatakan

Besarnya pengaruh konsentrasi pada laju

reaksi Jadi jika konsentrasi Salah satu

zat dinaikkan akali dan ternyata laju

reaksi naik b kali maka apangkat orde =

B contoh laju suatu reaksi menjadi empat

kali lebih besar apabila konsentrasi

salah satu pereaksi dibuat dua kali

lebih banyak orde reaksi terhadap reaksi

tersebut adalah Nah kita perhatikan pada

soal ini disini dikatakan laju reaksi

menjadi empat kali lebih besar berarti

benya = 4 kemudian salah

reaksi dibuat dua kali lebih banyak

berarti hanya = 2 jadi dua pangkat orde

= 4 ke misalkan saja ordernya itu adalah

m berarti dua pangkat m = 4 karena empat

itu adalah dua pangkat dua berarti orde

atau m-nya = 2 Oke Dik Adik paham ya

sekarang kita lanjut membahas cara

menentukan orde reaksi cara menentukan

orde reaksi ada dua ya yang pertama Jika

tahap-tahap reaksi diketahui maka orde

reaksi terhadap masing-masing zat adalah

Confession tahap yang paling lambat

contoh reaksi 2 H2 ditambah dua Enno

menghasilkan 2 H2O ditambah n 2

mempunyai tahap reaksi sebagai berikut 2

nota + H2O menjadi n2o ditambah H2O

merupakan tahap lambat kemudian no2

ditambah dua menjadi H2O ditambah n 2

merupakan

cepat persamaan laju reaksi adalah Oke

kita buat dulu persamaan laju reaksi

umumnya ingat yang kita masukkan kedalam

rumus hanya konsentrasi reaktan saja

jadi v = k di kali konsentrasi H2

pangkat m dikali konsentrasi Enno

pangkat n nah sekarang kita akan

menentukan orde reaksi dari

masing-masing zat karena disini

tahap-tahap reaksinya diketahui maka

orde reaksi terhadap masing-masing zat =

koefisien pada tahap lambat berarti

untuk H2 orde reaksinya adalah satu

Kemudian untuk Enno orde reaksinya

adalah dua jadi persamaan laju reaksinya

adalah v = k di kali konsentrasi H2

dikali konsentrasi Enno pangkat dua Oke

kita lanjut yang kedua karena sebagian

besar reaksi-reaksi sulit diamati

tahap-tahapnya

Hai sehingga orde reaksi terhadap suatu

zat dapat ditentukan melalui eksperimen

nah Disini yang harus diingat adalah

jika konsentrasi zat tersebut dinaikkan

maka konsentrasi zat lain dibuat tetap

zat tersebut yang dimaksud disini adalah

zat yang ingin dicari orde reaksinya Oke

supaya lebih jelas kita langsung ke

contoh soal data percobaan untuk reaksi

a ditambah B menjadi AB adalah sebagai

berikut di sini ada data konsentrasi aa2

data konsentrasi B dan ada data laju

reaksinya orde reaksi terhadap a dan b

adalah pertama kita buat dulu persamaan

laju reaksi umumnya ya yaitu v = k di

kali konsentrasi apangkat orde reaksinya

kita Misalkan m dikali lagi dengan

konsentrasi B pangkat orde reaksinya

kita misalkan er berarti Disini yang

akan kita cari adalah nilai m dan nilai

un-nya Oke pertama kita cari dulu orde

reaksi terhadap

Hai yang kita misalkan dengan m ingat

jika konsentrasi yang ditanyakan orde

reaksinya dinaikkan maka konsentrasi zat

lain dibuat tetap Nah karena Disini yang

ditanyakan adalah orde a berarti

syaratnya adalah data Beat au

konsentrasi B harus tetap kita

perhatikan pada tabel mana data

konsentrasi the yang tetap kekeh yang

ini ya yang 0,5 berarti data nomor satu

dan data nomor 2 rarti yang kita tulis

data nomor 1 dan 2 saja ya karena data

konsentrasi b nya tetap jadi tidak perlu

kita tulis yang kita tulis hanya data

konsentrasi Adan data lajunya saja kita

perhatikan data konsentrasi a dari 1,0

menjadi 3,0 naiknya berapa kali

sebaiknya tiga kali ya Berarti tiga

pangkat m kemudian kita lihat data

lajunya dari dua menjadi 18 berarti naik

sebanyak sembilan kali 3 m = 9 berarti

orde reaksi

adab aatau M = 2 Nah kita lanjut mencari

orde reaksi terhadap B berarti syaratnya

adalah data konsentrasi ah harus tetap

kita lihat di Tabel data konsentrasi

yang tetap adalah data nomor satu dan

data nomor tiga jadi yang kita buat data

nomor 1 dan nomor tiga saja ya karena

konsentrasinya tetap berarti konsentrasi

air tidak kita buat yang kita buat hanya

data konsentrasi B yaitu 0,5 dan dua

kemudian data lajunya yaitu 2 dan 32

perhatikan data konsentrasi B dari 0,5

menjadi 2,0 berarti naiknya empat kali

ya Kemudian untuk data laju dari dua

menjadi 32 berarti naiknya 16 kali

konsentrasinya naik empat kali berarti

empat pangkat n atau 4pangkat orde

reaksi sama dengan laju reaksi naik 16

kali Nah kita cari nilai orde reaksinya

tonil

ini yaitu n = 2 paham ya dapat 2-nya

dari mana paham ya dapat 2-nya dari mana

yaitu kita cari 4 pangkat berapa yang

menghasilkan 16 begitupun tadi dengan M

= 2 berarti kita cari tiga pangkat

berapa yang menghasilkan sembilan yaitu

tiga pangkat dua Oke sekarang kita

lanjut ke contoh yang lain ya pada

percobaan dua icl ditambah dua menjadi

I2 ditambah 2hcl memberikan data sebagai

berikut jika icl 0,05 konsentrasinya H2

juga 0,05 maka lajunya menjadi 7,5 kali

10 pangkat min 4 kalau Ical 0,1 H 2-nya

0,1 maka lajunya 1,5 kali 10 pangkat min

3 kemudian jika idealnya 0,2 h2j 0,1

maka lajunya menjadi 3 kali 10 pangkat

min 3 nah pertanyaannya yang a.the

tentukan orde reaksi nya B Tentukan

persamaan

reaksinya dancefit tool tetapan laju

reaksinya Oke sekarang kita tentukan

orde reaksi nya dulu ya kita mulai dari

menentukan orde reaksi terhadap Ical

ingat ketika kita ingin mencari orde

reaksi terhadap Ical berarti kita pilih

data yang konsentrasi H2 nya tetap Nah

kita perhatikan pada tabel mana di sini

data konsentrasi H2 yang tetap yaitu

data nomor dua dan data nomor tiga

berarti yang kita gunakan untuk mencari

orde reaksi terhadap BCL adalah data2

dan data 3 kita tulis datanya dulu ya

Nah sekarang perhatikan data konsentrasi

Ice ldari 0,1 menjadi 0,2 ini naik Bapa

naik dua kali ya jadi konsentrasinya

naik dua kali lipat

Hai dipangkatkan dengan ordenya yaitu

a = kita lihat lagi lajunya dari 1,5

kali 10 pangkat min 3 menjadi 3,0 kali

10 pangkat min 3 berarti naik dua kali

juga ya Jadi dua sebelah kiri Ini adalah

kenaikan konsentrasi dua yang di sebelah

kanan ini adalah kenaikan laju Nah kita

Carilah orde reaksi terhadap icl yaitu m

m y = 1 nah lanjut kita cari ordered si

terhadap H2 jika ingin mencari orde

reaksi terhadap H2 berarti kita pilih

data konsentrasi Ical yang tetap Nah

kita perhatikan pada tabel ternyata

tidak ada data konsentrasi Ical yang

tetap lalu Bagaimana apakah ini tidak

bisa dikerjakan bisa ya yang penting

kita pilih2 data konsentrasi H2 yang

beda atau tidak tetap berarti kita bisa

memilih data nomor 1 dan 3 atau data

nomor 1 dan 2

di sini kita pilih data nomor 1 dan 2

saja ya data nomor 12 konsentrasi Ical

nya kita tertulis karena dia tidak tetap

yaitu 0,05 dan 0,1 data konsentrasi H2

nya 0,05 dan 0,1 juga kemudian data

lajunya 7,5 kali 10 pangkat min 4 dan

1,5 kali 10 pangkat min 3 Nah kita lihat

kenaikannya untuk konsentrasi icel dari

0,05 menjadi 0,1 berarti naik dua kali

ya Berarti kenaikan Ical adalah dua kali

^ orde reaksinya yaitu m dikali dengan

kenaikan konsentrasi H2 kita lihat H2

nya dari 0,05 menjadi 0,1 berarti juga

naik dua kali jadi kenaikan konsentrasi

H2 adalah dua pangkat orde reaksinya

kita misalkan n =

kenaikan laju kita lihat lajunya dari

7,5 kali 10 pangkat min 4 menjadi 1,5

kali 10 pangkat min 3 nah 7,5 * 10

pangkat min 4 ini kita Ubah menjadi 0,75

kali 10 pangkat min 3 berarti kita lihat

yang kita lihat adalah 0,75 menjadi 1,5

berarti naiknya dua kali berarti sama

dengan dua Oke jadi dua disini adalah

kenaikan dari konsentrasi Ice LDII

pangkatkan dan orde reaksinya yaitu m

kemudian dua yang ini adalah kenaikan

konsentrasi H2 dipangkatkan dengan orde

reaksinya yaitu n lalu sama dengan

kenaikan dari laju reaksi Nah tadi kan

m-nya sudah diketahui yaitu = 1 berarti

m-nya kita ganti satu sehingga menjadi

G2 pangkat-1 atau biji bikin 2 saja

boleh ya dikali 2 ^ n = 2 Nah maka dua

pangkat n = 22/7 maka dengan satu nah

dua pangkat berapa yang menghasilkan

satu yaitu dua pangkat nol berarti n-nya

sama dengan nol Nah kita lihat tadi yang

ditanya adalah orde reaksi orde reaksi

berarti sama dengan orde total ya yaitu

emplus n atau 100 = 1/3 lanjut membuat

persamaan laju reaksinya jika orde

reaksinya sudah diketahui membuat

persamaan laju reaksinya gampang ya kita

buat dulu reaksinya yaitu dua Ical

tambah H2 menjadi Edward + 2hcl

hai lalu kita buat persamaan laju

umumnya v = k di kali konsentrasi Ical ^

orde reaksinya kita Misalkan m kemudian

dikali konsentrasi H2 dipangkatkan juga

dengan orde reaksinya kita misalkan n

nah tadi nilai orde reaksinya sudah kita

peroleh yaitu M = 1 dan n sama dengan

nol sehingga persamaan laju reaksinya

menjadi v = k kali konsentrasi Ical

pangkat-1 dikali konsentrasi H2 pangkat

nol Nah kalau untuk pangkat-1 tidak

perlu kita tulis kemudian kalau untuk

pangkat nol ingat berapapun yang

dipangkatkan dengan nol hasilnya adalah

satu berarti konsentrasi H2 tidak perlu

kita tulis ya maka laju reaksinya

menjadi qadhi kali konsentrasi icl3

sekarang kita lanjut mencari harga

tetapan laju reaksinya untuk mencari

harga tetapan laju reaksi ataukah kita

tinggal masukkan salah satu data ke

persamaan laju reaksi jadi boleh data

satu dua ataupun

tiga disini Kakak akan menggunakan data

nomor tiga kita buat dulu persamaan

lajunya yaitu v = k kali konsentrasi

Ical lalu kita masukkan data laju yang

ada di nomor tiga yaitu 3,0 kali 10

pangkat min 3 = k di kali konsentrasi

Ical kita lihat pada data nomor tiga

konsentrasi Ical nya adalah 0,2 nah

disini sudah bisa kita hitung nilai

kannya ya yaitu k = 3,0 kali 10 pangkat

min 3 dibagi 0,23 koma nol dibagi 0,2 =

15 mudian di kali 10 pangkat min 3 atau

= 1,2 list 10 pangkat min 2 Oke Adik

Sekian dulu untuk video kali ini untuk

faktor-faktor yang mempengaruhi laju

reaksi ditunggu video Selanjutnya ya

terima kasih wassalamualaikum

warahmatullahi wabarakatuh