3. Pada reaksi N2 + 202 → N2O4 diperoleh data sebagai berikut. [N2] (M) [02] (M) r (M/s) 1,2 x 10-2 3,2 x 10-2 1,4 x 10-1 6,0 x 10-3 1,6 x 10-2 3,5 x 10-2 1,2 x 10-2 1,6 x 10-2 7,0 x 10-2a. orde reaksi;b. persamaan laju reaksi;c. konstanta laju reaksid. laju reaksi untuk n²=0,024 M dan o²= 0,032M
Answer (3)
{ 2 x = 8 − 4 y x + 2 y = 6 { 2 x + 4 y = 8 x + 2 y = 6∣ ∗ ( − 2 ) { 2 x + 4 y = 8 − 2 x + − 4 y = − 12 + − − − − 0 = − 4 T h ere a re n o so l u t i o n s I t i s in co n s i s t e n t .
The system of equations consists of two equations that lead to a contradiction when compared. Therefore, there are no solutions to the system, indicating it is inconsistent. The lines represented by the equations do not intersect.
;
Jawaban:a. Orde reaksi N₂ = 1, orde reaksi O₂ = 1b. r = 364,58[N₂][O₂]c. k = 364,58 M⁻¹ s⁻¹d. r = 0,28 M/sPenjelasan:Kita punya data dari reaksi:N₂ + 2O₂ → N₂O₄berupa:[tex]\begin{array}{|c|c|c|c|}\cline{1-4}\text{No.} & [N_2] \, (\text{M}) & [O_2] \, (\text{M}) & r \, (\text{M/s}) \\\cline{1-4}1. & 1{,}2 \times 10^{-2} & 3{,}2 \times 10^{-2} & 1{,}4 \times 10^{-1} \\2. & 6{,}0 \times 10^{-3} & 1{,}6 \times 10^{-2} & 3{,}5 \times 10^{-2} \\3. & 1{,}2 \times 10^{-2} & 1{,}6 \times 10^{-2} & 7{,}0 \times 10^{-2} \\\cline{1-4}\end{array}[/tex]dengan bentuk umum persamaan laju reaksinya:[tex]\displaystyle r = k \cdot \left[\mathrm{N_2}\right]^x \cdot \left[\mathrm{O_2}\right]^y[/tex]di mana:r adalah laju reaksi,k adalah konstanta reaksi,[N₂] adalah konsentrasi (molaritas) gas N₂,[O₂] adalah molaritas gas O₂,x adalah orde reaksi N₂, dany adalah orde reaksi O₂.a. Orde reaksi N₂ dan O₂ (x dan y)Untuk mencari nilai x dan y, kita gunakan data percobaan dan memasukkannya ke bentuk umum persamaan kita.i) Orde reaksi N₂Kita gunakan data di mana konsentrasi awal [O₂] tetap, yaitu data 3 dan data 2. Perbandingan laju reaksi antara kedua data tersebut adalah:[tex]\begin{aligned}\frac{r_3}{r_2} &= \frac{k [\mathrm{N_2}]_3^x [\mathrm{O_2}]_3^y}{k [\mathrm{N_2}]_2^x [\mathrm{O_2}]_2^y} \\\frac{r_3}{r_2} &= \frac{[\mathrm{N_2}]_3^x}{[\mathrm{N_2}]_2^x}\qquad \text{, karena } k\text{ konstan dan } [\mathrm{O_2}]_2 = [\mathrm{O_2}]_3 \\\frac{7{,}0 \times 10^{-2}}{3{,}5 \times 10^{-2}} &= \left( \frac{1{,}2 \times 10^{-2}}{6{,}0 \times 10^{-3}} \right)^x \\2 &= (2)^x \implies \boxed{x = 1}\end{aligned}[/tex]ii) Orde reaksi O₂Kali ini, kita gunakan data di mana konsentrasi N₂ tetap, yaitu data 1 dan data 3. Perbandingan laju reaksi antara kedua data tersebut adalah:[tex]\begin{aligned}\frac{r_1}{r_3} &= \frac{k [\mathrm{N_2}]_1^x [\mathrm{O_2}]_1^y}{k [\mathrm{N_2}]_3^x [\mathrm{O_2}]_3^y} \\\frac{1{,}4 \times 10^{-1}}{7{,}0 \times 10^{-2}} &= \left( \frac{3{,}2 \times 10^{-2}}{1{,}6 \times 10^{-2}} \right)^y \\2 &= (2)^y \implies \boxed{y = 1}\end{aligned}[/tex]b. & c. Konstanta laju reaksi dan persamaan laju reaksiKita sudah mengetahui orde reaksi tiap zat. Untuk mengetahui nilai k, kita cukup memasukkan salah satu data percobaan ke bentuk umum persamaan laju reaksi kita. Misalkan kita gunakan data 1:[tex]\begin{aligned}r &= k \cdot [\mathrm{N_2}][\mathrm{O_2}] \\1{,}4 \times 10^{-1} &= k \cdot (1{,}2 \times 10^{-2})(3{,}2 \times 10^{-2}) \\1{,}4 \times 10^{-1} &= k \cdot 3{,}84 \times 10^{-4} \\k &= \boxed{364{,}58 \, \text{M}^{-1} \text{s}^{-1}}\end{aligned}[/tex]Karena kita sudah tahu nilai k dan orde reaksi tiap zat, maka kita bisa susun ulang bentuk umum persamaan laju reaksi kita dengan nilai-nilai yang kita peroleh:[tex]\begin{aligned}r = k \cdot [\mathrm{N_2}]^x \cdot [\mathrm{O_2}]^y \Longrightarrow\boxed{ r = 364{,}58 [\mathrm{N_2}][\mathrm{O_2}] }\end{aligned}[/tex]d. Nilai r untuk [N₂] = 0,024 M dan [O₂] = 0,032 MCukup masukkan konsentrasi awal masing-masing gas ke dalam persamaan laju reaksi yang telah kita peroleh:[tex]\begin{aligned}r &= k \cdot [\mathrm{N_2}][\mathrm{O_2}] \\ &= 364{,}58 \times (0{,}024)(0{,}032) \\ &= \boxed{0{,}28 \, \text{M/s}}\end{aligned}[/tex] Maaf kalau salah, semoga cukup membantu.
