Soal 11
Dari reaksi: \( 2NO(g) + 2H_2(g) \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(g) \) diperoleh data sebagai berikut:
| No. percobaan | \([NO]\) | \([H_2]\) | Laju reaksi \(\left(\text{M s}^{-1}\right)\) |
|---|---|---|---|
| 1 | \(2\times 10^3\) | \(2\times 10^3\) | \(4\times 10^{-6}\) |
| 2 | \(4\times 10^3\) | \(2\times 10^3\) | \(4\times 10^{-6}\) |
| 3 | \(6\times 10^3\) | \(2\times 10^3\) | \(12\times 10^{-6}\) |
| 4 | \(4\times 10^3\) | \(6\times 10^3\) | \(24\times 10^{-6}\) |
| 5 | \(4\times 10^3\) | \(8\times 10^3\) | \(32\times 10^{-6}\) |
Orde reaksi tersebut adalah ....
- \(0\)
- \(1\)
- \(2\)
- \(3\)
- \(4\)
Jawaban dan Analisa
Misalkan hukum lajunya: \( v = k[NO]^m[H_2]^n \). Orde total \(= m+n\).
Langkah 1: tentukan orde terhadap \(H_2\) dengan membandingkan percobaan 4 dan 5 (karena \([NO]\) tetap).
Dari 4 ke 5: \([H_2]\) naik dari \(6\times 10^3\) ke \(8\times 10^3\) berarti faktor \( \frac{8}{6}=\frac{4}{3} \). Laju naik dari \(24\times 10^{-6}\) ke \(32\times 10^{-6}\) berarti faktor \( \frac{32}{24}=\frac{4}{3} \).
Jadi \( \left(\frac{4}{3}\right)^n = \frac{4}{3} \Rightarrow n=1 \).
Langkah 2: tentukan orde terhadap \(NO\) dengan membandingkan percobaan 1 dan 4.
Dari 1 ke 4: \([NO]\) naik dari \(2\times 10^3\) ke \(4\times 10^3\) berarti faktor \(2\). \([H_2]\) naik dari \(2\times 10^3\) ke \(6\times 10^3\) berarti faktor \(3\). Laju naik dari \(4\times 10^{-6}\) ke \(24\times 10^{-6}\) berarti faktor \(6\).
Dengan \(n=1\), kontribusi \(H_2\) memberi faktor \(3^1=3\). Maka sisanya untuk \(NO\) adalah \( \frac{6}{3}=2 \). Jadi \(2^m = 2 \Rightarrow m=1\).
Orde total \(= m+n = 1+1 = 2\).
Jawaban: C.
Soal 12
Dari data percobaan reaksi \( 2H_2 + 2NO \rightarrow 2H_2O + N_2 \) dengan orde reaksi \(= 1\). Grafik berikut menunjukkan hubungan kecepatan reaksi dengan konsentrasi adalah ....
Jawaban dan Analisa
Orde \(1\) berarti \( v \propto [\text{konsentrasi}]^1 \), sehingga bentuk grafik \(v\) terhadap konsentrasi adalah garis lurus melalui titik asal.
Itu sesuai dengan pilihan yang menunjukkan hubungan berbanding lurus: \( v = k[\text{konsentrasi}] \).
Jawaban: E.
Soal 13
Suatu reaksi berlangsung pada suhu \(20^\circ C\). Bila pada setiap kenaikan \(10^\circ C\) tetapan kecepatan reaksinya meningkat \(2\) kali, maka kecepatan reaksi pada suhu \(60^\circ C\) dibandingkan pada suhu \(20^\circ C\) akan meningkat ....
- \(2\) kali
- \(8\) kali
- \(16\) kali
- \(32\) kali
- \(64\) kali
Jawaban dan Analisa
Dari \(20^\circ C\) ke \(60^\circ C\) kenaikannya \(40^\circ C\), artinya ada \( \frac{40}{10} = 4 \) kali kenaikan \(10^\circ C\).
Setiap naik \(10^\circ C\), laju menjadi \(2\) kali. Maka faktor total: \( 2^4 = 16 \).
Jawaban: C.
Soal 14
Kesetimbangan dinamis adalah suatu keadaan dari sistem yang menyatakan ....
- Jumlah mol zat-zat pereaksi sama dengan jumlah mol zat-zat hasil reaksi
- Jumlah partikel setiap zat yang bereaksi dan yang terbentuk sama
- Secara makroskopis reaksi berlangsung terus
- Reaksi terus berlangsung kedua arah yang berlawanan secara mikroskopis
- Zat-zat hasil reaksi tidak bereaksi lebih lanjut karena telah setimbang
Jawaban dan Analisa
Kesetimbangan dinamis artinya reaksi maju dan reaksi balik tetap terjadi, tetapi pada keadaan setimbang laju maju sama dengan laju balik, sehingga secara makroskopis tidak ada perubahan.
Evaluasi opsi:
A salah, karena pada setimbang tidak harus jumlah mol pereaksi sama dengan jumlah mol produk; yang benar adalah laju maju = laju balik.
B salah, karena jumlah partikel masing-masing zat tidak harus sama; yang tetap adalah konsentrasi (pada kondisi tetap).
C kurang tepat, karena justru secara makroskopis tampak tidak berubah (tidak “terus berlangsung” secara tampak).
D benar, karena secara mikroskopis reaksi dua arah tetap berlangsung.
E salah, karena pada setimbang reaksi balik masih terjadi; produk masih bisa bereaksi balik membentuk pereaksi.
Jawaban: D.
Soal 15
Reaksi kesetimbangan: \( C(s) + O_2(g) \rightarrow CO(g) \). Setelah disetarakan, rumus tetapan kesetimbangannya adalah ....
- \( K_c = \frac{[C][O_2]}{[C][O_2]} \)
- \( K_c = \frac{[C][O_2]}{[CO]} \)
- \( K_c = \frac{[CO]^2}{[C]^2[O_2]} \)
- \( K_c = \frac{[CO]}{[C][O_2]} \)
- \( K_c = \frac{[CO]^2}{[O_2]} \)
Jawaban dan Analisa
Pertama, setarakan persamaan reaksi. Agar jumlah atom O seimbang: \( 2CO \) memiliki \(2\) atom O, sehingga dibutuhkan \( O_2 \) di kiri, dan C menjadi \(2\) atom di kiri.
Persamaan setara: \( 2C(s) + O_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) \).
Rumus \(K_c\) hanya memasukkan zat berwujud gas atau larutan; zat padat murni \( C(s) \) tidak masuk ke dalam ekspresi \(K_c\).
Maka: \( K_c = \frac{[CO]^2}{[O_2]} \).
Jawaban: E.