Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28740767; atribusi sumber disertakan.

2026-08-29T03:58:09Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28740767; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Hukum laju''' atau '''persamaan laju''' pada suatu [[reaksi kimia]] adalah suatu persamaan yang menghubungkan [[laju reaksi]] dengan konsentrasi atau tekanan pada reaktan serta parameter konstannya (biasanya koefisien laju dan [[orde reaksi]] parsial). Untuk banyak reaksi laju didefinisikan dengan hukum pemangkatan seperti
: <math>r = k[\mathrm{A}]^x[\mathrm{B}]^y</math>
di mana [A] dan [B] menyatakan konsentrasi spesi A dan B, berturut-turut (biasanya dalam mol per liter ([[molaritas]], M)). Eksponen ''x'' dan ''y'' adalah [[orde reaksi]] parsial dan harus ditentukan secara eksperimen; keduanya tidak secara umum sama dengan [[stoikiometri|koefisien stoikiometris]]. Konstanta ''k'' merupakan [[tetapan laju reaksi]] atau ''koefisien laju'' reaksi. Nilai koefisien ''k'' ini dapat bergantung pada kondisi seperti [[suhu]], kekuatan ionik, luas permukaan dari suatu [[adsorben]], atau [[iradiasi]] cahaya.

Untuk [[reaksi elementer]], yang terdiri dari satu tahap, orde reaksi sama dengan [[molekularitas]]nya sebagaimana diprediksi oleh [[teori tumbukan]]. Sebagai contoh, suatu reaksi elementer bimolekular akan memiliki orde kedua secara keseluruhan reaksi dan orde pertama pada setiap reaktan, dengan persamaan laju <math>r = k[\mathrm{A}] [\mathrm{B}]</math>. Untuk reaksi banyak-tahap, orde dari setiap tahapan sama dengan molekularitasnya, tetapi hal ini ''tidak'' secara umum tepat bagi laju secara keseluruhan.

Persamaan laju reaksi dengan asumsi mekanisme banyak-tahap terkadang dapat diturunkan secara teoretis menggunakan [[Keadaan tunak|asumsi keadaan kuasi-tunak]] dari reaksi elementer yang mendasarinya, dan dibandingkan dengan persamaan laju eksperimen sebagai uji mekanisme yang diasumsikan. Persamaan tersebut mungkin melibatkan suatu [[Orde reaksi#Orde fraksional|orde fraksional]], dan dapat bergantung pada konsentrasi dari suatu [[keadaan antara|spesi antara]].

Persamaan laju merupakan suatu [[persamaan diferensial]] dan dapat [[integral|diintegralkan]] untuk memperoleh '''persamaan laju terintegralkan''' yang menghubungkan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu.

== Ikhtisar bagi orde reaksi 0, 1, 2, dan ''n'' ==

Tahapan reaksi elementer berorde 3 (disebut '''reaksi terner''') langka dan sangat jarang terjadi. Namun, reaksi keseluruhan terdiri dari beberapa tahapan yang dapat, tentunya, berorde apapun (termasuk [[bilangan bulat|bilangan tak bulat]]).

Di mana M menyatakan konsentrasi dalam [[molaritas]] (mol · L−1), ''t'' menyatakan waktu, dan ''k'' merupakan tetapan laju reaksi. Waktu paruh pada reaksi orde pertama terkadang dinyatakan sebagai ''t''1/2 = 0.693/''k'' (karena ln2 = 0.693).

== Reaksi kesetimbangan atau reaksi berlawanan ==

Sepasang reaksi bolak-balik dapat didefinisikan sebagai suatu proses [[Kesetimbangan kimia|kesetimbangan]]. Contohnya, A dan B bereaksi menjadi X dan Y dan sebaliknya (''s, t, u,'' dan ''v'' adalah [[koefisien stoikiometri]]):

:<chem>\mathit sA {+} \mathit tB <=> \mathit uX {+} \mathit vY</chem>

Ekspresi laju reaksi bagi reaksi diatas (diasumsikan salah satunya elementer) dapat dinyatakan sebagai:

: <math chem> r = {k_1 [\ce A]^s[\ce B]^t} - {k_2 [\ce X]^u[\ce Y]^v}\,</math>

di mana: k1 adalah koefisien laju untuk reaksi yang mengkonsumsi A dan B; k2 adalah koefisien laju bagi reaksi mundur, yang mengkonsumsi X dan Y serta menghasilkan A dan B.

Konstanta k1 dan k2 terkait dengan tetapan kesetimbangan reaksi (K) melalui hubungan berikut (ditetapkan ''r''=0 dalam kesetimbangan):

: <math chem> {k_1 [\ce A]^s[\ce B]^t = k_2 [\ce X]^u[\ce Y]^v}\,</math>
: <math chem> K = \frac{[\ce X]^u[\ce Y]^v}{[\ce A]^s[\ce B]^t} = \frac{k_1}{k_2}</math>

=== Contoh sederhana ===

Dalam suatu kesetimbangan sederhana antara dua spesi:

: <chem> A <=> B </chem>

Di mana reaksi dimulai dengan konsentrasi awal A, <chem>[A]0</chem>, dengan konsentrasi awal 0 untuk B pada waktu ''t''=0.

Kemudian konstanta K pada kesetimbangan dinyatakan sebagai:

: <math chem>K \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \frac{k_{f}}{k_{b}} = \frac{\left[\ce B\right]_e} {\left[\ce A\right]_e}</math>

Di mana <math chem>[\ce A]_e</math> dan <math chem>[\ce B]_e</math> adalah konsentrasi A dan B pada kesetimbangan, berturut-turut.

Konsentrasi A pada waktu t, <math chem>[\ce A]_t</math>, berhubungan dengan konsentrasi B pada waktu t, <math chem>[\ce B]_t</math>, melalui persamaan reaksi kesetimbangan:

: <chem> [A]_\mathit{t} = [A]0 - [B]_\mathit{t} </chem>

Harap dicatat bahwa istilah <ce>[B]0</ce> tidak terdapat disana karena, dalam contoh sederhana ini, konsentrasi awal B adalah 0.

Persamaan ini dapat diterapkan bahkan ketika waktu t berada tak terhingga; dalam hal ini, kesetimbangan telah tercapai:

: <chem> [A]_\mathit{e} = [A]0 - [B]_\mathit{e} </chem>

kemudian, per definisi K, bahwa

: <math chem> [\ce B]_e = x = \frac{k_{f}}{k_f+k_b}\ce{[A]0} </math>

dan, karenanya,

: <math chem>\ [\ce A]_e = \ce{[A]0} - x = \frac{k_{b}}{k_f+k_b}\ce{[A]0} </math>

Persamaan ini dapat memisahkan [[sistem persamaan|sistem persamaan diferensial]], dan dapat menyelesaikan bagi konsentrasi A sendiri.

Persamaan reaksinya, diberikan sebelumnya sebagai:

: <math chem> r = {k_1 [\ce A]^s[\ce B]^t} - {k_2 [\ce X]^u[\ce Y]^v}\,</math>
: <math chem> -\frac{d[\ce A]}{dt} = {k_f [\ce A]_t} - {k_b [\ce B]_t}\,</math>

Turunan tersebut bernilai negatif karena merupakan laju reaksi yang berjalan dari A menuju B, dan karenanya konsentrasi A berkurang. Untuk menyederhanakannya, x dapat ditulis sebagai <math chem>[\ce A]_t</math>, konsentrasi A pada waktu t. Dianggap pula <math>x_e</math> sebagai konsentrasi A pada kesetimbangan. Maka:

: <math chem>\begin{align}
-\frac{d[\ce A]}{dt} &= {k_f [\ce A]_t} - {k_b [\ce B]_t}\\
-\frac{dx}{dt} &= {k_f x} - {k_b [\ce B]_t}\\
&= {k_f x} - {k_b (\ce{[A]0} - x)}\\
&= {(k_f + k_b)x} - {k_b \ce{[A]0}}
\end{align}</math>

Karena:

: <math chem> k_f + k_b = {k_b \frac\ce{[A]0}{x_e}} </math>

[[Laju reaksi]]nya menjadi:

: <math chem>\ \frac{dx}{dt} = \frac{k_b\ce{[A]0}}{x_e} (x_e - x) </math>

yang menghasilkan:

: <math chem> \ln \left(\frac{\ce{[A]0} - [\ce A]_e}{[\ce A]_t-[\ce A]_e}\right) = (k_f + k_b)t </math>

Suatu plot [[logaritma alami]] negatif dari konsentrasi A dalam waktu dikurangi konsentrasi pada kesetimbangan versus waktu t menghasilkan suatu garis lurus dengan kemiringan ''kf'' + ''kb''. Melalui pengukuran A''e'' dan B''e'' nilai ''K'' dan dua [[tetapan laju reaksi]] akan diketahui.

== Lihat pula ==

* [[Kinetika Michaelis–Menten]]
* [[Matriks Petersen]]
* [[Persamaan reaksi-difusi]]
* [[Reaksi di permukaan]]: persamaan laju bagi reaksi di mana setidaknya satu reaksi [[adsorpsi|terserap]] kedalam suatu permukaan
* [[Kimia fisika]]
* [[Laju reaksi]]
* [[Tetapan laju reaksi]]
* [[Kinetika enzim]]

== Referensi ==

[[cy:Cyfradd adwaith#Hafaliadau cyfradd]]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Persamaan+laju&oldid=28740767 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28740767 (2025-12-26T03:26:59Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Persamaan laju - Riwayat revisi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28740767; atribusi sumber disertakan.