Kalau kamu tertarik untuk mempelajari tentang seluk beluk Mekanisme Reaksi, simak pembahasannya di sini. Kami juga telah menyiapkan kuis berupa latihan soal dengan tingkatan yang berbeda-beda agar kamu bisa mempraktikkan materi yang telah dipelajari.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Mekanisme Reaksi. Kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Untuk mempelajari berjalannya reaksi serta kinetikanya dengan lebih seksama kita perlu mengetahui mekanisme reaksinya. Mekanisme reaksi adalah tahap demi tahap atau sederetan langkah yang detail mengenai berjalannya suatu reaksi kimia.
Setiap tahap di dalamnya disebut juga tahap elementer, yang menggambarkan setiap kejadian pada level molekuler yang secara signifikan mengubah energi atau geometri molekul, atau membentuk molekul baru. Syarat untuk suatu mekanisme reaksi yang dapat diterima adalah:
- konsisten atau sesuai dengan stoikiometri reaksi keseluruhan
- sesuai dengan persamaan/hukum laju yang telah ditentukan dalam eksperimen
1. Sifat-sifat suatu tahap elementer
Sifat-sifat suatu tahap elementer adalah sebagai berikut:
- Tahap elementer dapat berupa unimolekuler (satu molekul terdisosiasi) atau bimolekuler (proses yang melibatkan tumbukan 2 molekul).
- Eksponen dari konsentrasi untuk hukum laju pada reaksi elementer adalah sama seperti koefisien stoikiometrinya (tidak seperti hukum laju keseluruhan)
- Tahap elementer bersifat reversibel, beberapa dapat mencapai kondisi kesetimbangan
- Spesi tertentu dapat dibentuk pada satu tahap elementer namun kemudian bereaksi pada tahap berikutnya, disebut intermediet/zat-antara. Pada hukum laju keseluruhan tidak boleh terdapat intermediet.
- Satu tahap elementer dapat berjalan lebih lambat dari yang lainnya, tahap inilah yang disebut tahap penentu laju.
2. Contoh penentuan mekanisme reaksi
Contoh penentuan mekanisme reaksi adalah sebagai berikut.
Pada reaksi antara gas hidrogen dan iod monoklorida terbentuk iodin dan hidrogen klorida seperti berikut:
$\mbox{H}_{2}+2\mbox{ICl}\rightarrow\mbox{I}_{2}+2\mbox{HCl}$
Dari percobaan diketahui bahwa hukum laju reaksi-nya:
$v=k[\mbox{H}_{2}][\mbox{ICl}]$
Untuk menentukan mekanismenya, kita harus memperkirakan jalannya reaksi yang mungkin, sambil memperhatikan kedua syarat untuk mekanisme reaksi.
Misalkan kita tuliskan jalannya mekanisme sebagai berikut:
$\mbox{H}_{2}+\mbox{ICl}\rightarrow\mbox{HI}+\mbox{HCl}$… (1)
$\mbox{HI}+\mbox{ICl}\rightarrow\mbox{I}_{2}+\mbox{HCl}$… (2)
Mekanisme ini dimungkinkan karena penjumlahannya akan menghasilkan reaksi stoikiometri yang sesuai dengan reaksi keseluruhan, juga karena kedua reaksi ini adalah bimolekuler, termasuk reaksi yang umum terjadi.
Kemudian agar syarat kedua terpenuhi, kita perlu menentukan tahap mana yang merupakan tahap penentu laju. Hukum laju masing-masing:
$v_{1}=k_{1}[\mbox{H}_{2}][\mbox{ICl}]$
$v_{2}=k_{2}[\mbox{HI}][\mbox{ICl}]$
Sehingga, tahap yang paling tepat sebagai tahap penentu laju adalah tahap 1, sehingga mekanisme reaksi yang tepat adalah
$\mbox{H}_{2}+\mbox{ICl}\rightarrow\mbox{HI}+\mbox{HCl}$… lambat
$\mbox{HI}+\mbox{ICl}\rightarrow\mbox{I}_{2}+\mbox{HCl}$… cepat
Hukum laju reaksi elementer, didasarkan pada molekulnya. Contoh:
A $\rightarrow$ produk, maka $V=k[A]$, orde reaksi 1
$A+B\rightarrow produk$, maka $V=k[A][B]$, orde reaksi 2.
Berikut ini tabel reaksi elementer dan laju reaksinya:
Contoh Soal dan Pembahasan
Dekomposisi $H_{2}O_{2}$ dengan katalis ion $I^{-}$ melalui proses reaksi berikut:
$\mbox{H}_{2}\mbox{O}_{2}(aq)+\mbox{I}^{-}(aq)\rightarrow\mbox{H}_{2}\mbox{O}(l)+\mbox{IO}{}^{-}(aq)$ reaksi lambat
$\mbox{IO}{}^{-}(aq)+\mbox{H}_{2}\mbox{O}_{2}(aq)\rightarrow\mbox{H}_{2}\mbox{O}(l)+\mbox{O}_{2}(g)+\mbox{I}^{-}(aq)$ reaksi cepat
- Tuliskan reaksi total reaksi di atas.
- Berdasarkan mekanisme reaksi, spesi manakah yang merupakan intermedit?
- Tentukan hukum lajunya.
Jawaban
- menjumlahkan kedua reaksi
$2\mbox{H}_{2}\mbox{O}_{2}(aq)\rightarrow2\mbox{H}_{2}\mbox{O}(l)+\mbox{O}_{2}(g)$ - spesi yang merupakan intermedit adalah $IO^{-}$
- laju reaksi, $V=k[H_{2}O_{2}]$2