Nilai Kalkulator Hukum

Hukum laju laju = k[A]^m[B]^n mengemas tiga informasi terpisah: konstanta laju k (seberapa cepat reaksi berjalan, semuanya sama, pada suhu tertentu), dan orde m dan n (seberapa sensitif laju bereaksi terhadap konsentrasi masing-masing reaktan). Reaksi yang berada pada orde kedua dalam suatu reaktan jauh lebih sensitif terhadap jumlah reaktan yang rendah dibandingkan dengan reaksi orde nol, yang hampir tidak bereaksi terhadap perubahan konsentrasi sama sekali. Mengetahui hukum laju memungkinkan ahli kimia memprediksi bagaimana suatu reaksi melambat seiring berjalannya waktu, merancang suatu proses agar berjalan pada laju target, atau mendiagnosis langkah mana dalam mekanisme multi-langkah yang membatasi laju.

Karena hukum laju tidak dapat dibaca dari persamaan setara untuk sebagian besar reaksi nyata, ahli kimia mengukur laju awal — laju tepat di awal, sebelum produk terbentuk dan memperumit keadaan — dalam beberapa eksperimen yang memvariasikan satu atau lebih konsentrasi awal. Membandingkan dua percobaan dimana hanya satu konsentrasi yang mengubah orde reaktan isolat tersebut: jika penggandaan [A] menggandakan laju, orde dalam A adalah 1; jika tarifnya empat kali lipat, urutannya adalah 2; jika laju tidak berubah sama sekali, urutannya adalah 0. Tab Urutan Reaksi menggeneralisasi hal ini dengan menyelesaikan sistem log-linear penuh pada tiga percobaan secara bersamaan, sehingga konsentrasi tidak harus dijaga konstan sempurna di antara percobaan — tiga percobaan yang cukup bervariasi secara independen akan berhasil.

Laju reaksi selalu dilaporkan dalam konsentrasi per waktu (biasanya M/s, yaitu mol·L⁻¹·s⁻¹), apa pun bentuk hukum lajunya. Karena laju = k × [konsentrasi]ⁿ untuk keseluruhan reaksi berorde-n, suku konsentrasi di sebelah kanan harus digabungkan dengan satuan k sehingga hanya menyisakan M/s. Hal ini memaksa satuan k menjadi M^(1−n)·s⁻¹ — s⁻¹ untuk reaksi orde pertama (n=1, karena M⁰ = 1), M⁻¹·s⁻¹ untuk reaksi orde kedua, dan seterusnya. Ini juga merupakan pemeriksaan kewarasan yang berguna: jika unit konstanta laju yang dihitung atau dicari tidak sesuai dengan urutan yang dinyatakan, maka ada sesuatu yang salah.

Untuk reaksi elementer — yang terjadi dalam tumbukan molekul tunggal, persis seperti yang tertulis — eksponen hukum laju sama dengan koefisien stoikiometri, karena lajunya bergantung pada seberapa sering molekul-molekul yang diperlukan saling bertumbukan. Namun sebagian besar reaksi yang dipelajari orang, termasuk hampir semua reaksi dalam kursus intro kimia setelah contoh paling sederhana, dilanjutkan melalui beberapa langkah dasar yang hukum laju keseluruhannya mencerminkan langkah paling lambat (penentu laju) ditambah pra-kesetimbangan cepat. Itulah sebabnya mengapa keteraturan harus diukur, bukan diasumsikan: suatu reaksi 2A + B → produknya bisa berorde pertama di A, orde kedua di A, atau apa pun, bergantung pada mekanisme sebenarnya.

Satu-satunya kesalahan yang paling umum adalah mengasumsikan orde reaksi sama dengan koefisien stoikiometri dari persamaan setara — jalan pintas tersebut hanya berlaku untuk langkah-langkah yang benar-benar dasar. Cara lainnya adalah dengan mencampurkan laju awal (digunakan untuk menentukan hukum laju) dengan laju sesaat pada waktu berikutnya, yang terus berubah seiring dengan penggunaan reaktan. Terakhir, perhatikan satuan dengan cermat saat melaporkan k: konstanta laju yang dilaporkan tanpa satuannya (yang bergantung pada urutan) tidak sepenuhnya ditentukan, dan membandingkan konstanta laju pada berbagai reaksi dengan orde berbeda secara numerik tidak akan berarti kecuali jika satuannya juga dikonversi.