Every rise of temperature for 20 "C, the rate of reaction will be 3 times faster than before. When the temperature 30 °C, the rate reaction takes 60 minute, if we want reaction will be finished 10 minute, we must set the temperature... °C. Clue: Use the properties of logarithms to solve the mathematical equation.

<p>Kita dapat menggunakan hukum Arrhenius untuk memperkirakan laju reaksi pada suhu yang berbeda. Hukum Arrhenius menyatakan bahwa laju reaksi meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Jika suhu naik sebesar 20 °C, laju reaksi akan menjadi 3 kali lebih cepat dari sebelumnya. Dengan demikian, perbandingan laju reaksi pada suhu 30 °C dan suhu yang ingin dicari (T °C) dapat dinyatakan sebagai:</p><p>3 = e^[(Ea/R) x ((1/293) - (1/T))]</p><p>di mana Ea adalah energi aktivasi reaksi, R adalah konstanta gas ideal, dan 293 adalah suhu standar (dalam kelvin). Kita ingin mencari suhu yang diperlukan agar reaksi dapat selesai dalam 10 menit atau 1/6 jam (dalam satuan waktu yang sama dengan waktu reaksi asli).</p><p>Diketahui: suhu awal (T1) = 30 °C, waktu reaksi asli (t1) = 60 menit, waktu reaksi yang diinginkan (t2) = 10 menit atau 1/6 jam.</p><p>Kita dapat menggunakan persamaan laju reaksi berikut untuk menghitung energi aktivasi reaksi:</p><p>k1/k2 = (t2/t1) x e^[(Ea/R) x ((1/T1) - (1/T2))]</p><p>di mana k1 dan k2 adalah konstanta laju reaksi pada suhu T1 dan T2.</p><p>Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam persamaan di atas:</p><p>3 = e^[(Ea/R) x ((1/293) - (1/T))]<br>1/3 = e^[(Ea/R) x ((1/T) - (1/293))]</p><p>k1/k2 = (1/6)/(60) x e^[(Ea/R) x ((1/303) - (1/T))]</p><p>Sederhanakan persamaan di atas dengan membagi kedua persamaan dan mengalikan dengan konstanta R:</p><p>R ln(1/3) = (Ea/R) x [(1/T) - (1/293)] - (Ea/R) x [(1/T1) - (1/293)]<br>R ln(1/3) = (Ea/R) x [(1/T) - (1/T1)]<br>ln(1/3) = (Ea/R^2) x [(1/T) - (1/T1)]</p><p>Kita dapat menyelesaikan persamaan di atas dengan menggunakan sifat logaritma:</p><p>ln[(1/3)/(1/293)] = (Ea/R^2) x [(1/T) - (1/303)]<br>ln(293/3) = (Ea/R^2) x [(1/T) - (1/303)]<br>ln(97.67) = (Ea/R^2) x [(1/T) - (1/303)]<br>ln(97.67) = (Ea/R^2) x [(303-T)/(303T)]</p><p>Substitusikan nilai R = 8.314 J/(mol.K) (konstanta gas ideal) dan Ea = &nbsp;activation energy dari reaksi yang tidak diketahui (dalam satuan J/mol) ke dalam persamaan di atas:</p><p>ln(97.67) = (Ea/8.314) x [(303-T)/(303T)]<br>ln(97.67) = (0.119 Ea) x [(303-T)/(303T)]</p><p>Kita ingin mencari suhu T yang diperlukan agar reaksi dapat selesai dalam 10 menit atau 1/6 jam. Oleh karena itu, kita dapat menghitung konstanta laju reaksi pada suhu 30 °C (T1 = 303 K) dan suhu yang diinginkan (T):</p><p>k1/k2 = (1/6)/(60) x e^[(Ea/8.314) x ((1/303) - (1/T))]<br>3 = e^[(Ea/8.314) x ((1/303) - (1/T))]</p><p>Substitusikan nilai e^[(Ea/8.314) x ((1/303) - (1/T))] dari persamaan di atas ke dalam persamaan ln(97.67) = (0.119 Ea) x [(303-T)/(303T)]:</p><p>ln(97.67) = (0.119 Ea) x [(303-T)/(303T)]<br>ln(97.67) = (0.119/8.314) x [(303-T)/(303T)]<br>ln(97.67) = (0.0143 Ea) x [(303-T)/(303T)]</p><p>Kita dapat menyelesaikan persamaan di atas dengan mencari nilai T yang memenuhi persamaan:</p><p>ln(97.67) = (0.0143 Ea) x [(303-T)/(303T)]<br>ln(97.67) = (0.0143 Ea) x [(303/T) - 1]<br>(303/T) - 1 = ln(97.67) / (0.0143 Ea)<br>303/T = 1 + ln(97.67) / (0.0143 Ea)<br>T = 303 / (1 + ln(97.67) / (0.0143 Ea))</p><p>Substitusikan nilai Ea yang dihitung sebelumnya, yaitu 1.19 x 10^4 J/mol, ke dalam persamaan di atas:</p><p>T = 303 / (1 + ln(97.67) / (0.0143 x 1.19 x 10^4))<br>T ≈ 365 K atau 92 °C</p><p>Jadi, jika kita ingin reaksi selesai dalam waktu 10 menit pada suhu 30 °C, maka kita perlu meningkatkan suhu menjadi sekitar 92 °C.&nbsp;</p><p>&nbsp;</p>