kinetika kimia

of 29 /29
KINETIKA KIMIA LAJU DAN MEKANISME DALAM REAKSI KIMIA

Author: tianafitrilia

Post on 24-Jan-2015

1.638 views

Category:

Documents


14 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

  • 1. KINETIKA KIMIALAJU DAN MEKANISME DALAMREAKSI KIMIA

2. Pendahuluan Perubahan kimia secara sederhana ditulisdalam persamaan reaksi dengankoefisien seimbang Namun persamaan reaksi tidak dapatmenjawab 3 isu penting1. Seberapa cepat reaksi berlangsung2. Bagaimana konsentrasi reaktan dan produk saat reaksi selesai3. Apakah reaksi berjalan dengan sendirinya dan melepaskan energi, ataukah ia memerlukan energi untuk bereaksi? 3. Pendahuluan lanjutan Kinetika kimia adalah studi tentang lajureaksi, perubahan konsentrasi reaktan(atau produk) sebagai fungsi dari waktu Reaksi dapat berlangsung dengan lajuyang bervariasi, ada yang serta merta,perlu cukup waktu (pembakaran) atauwaktu yang sangat lama seperti penuaan,pembentukan batubara dan beberapareaksi peluruhan radioaktif 4. Faktor yang Mempengaruhi LajuReaksi Pada kondisi tertentu masing-masing reaksi memiliki karakteristiklaju masing-masing yang ditentukanoleh sifat kimia reaktan Pada suhu kamar:H2(g) + F2(g) 2HF(g) sangat cepat3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) sangat lambat 5. Faktor yang Mempengaruhi LajuReaksi Konsentrasi: molekul-molekul harusbertumbukan agar terjadi reaksi dalamkonteks ini laju reaksi proporsionaldengan konsentrasi reaktan Keadaan fisik: molekul-molekul harusbercampur agar dapat bertumbukan Temperatur: molekul harus bertumbukandengan energi yang cukup untuk bereaksi 6. Mengekspresikan Laju ReaksiPerubahan posisi x2 x1 x Laju Gerak = ==Perubahan waktu t 2 t1 tPerubahan konsentrasi ALaju reaksi = Perubahan waktu Konst A 2 Konst A1(Konst A)==t 2 t1t [ A] [ B ]Laju = =tt 7. Laju Reaksi Rerata, Instan dan AwalC2H4(g) + O3(g) C2H4O(g) + O2(g)Konsentrasi O3 pada beberapa waktu dalamReaksinya dengan C2H4 pada 303 K Konsentrasi O3Waktu (s) (mol/L)0,03,20 x 10-510,0 2,42 x 10-520,0 1,95 x 10-530,0 1,63 x 10-540,0 1,40 x 10-550,0 1,23 x 10-560,0 1,10 x 10-5 8. Plot Konsentrasi vs Waktu 9. Ekspresi Laju dalam KonsentrasiReaktan dan Produk[ C 2 H 4 ][ O3 ][ C 2 H 4 O ][ O2 ]Laju = = =+=+t t ttUntuk reaksi hidrogen dan iodine membentuk HIH 2(g) + I 2 ( g ) 2 HI ( g ) [ H 2 ][ I 2 ]1 [ HI ]Laju = ==+ atau t t 2 t [ HI ][ H 2 ] [ I 2 ]Laju = = 2 = 2 t tt 10. Soal LatihanKarena menghasilkan produk gas nonpolusi, hidrogen sebagai bahan bakarroket dan sumber energi masa depan:2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) Tuliskan laju reaksi ini dalam sukuperubahan [H2], [O2] dan [H2O] terhadapwaktu Saat O2 turun pada 0,23 mol/L.s berapakenaikan terbentuknya H2O? 11. Persamaan Laju dan komponennya Untuk reaksi umum:aA + bB + ... cC + dD + ... Persamaan lajunya berbentuk Laju = k[A]m[B]n Konstanta proporsionalitas k disebut jugakonstanta laju dan karakteristik untuk reaksi padasuhu tertentu serta tidak berubah saat reaksiterjadi m dan n disebut orde reaksi didefinisikansejauhmana laju reaksi dipengaruhi olehkonsentrasi masing-masing reaktan Komponen persamaan laju: laju, orde reaksi dankonstanta laju harus ditentukan berdasarkaneksperimen bukan berdasarkan persamaanstoikiometris yang seimbang 12. Menentukan Laju Awal Metoda Spektrometri Metoda Konduktometri Metoda Manometri Metoda Penentuan kimia secaralangsung 13. Terminologi Orde ReaksiNO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g) Persamaan laju hasil eksperimenLaju = k[NO][O3] Reaksi dikatakan orde satuterhadap NO dan orde satuterhadap O3 dan secara overallreaksi berorde dua 14. Menentukan Orde Reaksi Misalkan suatu reaksi:O2(g) + 2NO(g) 2NO2(g) Persamaan laju dituliskan sebagaiLaju = k[O2]m[NO]n Untuk menentukan orde reaksi kita harusmelakukan serangkaian eksperimenmasing-masing dimulai dengan satu setkonsentrasi reaktan yang berbeda-bedadan dari masing-masing akan diperolehlaju awal 15. Laju Awal serangkaian eksperimenpada reaksi O2 dan NO Konsentrasi reaktan awal (mol/L)Laju awalEksperimen(mol/L.s)O2NO11,10 x 10-2 1,30 x 10-2 3,21 x 10-322,20 x 10-2 1,30 x 10-2 6,40 x 10-331,10 x 10-2 2,60 x 10-2 12,8 x 10-343,30 x 10-2 1,30 x 10-2 9,60 x 10-351,10 x 10-2 3,90 x 10-2 28,8 x 10-3 16. Soal Latihan Salah satu reaksi gas yang terjadi dalamkendaraan adalah:NO2(g) + CO(g) NO(g) + CO2(g)Laju = k[NO2]m[CO]n Jika diketahui data sebagai berikut,tentukan orde reaksi keseluruhan Laju awal [NO2] awal [CO] awalEksperimen (mol/L.s) (mol/L) (mol/L)1 0,0050 0,10 0,1020,080 0,40 0,103 0,0050 0,10 0,20 17. Persamaan laju Integral PerubahanKonsentrasi terhadap waktuMisal reaksi A B[ A]Laju = atau Laju = k [ A] t[ A][ A] 0 = kt = k [ A] maka ln t[ A] tReaksi orde satu {laju = k [ A ]} : ln[ A] 0 ln[ A] t = kt [ A] = k [ A]2Untuk reaksi orde dua laju = t11 = kt Reaksi orde dua laju = k[A]2[ A] t [ A] 0 18. Soal Latihan Siklobutana (C4H8) terdekomposisi pada 1000oC menjadi dua molekul etilen (C2H4) dengan konstanta laju reaksi orde satu 87 s-12. Jika konsentrasi awal siklobutana 2,00 M berapa konsentrasinya setelah 0,010 s?3. Berapa fraksi siklobutana terdekomposisi pada waktu tersebut 19. Menentukan Orde Reaksi dariPersamaan Laju Integral 1 1 ln[ A] t = kt + ln[ A] 0= kt + [ A] t[ A] 0 20. Waktu Paruh Reaksi 21. Pengaruh Temperatur Terhadap LajuReaksi 22. Persamaan Arrheniusk = Ae Ea / RTEa 1 ln k = ln A R T Ea 1 ln k 2 = ln A R T2 Ea 1 ln k1 = ln A R T1 k2 Ea 1 1 ln = k1 R T2 T1 23. Pengaruh Konsentrasi dan Temperatur 24. Diagram Tingkat Energi 25. Pengaruh Struktur Molekul : FaktorFrekuensi Tumbukan Efektif: molekul harusbertumbukan sedemikian rupasehingga atom yang bereaksimelakukan kontak dengan energiyang cukup sehingga membentukproduk 2 kriteria: energi yang cukup danorientasi molekul yang tepat 26. Teori Keadaan Transisi 27. Diagram Energi dan Keadaan Transisi3 Jenis Reaksi 28. Diagram Energi Reaksi 2 Tahap 29. Diagram Energi Reaksi Katalisis danNon Katalisis