kinetika kimia n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Kinetika Kimia PowerPoint Presentation
Download Presentation
Kinetika Kimia

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 50

Kinetika Kimia - PowerPoint PPT Presentation


  • 286 Views
  • Uploaded on

Kinetika Kimia. Amin Fatoni 2009. Pendahuluan. Perubahan kimia secara sederhana ditulis dalam persamaan reaksi dengan koefisien seimbang Namun persamaan reaksi tidak dapat menjawab 3 isu penting Seberapa cepat reaksi berlangsung Bagaimana konsentrasi reaktan dan produk saat reaksi selesai

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Kinetika Kimia' - boone


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
kinetika kimia

KinetikaKimia

Amin Fatoni

2009

pendahuluan
Pendahuluan
  • Perubahankimiasecarasederhanaditulisdalampersamaanreaksidengankoefisienseimbang
  • Namunpersamaanreaksitidakdapatmenjawab 3 isupenting
    • Seberapacepatreaksiberlangsung
    • Bagaimanakonsentrasireaktandanproduksaatreaksiselesai
    • Apakahreaksiberjalandengansendirinyadanmelepaskanenergi, ataukahmemerlukanenergiuntukbereaksi?
pendahuluan1
Pendahuluan
  • Kinetikakimiaadalahstudilajureaksikimiadanmekanisme (tahapan) reaksinya
  • Laju Reaksi : menggambarkanseberapacepatreaktanterpakaidanprodukterbentuk
  • Reaksidapatberlangsungdenganlaju yang bervariasiada yang sertamerta, perlucukupwaktu (pembakaran) atauwaktu yang sangat lama sepertipenuaan, pembentukanbatubaradanbeberapareaksipeluruhanradioaktif
contoh
Contoh
  • ReaksiDekomposisi N2O5

Dinitrogenpentaoksidadapatterdekomposisimenurutreaksi :

2N2O5(g) 2N2O4(g) + O2(g)

Reaksiinidapatberlangsungdalamsuatupelarut inert seperti CCl4

Ketika N2O5terdekomposisi, N2O4akantetapberadadalampelarutdan O2akanterbangsehinggadapatdiukur

slide5

Kita dapatmengukur O2selamareaksidekomposisi N2O5berlangsung

  • Temperaturharusdijagasampaiketelitian 0,01oC
  • Larutanharusdikocokuntukmenghindariadanya O2 yang terlarutjenuh
  • Diketahuibahwapadaawalnyareaksiberlangsungcepatkemudianmelambat
faktor yang mempengaruhi laju reaksi
Faktor yang MempengaruhiLajuReaksi

Sifatalamireaktan

Eg.

  • Bensincairterbakarperlahan, tetapibensin gas terbakareksplosif
  • Dualarutan yang tidakbercampur ( immiscible)bereaksilambatpadainterface, tetapiketikadikocokreaksibertambahcepat
  • Fosforputihterbakarspontandalamudara, tetapi, fosformerahstabildiudara
faktor yang mempengaruhi laju reaksi1
Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Konsentrasireaktan

Eg.

  • Untukreaksi 2HCl(aq) + Mg(s)  MgCl2(aq) + H2(g) meningkatkankonentrasiHClmeningkatkanlajureaksi yang dapatdiamatidenganpelepasan gas hidrogen
faktor yang mempengaruhi laju reaksi2
Faktor yang MempengaruhiLajuReaksi

Temperatur

  • Tergantungdariperubahanentalpireaksi, DHrxn = +, membutuhkankalor, sehinggameningkatkantemperaturakanmeningkatkanlaju.
  • Secaraumum, peningkatan 10 K menyebabkankenaikanlajudua kali lipatnya.

Katalis

  • Menurunkanenergiaktivasireaksi
teori laju reaksi
Teori Laju Reaksi

TeoriTumbukan (Collision Theory)

  • Berdasarkanteorikinetik-molekuler
  • Reaktanharusbertumbukan agar dapatbereaksi
  • Merekaharusbertumbukandenganenergi yang cukupdanorientasi yang tepat,sehinggadapatmemutuskanikatan lama untukmembentukikatanbaru
  • Bilatemperaturnaik, makaenergikinetik rata-ratanyabertambah-lajureaksijugabertambah
  • Bilakonsentrasidinaikkan, makajumlahtumbukanakanbertambahsehinggalajureaksi pun meningkat
teori laju reaksi2
Teori Laju Reaksi

Keadaan transisi (Transition state)

  • Ketikareaktanbertumbukanmerekaakanmembentukkompleksteraktifkan
  • Kompelksteraktifkantersebutberadapadakeadaantransisi.
  • Kemudianakanmembentukprodukataureaktan
  • Ketikaprodukterbentuk, sangatlahsulituntukkembalikekeadaantansisi, untukreaksi yang eksotermal
energi aktivasi
Energi Aktivasi

Amin Fatoni

slide15

Examples of Reaction Profile

Contoh Profil Reaksi

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

slide16

Examples of Reaction Profile

Contoh Profil Reaksi

Energi aktivasi tinggi, panas reaksi rendah

Energi aktivasi rendah, panas reaksi tinggi

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

mengekspresikan laju reaksi
Mengekspresikan Laju Reaksi

Untuk reaksi : A  B

soal latihan
Soal Latihan

Hidrogensebagaibahanbakarroketdandiusulkan sumberenergimasadepan karena menghasilkanproduk gas non polusi:

2H2(g) + O2(g)  2H2O(g)

  • Tuliskanlajureaksiinidalamsukuperubahan [H2], [O2] dan [H2O] terhadapwaktu
  • Saat O2turunpada 0,23 M.s-1, berapakenaikanterbentuknya H2O?
kembali ke
Kembali ke ……

Reaksi dekomposisi N2O5

2N2O5(g) 2N2O4(g) + O2(g)

slide20

Dekomposisi Reaksi N2O5

Hasil ekperimen

Laju produksi O2 berkurang

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

slide21

Laju reaksi rata-rata

Kita dapat menghitung laju reaksi rata-rata pembentukan oksigen selang waktu tertentu

Kecepatan rata-rata pembentukan O2

Satuan laju untuk reaksi ini adalah mL O2 (STP) / s

Perhatikan bahwa laju reaksi berkurang sejalan meningkatnya waktu

slide22

Plot Data

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

laju sesaat instantaneous

Slope pada 4000 s

Slope pada 2400 s

Slope pada 1600 s

Lajusesaat (Instantaneous)

Dari grafikterlihatbahwalajureaksiberkurangselamawaktureaksi

Lajusesaat

  • Lajupadawaktutertentu
  • Dilihatdarislope (tengensial)

Lajupembentukan O2semakin berkurang

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

laju awal reaksi initial rate
Laju Awal Reaksi (Initial Rate)
  • Laju pembentukan O2 pada waktu nol ( 0 s) atau pada saat reaksi tepat akan dimulai
laju vs konsentrasi
Laju vs Konsentrasi
  • Kita dapat mengembangkan secara kuantitatif hubungan antara konsentrasi dengan laju reaksi
  • Dengan mencari tangensial dari kurva [N2O5], kita dapat mengukur laju reaksi
  • Sesuai dengan data dapat diketahui bahwa laju raksi berbanding lurus dengan konstanta laju reaksi
  • Laju = k [N2O5]
  • Sehingga kita dapat menghitung nilai k untuk tiap nilai laju reaksi
hukum laju reaksi
HukumLajuReaksi
  • Untukreaksiumum

aA + bB + ….. eE + fF + gG…….

Hukumlajureaksinya :

v = k [A]x[B]y

Dimana

v = lajureaksi

k = konstantalajureaksi

x, y = ordereaksiterhadap A dan B

x+y = total ordereaksi

Ordereaksitidakselalusamadengankoefisienreaksi

mencari hukum laju
Mencari Hukum Laju

Metodelajuawalreaksi

Ordeuntuktiapreaktandapatdicaridengan

  • Merubahkonsentrasiawalnya
  • Menjagakonsentrasidankondisireaktanlainnyatetap
  • Mengukurlajuawalnya

Perubahanpadakecepatandigunakanuntukmengukurordetiapreaktan. Prosesnyadilakukansecaraberulang-ulang

slide28

Contoh : N2O5

Diambil dari dekomposisi N2O5

Hukum laju : v = k[N2O5]x

Tujuannya adalah mencari x

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

slide29

Contoh N2O5

Eksp. 1

Eksp. 2

Kita bagi persamaan eksperimen 1 dengan persamaan eksperimen 2

contoh yang lebih kompleks
Contoh yang lebih kompleks

Untuk reaksi dibawah diperoleh hasil :

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

contoh yang lebih kompleks1
Contoh yang lebih kompleks

Untuk Order A

Gunakan Reaksi 1 dan 2

Untuk Order B

Gunakan Reaksi 1 dan 3

Untuk Order C

Gunakan Reaksi 1 dan 2

Sehingadiperoleh

X = 2, y = 3/2 dan z = 0

HukumLaju:

V = k [A]2[B]3/2

Total orde : 31/2

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

slide32

Mencari Hukum Laju Reaksi

MetodeGrafik

Denganmenggunakanpersamaan integral, dapatdiperolehgarislurusdari plot data. Order reaksiditetntukanapabila data sesuaidenganplotnya

slide33

Finding the Rate Law

Mencari Hukum Laju Reaksi

Dilihat dari plot ini maka dapat disimpulkan bahwa reaksi dekomposisi N2O5 merupakan reaksi order 1 karena menghasilkan garis lurus

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

reaksi order pertama
Reaksi Order Pertama

Beberapaaplikasidarireaksi order I

  • Menggambarkanberapabanyakobat yang dilepaspadaperedarandarahatau yang digunakantubuh
  • Sangatbergunadibidanggeokimia
  • Peluruhanradioakif

WaktuParuh (t1/2)

Waktu yang dibutuhkanuntukmeluruhkan ½ darikuantitasawalsuatureaktan

slide35

Waktu Paruh

Dari data N2O5 dilihat bahwa dibutuhkan waktu 1900 detik untuk mereduksi jumlah awal N2O5 menjadi setengahnya.

Butuh 1900 detik lagi untuk mereduksi setengahnya kembali

slide36

Waktu Paruh

Hubungan waktu paruh dengan konstanta laju reaksi

Waktu paruh dapat digunakan untuk menghitung konsntanta laju reaksi orde pertama

Contoh N2O5 dengan waktu paruh 1900 detik

slide37

Pengaruh Temperatur

  • Persamaan yang menyatakan hubungan ini adalah persamaan Arrhenius
slide38

Pengaruh Temperatur

Laju reaksi sangat bergantung dengan temperatur

Berikut adalah konstanta reaksi dekomposisi N2O5 pada berbagai temperatur

slide39

Pengaruh Temperatur

  • Bentuk lain persamaan Arrhenius:

Jika ln k diplot terhadap 1/T maka akan didapat garis lurus dengan nilai tangensial –Ea/R

Energi Aktivasi

Energi yang dibutuhkan oleh suatu molekul untuk dapat bereksi

slide41

Temperatur dan Ea

Bila temperatur meningkat, fraksi molekul yang memiliki energi kinetik pun meningkat sehingga meningkatkan energi aktivasinya

Kimia Dasar II-Rahmat Wibowo

mekanisme reaksi
Mekanisme Reaksi
  • Belangsungdapatberlangsunghanyadengansatutahap

Contoh:

Na+(aq) + OH-(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq)

Spectator ions

mekanisme reaksi1
MekanismeReaksi
  • Kebanyakanreaksikimiaberjalandenganbeberapatahap yang berurutan
  • Setiaptahapanmemilikilaju yang bersesuaian
  • Lajukeseluruhanditentukanolehtahapan yang berlangsung paling lambat (rate-determining step) Mengapa?
  • Prinsip:

“ Jikakonsentrasisuatureaktanmunculdalampersamaanlajureaksi, makareaktantersebutatausesuatu yang merupakanhasilpenurunanreaktantsbterlibatdalamtahapan yang lambat. Jikatidakmunculdalampersamaanlajureaksi, makabaikreaktanmaupunturunannyatidakterlibatdalamtahapan yang lambat.”

go to
Go to ……

Reaksidekomposisi N2O5

2N2O5(g) 2N2O4(g) + O2(g)

Reaksiinibukanreaksiorde 2 walaupuninimerupakanreaksibimolecular

tumbukan

Dua molekul gas dalam tumbukan

slide45

v = k [N2O5]

Persamaaninimenunjukkanbahwatahapan yang paling lambatmelibatkansatumolekul N2O5 yang terdekomposisi

lambat

cepat

cepat

+

lambat

Tahapan pertama merupakan unimolecular – dimana tiap molekul pecah. Mereka tidak bertumbukan terlebih dahulu

slide46

Tahap I

Tahap II

energi

Tahap III

Ea2

Ea1

Ea3

waktu

contoh lagi
Contoh, lagi….

Reaksi yang dikatalisis asam antara propanon dengan iodin

CH3COCH3(aq) + I2(aq) CH3COCH2I(aq) + HI(aq)

r = k[CH3COCH3]1[H+]1[I2]o

H+(aq)

katalisis
Katalisis
  • Katalismeningatkankoefisienreaksidenganmenyediakanjalurreaksialternatif (ataumekanisme) denganenergiaktivasi yang lebihrendah
  • Katalistidakmengubahkesetimbanganhanyamempercepatterjadinyakesetimbangan
  • Contoh:

Produksi NH3menggunakankatalis Pt

Catalytic converter padaknalpot

katalisis1
Katalisis
  • Homogen : satufasa
  • Heterogen : reaktandankatalisberadapadafasa yang berbeda
  • Contoh : padaproduksiamonia

N2 + 3H2 2NH3 (katalis Pt)

Tahapanpenentulajuadalahpemutusanikatan H-H