1 / 41

KINETIKA KIMIA

KINETIKA KIMIA. Referensi : “ Prinsip-prinsip Kimia Modern” Penulis : Oxtoby , Gillis, Nachtrieb. 1. Laju Reaksi Kimia. Pengukuran Laju Reaksi. Eksperimen kinetik mengukur laju berdasarkan perubahan konsentrasi zat yang mengambil bagian dari reaksi kimia dari waktu ke waktu

asabi
Download Presentation

KINETIKA KIMIA

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KINETIKA KIMIA Referensi : “Prinsip-prinsip Kimia Modern” Penulis : Oxtoby, Gillis, Nachtrieb

  2. 1. LajuReaksi Kimia

  3. PengukuranLajuReaksi • Eksperimenkinetikmengukurlajuberdasarkanperubahankonsentrasizat yang mengambilbagiandarireaksikimiadariwaktukewaktu • Karenareaksinyaberjalansangatcepat, dibutuhkanmetodekhususpengukurankonsentrasipadarentangwaktutertentu • Metodenyamenggunakanpenyerapanpanjanggelombangcahaya

  4. Lajureaksirerata = perubahankonsentrasi perubahanwaktu • Lajusesaat = limit ∆t→0 = [NO]t+∆t – [NO]t= d[NO] ∆t dt • Lajusesaatpadasaatawal (t = 0) disebutlajuawalreaksi. Lihatgambar 13.3 • Lajureaksimerupakanlaju yang diperolehdariperubahankonsentrasiprodukdibagidengankoefisienspesiestersebutdalampersamaankimia yang balans

  5. aA + bBcC + dD laju = - 1 d[A] = - 1 d[B] = 1 d[C] = 1 d[D] adtbdtcdtddt

  6. 2. Hukum Laju

  7. Perhitunganpadareaksispontan • Magnitudoreaksidarikirikekanan, sampaiterbentuknyaproduk • Lajukekiridiabaikankarenaumumnyareaksidimulaidarireaktanmurni, sehinggakonsentrasireaktanjauhlebihtinggidibandingkanproduknya (t = 0)

  8. Orde Reaksi • Hubunganantaralajureaksidankonsentrasidisebutrumuslajuatauhukumlaju • Tetapanlajutidakbergantungpadakonsentrasi, tetapipadasuhu aAproduk • Untukreaksidenganreaktantunggal, lajuberbandinglurusdengankonsentrasireaktantersebutdipangkatkan • Laju = k[A]n

  9. Pangkat yang diberikanpadakonsentrasidisebutordereaksiuntukreaktan yang bersangkutan. • ordereaksikeseluruhanmerupakanjumlahpangkatsemuaspesies yang munculdalampersamaanlajuuntuksuatureaksi • Ordereaksitidakselaluharusberupabilanganbulat; pangkatpecahankadangdijumpai • Ordereaksimerupakanhasildarieksperimendantidakdapatdiperkirakandaribentukpersamaankimianya

  10. Beberapaprosestermasukordenoluntukjangkauankonsentrasitertentu. Karena [A]0 = 1, makalajureaksinyatidakbergantungpadakonsentrasi • Laju = k (kinetikaordenol) • Banyaklajubergantungpadakonsentrasiduaataulebihunsurkimia yang berbeda. Hukumlajunyadapatditulis laju = -1 d[A] = k[A]m[B]n a dt • Ordereaksikeseluruhan = m+n+……….

  11. Hukum Laju Terintegrasi • Hukumlajuterintegrasimerupakansalahsatumenentukanperubahankonsentrasi • Hukumlajuterintegrasimenyatakankonsentrasisuatuunsurlangsungsebagaifungsiunsurwaktu. • Untukhukumlajutertentu yang sederhana, hukumlajuterintegrasinyadapatdiperoleh • Contohordereaksipertamadankedua

  12. Reaksi Orde Pertama • Rumuslajureaksiordepertama dc = - kc dt • Perhitunganjumlahkonsentrasipadawaktutertentu ln c = ln c0 – kt c = c0e-kt

  13. Perhitunganwaktuparuh t½ =ln 2 = 0,6931 k k • k memilikidimensi detik-1danwaktuparuhmemilikidimensidetik • Grafikantaraln c vswaktumenghasilkangaris yang lurus. Lerengnya = -k dan c0perpotongandengansumbu x

  14. Reaksi Orde Kedua • Perhitunganlaju dc = - 2kc2 dt • Perhitungankonsentrasipadawaktu t 1 = 1 + 2 kt c c0 • Jika 1/c dan t dibuatgrafik, makalerengnyaadalah 2k danperpotongandengansumbu x merupakan 1/c0

  15. Konsepwaktuparuhkurangbergunauntukreaksiordekedua. t1/2 = 1 2kc0

  16. 3. Mekanisme Reaksi

  17. Kebanyakanreaksitersusunatasbanyaklangkah • Setiaplangkahdisebutreaksielementer • Diakibatkanolehtumbukan atom, ion ataumolekul • Lajureaksielementerberbandinglangsungdenganhasil kali konsentrasiunsur-unsur yang bereaksi, masing-masingdipangkatkankoefisiendalampersamaanelementer yang balans

  18. Reaksi Elementer • Reaksiunimolekuler N2O5 NO2 + NO3 laju = k [N2O5] • Reaksibimolekuler NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g) Laju = k [NO] [O3] • Frekuensitumbukanmolekul NO denganmolekulozonberbandinglurusdengankonsentrasiozon

  19. Reaksitermolekulersangatjarangterjadi, dimanatigamolekulbertumbukansecarabersamaankemungkinanterjadinyatumbukanfrekuensinyasangatkecil • Reaksielementer yang melibatkanempatataulebihbelumdiketahui.

  20. Mekanisme Reaksi • Mekanismereaksimerupakanperincianserangkaianreaksielementer, denganlaju yang digabungkanuntukmenghasilkanreaksikeseluruhan • Lajureaksidigunakanuntukuntukmemilihmekanisme yang dapatditerima NO2 + NO2 NO3 + NO (lambat) NO3 + CO NO2 + CO2 (cepat) 2 NO2 + NO3 + CO NO3 + NO + NO2 + CO2 NO2 + CO NO + CO2

  21. Zatantara (intermediate), disini NO3, ialahunsurkimia yang terbentukdandikonsumsidalamreaksitetapitidakmunculdalampersamaankimiabalanssecarakeseluruhan • Zatantaraberumurpendeksehinggasukardideteksisecaralangsung

  22. Kinetika dan Kesetimbangan Kimia • HubunganLajudankesetimbangankimiaberupahasil kali tetapanlajukekananuntukreaksielementerdibagidenganhasil kali tetapanlajuuntukreaksikebalikanselalusamadengantetapankesetimbanganreaksikeseluruhan NO + NO k1 N2O2 k-1 N2O2 + H2k2 N2O + H2O k-2 N2O + H2k3 N2 + H2O k-3

  23. k1 [NO]2 = k-1 [N2O2] k2 [N2O2] [H2] = k-2 [N2O] [H2O] k3 [N2O] [H2] = k-3 [N2] [H2O] K1 = k1 k-1 K2 = k2 k-2 K3 = k3 k-3 K = K1K2K3 = k1k2k3 k-1k-2k-3

  24. 4. Mekanisme dan Laju Reaksi

  25. Lajureaksielementerditentukanolehlajureaksi yang paling lambat • Disebutsebagailangkahpenentulaju • Mekanisme yang langkahpenentulajuterjadisetelahsatuataubeberapalangkahseringdicirikanolehordereaksilebihdari 2, olehreaksinonintegral, atauolehketergantunganpadakebalikankonsentrasisalahsatuunsur yang mengambilbagiandalamreaksiitu

  26. 2 NO + O2 2NO2 Laju = kobs [NO]2 [O2] • Persamaandiatasditurunkandari NO + NO N2O2kesetimbangancepat N2O2 + O2 2 NO2lambat • Makalaju = k2 [N2O2] [O2] karena k2 < k1 • Karena [N2O2] = K1 [NO]2maka laju = k2K1[NO]2[O2] • Sehinggahubungankobs = k2K1

  27. Reaksi Rantai • Reaksirantaimerupakanreaksi yang berlangsunglewatserangkaianlangkahelementer, beberapadiantaranyaterjadiberuleng-ulang. • Terdiriatas 3 tahapan • inisiasi, yang menghasilkanduaataulebihzatantarareaktif • Perambatan, yang membentukproduktetapizatantarareaktifteusterbentuk • Terminasi, yang menggabungkanduazatantaramenghasilkanprodukstabil

  28. CH4 + F2CH3 + HF + F • CH3 + F2 CH3F + F 2. CH4 + F CH3 + HF 3. CH3 + F + M CH3F + M CH4 + F2 CH3F + HF

  29. 5. Pengaruh Suhu Pada Laju Reaksi

  30. Tetapan Laju Reaksi Fasa Gas • Teorikinetika gas dapatdigunakanuntukmemperkirakanfrekuensibenturandalam gas, antarasatumolekuldanmolekullainnya • Berdasarkaneksperimen, lajureaksimeningkattajamdengannaiknyasuhu • Svante Arrhenius menyarakanbahwatetapanlajubervariasisecaraeksponensialdengankebalikandarisuhu. Persamaannya k = A e-Ea/RT ln k = ln A – Ea RT

  31. Arrhenius percayabahwa agar molekulbereaksisetelahbenturan, molekulituharusmenjadi “teraktivasi” dan parameter Ea (Energiaktivasi). • Macelinmenunjukkanbahwameskipunmolekulmembuatbanyakbenturan, tidaksemuabenturannyareaktif. Hanyabenturan yang melebihienergikritislah yang menghasilkanreaksi

  32. 6. Kinetika Katalisis

  33. Katalisadalahzat yang mengambilbagiandalamreaksikimiadanmempercepatnya, tetapiiasendiritidakmengalamiperubahankimia yang permanen • Katalistidakmunculdalampersamaankimia • Katalismempengaruhilajureaksi, memodifikasidanmempercepatlintasan yang ada, ataumembuatlintasan yang samasekalibarubagikelangsunganreaksi

  34. Katalisterbagi 2 jenis • Katalishomogen, jikafasakatalissamadenganfasareaktan • Katalisheterogen, katalisberadadalamfasa yang berbeda. Contohnyaproduksiasamsulfat (aq) yang melibatkan vanadium oksida (s), atauplatinapadapembentukan C2H6

  35. Katalismempercepatlajureaksidenganmenurunkan Ea denganmemberikankompleksteraktifkanbarudenganenergipotensial yang lebihrendah • Katalistidakmenimbulkanefekpadatermodinamikareaksikeseluruhan

  36. Inhibitor • Inhibitor >< Katalis • Inhitormemperlambatlajureaksi, denganmenaikkan Ea • Inhibitor jugapentingdalamindustrikarenakemampuannyadalammengurangilajureaksisampingan yang tidakdiinginkansehinggaproduk yang diinginkanterbentuklebihbanyak

  37. Katalisis Enzim • Reaksikimiaorganikdilaksanakanolehenzim yang berfungisisebagaikatalis • Enzimadalahmolekul protein besar yang denganstrukturnyamampumelakukanreaksispesifik • Satuataulebihsubstrat (molekulreaktan) melekatpadadaerahaktifenzim. Daerah akrifmerupakandaerahpadapermukaanenzim yang strukturdansifatkimianyamenyebabkansubstrattertentudapatmelekatpadanyalalutransformasikimiadapatdikerjakan

  38. Kinetikakatalisisenzimlewatmekanismereaksi E + S k1 ES k-1 ES k2 E + P • Km = k-1 + k2 k1 • Km = TetapanMichaelisMenten

  39. [ES] = [E]0 [S] [S] + Km • Lajupembentukanproduk d[P] = k2 [ES] = k2[E]0 [S] dt [S] + Km

  40. BentuksederhanapersamaandiperolehdenganmengambilkebalikandarikeduaruaspersamaanMichaelisMentenmenghasilkanBentuksederhanapersamaandiperolehdenganmengambilkebalikandarikeduaruaspersamaanMichaelisMentenmenghasilkan 1 = 1 + Km d[P]dt k2 [E]0 k2 [E]0[S] • Grafik 1/d[P]dtvs [S] akanmempermudahperhitungan Km dan [E]0

  41. Akhirnya………………………………….. • TugasKinetika Kimia • Hal 445 – 449 • Nomor 3, 4, 5, 7, 13, 15, 17, 19, 21, 45, 46

More Related