1 / 31

REAKSI KOMPLEKS

REAKSI KOMPLEKS. APA ?. Umumnya reaksi-reaksi yang terjadi alam atau di lab tidak berlangsung melalui tumbukan tunggal antara molekul2 reaktan, tetapi memiliki mekanisme yang melibatkan beberapa proses elementer atau step2 reaksi. Reaksi Kompleks. Important points:.

ouida
Download Presentation

REAKSI KOMPLEKS

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. REAKSI KOMPLEKS

  2. APA ? Umumnya reaksi-reaksi yang terjadi alam atau di lab tidak berlangsung melalui tumbukan tunggal antara molekul2 reaktan, tetapi memiliki mekanisme yang melibatkan beberapa proses elementer atau step2 reaksi. Reaksi Kompleks

  3. Important points: - konstruksi/desainpersamaanlaju k A  P  rate = k [A]- tetapanlajudaripersamaanterintegrasi (orde 1) kt = ln [A]0 /[A]- reaksikompleks integrasinumerik (computer)

  4. Klasifikasi  ada 3 jenis 1. Reaksi paralel reaktan mengalami dua atau lebih reaksi secara independen dan bersamaan 2. Reaksi seri produk reaksi yang satu adalah reaktan buat reaksi berikutnya 3. Kombinasi seri-paralel

  5. REAKSI PARALEL • 1. Reaksi paralel orde satu • 2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama • 3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama • 4. Reaksi paralel orde satu dan orde dua

  6. Reaksi kompleks: gabungan dari beberapa reaksi elementer Laju pembentukan  bertanda positif; Laju penguraian  bertanda negatif Dogra et. al, p. 642 +d[A]/dt = -k1[A][B]+k2[C][D]

  7. Reaksi paralel orde pertama [V]/[U] = k2/k1 [W]/[U] = k3/k1 CONTOH: HIDROLISIS ISOPROPIL KLORIDA DALAM MEDIA AIR BERLANGSUNG DENGAN 2 MEKANISME REAKSI

  8. Reaksi (1) Reaksi (2) Reaksi (3) TOTAL LAJU PENGURANGAN A DIMANA k = k1 + k2 + k3

  9. Karena U0 = V0 = W0 = 0 Maka V/U = k2/k1 W/U = k3/k1

  10. Grafik konsentrasi vs waktu untuk reaksi paralel orde satu (rasio produk = konstan)

  11. 2. Dua reaksi paralel orde satu, produk sama CONTOH: 1. DALAM PELURUHAN RADIOAKTIF S-35  Cl-35 + S-34 + p  Cl-35 2. HYDROLYSIS KLORIDA ALIFATIK TERSIER (Brown and Fletcher , JACS, 71, 1845 (1949)

  12. - dA/dt = k1A  A = A0e-k1t dan – dB/dt = k2B  B = B0e-k2t C~ = A0 + B0 Konsentrasi produk, C C = A0– A + B0– B = C~–A0e-k1t–B0e-k2t C~– C = A0e-k1t + B0e-k2t Plot log – log  seperti gambar; ada lengkungan Pada daerah linier, A habis : Log B = log (C~-C) = log B0– k2t/2.303 Slope and intercept  B0 dan k2 Deviasi dari plot orde satu dalam hydrolisis diethylbutyl-carbynil chloride (dr contoh 2)

  13. Dari data sebelah  B bisa dihitung, dan A = C~–C – B Plot log A vs t  A0 dan k1 Isomer dari sintesis t-klorida A = 35% , dan B = 65% Dua reaksi hydrolisis paralel dari isomer (produk sama)

  14. 3. Reaksi paralel orde tinggi, semua orde sama k1 aA + bB  U k2 aA + bB  V k3 aA + bB  W V/U = k2/k1

  15. 4. Reaksi paralel orde satu dan orde dua • HIDROLISIS HALIDA ORGANIK • SN1 (ORDE 1) • SN2 (ORDE 2) • Ingold et. al. J. Chem. Soc. 1936, 225. Orde 1 k1 A  D + E cepat E + B  C Orde 2 k2 A + B  C + D Jika produk = x Plot dx/dt /(a-x) vs (b-x) lbh gampang (experimentally)  k1 dan k2

  16. REAKSI SERI ORDE PERTAMA FORMAT REAKSI -d[A]/dt = k1[A] d[B]/dt = k1[A] – k2[B] d[C]/dt = k2[B]

  17. PERSAMAAN LAJU TERINTEGRASI UNTUK BEBERAPA REAKSI KOMPLEKS

  18. Aluran konsentrasi vs waktu untuk bahan A, B dan C dalam reaksi seri orde pertama

  19. REAKSI KOMBINASI 1. REAKSI PARALEL DAN SERI ORDE PERTAMA SKEMA PARALEL/SERI ORDE PERTAMA UNTUK 4 SPESIS

  20. 2. Reaksi reversible • Ada 3 kasus: • Reaksi reversible orde satu • Reaksi reversible orde satu dan dua • Reaksi reversible orde dua k1 k2 k1 k2 (a) A B (a) A B + C k1 k2 (a) A + B C + D

  21. SIMULASI KOMPUTER DALAM KINETIKA KIMIA MEKANISME REAKSI  EXPRESI LAJU KOMPLEKS SEHINGGA ANALYSIS KONSENTRASI VS WAKTU SULIT (IF NOT IMPOSSIBLE) SIMULASI KOMPUTER  PERHITUNGAN PROFIL C vs WAKTU

  22. SIMULASI Mekanisme fundamental pembentukan TcIVO2·nH2O nanokoloid -ray TcVIIO4- -----------------> TcIVO2

  23. APA YANG DIPERLUKAN ? • DATA – DATA FUNDAMENTAL TEKNESIUM • DALAM SISTEM LARUTAN • - INTERAKSI -RAY DENGAN AIR SIMULASI DENGAN SOFTWARE FAXIMILE

  24. CONTOH KASUS: MEKANISME REAKSI g -ray Tc(VII)O4- Tc(IV)O2 PENDEKATAN: - EKSPERIMEN  TEORI (PERHITUNGAN) PERHITUNGAN - KONDISI REAKSI: PELARUT, ATMOSFIR, etc. - INTERAKSI GAMMA DENGAN AIR - INFORMASI LITERATUR TENTANG Tc

  25. Tetapan laju hasil reaksi air dengan sinar gamma Reactions Rate constants / M-1s-1 1 OH + OH → H2O2 5.5E+09 2 OH + e-aq → OH- 3.0E+10 3 OH + H → H2O 2.5E+10 4 OH + O- → HO2- 1.8E+10 5 OH + HO2 → O2 + H2O 6.0E+09 6 OH + O2- → OH- + O2 8.0E+09 7 OH + O3- → HO2 + O2- 8.5E+09 8 OH + H2O2 → H2O + O2- + H+ 2.7E+07 9 OH + HO2- → H2O + O2- 7.5E+09 10 OH + H2 → H2O + H 3.2E+07 11 e-aq + e-aq + 2H2O → H2 + 2OH- 5.2E+09 12 e-aq + H + H2O → OH- + H2 2.5E+10 13 e-aq + O- + H2O → 2OH- 2.2E+10 14 e-aq + O2- + H2O → HO2- + OH- 1.3E+10 15 e-aq + H2O2 → OH + OH- 1.1E+10 16 e-aq + HO2- → O- + OH- 3.5E+09 17 e-aq + H+ → H 2.3E+10 18 e-aq + O2 → O2- 1.9E+10 19 H + H → H2 5.5E+09 20 H + HO2 → H2O2 1.0E+10 21 H + O2- → HO2- 2.0E+10 22 H + H2O2 → H2O + OH 3.5E+07 23 H + HO2- → H2O + O- 1.2E+09 24 H + OH- → e-aq + H2O 2.2E+07 25 H + O2 → O2- + H+ 2.0E+10 26 H + O- → OH- 2.0E+10 27 O- + O- + 2H2O → H2O2 + 2OH- 1.3E+08 28 O- + O2- + H2O → O2 + 2OH- 6.0E+08 29 O- + O3- → 2O2- 7.0E+08 O- + H2O2 → O2- + H2O 5.0E+08 31 O- + HO2- → OH- + O2- 4.0E+08 32 O- + O2 → O3- 3.6E+09 33 O- + H2 → H + OH- 8.0E+07 34 HO2 + HO2 → H2O2 + O2 7.6E+05 35 HO2 + O2- → O2 + HO2- 8.5E+07 36 O3- → O- + O2 2.7E+03 37 O3- + H+ → OH + O2 5.2E+10 38 H2O2 → H+ + HO2- 0.050 39 H+ + HO2- → H2O2 2.0E+10 40 H2O → H+ + OH- 2.0E-05 s-1 41 H+ + OH- → H2O 1.1E+11 42 OH + OH- → O- + H2O 1.3E+10 43 O- + H2O → OH + OH- 2.0E+05 44 HO2 → H+ + O2- 7.4E+05 s-1 H+ + O2- → HO2 5.E+10 46 H → H+ + e-aq 6 s-1 47 e-aq + H2O → H + OH- 19  C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127.

  26. 15 x 10 160 - [ T c O ] 4 i n i t i a l 140 ○ 0 . 0 5 5 m M ● 0 . 0 8 2 120 □ 0 . 1 0 1 ■ 0 . 2 7 1 100 Number of Tc(IV) species produced / mM 80 60 40 20 15 0 x 10 0 20 40 60 80 100 120 - Calculated number of TcO ions consumed / mM 4 KONDISI NETRAL Simulation of reduction processes of TcO4− FACSIMILE program (the AEA Technology) Data base of water radiolysis:  C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127. 1) Tc(VII) → Tc(VI) TcO4− + eaq−→ TcO42− k = 2.5 E 10 (M –1 s-1) 2) Tc(VI) + Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) −d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1.4 E 8 (M –1 s-1) 3) Tc(V) + Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) −d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1.4 E 8 (M –1 s-1) Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of TcO4- ions consumed.

  27. KONDISI ASAM FACSIMILE program (the AEA Technology) Data base of water radiolysis:  C. Sunder and H. Christensen, Nucl. Tech. 104 (1993) 403 . S.P. Mezyk and Z.D. Bartels, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 3127. 1) Tc(VII) → Tc(VI) TcO4− + H → TcO42− k = 5 E 7 (M –1 s-1)  determined for the first time 2) Tc(VI) + Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) −d(Tc(VI)) / dt = 2 k [Tc(VI)]2 k = 1.4 E 8 (M –1 s-1) 3) Tc(V) + Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) −d(Tc(V)) / dt = 2 k [Tc(V)]2 k = 1.4 E 8 (M –1 s-1) Number of Tc(IV) species produced vs. calculated number of TcO4- ions consumed.

  28. Formation of TcO2·nH2O nanocolloids Reduction TcVIIO4− + eaq− → TcVIO42− TcVIIO4− + H →TcVIO42− neutral acidic 2Tc(VI) → Tc(VII) + Tc(V) 2Tc(V) → Tc(VI) + Tc(IV) precursor Tc(IV) polymer Groundwater pH ~ neutral TcO2nH2O nuclei (by hydrolysis) Tc(IV) polymer： Soluble and stable in an acidic solution. TcO2nH2O nanoparticles (〜2 nm) TcO2nH2O colloid (30 -130 nm)

More Related