ungkapan laju reaksi
DESCRIPTION
PPT MK Kimia Dasar tentang Ungkapan Laju reaksiTRANSCRIPT
KINETIKA KIMIA
STUDI/ KAJIAN TENTANG LAJU REAKSI
Konsep laju reaksi
Pengukuran laju reaksi
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Penentuan Hk. Laju reaksi
Mekanisme reaksi
Laju konsumsi reaktan -d[R]/dt
Laju Pembentukan produk: d[P]/dt
Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan waktu:
t
MV
][
laju pengurangan konsentrasi pereaksi persatuan waktu
laju penambahan konsentrasi hasil reaksi persatuan waktu
perbandingan laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefesian
Konsep Laju Reaksi
Pada reaksi : N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g),
Laju reaksi : laju penambahan konsentrasi NH3 laju pengurangan konsentrasi N2 dan H2.
Pengukuran Laju Reaksi
Laju suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara mengikuti perubahan sifat selama terjadi reaksi. Ada beberapa cara menentukan laju reaksi.
Analisis volume dan gravimetri untuk reaksi hidrolisis ester:
CH3COOH2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH
Pada reaksi ini, asam yang terbentuk dapat dititrasi dengan larutan standar
Pengukuran Laju Reaksi
Mengukur perubahan tekanan cara ini, termasuk reaksi yang menyangkut gas,
perubahan tekanan dari sistem dapat diukur.
Pada reaksi:
C6H5N2Cl + H2O C6H5OH + HCl + N2
Bertambahnya tekanan karena terbentuknya gas nitrogen dapat diukur dengan manometer.
Pengukuran Laju Reaksi
Mengukur perubahan beberapa sifat fisika. mengukur indeks biask aktifb. mengukur intensitas warnac. mengukur sifat optikd. mengukur daya hantare. mengukur viskositas
Mengukur kalor yang dilepaskan pada reaksi eksoterm
Contoh skema alat pengukuran
Contoh reaksi yang dapat dipelajari:C + O2 CO/CO2CO + ½ O2 CO2NO + ½ O2 NO2
Contoh:kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas
Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi
dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang per detik. Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm-3 S-1.
A + B → Produks
Ada beberapa cara untuk mengukur laju reaksi
Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Laju reaksi dipengaruhi oleh: Teoti tumbukan luas permukaan konsentrasi suhu katalis cahaya
TEORI TUMBUKAN
Suatu zat dapat bereaksi dengan zat lai apabila partikel-partikel yang saling bertumbukan. Tumbukan yang terjadi akan menghasilkan energi untuk memulai reaksi.
Terjadinya tumbukan antar partikel disebabkan oleh karena partikel-partikel zat selalu bergerak dengan arah yang tida teratur.
Model tumbukan antar partikel dapat digambarkakn sebagai bola yang akan mengelindingi dari lekukan suatu bukit .
Contoh:
TEORI TUMBUKAN
Oksigen
etuna
tumbukan
Karbon dioxida
tumbukan
LUAS PERMUKAAN
Mana yang lebih luas permukaannya?Sepotong tahu utuh atau sepotong tahu dipotong 4?
Luas permukaan
pisahkan
Luas permukaan
Luas permukaan
Perhatikan bahwa luas permukaan tahu utuh lebih kecil dari tahu yang dipotong 4
Sekarang! Mana yang lebih luas permukaannya, gula berukuran butir kasar
atau gula berukuran butiran halus? Mana yang lebih mudah larut, gula yang berukuran butir kasar
atau yang berukuran butiran halus ?
Luas permukaan
Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan
Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat.
KONSENTRASI makin besar konsentrasi makin cepat laju meskipun tidak selalu
demikian. Pereaksi yang berbeda, konsentrasinya dapat mempengaruhi laju reaksi tertentu dengan cara yang berbeda.
contoh
Untuk reaksi
2HCl(aq) + Mg(s) MgCl2(aq) + H2(g)
Meningkatan konsentrasi HCl meningkatkan laju reaksi yang dapat diamati dengan pelepasan gas hidrogen
Konsentrasi
Hubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan.
Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.
Ada reaktan yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju reaksi:
Konsentrasi
Orde reaksi
Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi
Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi.
Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali.
Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst.
Konsentrasi
Perc [NO] M [Cl2] M V M/s
1
2
3
4
0,1
0,1
0,2
0,3
0,1
0,2
0,1
0,3
4
16
8
?
Rumusan laju reaksi tersebut diperoleh dari percobaan.
Misalkan diperoleh data percobaan untuk reaksi :NO(g) + Cl2(g) NOCl2(g) Diperoleh data sebagai berikut :
Konsentarsi Rumusan laju reaksi untuk reaksi tersebut adalah :
V = k.[NO]m.[Cl2]n
m = orde NO
n = Orde Cl2
` Percobaan 1 dan 3
Percobaan 1 dan 2
1
22
4
8
1,0
2,0
][
][
][
1
3
1
3
m
V
V
NO
NO
VNO
m
m
m
m
2
42
4
16
1,0
2,0
][
][
][
1
2
12
22
2
n
V
V
Cl
Cl
VCl
n
n
n
n
Konsentrasi Maka rumusan laju reaksinya adalah :
V=k.[NO]1.[Cl2]2
Harga k diperoleh dengan memasukan salah satu data percobaan
123
2
22
10.4
1,0.1,0
4
]].[[
sMk
k
ClNO
Vk
Maka laju reaksi pada percobaan 4 adalah
V= k.[NO].[Cl2]2
V= 4.103.0,3. 0,32
V= 108 Ms-1
Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap
laju reaksi
Reaksi orde 0
Laju
rea
ksi
konsentrasi
Konsentrasi
Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi
Reaksi orde 1
Laju
rea
ksi
konsentrasi
Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap
laju reaksi
Reaksi 2
Laju
rea
ksi
Konsentrasi
SUHU
Suhu (oC) Laju reaksi (M/detik)
20
40
60
80
T
0,3
0,9
1,8
2,7
Vt
Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Dari data diperoleh hubungan: Setiap kenaikan suhu 20 oC, maka laju mengalami kenaikan 2 kali semula,
Suhu Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan
naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan
100
0
2.tt
t VV
maka secara matematis dapat dirumuskan
Dimana :Vt = laju reaksi pada suhu tVo = laju reaksi pada suhu awal (to)
KATALIS
Katalis merupakan reaksi yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan memberi zat lain tanpa menambah konsentrasi atau suhu.Berdasarkan fasenya, katalis ada dua yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.
1. Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase sama dengan pereaksi, baik gas cair maupun gas padat.
2. Katalis heterogen yaitu katalis yang mempunyai fase berbeda dengan pereaksi. Umumnya katalis ini berupa zat padat dan pereaksinya cair atau gas
Katalis
Contoh : pada produksi amonia
N2 + 3H2 2NH3 (katalis Pt)
Tahapan penentu laju adalah pemutusan ikatan H-H
Katalis
Aksi Katalis
CAHAYA
Fotosentesis dan fotografi sangat berkaitan dengan reaksi yang peka terhadap cahaya. Tanpa sinar matahari reaksi fotosentesis tidak dapat berlangsung.
Pengaruh sinar matahari dapat menyebabkan molekul klor terurai menjadi atom yang sangat reaktif yang disebut radikal, radikal ini mengandung elektron tak berpasangan.
Cahaya
Cahaya matahari
radikal
+ HCl +
+
HCl +
Hukum Laju
Hukum laju adalah persamaan matermatis yang menggambarkan laju reaksi sebagai fungsi dari konsentrasi dari spesi yang terlibat dalam reaksi
r = k[A]m[B]n
Laju reaksi seringkali diperoleh berbanding lansung dengan konsentrasi reaktant dengan bilangan pangkat yang sederhana
Bilangan pangkat ini disebut orde reaksi. Jika bilangan pangkat dinyatakan sebagai laju = k[A]m[B]n, maka
reaksi ini berorde m terhadap A dan dan berorde n terhadap B. Orde keseluruhannya adalah m+n
Hukum Laju Reaksi
Untuk reaksi umumaA + bB + ….. eE + fF + gG…….
Hukum laju reaksinya : v = k [A]x[B]y
Dimana v = laju reaksi k = konstanta laju reaksi x, y = orde reaksi terhadap A dan B x+y = total orde reaksi Orde reaksi tidak selalu sama dengan koefisien reaksi
Mencari Hukum Laju Reaksi
MEKANISME REAKSIMekanisme reaksi merupakan urutan reaksi yang dilalui leh pereaksi sampai hasil reaksi. misalkan:
AB + CD AC + BD
AB dan CD adalah keadaan awal, sedangkan AC dan BD adalah keadaan akhir. Dalam reaksi ini terjadi pemutusan ikatan A-B dan C-D, dan kemudian terbentuk ikatan A-C dan B-D. proses ini tidak serentak , dapat melalui beberapa tahap misalnya;
Tahap 1 : AB A+B (cepat)Tahap 2: A+CD ACD (lambat)Tahap 3: ACD AC+D (cepat)Tahap 4: B+D BD (cepat)
Keempat tahap tersebut disebut mekanisme reaksi.
Mekanisme reaksi
Contoh:
Tentukan persamaan laju reaksi
2H2(g) + SO2(g) 2H2O(g) + S(S)
yang mempunyai tahap:
1. H2(g) + SO2(g) 2H2O(g) (lambat)2. SO2H2 → H2O + SO (cepat)3. SO + H2 SOH2 (cepat)4. SOH2 H2O + S (cepat)
Mekanisme reaksi
Jawab:
Tahap penentu laju reaksi adalah tahap 1, yang bergantung pada konsentrasi H2 dan SO2:
V = k [SO2] [H2]