kimia dasar
Post on 11-Apr-2022
7 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Kimia DasarStoikiometri, Kesetimbangan, danLajuReaksi
Fakultas Teknologi Pertanian
Instiper Jogjakarta
NAME OR LOGO
Reaksi Kimia
2
NAME OR LOGO
Persamaan Kimia
Menunjukkan reaktan, produk, perubahanenergy, perubahan fase, jenis katalis, dsb.
Reaktan
Bahan kimia yang mengalami perubahan
dalam suatu reaksi
Produk
Bahan kimia yang terbentuk dalam suatu
reaksi
3
REAKTAN PRODUK
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)
1 molekul gas metan bereaksi dengan 2 molekul gas oksigen menghasilkan 1 molekul gas karbondioksida dan 2
molekul uap air
NAME OR LOGO
Jenis-Jenis Reaksi Kimia
Kombinasi
2Na(s) + Cl2(g) 2NaCl(s)
Dekomposisi
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
Substitusi
Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s)
H2SO4(aq)+2NaOH(aq) Na2SO4(aq)+H2O(l)
Pembakaran
C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)
Redoks
4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)
Reduksi: O: -4 -6
Oksidasi: Fe: +2 +3
4
NAME OR LOGO
Bagaimana Reaksi Kimia dapat Terjadi?Tubrukan antar molekul transfer energy kinetik pemecahan dan pembentukan ikatan
A-B + C C-A + B Reaksi Akhir
5
A-B + C C-A-B 1. Pembentukan Ikatan C-A
Opsi 1
C-A-B C-A + B 2. Pemecahan Ikatan A-B
A-B + C A + B + C 1. Pemecahan ikatan A-B
A + B + C C-A + B 2. Pembentukan ikatan C-A
Opsi 2
NAME OR LOGO
Keberadaan KatalisMempercepat reaksi dengan mengurangi energy aktivasi
1. Memberikan tempat bereaksi
A-B + C C-A + B
6
A-B + C A-B-C
Reaksi diinginkan
Tanpa katalis
A-B-C A + B-C
A-B + C A-B-K +CDengan katalis (K)
A-B-K + C C-A-B-K
C-A-B-K C-A + B-K
NAME OR LOGO
Keberadaan KatalisMempercepat reaksi dengan mengurangi energy aktivasi
2. Memberikan jalur reaksi baru
A-B + C C-A + B
7
A-B + C A-B-C
Reaksi diinginkan
Tanpa katalis
A-B-C A + B-C
A-B + C A-B + K-CDengan katalis (K)
A-B + K-C C-A + B-K
NAME OR LOGO
Stoikiometri
Perbandingan kuantitatif antara reaktan denganproduk dalam suatu reaksi kimia
8
1 πππ π2 β 2 mol NH3
3 πππ π»2 β 2 mol NH3
1 πππ π2 β 3 mol H2
Contoh: 6 mol H2 bereaksi sempurna dengan N2
untuk membentuk NH3. Berapa mol NH3 yang dihasilkan?
NAME OR LOGO
Stoikiometri16 gram H2 bereaksi sempurna dengan N2 membentuk NH3. Berapa gram NH3 yang dihasilkan dan N2 yang digunakan?
Ar H = 1 g/mol N = 14 g/mol
9
π =π
(π¨π ππ π΄π)
NAME OR LOGO
Stoikiometri Gas
Hitung volume gas nitrogen yang dihasilkan pada suhu 80 oC dan tekanan 823 mmHg denganmendekomposisikan 60 gram reaktan.
10
NAME OR LOGO
Pereaksi Pembatas
Reaktan yang habis digunakan dalam suatureaksi kimia
11
Pereaksi pembatas menentukan jumlah produk yang dapat dihasilkanReaktan yang menghasilkan produk lebih sedikit adalahpereaksi pembatasReaktan yang memiliki jumlah lebih dari kebutuhandisebut Pereaksi Berlebih
637.2 gr NH3 direaksikan dengan 1142 gr CO2.a. Senyawa manakah yang merupakan pereaksi
pembatasb. Hitunglah massa (NH2)2CO yang terbentukc. Berapa banyak massa pereaksi berlebih yang
tersisa pada akhir reaksi
NAME OR LOGO
Pereaksi Pembatas
πππ»3
=637.2 ππ
17 ππ/πππ= 37.48 πππ
12
ππ’πππ =1
2Γ 37.48 = 18.74 πππ
ππΆπ2
=1142 ππ
44 ππ/πππ= 25.95 πππ ππ’πππ =
1
1Γ 25.95 = 25.95 πππ
Opsi 1: NH3 habis bereaksi
Opsi 2: CO2 habis bereaksi
NH3 sebagai pereaksi pembatas
ππΆπ2 = 18.74 πππ Γ 44ππ
πππ= 824.5ππππΆπ2 =
1
1Γ 18.74 = 18.74 πππ
ππ’πππ = 18.74 πππ Γ 60ππ
πππ= 1124ππ
NAME OR LOGO
Quiz +5
Seorang mahasiswa tengah menikmati semangkok bakso kuah.
Dalam bakso tersebut terdapat kuah sebanyak 100 ml dan kemudianmahasiswa tersebut menambahkan 3 tetes cuka.
Jika pada label botol cuka tersebut tertulis konsentrasi dan volumesebesar 0.5 M dan 200 ml, maka berapa konsentrasi cuka di kuahbakso tersebut? Asumsikan tiap tetes cuka adalah sebanyak 1 ml.
13
NAME OR LOGO
1.Reaksi Eksotermis
2.Reaksi Endotermis
Energi Reaksi Kimia
Energi dibutuhkan untuk memecah ikatan antar atom.
Energi yang dibutuhkan untuk melakukan reaksi disebutEnergi Aktivasi (Ea) 14
NAME OR LOGO
Eksotermis vs Endotermis
β Melepaskan Energi
β’ Tetap membutuhkan energy aktivasi sebagai pemicuuntuk terjadinya reaksi
β Menyerap Energi
β’ Tidak sama dengan energy aktivasiβ’ Dibutuhkan agar memenuhi keadaan lingkungan yang
sesuai untuk dapat bereaksi
15
Eksotermis Endotermis
NAME OR LOGO
Kesetimbangan Reaksi
Terjadi ketika 2 reaksi kimia tercapai pada tempat, waktu, dan kecepatan yang sama.
Terjadi pembentukan produk dan reaktan secarasimultan
Contoh: Proses Haber
Reaksi UtamaN2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
16
Jika reaksi dijalankan pada ruang tertutup, maka akan terjadi reaksisamping (dekomposisi)
Reaksi Samping2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
Awalnya dua reaksi ini berjalan pada kecepatan yang berbeda, namun lama kelamaan kecepatannya akan sama dan jumlah reaktandan produk menjadi konstan. Terbentuk reaksi kesetimbangan
Reaksi SetimbangN2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g)
NAME OR LOGO
Konstanta Kesetimbangan (Keq)Keq : merepresentasikan perbandingan antara jumlah produk yang dihasilkan dari 2 reaksi yang setimbang
17
aA + bB β cC + dD
Reaksi 1/Reaksi Maju/Reaksi Kanan
Reaksi 2/Reaksi Mundur/Reaksi Kiri
Koefisien
Jenis unsur
aA + bB cC + dD
cC + dD aA + bB
πΎππ =ππππ πππ‘πππ π πππππ πππππ’π πππππ π 1
ππππ πππ‘πππ π πππππ πππππ’π πππππ π 2
πΎππ =[πΆ]π[π·]π
[π΄]π[π΅]π
N2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g)
Keq = 3.5 x 108 pada kondisi setimbang,
produk ammonia terbentuk lebih banyakdibandingkan produk nitrogen dan hidrogen
NAME OR LOGO
Prinsip Le Chatelier
HenriLe Chatelier
Bila anda mengubah kondisioperasi pada suatu reaksikesetimbangan, maka reaksi akanmemberikan βperlawananβ dengansuatu cara untuk kembalimencapai kesetimbangan.
18
Mengubah konsentrasi produkatau reaktan
Mengubah suhu
Mengubah tekanan
NAME OR LOGO
Prinsip Le Chatelier βMengubah Konsentrasi
- Gas Amonia + Gas Nitorgen
19
N2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g)
Untuk mencapai kesetimbangan, reaksiakan bergerak ke arah kanan denganmereaksikan tambahan gas nitrogen untukmembentuk ammonia hingga setimbang(jumlah hydrogen akan berkurang)
Untuk mencapai kesetimbangan, reaksiakan bergerak ke arah kanan denganmereaksikan nitrogen dan hydrogen menjadi ammonia hingga setimbang
Kesimpulan:
Menambah reaktan reaksi bergeser ke arah produk
Menambah produk reaksi bergeser ke arah reaktan
Mengurangi reaktan reaksi bergeser ke arah reaktan
Mengurangi produk reaksi bergeser ke arah produk
NAME OR LOGO
Prinsip Le Chatelier βMengubah Suhu
- Suhu + Suhu
20
N2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g) +heat
Reaksi bergeser ke arah kiri untukmenggunakan panas yang ditambahkan, digunakan untuk reaksi dekomposisi
Reaksi bergeser ke arah kanan(eksotermis) untuk menyeimbangkankekurangan suhu
Kesimpulan:
Reaksi eksotermis
Menambah suhu reaksi bergeser ke arah reaktan (dekomposisi)
Menurunkan suhu reaksi bergeser ke arah produk
Reaksi endotermis
Menambah suhu reaksi bergeser ke arah produk
Menurunkan suhu reaksi bergeser ke arah reaktan
NAME OR LOGO
Prinsip Le Chatelier βMengubah Tekanan
- Tekanan + tekanan
21
N2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g)
Reaksi bergeser ke arah kanan untukmengurangi konsentrasi gas yang ada (4 molekul reaktan menghasilkan 2 molekulproduk)
Reaksi bergeser ke arah kiri untukmenambah konsentrasi gas yang ada (2 molekul reaktan menghasilkan 4 molekulproduk)
Kesimpulan:
Menambah tekanan reaksi bergeser kearah koefisien
yang lebih rendah
Mengurangi tekanan reaksi bergeser kearah
koefisien yang lebih tinggi
Sisi kiri: koefisien 4
Sisi kanan : koefisien 2
NAME OR LOGO
Konstanta Kesetimbangan Fase GasHomogeneous equilibrium: kesetimbangan yang terjadi pada seluruh fase reaksi
22
NAME OR LOGO
Konstanta Kesetimbangan
Reaksi berikut ditinjau pada suhu 230 oC, konsentrasi reaktan saat terjadikesetimbangan adalah: [NO] = 0.0542 M, [O2] = 0.127 M, dan [NO2] = 15.5 M. Hitunglah konstanta kesetimbangan dari reaksi tersebut.
23
NAME OR LOGO
Konstanta Kesetimbangan
Konstanta kesetimbangan Kp pada reaksi berikut adalah 1.05 pada suhu 250 oC.Jika tekanan parsial pada saat setimbang untuk PCl5 dan PCl3 adalah 0.875 atm dan 0.463 atm. Berapa tekanan parsial dari Cl2 saat setimbang?
24
NAME OR LOGO
Konstanta Kesetimbangan
Konstanta kesetimbangan Kc dari reaksi tersebut adalah 10.5 pada 220 oC. Berapanilai Kp ?
25
πΎπ = πΎπ(π π)βπ
T = 273 + 220 = 493 Kn = 1 β 3 = -2
NAME OR LOGO
Kesetimbangan X Stoikiometri
26
Suatu campuran terdiri dari 0.5 mol A dan 0.5 mol B dalam 1 liter bejana bersuhu430 oC. Konstanta kesetimbangan Kc untuk reaksi A + B β 2AB adalah 54.3.Hitunglah konsentrasi dari A, B, dan AB saat setimbang.
A + B β 2AB
Awal 0.5 0.5 0
Reaksi -x -x +2x
Setimbang (0.5 - x) (0.5 β x) 2x
πΎπ =[π΄π΅]2
π΄ [π΅]54.3 =
(2π₯)2
(0.5 β π₯)(0.5 β π₯)
x = 0.393 π
[A] = 0.5 β 0.393 = 0.107 M[B] = 0.5 β 0.393 = 0.107 M[AB] = 2 x 0.393 = 0.786 M
NAME OR LOGO
Kinetika Reaksi
Kinetik: Seberapa cepat reaksi dapat terjadi
Faktor-faktor yang memengaruhi:
27
1. Kompleksitas reaktan (kompleks kecepatan )
2. Ukuran partikel reaktan (ukuran kecepatan )
3. Konsentrasi reaktan (konsentrasi kecepatan )
4. Tekanan sistem (tekanan kecepatan )
5. Suhu sistem (suhu kecepatan )
6. Katalis (enegi aktivasi kecepatan )
NAME OR LOGO
Kinetika ReaksiMempercepat reaksi dengan mengurangi energy aktivasi
28
NAME OR LOGO
Rate LawMenunjukkan hubungan antara kecepatan suatu reaksi dengan konsentrasi dan derajat reaktannya
29
x dan y menunjukkan orde reaksi yang didapatkan dari hasil eksperimen
NAME OR LOGO
Rate Law
30
Tinjau NO
X = 2
NAME OR LOGO
Rate Law
31
Tinjau H2
y = 1
NAME OR LOGO
Rate Law
32
NAME OR LOGO
Kesetimbangan X Kinetika
33
TerimaKasih
M. Prasanto Bimantio, S.T., M.Eng.
+62 857 5164 2211
bimantiomp@instiperjogja.ac.id
top related