bab 7_kinetika reaksi
TRANSCRIPT
![Page 1: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/1.jpg)
BAB VII
KINETIKA REAKSI KIMIA
![Page 2: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/2.jpg)
PENDAHULUAN
• KINETIKA KIMIA : ILMU YANG MEMPELAJARI LAJU REAKSI, DAN SEBERAPA CEPAT PROSES REAKSI BERLANGSUNG DALAM WAKTU TERTENTU.
• MEMPELAJARI KINETIKA REAKSI :1. IDENTIFIKASI REAKTAN DAN PRODUK2. TULISKAN REAKSI KIMIA-NYA3. MENGHITUNG KONSENTRASI SALAH SATU
REAKTAN ATAU PRODUK SELAMA INTERVAL WAKTU TERTENTU
![Page 3: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/3.jpg)
LAJU REAKSI KIMIA
• LAJU ATAU KECEPATAN REAKSI KIMIA ADALAH PERUBAHAN KONSENTRASI PEREAKSI ATAU HASIL REAKSI (PRODUK) YANG TERJADI DALAM WAKTU TERTENTU.
• REAKSI :2A + B → 3C + 4DDAPAT BERLAKU :r=- ½ LAJU MENGHILANGNYA A (-1/2 d[A]/dt)
![Page 4: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/4.jpg)
• = - Laju menghilangnya B (- d[B]/dt)• = 1/3 laju pembentukan C (+ 1/3 d[C]/dt)• =+ laju pembentukan D (+ ¼ d[D]/dt)(-) menunjukkan pengurangan jumlah, sedangkan tanda (+)
menunjukkan peningkatan jumlah.Perubahan konsentrasi biasanya dinyatakan dalam konsentrasi
molar, mol per liter, sehingga laju reaksi = mol L-1 detik -1 (mol perliter )
![Page 5: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/5.jpg)
soal
• T uliskan persamaan- persamaan laju deferensial dari reaksi- reaksi berikut :
• 3A + B → 2C+ D + 2E• 2A + B →
![Page 6: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/6.jpg)
• Penulisan Laju Reaksi untuk reaksi :A →C, adalah :
Laju , -rA= - d[A]/dtLaju pembentukan produk C adalah :Laju , rC= d[C]/dtDengan d menunjukkan perubahan keadaan
awal dan akhir reaksi
![Page 7: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/7.jpg)
Hukum Laju Reaksi dan Konstanta Laju reaksi kimia
• Hukum laju menggambarkan hubungan antara laju sebagai fungsi konsentrasi pereaksi , konsentrasi produk dan temperatur.
• Persamaan matematik yang dikenal sebagai hukum laju atau persamaan laju reaksi :
Reaksi umum : aA + bB + ……..→ cC + dD + ….., dimana a,b, ….. merupakan koefisien reaksi, maka hukum laju reaksi dapat dinyatakan sebagai :
Laju = r= k[A]m [B]n ……..
![Page 8: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/8.jpg)
• Dimana :r = laju reaksik = konstanta laju reaksi (tetapan laju)m,n = orde reaksi terhadap A dan Bm+n = total orde reaksiDalam rumus tersebut lambang [A], [B] menunjukkan konsentrasi molar.
Nilai k adalah tetapan laju yang bersifat spesifik untuk suatu reaksi , dan hanya tergantung pad temperatur, di mana satuan tetapan laju (k) tergantung pada orde reaksi.
![Page 9: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/9.jpg)
• Persamaan hubungan antara laju reaksi dan konsentrasi pereaksi disebut persamaan laju atau hukum laju.
• K= laju/ [A]n [B]m Contoh :Reaksi : 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
Konsentrasi [N2O5]= 0,08 M, hitunglah tetapan laju untuk reaksi tersebut?
Penyelesaian :Untuk N2O5 , jika reaksi dianggap berorde 1
Laju, r = k [N 2O5]
k= r/ [N 2O5]
![Page 10: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/10.jpg)
Faktor yang mempengaruhi Laju Reaksi Kimia
• 1. Sifat dasar pereaksi • 2. Konsentrasi pereaksi• 3. Temperatur • 4. Pengadukan • 5. Katalis
![Page 11: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/11.jpg)
Orde Reaksi
• Orde Reaksi dapat ditentukan dengan suatu percobaan (bentuk matematik) .
• Mekanisme Orde suatu reaksi adalah jumlah semua eksponen dari konsentrasi dalam persamaan laju reaksi.
• Orde I adalah laju suatu reaksi berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi. Laju = k[A]
![Page 12: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/12.jpg)
• Sehingga orde IILaju = k[A]2 laju berbanding lurus dengan
pangkat 2 suatu pereaksiAtau berbanding lurus dengan pangkat satu
konsentrasi dari dua pereaksi Laju = k[A] [B]Contoh Perhatikan reaksi umum : 2A + B2 → 2AB
![Page 13: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/13.jpg)
Data eksperimen sbb :
• Eksperimen [A] [B2 ] laju,mol.L-1 s-
1 1) 0,5 0,5 1,6 x 10-4 2) 0,5 1,0 3,2 x 10-4 3) 1,0 1,0 3,2 x 10-4 Solusi : Data percobaan 2 dan 1 menunjukkan bila [B2 ]
diduakalikan, maka laju reaksi dua kalinya.
![Page 14: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/14.jpg)
Jadi reaksi tersebut berode pertama dalam B2 . Dan membandingkan dari percobaan 3 dan 2 terlihat bahwa bila konsentrasi A diduakalikan , maka laju reaksi tidak berubah, jadi reaksi berode 0 terhadap A.
Persamaan Laju yang terjadi : laju = k[A]0. [B2 ]=
k= [B2 ]
![Page 15: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/15.jpg)
Orde Pertama
• Reaksi :• A → B• Hukum laju orde pertama untuk komsumsi
reaktan A secara integral adalah :• r = - d[A]/dt = k [A]• - ∫ d[A]/[A] = k ∫ dt• Sehingga -ln [A]t/[A]o = k.t
• ln [A]t = -k.t+ ln [A]o atau
• [A]= [A]o e -kt
![Page 16: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/16.jpg)
Orde kedua
• Reaksi : A + B → produk• Reaksi : 2A → produk• Jika [A]=[B], berlaku persamaan :• Laju, r= - d[A]/dt = k [A]2 , diintegralkan:• - ∫ d[A]/[A] 2 = k ∫dt• Sehingga diperoleh :
• Laju,r = 1/[A]t – 1/[Ao]= k.t
• Atau laju, r= 1/[A]t = k.t + 1/[Ao]
![Page 17: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/17.jpg)
Orde Nol
• Reaksi : A→ B• r= - d[A]/dt = k. [A]o =k• Laju reaksi, r =k = tetap, diintegralkan• [A]t – [A]o = -k.t
![Page 18: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/18.jpg)
Orde Tiga
Reaksi : 3A → produk r= - d[A]/dt = k. [A]3
∫ d[A]/[A] 3 = - k ∫dt- Menghasilkan :k.t = ½ [1/[A]2-1/[Ao]2]
![Page 19: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/19.jpg)
Waktu Paruh (t1/2)
• Indikasi yang bermanfaat tentang laju reaksi kimia, adalah waktu paruh t1/2 suatu zat, yaitu waktu yang diperlukan oleh zat itu agar konsentrasinya menjadi separuh nilai awalnya. Waktu paruh bergantung pada konsentrasi awal zat, secara khas untuk reaksi dengan orde yang berlainan.
![Page 20: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/20.jpg)
Waktu paruh reaksi orde pertama
• -ln [A]t/[A]o = k.t,
• setelah t = t1/2, dan
• [A]t = 1/2[A]o , maka
• k.t1/2 = -ln ½[Ao]/[Ao]• k.t1/2 = -ln1/2 = ln 2• Jadi t1/2= ln 2/k = 0,693/k• Perhatian : reaksi orde I, untuk waktu paruh reaktan tidak bergantung pada konsentrasi awal
![Page 21: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/21.jpg)
Waktu paruh untuk orde II
• Laju,r = 1/[A]t – 1/[Ao]= k.t
• Waktu paruh : t=t1/2 dan [At]= ½[Ao], maka akan menghasilkan persamaan :
• t1/2 = 1/k.[Ao]• Ket :Waktu paruh bergantung pada konsentrasi awal, makin
besar konsentrasi awal, makin sedikit waktu yang diperlukan agar konsentrasinya turun menjadi separuh nilai awalnya. Jika pengurang konsentrasi A, waktu paruh makin panjang.
![Page 22: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/22.jpg)
Waktu paruh untuk reaksi orde nol
• [A]t – [A]o = -k.t• waktu paruh, t=t1/2, dan [At] =1/2[Ao], maka, • t1/2= [Ao]/2k
![Page 23: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/23.jpg)
Pengaruh temperatur terhadap laju reaksi
• Temperatur mempengaruhi laju reaksi karena pengaruhnya pada tetapan laju reaksi (k). Hubungan antara temperatur dan tetapan laju reaksi dipelajari oleh Arrhenius (1889), Swedia dikenal dengan persamaan Arrhenius :
• k = A. e –Ea/R.T • Dimana : k= tetapan laju reaksi, Ea= energi
pengaktivan, A= tetapan Arrhenius, T= temperatur (K), R= tetapan gas ideal
![Page 24: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/24.jpg)
• Energi aktivasi adalah energi minimum agar molekul- molekul dapat bereaksi. Semakin tinggi temperatur, nilai eksponen negatif makin kecil , sehingga nilai k makin besar, yang berarti laju semakin cepat (T ↑, k↑, r↑)
![Page 25: Bab 7_Kinetika Reaksi](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022042603/55cf94ae550346f57ba3b2bb/html5/thumbnails/25.jpg)
Soal
1.Reaksi komposisi : 2HI (g) + I2 (g) memiliki laju 9,51 x 10-9 L/mol. s pada temperatur 500K dan 1,10 x 10-5 L/mol.s pada temperatur 600K.
• Hitunglah energi pengaktivan reaksi tersebut!.2.Bila suatu reaksi berorde satu mempunyai energi
aktivasi (Ea) sebesar104.600 joule/mol dan untuk K= A. e –Ea/R.T , dimana nilai A adalah
5 x 10-13 detik -1 pada temperatur berapakah reaksi memiliki waktu paruh satu menit?