Download - Katalis
Kelompok 6
Nama Kelompok :Nazhifa Turrahmi Ilda
Yogi AsmametAde Gusman Efendi
Bagus Setiadi
KATALIS
Katalis
• adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu
tertentu tanpa mengalami perubahan oleh reaksi itu
sendiri.Pernyataan bahwa katalis tidak ikut bereaksi sebenarnya
kurang tepat karena pada kenyataannya katalis ikut serta dalam
proses reaksi tetapi tidak mempengaruhi hasil akhirnya. Jadi,
penting untuk diingat bahwa katalis berperan meningkatkan laju
reaksi tetapi pada akhir reaksi katalis tetap seperti keadaan
awalnya. Karena itulah katalis seakan-akan tidak ikut bereaksi.
(1) Katalis berperan mempercepat reaksi (meningkatkan kecepatan/laju reaksi)
(2) Katalis tidak muncul di dalam persamaan stoikiometri reaksi, karena katalis bukanlah reaktan dan juga bukan
produk. Hal berlaku secara umum, kecuali pada kasus reaksi autokatalitik. Katalis muncul di dalam mekanisme reaksi, serta muncul (secara langsung
maupun tidak langsung) dalam persamaan kecepatan reaksi.
(3) Kuantitas atau banyaknya katalis tidak mengalami perubahan selama reaksi berlangsung. Kendatipun
demikian, seiring dengan berlangsungnya proses, pada kenyataannya katalis dapat mengalami perubahan sifat-sifat kimia dan fisika secara irreversibel yang mengarah
kepada terjadinya deaktivasi.
SIFAT KATALIS
(4) Komposisi kimiawi suatu katalis tidak berubah pada akhir reaksi.
(5) Katalis dibutuhkan oleh suatu reaksi dalam kuantitas yang sangat sedikit.
Contoh: 1 gram katalis logam Pt dibutuhkan untuk reaksi penguraian 108 liter H2O2.
(6) Jika lebih dari 1 (satu) reaksi berlangsung secara simultan pada saat yang bersamaan, maka pada umumnya katalis mempengaruhi
arah atau selektivitas atau spesifisitas reaksi. Artinya, katalis bersifat unik (spesifik);
katalis tertentu hanya mempercepat jenis reaksi tertentu.
(7) Katalis tidak mengubah atau menggeser kesetimbangan reaksi, termasuk semua sifat
termodinamikanya, seperti kecenderungan keberlangsungan reaksi (berdasarkan perubahan energi bebas Gibbs reaksi, ΔG), besarnya panas reaksi (ΔH), harga tetapan kesetimbangan reaksi
(K), dan konversi maksimum reaksi (Xe) yang dapat dicapai pada kondisi tertentu.
Dengan atau tanpa katalis, sifat-sifat termodinamika reaksi tidak mengalami
perubahan.
Katalis hanya berpengaruh terhadap sifat kinetika reaksi.
(8) Katalis tidak memulai berlangsungnya suatu reaksi, tetapi
mempengaruhi kecepatanreaksinya. Katalis hanya mempromosikan
reaksi-reaksi yang perubahan energi bebas Gibbs
(ΔG)-nya berharga negatif. Dengan kata lain, katalis tidak mampu mempercepat
suatu reaksi,pada kondisi tertentu, yang secara
termodinamika tidak dapat berlangsung.(9) Katalis hanya mempercepat reaksi
untuk mencapai kesetimbangan
(10) Katalis mempunyai suhu operasi optimum(11) Keaktifan katalis dapat diperbesar oleh suatu zat yang
disebut pemercepat katalis (promotor). Contoh: Efisiensi katalis CuO-ZnO yang digunakan
untuk mengkatalisis reaksi shiftconversion (CO (g) + H2O (g) ↔ CO2 (g) + H2 (g)) pada
proses pembuatan pupukurea ditingkatkan melalui penambahan promotor Al2O3.
(12) Pada reaksi-reaksi tertentu, terdapat salah satu produk reaksi yang dapat berfungsi sebagai
katalis untuk reaksi yang bersangkutan. Zat atau produk reaksi ini disebut autokatalis,
sedangkan reaksinya biasa disebut reaksi autokatalitik.
Proses menaikkan laju reaksi dengan cara menambahkan katalis disebut proses katalisis. Berdasarkan fasenya, katalis dibedakan menjadi dua jenis yaitu
• Katalis Homogen Katalis homogen adalah katalis yang
satu fase dengan zat yang dikatalisis. Katalis homogen
sering disebut sebagai pembentuk senyawa antara.
Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau
lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia
yang bereaksi dan membentuk produk akhir, dalam
suatu proses yang memulihkan katalis itu sendiri.
• Reaksi berkatalis homogen, fase gasCO (g) + ½ O2 (g) → CO2 (g) katalis: NO (g)CH3CHO (g) → CH4 (g) + CO (g) katalis: uap I2
• Katalis Heterogen Katalis heterogen adalah katalis
yang tidak satu fase dengan zat-zat reaktan. Katalis
tersebut memiliki fase yang berbeda dengan zat
pereaksi dalam reaksi yang dikatalisis. Katalis heterogen
biasanya digunakan biasanya digunakan pada suhu dan
tekanan yang tinggi. Katalis ini umumnya berupa zat
padat yang terdiri dari logam dan oksida logam.
biokatalis (enzim)
• § Adalah katalis yang dapat mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup.
• § Mekanisme kerjanya dengan metode “ kunci dan gembok “ atau “ lock and key “ yang dipopulerkan oleh Emil Fischer.
• § Contohnya :• Enzim amilase = membantu menghidrolisis amilum
menjadi maltosa.• Enzim katalase = menguraikan H2O2 menjadi O2 dan
H2O• Enzim lipase = menguraikan lipid menjadi gliserol dan
asam lemak.
Mekanisme Katalis
• katalis mempercepat reaksi dengan cara menurunkan harga energi
aktivasinya .dengan cara membentuk senyawa antara atau
mengabsorpsi zat yang direaksikan. Dengan cara tersebut, katalis
dapat meningkatkan laju reaksi tanpa mengalami perubahan kimia
secara permanen. Untuk itu, katalis menempel pada bagian substrat
tertentu dan pada akhirnya dapat menurunkan energi pengaktifan
dari reaksi, sehingga reaksi berlangsung dengan cepat.
Berikut grafik perbandingan antara reaksi yang menggunakan katalis dengan reaksi yang tidak menggunakan katalis
• pengaruh katalis terhadap laju reaksi Pada gambar di atas jelas
terlihat bahwa proses reaksi pada reaksi yang menggunakan
katalis menjadi berbeda dengan reaksi yang tidak menggunakan
katalis. Energi aktivasi pada reaksi yang menggunakan enzim
juga lebih rendah. Dengan demikian dapat kita simpulkan satu
konsep penting yang dapat menerangkan pengaruh katalis
terhadap laju reaksi yaitu katalis menurunkan energi aktivasi
suatu reaksi dengan cara membentuk tahap-tahap reaksi yang
baru.
Inhibitor
Inhibitor adalah kebalikkan dari katalis yaitu suatu zat atau senyawa yang kerjanya memperlambat reaksi atau menghentikan reaksi.
adsorspsi
Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan partikel suatu
fluida (cairan maupun gas) oleh suatu padatan hingga
terbentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan
adsorben. Padatan yang dapat menyerap partikel fluida
disebut bahan pengadsorpsi atau adsorben. Sedangkan
zat yang terserap disebut adsorbat. adsorpsi juga terjadi
pada katalisis, dan biasanya terjadi pada katalis
heterogen
Deaktivasi Katalis proses, katalis dapat mengalami perubahan sifat kimia dan fisika secara reversibel maupun ireversibel yang mengarah kepada terjadinya penurunan (atau kehilangan) aktivitasnya.
1. Peracunan (Poisoning)2. Pengerakkan 3. Penggumpalan (sintering)
Peracunan (Poisoning)
• peracunan katalis merupakan deaktivasi katalis yang disebabkan oleh sejumlah kecil material tertentu dan berkaitan dengan adsorpsi racun pada situs aktif katalis sehingga akan menghalangi proses adsorpsi reaktan oleh katalis.
Pengerakkan
• Pengerakkan katalis disebabkan pembentukkan kokas dan pengendapan logam pada permukaan katalis yang terjadi pada situs katalis yang memiliki laju reaksi paling besar.
Penggumpalan (Sintering)
• Merupakan proses deaktivasi thermal yaitu proses fisik yang berkaitan dengan hilangnya penyebaran kristal logam pada katalis logam pengendap, penurunan komponen logam dalam katalis logam.