iqmal - kinetika - 05 - penentuan laju reaksi secara eksperimen

3
9/25/2012 1 KINETIKA KIMIA Pengukuran Fisik Untuk Analisis Kinetika LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia - FMIPA Universitas Gadjah Mada (UGM) Drs. Iqmal Tahir, M.Si. Laboratorium Kimia Fisika,, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 55281 Tel : 087 838 565 047; Fax : 0274-565188 Email : [email protected] atau [email protected] Website : http://iqmal.staff.ugm.ac.id http://iqmaltahir.wordpress.com LAJU REAKSI Laju reaksi dapat ditentukan dengan pengamatan perubahan konsentrasi spesies-spesiesnya baik dari sisi kuantitas reaktan atau produknya sebagai fungsi dari waktu. Δ = = Δ akhir awal akhir awal konsentrasi konsentrasi [...] laju waktu waktu t LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia – FMIPA, UGM Kinetika reaksi dapat dipelajari dengan : - Pengukuran kimia Æ konsentrasi kimia spesies reaktan/produk - Pengukuran sifat fisik Æ ada hubungan dengan konsentrasi Pengukuran Kimia Dengan pengukuran kimia secara berturutan, konsentrasi spesies salah satu reaktan/produk reaksi dapat diketahui secara langsung. Pada T konstan Selang interval tertentu -Preparasi terkendali untuk menghentikan atau memperlambat reaksi -Pendinginan sampel -Pengenceran campuran -Penambahan bahan analisis -Penghilangan katalis LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia – FMIPA, UGM Wadah reaksi tertentu Analisis kimia secara cepat untuk komposisi kimia Pengukuran Sifat Fisik - Penentuan konsentrasi ternyata dapat dilakukan dengan pengukuran sifat fisik tertentu dari sistem dengan hasil cukup akurat dan lebih sederhana. - Pengukuran sifat fisik sistem reaksi dilakukan sebagai fungsi waktu memungkinkan reaksi tetap berlangsung di dalam sistem. - Terdapat hubungan yang linear antara sifat fisik terukur dengan konsentrasi : Pada reaksi fasa gas : P bh tk tk LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia – FMIPA, UGM Perubahan : tekanan gas, tekanan uap Pada reaksi fasa larutan: Perubahan volume : dilatometri, viskositas Perubahan sifat optik : rotasi sinar terpolarisasi (polarografi), indeks bias (refraktometer) Perubahan sifat listrik : konduktansi, Kromatografi dan spektrometri : absorbansi (colourimetri, fluorimetri), spektrometri massa, NMR dan Electron Spin Resonance (ESR), FTIR dan gas partisi Chromatographi (G.C). optial rotation Hardware "Instrumentation" reaction rates vs. time Software "Brainmentation" Experimental Techniques Data to Conclusions absorption/emission dielectric constant refractive index dilatometric (Vol.) pressure jump temperature jump electric field conductivity concentrations vs. time initial rates vs. time "lives" vs. time guess type of order computer fits flooding/isolation catalysts mechanisms LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia – FMIPA, UGM Hubungan sifat fisik dan konsentrasi Variabel reaksi, x, merupakan fungsi linear dari konsentrasi. Pada reaksi : A + B + D Æ Z Maka : Jika A adalah reaktan pembatas, maka : S hi B v B B = 0 Z v D v B v A v Z D B A = LABORATORIUM KIMIA FISIKA Jurusan Kimia – FMIPA, UGM Sehingga C A = a + v A x C D = d + v D x C B = b + v B x C Z = v Z x - a, b, d adalah konsentrasi awal -diasumsikan tidak ada produk sebelumnya. Jika A telah habis bereaksi maka reaksi dianggap selesai, maka: A A v a C + = = 0 A v a x = (1)

Upload: nia-lisna

Post on 05-Dec-2015

255 views

Category:

Documents


16 download

DESCRIPTION

KIMIA

TRANSCRIPT

Page 1: Iqmal - Kinetika - 05 - Penentuan Laju Reaksi Secara Eksperimen

9/25/2012

1

KINETIKA KIMIAPengukuran Fisik Untuk Analisis Kinetika

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia - FMIPAUniversitas Gadjah Mada (UGM)

Drs. Iqmal Tahir, M.Si.

Laboratorium Kimia Fisika,, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 55281

Tel : 087 838 565 047; Fax : 0274-565188 Email :

[email protected] atau [email protected]

Website :http://iqmal.staff.ugm.ac.id

http://iqmaltahir.wordpress.com

LAJU REAKSI

Laju reaksi dapat ditentukan dengan pengamatan perubahan konsentrasi j p g p g pspesies-spesiesnya baik dari sisi kuantitas reaktan atau produknya sebagai fungsi dari waktu.

− Δ= =

− Δakhir awal

akhir awal

konsentrasi konsentrasi [...]lajuwaktu waktu t

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Kinetika reaksi dapat dipelajari dengan :- Pengukuran kimia konsentrasi kimia spesies reaktan/produk- Pengukuran sifat fisik ada hubungan dengan konsentrasi

Pengukuran KimiaDengan pengukuran kimia secaraberturutan, konsentrasi spesies salah satureaktan/produk reaksi dapat diketahuisecara langsung.

Pada T konstan

Selang interval tertentu

-Preparasi terkendali untukmenghentikan ataumemperlambat reaksi-Pendinginan sampel-Pengenceran campuran-Penambahan bahananalisis-Penghilangan katalis

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Wadah reaksi

tertentu

Analisis kimiasecara cepat untukkomposisi kimia

Pengukuran Sifat Fisik- Penentuan konsentrasi ternyata dapat dilakukan dengan pengukuran

sifat fisik tertentu dari sistem dengan hasil cukup akurat dan lebih sederhana.

- Pengukuran sifat fisik sistem reaksi dilakukan sebagai fungsi waktu memungkinkan reaksi tetap berlangsung di dalam sistem.

- Terdapat hubungan yang linear antara sifat fisik terukur dengan konsentrasi :Pada reaksi fasa gas :

P b h t k t k

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Perubahan : tekanan gas, tekanan uapPada reaksi fasa larutan:

Perubahan volume : dilatometri, viskositasPerubahan sifat optik : rotasi sinar terpolarisasi (polarografi), indeks

bias (refraktometer)Perubahan sifat listrik : konduktansi, Kromatografi dan spektrometri : absorbansi (colourimetri,

fluorimetri), spektrometri massa, NMR dan Electron Spin Resonance (ESR), FTIR dan gas partisi Chromatographi (G.C).

optial rotation

Hardware"Instrumentation"

reaction rates vs. time

Software"Brainmentation"

Experimental TechniquesData to Conclusions

absorption/emissiondielectric constantrefractive indexdilatometric (Vol.)pressure jumptemperature jumpelectric fieldconductivity

concentrations vs. timeinitial rates vs. time"lives" vs. timeguess type of ordercomputer fitsflooding/isolationcatalystsmechanisms

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Hubungan sifat fisik dan konsentrasiVariabel reaksi, x, merupakan fungsi linear dari konsentrasi.Pada reaksi : A + B + D ZMaka :

Jika A adalah reaktan pembatas, maka :

S hi

BvB

B∑=0

ZvDvBvAv ZDBA =−−−

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

SehinggaCA = a + vA x CD = d + vD xCB = b + vB x CZ = vZ x

- a, b, d adalah konsentrasi awal-diasumsikan tidak ada produk sebelumnya. Jika A telah habis bereaksi maka reaksi dianggap selesai, maka:

AA vaC +== 0Avax −

=

(1)

Page 2: Iqmal - Kinetika - 05 - Penentuan Laju Reaksi Secara Eksperimen

9/25/2012

2

Hubungan sifat fisik dan konsentrasiJika λ adalah harga sifat kimia pada setiap saat t maka

λM adalah sifat fisik konstribusi dari medium. λA, λB, λC, dan λZ adalah sifat fisik reaktan A, B, C dan produk D.

Sifat fisik ini menunjukkan hubungan dengan konsentrasi sebagai :

ZDMCBAM λλλλλλλ +++++=

AAA Ck=λ (3)

(2)

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

kA = konstanta proporsional

Dari (1), (2) dan (3) :

AAA C (3)

( ) ( ) ( ) xvkxvdkxvbkxvak ZZDDBBAAM +++++++= λλ(4)

Hubungan sifat fisik dan konsentrasi

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Hubungan sifat fisik dan konsentrasi

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Contoh penentuan kinetika reaksi fas gas

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Contoh penentuan kinetika reaksi fas gas

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Penentuan kinetika reaksi fas larutan - Konduktometri

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Page 3: Iqmal - Kinetika - 05 - Penentuan Laju Reaksi Secara Eksperimen

9/25/2012

3

Penentuan kinetika reaksi fas larutan - Konduktometri

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Penentuan kinetika reaksi fas larutan - Polarimeter

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM

Penentuan kinetika reaksi fas larutan - Polarimeter

LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM