tugas kf 2 bab 6

21
TUGAS KIMIA FISIKA II KINETIKA REAKSI KOMPLEKS OLEH : 1. MUHAMAD IQBAL (F1C113043) 2. JENUS SARA’ BAHARI (F1C113017) 3. TASRI (F1C113053) 4. DOMA SATMAN (F1C113045) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Upload: muhammad-iqbal

Post on 17-Dec-2015

257 views

Category:

Documents


22 download

DESCRIPTION

1

TRANSCRIPT

TUGAS KIMIA FISIKA II

TUGAS KIMIA FISIKA II

KINETIKA REAKSI KOMPLEKS

OLEH :

1. MUHAMAD IQBAL (F1C113043)

2. JENUS SARA BAHARI (F1C113017)

3. TASRI (F1C113053)

4. DOMA SATMAN (F1C113045)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

20151. Data dibawah ini untuk absorbsi Co pada arang, buat 273 K. buktikanlah bahwa data dibawah itu cocok dengan isotherm languir, dan carilah konstanta k dan volume yang sesuai dengan penutupan sempurna. Dalam semua itu, V sudut dikoreksi terhadap 1 atm.p/Torr100200300400500600700

v/Cm310,319,327,334,140,045,548,0

Jawab: k = -0,41 Torr-1

Dari persamaan

KPA + = KPA

KPA + = KPA

Jadi, grafik antara p/v terhadap p akan menghasilkan garis lurus dengan kemiringan 1/v dan perpotongan 1/Kv. Data untuk grafik itu adalah sebagai berikut:p/Torr100200300400500600700

p/v(torr/cm3)9,7010,411,011,712,513,245,6

Dari grafik diatas di peroleh persamaan y = 0,041x 0,1

1. pada data dibawah ini menunjukkan tekanan Co yang diperlukan agar volume adsorbsi (yang diadsorbsi terhadap 1 atm dan 273 K) menjadi 10,0 cm3+ dengan menggunakan sampel Co pada arang. Hitunglah entalpi adsorbsi pada penutupan permukaan ini :T/K200210220230240250

p/torr32,441,953,066,080,096,0

Jawab: Ho = 929,236 Kj/mol

Isotherm Langmuir :

Oleh karena itu, grafik P terhadap 1/T merupakan garis lurus dengan kemiringan H0/R dengan data sebagai berikut :

1/T0,0050,004760,004550,004350,004170,004

In P3,53,74,04,24,44,6

Dari grafik yang telah dibuat maka diperoleh persamaan :

y = - 1117,7x + 9,0645

Dimana :

Ho = b x R

Ho = - 1117,7 Kx + 831,4 J/mol

= 929236,3252 J/mol

= 929,236 Kj/mol. 2. Hitunglah waktu yang diperlukan untuk menutup 10% permukaan bidang (100) dengan atom Nitrogen pada 298 K, jika tekanannya adalah 2,0 torr dan peluang melekatnya 0,55. anggaplah susbtrat itu mempunyai sel satuan bcc dan konstanta kisi 316 pm.

Jawab: t = 120 s

Dik : Jarak antara tempat kisi pada bidang (100) adalah 316 pm menghasilkan (316 pm)2 permukaan. Jadi jumlah atom dalam 1 m2 adalah (1 m2/316 pm)2 = 1,00 x 1019, sehingga rapatan permukaan itu adalah 1,00x 1019 cm-2. Dari persamaan 1, zw = 7,7 x 1011 cm-2s-1. Jadi, waktu yang diperlukan untuk 10% penutupan, dengan catatan bahwa setiap molekul N2 menempati dua tempat permukaan :

= 120 s

3. Entalpi absorbsi Co pada suhu permukaan adalah -120Kjmol-1. Apakah absorbsi ini fisiorpsi atau kimisorpsi, jelaskan!

Jawab:

Absorpsi ini termasuk kimisorpsi, karena kimiabsorpsi bersifat eksoterm, dimana prosesnya berlangsung spontan yang memerlukan G negative, oleh karena itu agar G = H - TS negative, maka H harus negative.

4. Absorbsi suatu gas dinyatakan oleh isotherm Langmuir, dengan K = 0,85 KPa-1 pada suhu 25oC. Hitunglah tekanan dengan penutupan permukaan terfraksi adalah (a) 0,15 dan (b) 0,95. Jawab : a. pA = 207,6 pA b. pA = 22.352 pA

(D)Diketahui :

K = 0,85 Kpa-1

T = 25oC + 273 K = 298 K

Ditanyakan : a. p = ..? jika = 0,15

b. p = ...? jika = 0,95

Penyelesaian :

EMBED Equation.3 a. Untuk = 0,15

+ KpA = KpA

0,15 + 0,85 KpA-1 x 0,15x pA = 0,85 KpA-1 x pA

0,15 + 0,1275 KpA-1 pA = 0,85 KpA-1 x pA

0,15 = (0,85 KpA-1 0,1275 KpA-1) pA0,15 = 0,7225 Kpa-1x pA

pA = 0,2076 Kpa

pA = 207,6 pAb. Untuk = 0,95

+ KpA = KpA

0,95 + 0,85 KpA-1 x 0,15x pA = 0,85 KpA-1 x pA

0,95 + 0,8075 KpA-1 pA = 0,85 KpA-1 x pA

0,95 = (0,85 KpA-1 0,8075 KpA-1) pA0,95 = 0,0425 Kpa-1x pA

pA = 22,352 Kpa

pA = 22.352 pA

5. Tunjukkan bahwa bila A dan B yang digambarkan sebagai bola dengan jari-jari yang sama dan dapat bereaksi bila keduanya besentuhan, maka tetapan laju orde dua diberikan oleh :

R dinyatakan dalam JK-1 mol-1. Untuk mendapatkan hasil yang ini, koefisien difusi diungkapkan dalam jari-jari partikel bola dengan menggunakan persamaan;

Untuk air pada 25oC, ( = 8,95 x 10-4 Kg m-1 detik-1. Hitung k pada 25oC.

Jawab: 7,4 x 109 L mol-1 detik-1.

(D)

Solusi :

Dari persamaan ;

yang telah disubtitusi maka diperoleh persamaan:

Untuk air pada suhu 250C maka =

6. Berapa waktu relaksasi untuk larutan asam asetat 0,1 mol L-1 pada suhu 250C ?

Jawab : 8,5 n-detik

(D)Solusi :

7. Mutarotasi dari glukosa berorde satu terhadap konsentrasi glukosa dan dikatalisa oleh asam (A) dan basa (B). Tetapan laju orde satu dapat dinyatakan oleh persamaan yang sejenis dengan persamaan reaksi bersamaan :

ko adalah tetapan laju orde satu tanpa adanya asam dan basa kecuali air. Data berikut ini didapatkan pada suhu 18oC dalam media yang mengandung natrium asetat 0,02 mol L-1 dan asam asetat dengan berbagai konsentrasi

(CH3CO2H)mol L-10,0200,1050,199

k/10-4 min-11,361,401,46

Jawab : a. ko = 1,35 x 10-4 min-1 b. kA= 5,5 x 10-5 L mol-1 min-1

(D)Solusi :Dari data diatas dapat dibuat sebuah grafik :

Intersep = ko = 1,35 x 10-4 min-1

9. Kinetika reaksi fumarase

Fumarat + H2O = L-malat

Dipelajari pada 250C dengan menggunakan buffer yang kekuatan ionnya 0,01 pada pH 7. Laju rekasi diperloleh dari spektrometer ultraviolet dengan mengukur konsentrasi fumarat. Laju reaksi ke kanan berikut ini diperoleh dengan menggunakan konsentrasi furmarase sebesar 5x10-10 mol L-1

(F)/10-6 mol L-1 M/10-7 mol L-1 s-1

2

2,2

40

5,9

Laju reaksi ke kiri dibawah ini juga diperoleh dengan konsentrasi fumarase sebesar 5x10-10 mol L-1.

(M)/10-6 mol L-1 M/10-7 mol L-1 s-1

5

1,3

100

3,6

(a). Hitung tetapan Michaelis dan bilangan pembalikan untuk kedua substrat. Dimana dalam prakteknya harus digunakan jumlah konsentrasi yang jauh lebih banyak.

(b). Hitung keempat tetapan laju dari mekanisme

k1 k2

E + F

X E + M

k-1 k-2

E menggambarkan tempat katalitik.

(c). Hitung Keq untuk reaksi katalisa ini. Konsentrasi H2O tidak dimasukkan dalam ungkapan tetapan kesetimbangan karena konsentrasinya tidak berubah dalam larutan air yang encer.

Jawab : a. Vf = 6,5x10-7 mol L-1 s-1,Kf = 3,9x10-6 mol L-1,

VM = 4,0x10-7 mol L-1 s-1, KM = 1,03x10-5 mol L-1,

k2 = 3,3x102 s-1,

k-1 = 2,0x102 s-1,

b. k1 = 1,4x108 L mol-1 s-1,k-2 = 5,1x107 L mol-1 s-1,

c. 4,5.Solusi :

10. Kecepatan awal maksimum untuk suatu reaksi enzim ditentukan pada sederetan nilai pHpH6,06,57,07,58,08,59,0

V11307412914710853

Langkah: Buat grafik V terhadap pH konsentrasi ion hydrogen pada titik tengah dari sisi asam dinyatakan sebagai (H+)a sedangkan konsentrasi ion hydrogen pada titik tengah dari sisi basa dinyatakan sebagai (H+)b. Selanjutnya

Jawab : 234; 441x10-8; 3,67x10-9 mol L-1Solusi :

Membuat grafik V terhadap pH konsentrasi ion hydrogen pada titik tengah dari sisi asam dinyatakan sebagai (H+)a sedangkan konsentrasi ion hydrogen pada titik tengah dari sisi basa dinyatakan sebagai (H+)b.

(H+)a = 10-7,03= 9,3x10-8

(H+)b = 10-8,76= 1,74x10-9

Keterangan :

D = Farrington Daniels.

Soal Tambahan!1. Laju pembentukan NO(g) pada reaksi 2NOBr(g) ( 2NO(g) + Br2(g) adalah sebesar 1,6 x 10-4 M/s. berapa laju konsumsi NOBr?Jawab : 2. Karena menghasilkan produk gas non polusi, hidrogen digunakan sebagai bahan bakar roket dan sumber energi masa depan:

2H2(g) + O2(g) ( 2H2O(g)a. Tuliskan laju reaksi ini dalam bentuk perubahan [H2], [O2] dan [H2O] terhadap waktub. Saat O2 turun pada 0,23 mol/L.s berapa kenaikan terbentuknya H2O?Jawab :

3. Seorang perempuan dengan berat 60 kg mengkonsumsi sekitar 6000 kJ energi dari makanan. Dan asumsikan bahwa seluruh makanannya adalah glukosa dan reaksi keseluruhannya adalah sebagai berikut :

C6H12O6 + 6O2 ( 6CO2 + 6H2OHR = -2816 kJa. Tentukan laju metabolik perempuan tersebut dalam mol oksigen per m3 tubuh per detik! (densitas = 1000 kg/m3)

EMBED Unknown

Untuk setiap mol glukosa yang dikonsumsi, digunakan 6 mol O2

dan melepas 2816 kJ energi.

4. Reaksikatalisis d engan k atalis pad at m enghasilkan g as hasil s esuai

denganpersamaan :

AB

Dari percobaanlaboratorium didapatkandata-data sbb :

Tentukan persamaan kecepatan r eaksi yang sesuai dan hitung

harga-harga k onstantenya.

Pada keadaan awal tidak ada gas B

A dan B teradsorpsi p ada p ermukaan katalis

Penyelesaian :

MekanismeR eaksi :

A + s As

As Bs

Bs B + s

I. Langkah yang menentukan : Adsorpsi`A

II. Langkah yang menentukan : Reaksi Permukaan

III. Langkah yang menentukan : Desorpsi B

_1493578825.unknown

_1493579238.unknown

_1493579534.unknown

_1493793740.unknown

_1493794664.unknown

_1493796461.unknown

_1493579766.unknown

_1493579337.unknown

_1493579464.unknown

_1493579283.unknown

_1493579074.unknown

_1493579128.unknown

_1493578990.unknown

_1493525667.unknown

_1493578310.unknown

_1493578823.unknown

_1493565877.unknown

_1493524856.unknown

_1493525038.unknown

_1212564296.unknown

_1493524569.unknown

_1212571612.unknown

_1211312407.unknown

_1212564265.unknown