43
KINETIKA KIMIA STUDI/ KAJIAN TENTANG LAJU REAKSI Konsep laju reaksi Pengukuran laju reaksi Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Penentuan Hk . Laju reaksi Mekanisme reaksi

Ungkapan Laju reaksi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

PPT MK Kimia Dasar tentang Ungkapan Laju reaksi

Citation preview

Page 1: Ungkapan Laju reaksi

KINETIKA KIMIA

STUDI/ KAJIAN TENTANG LAJU REAKSI

Konsep laju reaksi

Pengukuran laju reaksi

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Penentuan Hk. Laju reaksi

Mekanisme reaksi

Page 2: Ungkapan Laju reaksi

Laju konsumsi reaktan -d[R]/dt

Laju Pembentukan produk: d[P]/dt

Page 3: Ungkapan Laju reaksi

Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan waktu:

t

MV

][

laju pengurangan konsentrasi pereaksi persatuan waktu

laju penambahan konsentrasi hasil reaksi persatuan waktu

perbandingan laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefesian

Page 4: Ungkapan Laju reaksi

Konsep Laju Reaksi

Pada reaksi : N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g),

Laju reaksi : laju penambahan konsentrasi NH3 laju pengurangan konsentrasi N2 dan H2.

Page 5: Ungkapan Laju reaksi

Pengukuran Laju Reaksi

Laju suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara mengikuti perubahan sifat selama terjadi reaksi. Ada beberapa cara menentukan laju reaksi.

Analisis volume dan gravimetri untuk reaksi hidrolisis ester:

CH3COOH2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH

Pada reaksi ini, asam yang terbentuk dapat dititrasi dengan larutan standar

Page 6: Ungkapan Laju reaksi

Pengukuran Laju Reaksi

Mengukur perubahan tekanan cara ini, termasuk reaksi yang menyangkut gas,

perubahan tekanan dari sistem dapat diukur.

Pada reaksi:

C6H5N2Cl + H2O C6H5OH + HCl + N2

Bertambahnya tekanan karena terbentuknya gas nitrogen dapat diukur dengan manometer.

Page 7: Ungkapan Laju reaksi

Pengukuran Laju Reaksi

Mengukur perubahan beberapa sifat fisika. mengukur indeks biask aktifb. mengukur intensitas warnac. mengukur sifat optikd. mengukur daya hantare. mengukur viskositas

Mengukur kalor yang dilepaskan pada reaksi eksoterm

Page 8: Ungkapan Laju reaksi

Contoh skema alat pengukuran

Contoh reaksi yang dapat dipelajari:C + O2 CO/CO2CO + ½ O2 CO2NO + ½ O2 NO2

Page 9: Ungkapan Laju reaksi

Contoh:kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas

Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi

dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang per detik. Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm-3 S-1.

A + B → Produks

Ada beberapa cara untuk mengukur laju reaksi

Page 10: Ungkapan Laju reaksi

Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Laju reaksi dipengaruhi oleh: Teoti tumbukan luas permukaan konsentrasi suhu katalis cahaya

Page 11: Ungkapan Laju reaksi

TEORI TUMBUKAN

Suatu zat dapat bereaksi dengan zat lai apabila partikel-partikel yang saling bertumbukan. Tumbukan yang terjadi akan menghasilkan energi untuk memulai reaksi.

Terjadinya tumbukan antar partikel disebabkan oleh karena partikel-partikel zat selalu bergerak dengan arah yang tida teratur.

Model tumbukan antar partikel dapat digambarkakn sebagai bola yang akan mengelindingi dari lekukan suatu bukit .

Contoh:

Page 12: Ungkapan Laju reaksi

TEORI TUMBUKAN

Oksigen

etuna

tumbukan

Karbon dioxida

tumbukan

Page 13: Ungkapan Laju reaksi

LUAS PERMUKAAN

Mana yang lebih luas permukaannya?Sepotong tahu utuh atau sepotong tahu dipotong 4?

Page 14: Ungkapan Laju reaksi

Luas permukaan

pisahkan

Page 15: Ungkapan Laju reaksi

Luas permukaan

Page 16: Ungkapan Laju reaksi

Luas permukaan

Perhatikan bahwa luas permukaan tahu utuh lebih kecil dari tahu yang dipotong 4

Sekarang! Mana yang lebih luas permukaannya, gula berukuran butir kasar

atau gula berukuran butiran halus? Mana yang lebih mudah larut, gula yang berukuran butir kasar

atau yang berukuran butiran halus ?

Page 17: Ungkapan Laju reaksi

Luas permukaan

Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan

Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat.

Page 18: Ungkapan Laju reaksi

KONSENTRASI makin besar konsentrasi makin cepat laju meskipun tidak selalu

demikian. Pereaksi yang berbeda, konsentrasinya dapat mempengaruhi laju reaksi tertentu dengan cara yang berbeda.

contoh

Untuk reaksi

2HCl(aq) + Mg(s) MgCl2(aq) + H2(g)

Meningkatan konsentrasi HCl meningkatkan laju reaksi yang dapat diamati dengan pelepasan gas hidrogen

Page 19: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi

Hubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan.

Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.

Ada reaktan yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju reaksi:

Page 20: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi

Orde reaksi

Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi

Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi.

Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali.

Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst.

Page 21: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi

Perc [NO] M [Cl2] M V M/s

1

2

3

4

0,1

0,1

0,2

0,3

0,1

0,2

0,1

0,3

4

16

8

?

Rumusan laju reaksi tersebut diperoleh dari percobaan.

Misalkan diperoleh data percobaan untuk reaksi :NO(g) + Cl2(g) NOCl2(g) Diperoleh data sebagai berikut :

Page 22: Ungkapan Laju reaksi

Konsentarsi Rumusan laju reaksi untuk reaksi tersebut adalah :

V = k.[NO]m.[Cl2]n

m = orde NO

n = Orde Cl2

` Percobaan 1 dan 3

Percobaan 1 dan 2

1

22

4

8

1,0

2,0

][

][

][

1

3

1

3

m

V

V

NO

NO

VNO

m

m

m

m

2

42

4

16

1,0

2,0

][

][

][

1

2

12

22

2

n

V

V

Cl

Cl

VCl

n

n

n

n

Page 23: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi Maka rumusan laju reaksinya adalah :

V=k.[NO]1.[Cl2]2

Harga k diperoleh dengan memasukan salah satu data percobaan

123

2

22

10.4

1,0.1,0

4

]].[[

sMk

k

ClNO

Vk

Maka laju reaksi pada percobaan 4 adalah

V= k.[NO].[Cl2]2

V= 4.103.0,3. 0,32

V= 108 Ms-1

Page 24: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap

laju reaksi

Reaksi orde 0

Laju

rea

ksi

konsentrasi

Page 25: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi

Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap laju reaksi

Reaksi orde 1

Laju

rea

ksi

konsentrasi

Page 26: Ungkapan Laju reaksi

Konsentrasi Grafik hubungan perubahan konsentrasi terhadap

laju reaksi

Reaksi 2

Laju

rea

ksi

Konsentrasi

Page 27: Ungkapan Laju reaksi

SUHU

Suhu (oC) Laju reaksi (M/detik)

20

40

60

80

T

0,3

0,9

1,8

2,7

Vt

Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi: Dari data diperoleh hubungan: Setiap kenaikan suhu 20 oC, maka laju mengalami kenaikan 2 kali semula,

Page 28: Ungkapan Laju reaksi

Suhu Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan

naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan

100

0

2.tt

t VV

maka secara matematis dapat dirumuskan

Dimana :Vt = laju reaksi pada suhu tVo = laju reaksi pada suhu awal (to)

Page 29: Ungkapan Laju reaksi

KATALIS

Katalis merupakan reaksi yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan memberi zat lain tanpa menambah konsentrasi atau suhu.Berdasarkan fasenya, katalis ada dua yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.

1. Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase sama dengan pereaksi, baik gas cair maupun gas padat.

2. Katalis heterogen yaitu katalis yang mempunyai fase berbeda dengan pereaksi. Umumnya katalis ini berupa zat padat dan pereaksinya cair atau gas

Page 30: Ungkapan Laju reaksi

Katalis

Contoh : pada produksi amonia

N2 + 3H2 2NH3 (katalis Pt)

Tahapan penentu laju adalah pemutusan ikatan H-H

Page 31: Ungkapan Laju reaksi

Katalis

Aksi Katalis

Page 32: Ungkapan Laju reaksi

CAHAYA

Fotosentesis dan fotografi sangat berkaitan dengan reaksi yang peka terhadap cahaya. Tanpa sinar matahari reaksi fotosentesis tidak dapat berlangsung.

Pengaruh sinar matahari dapat menyebabkan molekul klor terurai menjadi atom yang sangat reaktif yang disebut radikal, radikal ini mengandung elektron tak berpasangan.

Page 33: Ungkapan Laju reaksi

Cahaya

Cahaya matahari

radikal

+ HCl +

+

HCl +

Page 34: Ungkapan Laju reaksi

Hukum Laju

Hukum laju adalah persamaan matermatis yang menggambarkan laju reaksi sebagai fungsi dari konsentrasi dari spesi yang terlibat dalam reaksi

r = k[A]m[B]n

Laju reaksi seringkali diperoleh berbanding lansung dengan konsentrasi reaktant dengan bilangan pangkat yang sederhana

Bilangan pangkat ini disebut orde reaksi. Jika bilangan pangkat dinyatakan sebagai laju = k[A]m[B]n, maka

reaksi ini berorde m terhadap A dan dan berorde n terhadap B. Orde keseluruhannya adalah m+n

Page 35: Ungkapan Laju reaksi

Hukum Laju Reaksi

Untuk reaksi umumaA + bB + ….. eE + fF + gG…….

Hukum laju reaksinya : v = k [A]x[B]y

Dimana v = laju reaksi k = konstanta laju reaksi x, y = orde reaksi terhadap A dan B x+y = total orde reaksi Orde reaksi tidak selalu sama dengan koefisien reaksi

Page 36: Ungkapan Laju reaksi

Mencari Hukum Laju Reaksi

Page 37: Ungkapan Laju reaksi
Page 38: Ungkapan Laju reaksi
Page 39: Ungkapan Laju reaksi
Page 40: Ungkapan Laju reaksi
Page 41: Ungkapan Laju reaksi

MEKANISME REAKSIMekanisme reaksi merupakan urutan reaksi yang dilalui leh pereaksi sampai hasil reaksi. misalkan:

AB + CD AC + BD

AB dan CD adalah keadaan awal, sedangkan AC dan BD adalah keadaan akhir. Dalam reaksi ini terjadi pemutusan ikatan A-B dan C-D, dan kemudian terbentuk ikatan A-C dan B-D. proses ini tidak serentak , dapat melalui beberapa tahap misalnya;

Tahap 1 : AB A+B (cepat)Tahap 2: A+CD ACD (lambat)Tahap 3: ACD AC+D (cepat)Tahap 4: B+D BD (cepat)

Keempat tahap tersebut disebut mekanisme reaksi.

Page 42: Ungkapan Laju reaksi

Mekanisme reaksi

Contoh:

Tentukan persamaan laju reaksi

2H2(g) + SO2(g) 2H2O(g) + S(S)

yang mempunyai tahap:

1. H2(g) + SO2(g) 2H2O(g) (lambat)2. SO2H2 → H2O + SO (cepat)3. SO + H2 SOH2 (cepat)4. SOH2 H2O + S (cepat)

Page 43: Ungkapan Laju reaksi

Mekanisme reaksi

Jawab:

Tahap penentu laju reaksi adalah tahap 1, yang bergantung pada konsentrasi H2 dan SO2:

V = k [SO2] [H2]