Reaksi Kompleks & Mekanisme Reaksi.pptx

Teacher Training and Educational Studies Sebelas Maret University

M. Masykuri_Physical Chemistry IVSep, 2010

10/19/2010 1

REAKSI KOMPLEKS DAN MEKANISME REAKSI

Dr. M. Masykuri, M.Si.Chemical Education Study ProgramTeacher Training and Educational Studies Sebelas Maret University (UNS)Website: http://masykuri.staf.fkip.uns.ac.id, email: [email protected]

Solo, Sep 2010

Kimia Fisika IV

Modul 2



DefinisiReaksi Sederhana: • Persamaan stokiometrinya menggambarkan apa yang

sebenarnya berlangsung• Berlangsung 1 tahap (reaksi elementer)• Misal:

H2 + Br = HBr + Hsatu molekul H2 bertumbukan dengan satu atom Br, dan terjadi pertukaran “partner” dengan pembentukan HBr dan H, maka reaksi tersebut adalah reaksi sederhana

• Persamaan lajunya diberikan oleh BrHkr 2



?

DefinisiReaksi Kompleks (Rumit): • Tersusun atas beberapa reaksi sederhana. • Pada umumnya persamaan laju reaksi rumit tidak

dapat diturunkan dari persamaan stoikiometrinya• Misal:

CO + Cl2 = COCl2

Bagaimana persamaan lajunya?Tahapan reaksi?



DefinisiReaksi Kompleks (Rumit): • Contoh Reaksi:

CO + Cl2 = COCl2

• Persamaan lajunya diberikan oleh COClkdt

COCldr 2

3

22

• Mekanisme yang melibatkan beberapa kesetimbangan seperti berikut : (i) Cl2 == 2Cl2

(ii) Cl + CO == COCl(iii) COCl + Cl2 COCl2 + Cl 3k



Komponen Reaksi Kompleks

Tiga macam komponen penyusun reaksi kompleks:

1. Reaksi Paralel

2. Reaksi Seri/Berurutan

3. Reaksi Berlawanan



Reaksi Paralel

• Suatu susunan reaksi disebut sebagai parallel bila satu pereaksi secara bersamaan dapat mengalami dua atau lebih reaksi yang berbeda, dengan produk yang berbeda pula.

Bagaimana penurunan persamaan lajunya?

A → B A → C

A → BC

Or:



Reaksi Paralel

• Persamaan lajunya diberikan oleh:

A + B P1 + …

A + C P2 + …

Contoh Reaksi Paralel:

1k

2k

CAkBAkdt

Adr 21

ACkBk 21



Reaksi Seri/Berurutan

• Suatu susunan reaksi disebut sebagai berurutan bila salah satu produk dari reaksi pertama mengalami reaksi lebih lanjut pada reaksi kedua.

• Sebagai contoh adalah dua reaksi pertama pada mekanisme dissosiasi etana, dengan kehadiran oksida nitrogen :

A → B → C

C2H6 + NO → C2H5 → H + C2H4 + HNO



Reaksi Seri/Berurutan

• C2H5 disebut zat antara, karena tidak terdapat dalam produk reaksi maupun dalam pereaksi.

• Laju pembentukan C2H5 diberikan oleh

C2H6 + NO C2H5 + HNO

C2H5 H + C2H4

Contoh Reaksi Seri

1k

2k

52262152 HCkNOHCk

dt

HCd



Reaksi Berlawanan

• Suatu susunan reaksi disebut berlawanan bila produk-produk reaksinya dapat bereaksi kembali menghasilkan reaksi awal.

• Sebagai contoh adalah satu bagian dari mekanisma pembentukan HBr dari hidrogen dan brom

A → B B → A

Br + H2 → HBr + H

H + HBr → H2 + Br k2

k1 Ini bukan suatu reaksi

kesetimbangan, karena lajunya tak harus sama pada kedua arah.

Penyusunan persamaan laju berdasar mekanisma



Pendekatan Steady state• Zat antara/Intermediet (disingkat ZANTARA):

Pada awal reaksi, konsentrasi zat antara nol yang kemudian bertambah; pada saat yang sama zat ini mengalami reaksi pula, yang mengurangi konsentrasinya

• Pendekatan steady state/keadaan tunak:

Orde reaksi terhadap A = p, diperoleh dari slope = tg Tetapan laju k, diperoleh dari intersep grafik

0

dt

Xdbila X adalah zat antara



Pendekatan Steady state

Reaksi yang secara stokiometri diberikan oleh

Kemungkinan mekanisma reaksi 1:melibatkan suatu zat antara X, adalah sebagai berikut,

A + B = C + D

Contoh:

A + B → X + D

X → C k2

k1

Bagaimana penurunan persamaan lajunya?




Mekanisma reaksi 1:

A + B → X + D

X → C k2

k1Laju reaksi pada pembentukan

produk C,

Xkdt

Cdr 2

Ungkapan bagi konsentrasi X diperoleh dari pendekatan steady state bagi X, yaitu:

021 XkBAkdt

Xd

2

1

k

BAkX

Maka persamaan laju secara keseluruhan menjadi,

BAkr 1

1




Mekanisma reaksi 2:

A + B → X + D

X + D → A + B

X → C k2

k1Laju reaksi pada pembentukan

produk C,

Xkdt

Cdr 2

Pendekatan steady state bagi X, yaitu:Maka persamaan laju secara

keseluruhan menjadi,

BAkr 1

2

k-1

021 XkBAkdt

Xd

2

1

k

BAkX

Sama!



Pendekatan Kesetimbangan

Bila pada mekanisma reaksi 2:

A + B → X + D

X + D → A + B

X → C k2

k1 Bila kedua tetapan laju dari reaksi berlawanan ini jauh lebih besar dari tetapan laju reaksi terakhir

k-1

211 kkk

maka reaksi terakhir tak berpengaruh pada pasangan reaksi berla-wanan. Pasangan reaksi ini praktis mengalami suatu kesetimbangan.Sehingga:

Dk

BAkX

1

1

DBA

k

kkr

1

21Disebut:

Pendekatan Kesetimbangan



Contoh-contoh

• dengan persamaan laju,

• Reaksi ini diterangkan melalui suatu mekanisme:

Contoh 1. Reaksi pembentukan fosgen:

CO + Cl2 = COCl2

COClkdt

COCldr 2

3

22



Contoh-contoh• Dari dua reaksi kesetimbangan diperoleh ungkapan-

ungkapan berikut

• yang menghasilkan ungkapan,

Persamaan laju pembentukan fosgen menjadi,



Contoh-contoh

• dengan persamaan laju,

• Mekanismeyang diusulkan oleh Ogg:

Contoh 2. Reaksi penguraian nitrogen pentokside:

2N2O5 = 2 N2O4 + O2



Contoh-contoh• Penerapan pendekatan steady state bagi NO3 dan NO:

• Sedangkan laju reaksi adalah :

• Eliminasi konsentrasi NO dan NO3 menghasilkan,



Contoh-contoh

• FAKTA PENGAMATAN: Reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi oksigen dan pada keadaan oksigen berlebihan diamati berorde dua terhadap ozon

• Mekanisme Benson dan Axworthy,

Contoh 3. Reaksi penguraian OZON:

2O3 = 3O2

dimana M adalah molekul sebarang atau permukaan



Contoh-contoh• Laju reaksi,

• Penerapan kaidah steady state bagi konsentrasi O menghasilkan,

• Sehingga ungkapan laju reaksi,



Sekian

Documents

Reaksi Kompleks & Mekanisme Reaksi.pptx