Diapositiva 1

Kinetika kimiaShinta Rosalia Dewihttp://shintarosalia.lecture.ub.ac.id/files/2012/09/TRK_meeting2_SRD.pptx14 des 20121

Pendahuluan Pendahuluan (cont) Kinetika reaksi adalah studi tentang laju reaksi, perubahan konsentrasi reaktan (atau produk) sebagai fungsi dari waktu

Reaksi dapat berlangsung dengan laju yang bervariasi, ada yang serta merta, perlu cukup waktu (pembakaran) atau waktu yang sangat lama seperti penuaan, pembentukan batubara dan beberapa reaksi peluruhan radioaktifPendahuluan (cont) Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi produk per satuan waktu. Laju reaksi mempunyai satuan mol per liter per detik (mol. L-1. s-1 atau M.s-1). Laju pengurangan reaktan dinyatakan sebagai -r, sedangkan laju pembentukan produk dinyatakan sebagai +r.Mengekspresikan Laju Reaksi

Ekspresi Laju dalam Konsentrasi Reaktan dan Produk

Soal latihan 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?

Soal LatihanKarena menghasilkan produk gas non polusi, hidrogen digunakan sebagai bahan bakar roket dan sumber energi masa depan: 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)Tuliskan laju reaksi ini dalam bentuk perubahan [H2], [O2] dan [H2O] terhadap waktuSaat O2 turun pada 0,23 mol/L.s berapa kenaikan terbentuknya H2O?

Slide TambahanApabila diberikan satu komponen reaksi, i, dan laju perubahan jumlah mol komponen i adalah dNi/dt, maka laju reaksi dalam berbagai bentuk dapat ditulis dengan :

Didasarkan pada unit volume reaksi fluida :Didasarkan pada unit masa padatan dalam system padat-fluida :

Didasarkan pada unit volume padatan dalam system gas-padat :

Didasarkan pada unit volume reaktor :

Slide TambahanSeorang 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 kJTentukan laju metabolik perempuan tersebut dalam mol oksigen per m3 tubuh per detik! (densitas = 1000 kg/m3)

Slide Tambahan

Untuk setiap mol glukosa yang dikonsumsi, digunakan 6 mol O2 dan melepas 2816 kJ energi.

Slide TambahanOrde reaksi Orde reaksi (tingkat reaksi) adalah jumlah eksponen faktor konsentrasi yang terdapat dalam persamaan laju. Orde reaksi menyatakan besarnya pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi.

Misalnya reaksi : a A + b B + . . . + d D Pa + b + . . . + d = nJadi reaksi tingkat a terhadap A, tingkat b terhadap B dan tingkat n terhadap keseluruhan reaksi. Dimana nilai : a. b, ......, d tidak harus selalu sama dengan koefisien stoikiometri.Orde reaksi (cont) Reaksi yang harga orde reaksi terhadap suatu komponen sama dengan koefisien reaksi komponennya disebut reaksi elementer

Orde reaksi total = 2

Reaksi yang harga orde reaksinya tidak sama dengan koefisien stoikhiometri komponennya disebut reaksi non elementer.5 Br- + BrO3- + 6 H+ 3 Br2 + 3 H2O,

orde reaksi total = 4

[P]-awal (M)[Q]-awal (M)Laju reaksi (M/s)a2a3aaaBbb2b3bV4v9vvvTabel di bawah ini merupakan data dari reaksi P + Q R + SDari data tersebut, tentukan:

orde reaksi Porde reaksi Qorde reaksi totalpersamaan laju reaksi

Latihan LatihanSalah satu reaksi gas yang terjadi dalam kendaraan adalah:NO2(g) + CO(g) NO(g) + CO2(g)Laju = k[NO2]m[CO]nJika diketahui data sebagai berikut, tentukan orde reaksi keseluruhanEksperimenLaju awal (mol/L.s)[NO2] awal (mol/L)[CO] awal (mol/L)1230,00500,0800,00500,100,400,100,100,100,20Reaksi orde nolMisalnya diberikan reaksi sederhana : R PReaksi orde nol adalah reaksi yang laju reaksinya dapat ditulis sebagai :

di mana k adalah konstanta laju reaksi orde nol dan [R] adalah konsentrasi reaktan.

Reaksi orde nol (cont) atau

Reaksi orde satuMisalnya diberikan reaksi sederhana : A P

Apabila dibuat grafik ln [A] versus t akan diperoleh slope = -k.

Konstanta laju reaksi juga dapat ditentukan dengan rumus : Reaksi orde satu (cont)

Reaksi orde duaPada reaksi orde dua, laju reaksi berbanding langsung dengan kuadrat konsentrasi dari satu reaktan atau dengan hasil kali konsentrasi yang meningkat sampai pangkat satu atau dua dari reaktan. Misalkan pada reaksi orde dua : 2A P, maka persamaan lajunya :

Reaksi orde dua (cont)

A + B P, maka persamaan lajunya :

[A]0 [A] = [B]0 [B] sehingga [B] = [B]0 [A]0 + [A], dengan [A] dan [B] adalah konsentrasi reaktan dan [A]0 dan [B]0 adalah konsentrasi awal reaktan.

Jika [B] disubstitusi ke persamaan, maka :

Jenis reaksi Berdasarkan banyaknya fase yang terlibat dalam sistem reaksiReaksi homogen : sistem reaksi dengan fase tunggal (fasa yang sama). Berupa reaksi homogen fase gas atau reaksi homogen fase cair. Reaksi terjadi di seluruh bagian faseReaksi heterogen : sistem reaksi yang mengandung lebih dari 1 (satu) fase sedikitnya dua fasa pereaksi supaya reaksi dapat berlangsung. Reaksi terjadi di permukaan antar faseJenis reaksi (cont)Berdasarkan keberadaan atau penggunaan katalisReaksi katalitik : sistem reaksi yang menggunakan peran katalis atau katalisator. Ada 2 macam :reaksi katalitik homogen (jika fase katalis = fase reaksi) reaksi katalitik heterogen (jika fase katalis fase reaksi).Reaksi non-katalitik : sistem reaksi yang tidak menggunakan peran katalis.

Jenis reaksi (cont)Berdasarkan mekanisme atau kompleksitasnyaReaksi tunggal (single reaction) : reaksi yang mempunyai satu persamaan stoikiometri dan satu persamaan laju yang bertanggung jawab pada jalannya reaksi.Reaksi kompleks / ganda (multiple reaction) : reaksi yang mempunyai lebih dari satu persamaan stoikiometri dan kinetika reaksi yang bertanggung jawab pada jalannya reaksi.

Reaksi kompleksReaksi seri

Reaksi paralel

Reaksi kompleks

Reaksi kompleksJenis reaksi (cont)Berdasarkan arah reaksinyaReaksi reversibel (bolak-balik) : reaksi reversibel merupakan reaksi bolak-balik; dalam hal ini terjadi kesetimbangan.Reaksi ireversibel (searah) : reaksi ireversibel merupakan reaksi satu arah atau tak dapat balik; tidak ada keadaan setimbang.Faktor yang Mempengaruhi Laju ReaksiPada kondisi tertentu masing-masing reaksi memiliki karakteristik laju masing-masing yang ditentukan oleh sifat kimia reaktanPada suhu kamar:H2(g) + F2(g) 2HF(g) sangat cepat3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) sangat lambat

Faktor yang Mempengaruhi Laju ReaksiKonsentrasi: molekul-molekul harus bertumbukan agar terjadi reaksi dalam konteks ini laju reaksi proporsional dengan konsentrasi reaktanLuas permukaan : semakin besar luas permukaan, laju reaksi semakin cepatTemperatur: molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk bereaksiKatalis : penggunaan katalis akan mempercepat laju reaksiN2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92,4Kj Pada 25oC : Kp = 6,2105Katalis

Persamaan kecepatan reaksi H2 + I2 2 HI V = k [H2][I2]. Jika konsentrasi H2 dinaikkan 2x dan I2 dinaikkan 3x, maka laju reaksi menjadi?

Contoh Reaksi antara NO(g) dan O2 (g) adalah reaksi berorde dua terhadap NO(g) dan berorde dua untuk O2 (g). Jika konsentrasi kedua pereaksi dijadikan 3 kali konsentrasi semula. Tentukan laju reaksinya dibandingkan dengan laju semula menjadi!

Home work Siklobutana (C4H8) terdekomposisi pada 1000oC menjadi dua molekul etilen (C2H4) dengan konstanta laju reaksi orde satu 87 s-1Jika konsentrasi awal siklobutana 2,00 M berapa konsentrasinya setelah 0,010 s?Berapa fraksi siklobutana terdekomposisi pada waktu tersebut