Kinetika KimiaLaju ReaksiPersamaan laju reaksiMekanisme Reaksi

Cakupan Kinetika Kimia Suatu reaksi kimiawi dapat dituliskan dalam

persamaan reaksi kimiawi secara stoikiometris e.g: N2 + 3 H2 2 NH3

Persamaan reaksi kimiawi dapat memberikan informasi mengenai: Komponen yang terlinat dalam reaksi Perbandingan mol komponen-komponen yang

terlibat dalam reaksi Beberapa hal tidak dapat diinformasikan hanya

melalui persamaan reaksi kimia sederhana

Bagaimana perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi kimia?

Apakah suatu reaksi kimia dapat berjalan (secara spontan)?

Seberapa cepat suatu reaksi kimiawi dapat berlangsung?

Berapa besar konsentrasi komponen reaksi yang tersisa pada akhir reaksi?

A B

time

time

Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2Br - (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g)

Laju reaksi (r)

Perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu Pengurangan konsentrasi reaktan Penambahan konsentrasi produk

Secara matematis, untuk reaksi:A B

Laju reaksi = r = -d[A]/dt = d[B]/dt

Dengan berjalannya waktu

Laju reaksi sangat bervariasi

Suatu reaksi dapat berlangsung dalam satuan waktu milidetik,

detik, ..., trilyun tahun

Ledakan dapat berlangsung dalam satuan sekon, atau bahkan milisekon

Proses pematangan buah merupakan suatu reaksi kimiawi yang memerlukan waktu yang lebih lambat

Proses perkaratan merupakan suatu reaksi kimiawi antara besi dengan oksigen yang memerlukan waktu relatif lama, tergantung kondisi lingkungan

UIN Sunan KalijagaYogyakarta

Teori Tumbukan

Agar suatu reaksi dapat berlangsung, maka antar molekul yang bereaksi harus saling bertumbukan.

Tumbukan yang terjadi antar molekul harus memenuhi syarat berikut: Orientasi arah yang tepat antar atom dan atau

molekul yang saling bereaksi Energi yang dihasilkan melalui tumbukan

tersebut dapat melampaui energi aktivasi

Reaksi 2 BrNO Br2 + 2 NO

A + B C + DExothermic Reaction Endothermic Reaction

Energi aktivasi (Ea) adalah jumlah energi minimal yang diperlukan untuk menginisiasi berlangsungnya suatu reaksi kimia• Energi aktivasi :

– Diperlukan untuk memutuskan ikatan antar atom dalam reaktan

– Diperlukan untuk mengatur molekul hingga berada dalam orientasi arah yang tepat

– Diperlukan oleh sistem reaksi untuk mencapai keadaan transisi atau kompleks teraktivasi

Keadaan Transisi

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi Beberapa faktor yang

berpengaruhterhadap laju reaksi antara lain adalah: Temperatur Konsentrasi Reaktan Luas permukaan yang bereaksi Keberadaan katalis

Distribusi Maxwell–Boltzmann

Temperatur dalam suatu sistem berkaitan erat dengan distribusi energi kinetik yang dimiliki oleh partikel yang ada dalam sistem tersebut

• Grafik di atas menunjukkan penggambaran distribusi banyaknya partikel dalam suatu sistem terhadap energi kinetik yang dimiliki

• Saat temperatur dinaikkan, makin banyak partikel yang memiliki energi yang cukup besar untuk melampaui energi aktivasi

Katalis Katalis meningkatkan laju

reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi dari reaksi tersebut

Keberadaan katalis dapat mengubah jalur mekanisme reaksi yang berlangsung

Salah satu cara katalis mempercepat laju reaksi adalah dengan menjadi “medium” bagi reaktan dan membantu memutus ikatan dalam reaktan

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)Fe/Al2O3/K2O

catalyst

Kinetika vs Termodinamika Kimia

Termodinamika �

Termodinamika >>> � Dapatkah reaksi terjadi?

Kinetika >>> � Seberapa cepat reaksi terjadi?

1. Laju reaksi sebelum kesetimbangan tercapai2. Mekanisme reaksi

[C] [D]

[A] [B]

(pada kesetimbangan)

A + B C + D

Kinetika vs Termodinamika: Ea vs DH

DH

Ea

Laju Rata-rata

LAJU REAKSI

Laju Sesaat

Laju padaselang waktu

Laju padat tertentu

Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2Br- (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g)

average rate = -D[Br2]

Dt= -

[Br2]final – [Br2]initial

tfinal - tinitial

slope oftangent

slope oftangent slope of

tangent

instantaneous rate = rate for specific instance in time13.1