Iqmal Kinetika 01 Pengantar Kinetika Kimia
-
Upload
yosy-purnamasari -
Category
Documents
-
view
43 -
download
1
description
Transcript of Iqmal Kinetika 01 Pengantar Kinetika Kimia
9/10/2012
1
KINETIKA KIMIAPendahuluan (bagian 2)
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia - FMIPAUniversitas Gadjah Mada (UGM)
Drs. Iqmal Tahir, M.Si.
Laboratorium Kimia Fisika,, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 55281
Tel : 087 838 565 047; Fax : 0274-565188 Email :
[email protected] atau [email protected]
Website :http://iqmal.staff.ugm.ac.id
http://iqmaltahir.wordpress.com
Ilmu KimiaIlmu kimia selalu melibatkan pengukuran;
Apa yang harus diukur ahli kimia dan bagaimana cara melakukannya ……
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Metoda saintifik…
[email protected] KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Ilmu Kimia…?…kajian ilmu yang mempelajari komposisi, struktur, dan sifat materi serta perubahan yang menyertainya.
C2H5OH + 3 O22 CO2 + 3 H2O + Energi
Reaktan Produk
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Kimia adalah…Kajian fisik yang mencari fenomena di alam yang dapat digunakan untuk memprediksi sifat dan kelakuan materi. materi.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
economics
pharmacy
chemistry
Kimia sebagai pusat ilmu
science ofmaterial
biology
medicine
adminis-tration
physicspatent
application
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
9/10/2012
2
Analytical
Organic Chemistry
InorganicChemistryDidactics
inChemistry
Physics
Cross-links in Chemical Subjects
Bio-chemistry
ChemicalEngineering
PhysicalChemistry
yChemistry
ChemicalInformation
Ruang lingkup kimia fisika
Thermodinamika kimia dan kesetimbanganKinetika kimiaKimia kuantum
Spektroskopi kimiaThermodinamika statistik
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Kinetika kimiaMerupakan bidang ilmu yang mempelajari sistem kimia yang tergantung pada waktu. Contoh : sistem yang memiliki komposisi kimia yang berubah selama perubahan waktu tertentu.Membicarakan mengenai dinamika reaksi kimia, meliputi laju reaksi dan mekanisme reaksi yang terjadi. Kinetika kimia dapat memberikan informasi
Kinetika kimia dapat memberikan informasi mengenai mekanisme reaksi, sedangkan termodinamika banyak digunakan untuk meramalkan dapat atau tidaknya reaksi berlangsung atau membuktikan kebenaran dari langkah reaksi dalam bentuk mekanisme.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Kinetika reaksi
)()(23)(
21
322 gNHgHgN →+
Kasus
)()(21)( 222 lOHgOgH →+
1/ −⋅Δ molkJGor
-16.63
-237.192
Termodinamika: membuktikan reaksi berlangsung spontan(reaksi akan dapat berlangsung)Termodinamika : tidak akan dapat menjawab
(1) Bagaimana reaksi dapat terjadi ?
(2) Berapa cepat reaksi terjadi ?
(3) Bagaimana mekanisme reaksi yang terjadi ?
)()(23)(
21
322 gNHgHgN →+
)()(21)( 222 lOHgOgH →+
T, P, katalis
T, katalis
Kinetika kimiaKinetika reaksi
Kinetika kimia
Mengkaji laju dan mekanisema suatu reaksi kimia
Sistem reaksi tidak berada dalam keadaankesetimbangan
Sistem dalam konsep kimiaTertutup Terbuka
→ →
↔ materi↔ energi ↔ energi, materi tidak materi ×
Energi ×
Sistem terbuka Sistem tertutup Sistem terisolasiContoh :- Sistem fasa cair yang dipanaskan
dalam tabung pemanas maka akanterjadi perubahan fasa cair menjadifasa gas yang dapat keluar darisistem cair tersebut
- Reaksi pada katalis padat yang umumnya merupakan reaksiheterogen.
- Reaksi didalam organisme yang mengakibatkan terjadinya perubahansenyawa sebagai hasil metabolismeyang tercampur dengan lingkunganmediumnya.
Contoh :- Model reaksi fase cair dalamtabung reaksi tertutup makayang dilihat fasa cair dan uapyang selalu ada bersamadalam satu sistem.
- Model reaksi dalam fase gas pada piston tertutup.
Contoh :- Model reaksi dalam fase cairdalam kontainer terisolasi.
9/10/2012
3
REAKSI KIMIAReaksi Produk
Reaksi terjadi jika produk reaksi memiliki energibebas yang lebih rendah dari reaktan
[email protected] 13LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
Variabel makroskopik yang berpengaruh pada laju reaksi
TemperaturTekanan dan volumeKomposisi kimia (konsentrasi reaktan, konsentrasi senyawa inert katalis)
konsentrasi senyawa inert, katalis)Efek permukaan; reaksi heterogen
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
TEMPERATURTemperatur sangat berpengaruh pada laju reaksi. Laju reaksi umumnya akan mengalami peningkatan dengan adanyakenaikan temperatur. Fenomena ini sudah dipelajari oleh Arhenius
Reaksi kimia dalam sistem kinetik umumnya harus dipelajari padakondisi temperatur konstan yang disebut reaksi isothermal.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
TEKANAN DAN VOLUMEPada studi kinetik yang melibatkan gas maka variabel tekanan dan volume sangat penting untuk dijaga, misalnya reaksi yang dilakukan pada suatu wadah dengan tekanan tetap.
Untuk reaksi padatan dan cairan maka tekanan akan dapat terkontrol dengan mudah, sedangkan volume relatif tidak banyak mengalami perubahan kecuali pada cairan yang memiliki kompresibilitas tinggi.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
KOMPOSISI KIMIA : konsentrasi reaktan
Konsentrasi reaktan merupakan hal yang selalu dikaji yaitu denganpenentuan konsentrasi tiap-tiap spesies sebagai variabel penentu lajureaksi. Reaksi : A B
Untuk reaksi gas konsentrasi ditentukan secara tidak langsung yaitudengan penentuan tekanan, volume dan temperatur. Untuk reaksi fase cair maka tekanan menjadi faktor kedua untukmenghitung konsentrasi. Keadaan stokiometri reaksi berkaitan dengan konsentrasi-konsentrasitiap spesies yang terlibat dalam reaksi.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
KOMPOSISI KIMIA : konsentrasi senyawa inert,
Pada beberapa kasus dijumpai penambahan suatu senyawa yang tidakterlibat dalam reaksi (dapat dipertimbangkan sebagai bersifat inert) tetapi dapat memberikan efek pada laju reaksi. Contoh :- Pada dekomposisi termal fase gas dari senyawa hidrokarbon, eter,
dan aldehid, penambahan sejumlah kecil hidrogen, helium, ataunitrogen dapat meningkatkan laju reaksi.
[email protected] 18LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
9/10/2012
4
KOMPOSISI KIMIA : katalisKatalis adalah suatu bahan tertentu yang jika ditambahkan ke sistem reaksi dapat mengakibatkan perubahan laju reaksi kimia.
LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
KOMPOSISI KIMIA : katalisEnzim termasuk jenis katalis biologis
[email protected] 20LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM
EFEK PERMUKAANSistem reaksi yang berjalan pada fase yang seragam atau pada fasefisik yang sama disebut sebagai reaksi homogen. Selain itu apabilareaksi terjadi pada antar muka dua fase maka dikatakan reaksiheterogen.Luas permukaan bertambah besar maka efektivitas reaksi akansemakin tinggi
[email protected] 21LABORATORIUM KIMIA FISIKAJurusan Kimia – FMIPA, UGM