Kaf_kelompok 6_predicting Chemical Reactions

download Kaf_kelompok 6_predicting Chemical Reactions

of 34

description

memprediksi reaksi kimia

Transcript of Kaf_kelompok 6_predicting Chemical Reactions

PowerPoint Presentation

Kelompok 6 :Buncit SuligiyantoEndang SusilowatiMuntaufiqohNoor AfifahAgnia Husnul ArofiYeni Fitriana JayantiSinta HerawatiPREDIKSI REAKSI KIMIAPENDAHULUANPada materi sebelumnya telah dibahas, bahwa terdapat beberapa aturan2 untuk menentukan arah reaksi kimia. Tetapi ada beberapa faktor yang mempengaruhi aturan2 tersebut. Meskipun terdapat beberapa aturan yang kurang tepat, tetapi faktor2 inilah yang dapat dijadikan acuan dan tidak boleh diabaikan.

Jika energi bebas dari sebuah reaksi tersebut di ketahui, maka aturan tersebut berlaku.

Jika hanya perubahan enthalpy yang diketahui maka aturan tersebut biasanya berlaku untuk suhu yang konstan, tetapi kurang bisa dipercaya untuk suhu yang lebih tinggi. Jika reaksi terjadi dalam larutan dan potensial oksidasi dari spesies yang ikut bereaksi diketahui, maka prediksi relatif sederhana, dan potensial-potensial tersebut mampu menjadi petunjuk kasar untuk reaksi-reaksi yang mungkin terjadi dengan tidak adanya pelarut

Jika konstanta kesetimbangan diketahui, maka hubungan,

dapat digunakan untuk mengetahui perubahan energi bebasnya.

Untuk reaksi pada suhu biasa, di mana perubahan entropi tidak terlalu besar, kekuatan ikatan relatif reaktan dan produk dapat diperkirakan sebagai panduan untuk jalannya reaksi aturan berlakuG = RH ln K23. Reaksi cenderung terjadi di setiap orbital ikatan dan elektron electron yang dapat dibagikan tersedia dan memungkinkan interaksi yang menarik antara atom atom.

Penggunaan bersama elektron itu mungkin terjadi dan hal itu terjadi selalu dengan adanya evolusi (perkembangan/peningkatan) energi.

Kita dapat memprediksi bahwa semua atom yang memiliki orbital eksternal kosong akan bergabung sesuai batas kemampuan mereka dalam kondisi yang berlaku-apakah unsur-unsur yang sama atau berbeda diwakili.Satu-satunya unsur yang atom-atomnya tidak bergabung dalam kondisi biasa adalah atom-atom yang tidak mengandung lowongan energi eksternal rendah: unsur inert kelompok helium

Kesempatan dapat tercipta Pengaruh unsur unsur yang sangat elektronegatif seperti fluor, bisa bersatu dengan adanya ikatan kimia.

Ketika pilihan ada, maka kecenderungannya atom-atom untuk membentuk ikatan terkuat mungkin terjadi baik pada suhu biasa atau pada suhu yang lebih tinggi, untuk mencapai keadaan minimal yang diinginkan.Prediksi reaksi pada suhu biasaPrinsip kekuatan ikatan : memutuskan total kekuatan ikatan akanlebih besar pada reaktan atau produk menentukankemungkinan jalannya reaksi.

Jenis-jenis utama reaksi-reaksi sesuai prediksi tersebut yang paling sederhana dibuat adalah sebagai berikut :1. Sintesis Penggabungan secara langsung dari unsur-unsur atau senyawa-senyawa2. Subtitusi Penggantian satu unsur atau senyawa, dari senyawanya yang lebih kompleks oleh usur atau senyawa lainnya.3. Metatesis Penguraian ganda atau pertukaran pasanganSintesis24. Dua unsur cenderung untuk bergabung jika,ikatan yang dibentuk > rata-rata ikatan unsur-unsur bebasnya

Elektronegativitas hampir setiap unsur berbeda-beda.Ikatan antara unsur yang berbeda selalu mendekati polarIkatan polar cenderung > ikatan non polarEntalpi pembentukan senyawa biner lebih negative (eksotermik), dan secara umum, perbedaan elektronegativitas dan polaritas ikatan yang dihasilkan lebih besar.Contohnya, Reaksi Klorin dengan fosfor merah.Atom klorin dalam molekul Cl2 memerlukan 29 kkal per g atomAtom fosfor dalam kumpulan-kumpulan molekul raksasa yang mana masing-masing atom digabungkan dengan tiga atom lainnya oleh ikatan kovalen tunggal yang kuat dengan entalpi atomisasi sekitar 80 kkal per g atom.Ikatan-ikatan tersebut siap diputuskan atau dipecah untuk membentuk molekul molekul PCl3.Entalpi pembentukan PCl3 -26 kkal tiap ekuivalen.Keadaan yang sedikit berbeda : jika ssemua atom fosfor dan klorin hadir secara terpisah, sebagai sebuah gas monoatomik 1. terbentuk fosfor padat dan gas klor. 2. bergabung membentuk PCl3Reaksi ini meningkat 82 kkal tiap ekuivalenReaksi sebelumnya 56 kkal tiap ekuivalenmengapa ikatan P-Cl lebih kuat dari ikatan P-P atau Cl-Cl, atau rata-rata dari keduanya?Bagaimana ikatan P-Cl bisa berbeda? Perbedaannya yaitu dalam hal kepolaritasannya. Klorin secara awal lebih elektronegatif dari fosfor, sehingga menjadinegatif sebagian (-0,10) pada saat harga fosfor (0,30 elektron).Panjang ikatan PCl : 2,04 , Cl-Cl :1,98 dan P-P : 2,28 .Kepolaritasan ikatan menyediakan :1. Interaksi yang lebih dekat dari yang diharapkan untuk ikatannonpolar, 2. Kekuatan yang lebih besarKemungkinan kontribusi dari keserbaragaman :Orbital-orbital d terluar dari fosfor mungkin dapat menyediakantempat bagi pasangan-pasangan electron yang tidak terpakai padaatom klorin.

Bahkan ketika atom-atom dalam unsur-unsur secara individu sangatkuat berikatan bersama-sama, rumus senyawa akan menghasilkanikatan yang tetap lebih kuat jika mereka cukup polar.

Faktor-faktor yang sama yang menyebabkan wolfram :contohnya untuk memiliki panas atomisasi tertinggi dari semua unsuryang mungkin membentuk senyawa-senyawa polar yang memilikikesetimbangan yang sangat tinggi, maka energi hilang pada pemisahanatom-atom wolfram yang lebih dari mendapatkan kembali ketika merekabergabung dan menjadi padat dengan atom-atom seperti halogenhalogen tersebut.Contohnya, pemanasan berkembang ketika atom-atom wolfram dan klorin bersatu untuk membentuk padatan WCl2, 147,6 kkal per ekivalen, yaitu 19 kkal lebih besar dari yang akan dihasilkan oleh penggabungan dari atom-atom yang sama untuk membentuk Cl2 dan bahkan logam wolfram.

Ketika keelektronegativan unsur-unsur hampir sama, ikatan-ikatan antara tidak menyukai unsur-unsur yang lemah kepolaritasannya dan tidak lebih kuat daripada dalam unsur-unsur individunya, jika sebagai unsur kuat. Contoh :1. oksida-oksida dari nitrogen tidak siap terbentuk dari unsur-unsurtersebut, dibandingkan dengan unsur-unsur yang sangat tidak stabil.

Panas pembentukan sebagai berikut :NO, 21,6; NO2, 8,1; N2O, 19,5; N2O3, 20,0; N2O4, 2,3; dan N2O5, 3,6kcal/mol. Pemanasan yang bernilai positif ini bukan berarti bahwa energi tidak dibebaskan ketika ikatan N-O terbentuk, tetapi secara terus-menerus energi yang terbebas tidak cukup untuk memecah ikatan yang kuat di dalam N2 dan O2.Ikatan-ikatan yang polaritasnya rendah antara atom atom yang sangat berbeda dalam ukuran nya, lebih lemah ini mungkin menjadi factor dalam menentukan apakah sebuah proses sintesis akan terjadi secara spontan atau tidak.Contoh, ikatan H-Te adalah non polar yang penting dan secara relatif lemah (energi ikatan rata-rata 37 kcal) karena perbedaan ukuran. Pembentukan H2Te dari unsur-unsurnya menjadi tidak disukai, tetapi akan menyerap 37 kkal per mol. Dengan kata lain, ikatan C-H sangat kuat ( rata-rata dalam CH4, 99,5 kcal), lebih dari cukup untuk mengganti energi yang dibutuhkan untuk memecah sebagian molekul-molekul H2 dan memisahkannya menjadi atom grafit.

25. Dua molekul atau ion bergabung jika terdapat satu pasanganelektron terluar yang dapat diberikan pada orbital kosong terluarlainnya.

Nomer reaksi yang sangat besar dari tipe ini dapat diketahui. Mereka memasukkan formasi secara langsung, dari dua senyawa sederhana membentuk senyawa kompleks dan polimerisasi. Kombinasi prinsip governing seperti itu relatif stabil. Kemungkinan ilustrasinya :CaO + SO3 CaSO4Kalsium oksida adalah zat yang sangat stabil, dengan panas atomisasi 254 cal per mol, dan akan bereaksi kembali.

Harga parsial negatif relatif tinggi, oksigen pada kalsium oksida merupakan pendonor potensial yang baik.Tiga elektron oksigen pada sulfur tidak cukup untuk mendonor, tapi cukup untuk membuka inti sulfur untuk mendonor elektron oksigen pada kalsium oksida.

Maka dari itu oksigen negatif berkoordinasi dengan sulfur, membentuk sulfat.

Panas pembentukan CaSO4 sebesar 324 Kcal per mol, CaO 152, dan SO3 sebesar 95, di mana berjumlah total 247 kcal.Umumnya semua oksida yang oksigennya cukup negatif dan efektif sebagai pendonor bergabung sebagai penerima.

Mempunyai daya tarik tinggi untuk elektron daripada atom positif pendonor oksida.

Sebagai contoh, sodium (harga 0,40) pada Na2O menerima elektron dari oksigen pada CaO karena kalsium (0,57) akan menarik lebih kuat.

Dua oksida sebagai N2O3 dan SO2 tidak untuk bergabung karena tidak ada oksigen negatif yang cukup sebagai pendonor.Akhirnya, diakui bahwa oksida bersifat amfoter seperti air (bereaksi sebagai pendonor atau penerima) tergantung karakter oksida.

Reaksi yang terjadi antara halida dan sulfida pada logam dan non logam, membentuk halida dan sulfida kompleks seperti di bawah ini :CaCl2 + 6H2O CaCl2.6H2ODua ikatan tunggal tepat diarahkan untuk meminimalkan tolakan yang dari yang diharapkan untuk memberikan stabilitas yang lebih besar dari satu ikatan rangkap. Energi ikatan perkiraan 147 kkal per mol untuk ikatan rangkap olefin dan 164 kkal untuk setara dalam dua ikatan CC tunggal. Dua ikatan tunggal sehingga memberi stabilitas yang lebih besar dari satu ikatan rangkap.

Ini sebenarnya meminta perhatian terhadap pertanyaan apakah semua molekul tak jenuh terpolimerisasi, dan jika tidak, mengapa tidak. Kami sekaligus dihadapkan dengan CO2 yang tidak terpolimerisasi, dengan keton yang melakukan tapi oleh kondensasi (membelah keluar air) daripada Selain langsung, dengan aldehida yang dalam kondisi tertentu dapat polimerisasi dengan penambahan maupun oleh kondensasi, dan dengan silikon dioksida dan yang silikon yang ada hanya sebagai polimer. Nilai energi ikatan yang menunjukkan kira-kira kekuatan C-O tunggal dan ikatan ganda yang 81-4 dan 164-74

Sistem Karbon dan OksigenSebuah sistem di mana setiap atom karbon bergabung dengan ikatan ganda untuk dua atom oksigen sehingga tampaknya kira-kira sama dalam stabilitas satu di mana setiap karbon terhubung ke empat oksigen dengan ikatan tunggal dan setiap oksigen bergabung untuk dua karbon. Ini cukup tak terduga, namun, karena dalam dua ikatan kovalen tunggal umum harus lebih kuat dari satu ikatan rangkap, faktor lainnya sama. Karbon dioksida tampaknya luar biasa di antara sejumlah besar senyawa ganda berikat mampu Selain membentuk polimer; energi ikatan rata-rata di CO2 adalah 192 kkal, atau 20-30 kkal lebih dari untuk ikatan karbonil.

Semua sintesis dan penambahan reaksi terjadi dengan penurunan entropi, dan karenanya menjadi kurang mampu terjadi dengan meningkatnya suhu. Pada suhu tinggi di mana istilah entropi melebihi perubahan entalpi, reaksi berlawanan atau dekomposisi disukai2. Substitusi26. Sebuah unsur cenderung menggantikan unsur lain dari suatu senyawa jika ikatan yang lebih polar dapat dihasilkan.

Hubungan antara polaritas ikatan dan kekuatan ikatan hanya dapat digunakan sebagai perkiraan kasar karena mengabaikan factor-factor lain seperti orde ikatan dan panjang ikatan.Unsur-unsur yang sangat elektronegatif menunjukkan kecenderungan yang kuat untuk memperoleh muatan negatif, dan jika mereka belum berhasil dalam satu kombinasi, mereka cenderung untuk meninggalkannya mendukung kombinasi lain yang lebih disukai di mana mereka dapat memperoleh muatan negative yang lebih tinggi.

prinsip menggambarkan,Kecenderungan elemen yang sangat elektronegatif untuk menggantikan unsur unsur yang kurang elektronegatif dari senyawaannya dengan sumber elektron.

Hal ini digambarkan dengan penggantian halogen yang terkenal; panas pembentukan selalu meningkat untuk halida-halida sebanding untuk unsur-unsur yang diberikan dalam urutan I