KIMDAS KINETIKA KIMIA

Click here to load reader

  • date post

    26-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    75
  • download

    11

Embed Size (px)

description

KIMDAS

Transcript of KIMDAS KINETIKA KIMIA

  • Dra. Salbiah , Msi., Apt.

  • 14.2 LAJU REAKSI (REACTION RATE) Laju (kecepatan reaksi) adalah perubahan konsentrasi pereaksi ataupun produk dalam satu satuan waktu. Laju suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi, atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk.

    Konsentrasi dinyatakan dalam: mol/L atau molar : atm., mmHg, pascal (reaksi fase gas) Satuan waktu : detik, menit, jam, hari, ., tahun.

  • 14.2.1 faktor yang mempengaruhi laju reaksiLaju reaksi kimia tergantung pada 4 faktor yaitu:sifat dasar pereaksitemperaturada tidaknya zat katalitikkonsentrasi pereaksi

  • 1. Sifat dasar pereaksiZat-zat berbeda secara nyata dalam lajunya mengalami perubahan kimia. Beberapa reaksi berlangsung cepat, dan lainnya berlangsung lambat. Molekul hydrogen dan fluor bereaksi secara meledak, bahkan pada temperature kamar, menghasilkan molekul hydrogen fluoride.H2 + F2 2HF(sangat cepat pada temp kamar) Pada kondisi serupa, molekul hydrogen dan oksigen bereaksi begitu lambat, sehingga tak nampak suatu perubahan kimia.2H2 + O2 2H2O (sangat lambat pada temp kamar)

  • 2. TemperaturLaju suatu reaksi kimia bertambah dengan naiknya temperatur. Biasanya kenaikan sebesar 100C akan melipatkan dua atau tiga laju suatu reaksi antara molekul-molekul. Kenaikan laju reaksi ini disebabkan karena lebih cepatnya molekul-molekul bergerak kian kemari pada temp yang lebih tinggi sehingga bertabrakan satu sama lainnya lebih sering. Dengan naiknya temp bukan hanya molekul-molekul lebih sering bertabrakan, tetapi bertabrakan dengan benturan yang lebih keras, karena molekul-molekul bergerak lebih cepat.

  • 3. Adanya suatu katalis Katalis adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia tanpa dirinya mengalami perubahan kimia yang permanent. Prosesnya disebut katalisis. Suatu katalis mempengaruhi kecepatan reaksi dengan salah satu jalan: dengan pembentukan senyawa antara (katalis homogen) Dengan adsorpsi (katalis heterogen)

  • a. dengan pembentukan senyawa antara (katalis homogen)A + B AB(reaksi sangat lambat) Energi pengaktifan tinggi, AB terbentuk perlahan-lahanA + C AC(reaksi cepat)AC + B AB + C(reaksi cepat) Energi pengaktifan rendah; AB terbentuk lebih cepat. .

  • Contoh, reaksi fase gas antara SO2 dan O2 menghasilkan SO3.2 SO2 + O2 2 SO3 (oksidasi ini sangat perlahan-lahan, reaksi ini mempunyai energi pengaktifan yang tinggi). Namun laju reaksi ditingkatkan secara nyata oleh nitrogen oksida (NO) yang berfungsi sebagai katalis.

    2 NO + O2 2 NO2

    NO2 + SO2 SO3 + NO

  • Contoh lain, reaksi antara asam asetat dan etil alcohol yang menghasilkan etil asetat, suatu reaksi yang dikatalis oleh asam kuat seperti H2SO4 dan HCl. As asetat etil alcohol etil asetat Tanpa katalis: diperlukan waktu berminggu-minggu; dengan adanya katalis asam: hasil dicapai dalam beberapa jam.

  • b.Dengan adsorpsi (katalis heterogen) Banyak zat padat yang bertindak sebagai katalis, dapat mengikat cukup banyak kuantitas gas dan cairan pada permukaannya berdasarkan adsorpsi. Molekul yang teradsorpsi sering kali lebih reaktif dari pada molekul yang tidak teradsorpsi. Contoh katalis adsorpsi: serbuk Ni dan Pt, katalis Fe

  • 4. KonsentrasiLaju suatu reaksi adalah laju berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk.Laju/kecepatan reaksi berubah selama reaksi berlangsung. Hal ini disebabkan karena laju tergantung kepada konsentrasi pereaksi dan konsentrasi ini berubah selama reaksi berlansung.

  • Reaksi:A B + CDimana: [A]1 = konsentrasi A pada waktu t1 dalam mol/L [A]2 = konsentrasi A pada waktu t2Laju rata-rata berkurangnya [A] laju rata-rata bertambahnya [B] atau [C]

    Dalam pernyataan laju rata-rata berkurangnya [A], kuantitas [A]/ t adalah negative.Hubungan satu sama lain ke- 3 rumus tsb:

  • Contoh:Penguraian NO2 menjadi nitrogen oksida, NO, dan oksigen, O2;2 NO2 2 NO + O2a. tulislah pernyataan untuk laju rata-rata berkurangnya [NO2] dan laju rata-rata bertambahnya [NO] dan [O2].b. jika laju rata-rata berkurangnya [NO2] adalah 4.0 x 10-13 mol/L.s, berapakah laju rata-rata padanannya (dari) bertambahnya [NO] dan [O2]?Jawaban:laju rata-rata berkurangnya [NO2] dinyatakan sebagai:

  • Jawaban:laju rata-rata berkurangnya [NO2] dinyatakan sebagai: Laju rata bertambahnya [NO] dan [O2] dinyatakan sebagai: dan

    b. untuk tiap 2 molekul NO2 yang bereaksi, terbentuk 2 molekul NO, jadi berkurangnya [NO2] dan bertambahnya [NO] berlangsung dengan laju yang sama.

  • Untuk tiap 2 molekul NO yang terbentuk, hanya diperoleh satu molekul O2. jadi laju pembentukan NO dua kali laju pembentukan O2, yaitu:

  • Contoh:Pembakaran butane dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O menurut persamaan: 2 C4H10 + 13 O2 (g) 8 CO2 (g) + 10 H2O Jika butane bereaksi dengan kecepatan 0.2 mol/L.s. Berapakah kecepatan laju bereaksinya oksigen dan kecepatan pembentukan hasil reaksi?Jawaban:Besarnya laju bereaksi berkaitan satu sama lainnya dengan koefisien reaksinya, maka:2 molekul C4H10 bereaksi dengan 13 molekul O2, jadi laju bereaksinya O2 adalah 13/2 laju bereaksinya C4H10 , sehingga diperoleh:

  • Jadi kecepatan oksigen bereaksi adalah:

    Dengan cara yang sama diperoleh:Kecepatan pembentukan CO2 adalah =

    Dan kecepatan pembentukan H2O adalah:

    Kecepatan reaksi pembentukan adalah positif.

  • 14.3. PENETAPAN HUKUM LAJU/PERSAMAAN LAJUHubungan Laju Reaksi dengan Konsentrasi Pereaksi:Bagaimana laju reaksi dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi pereaksi, tak dapat diramalkan dari persamaan reaksi keseluruhan. Hal itu haruslah ditentukan secara eksperimental. Misalnya, perhatikan data eksperimen untuk penguraian nitrogenpentoksida, N2O5, dibandingkan dengan penguraian nitrogendioksida, NO2, pada 250C:2 N2O5 NO2 + O2 2 NO2 2 NO + O2

    [N2O5]Laju, mol/L.s0.0200.70 x 10-60.0401.4 x 10-60.0802.8 x 10-6

    [NO2]Laju, mol/L.s0.0200.75 x 10-130.0403.0 x 10-130.08012.0 x 10-13

  • Tiap kali konsentrasi N2O5 di dua kalikan, laju reaksi penguraian reaksi pertama menjadi dua kali, sedangkan pada reaksi kedua, bila konsentrasi NO2 didua kalikan, laju penguraian berlipat empat. Oleh karena itu laju reaksi pertama berbanding lurus dengan konsentrasi N2O5, sedangkan laju reaksi kedua berbanding lurus dengan kuadrat konsentrasi NO2.

    data-data yang ditetapkan secara eksperimen ini dapat dipaparkan secara matematis sebagai:Laju [N2O5]Laju [NO2]2Masing-masing kesebandingan ini dapat diubah menjadi persamaan, dengan menggunakan suatu tetapan k:Laju = k [N2O5]Laju = k [NO2]2

  • Suatu persamaan yang menggambarkan hubungan antara laju reaksi dan konsentrasi pereaksi disebut persamaan laju atau hukum laju. Tetapan kesebandingan k dirujuk sebagai tetapan laju untuk suatu reaksi tertentu. Karena konsentrasi pereaksi, [N2O5] atau [NO2] dalam contoh ini berkurang dengan berlangsungnya reaksi, laju makin berkurang. Tetapi tetapan laju k tetap tak berubah sepanjang perjalanan reaksi. Jadi, laju reaksi memberikan suatu ukuran yang memudahkan bagi kecepatan reaksi. Makin cepat reaksi makin besar harga k, makin lambat reaksi makin kecil harga k

  • Soal: berdasarkan data diatas untuk konsentrasi N2O5 dan NO2 0.080 M , hitunglah tetapan laju untuk dua reaksi penguraian tsb.0.0802.8 x 10-612.0 x 10-13

    Jawaban: Untuk N2O5 , Laju = k [N2O5] 2.8 x 10-6 mol/L.s = k (8.0 x 10-2 mol/L) k = 3.5 x 10-5/sUntuk NO2, Laju = k [NO2]2 12.0 x 10-13 mol/L.s = k (8.0 x 10-2 mol/L)2 k = 1.9 x 10-10 L/mol.s

  • Contoh lain dari pengaruh konsentrasi, bergabungnya hydrogen dan iod pada suatu temperature (semua zat adalah gas):H2 + I2 2 HI Berdasarkan eksperimen ternyata bahwa laju didekat 4000C adalah berbanding lurus dengan konsentrasi masing-masing pereaksi. Persamaan laju untuk reaksi ini adalah:Laju = k [H2] [I2]Andaikan laju reaksi ini mula-mula ditetapkan pada suatu konsentrasi H2 dan I2 tertentu, dan dalam eksperimen kedua [H2] didua kalikan dan konsentrasi I2 ditiga kalikan, reaksi kedua haruslah berlangsung enam kali lebih cepat dari pada reaksi pertama.

  • Untuk reaksi penguraian hydrogen iodide,2 HI H2 + I2Ternyata bahwa laju berbanding lurus dengan kuadrat konsentrasi HI:Laju = k [HI]2

  • Contoh 14.3: dalam suatu wadah berisi 0.040 M hydrogen iodide, laju penguraian HI adalah 8.0 x 10-6 mol.L-1.s-1. berapakah laju reaksi pada temp yang sama, bila konsentrasi dikurangi menjadi 0.010 M?Jawaban: Persamaan laju untuk penguraian adalah: Laju = k [HI]2Untuk laju pertama pada 0.040 M:Laju = 8.0 x 10-6 mol.L-1.s-1 = k [0.040 M]2Dan untuk laju kedua, pada [HI] 0.010 M, Laju 2 = k [0.010 M]2Dari masing-masing persamaan dicari k dan disamakan

  • Dari masing-masing persamaan dicari k dan disamakan

    = 0.5 x 10-6 mol.L-1.s-1 = 5.0 x 10-7 mol.L-1.s-1

  • : dalam suatu wadah berisi 0.060 M hydrogen iodide, laju penguraian HI adalah 8.0 x 10-6 mol.L-1.s-1. berapakah laju reaksi pada temp yang sama, bila konsentrasi dikurangi menjadi 0.020 M?

  • Konsentrasi berkurang dengan factor 4, 0.010/0.040 = . karena laju berbanding lurus dengan kuadrat konsentrasi HI, suatu pengurangan konsentrasi dengan factor 4 akan mengakibatkan laju berkurang dengan factor 16. Jadi: laju suatu reaksi berbanding lurus pada konsentrasi masing-masing pereaksi yang diberi pangkat tertentu. Pangkat konsentrasi itu harus ditentukan secara eksperimen. Dalam banyak hal pangkat itu adalah 1 (seperti dalam hal N2O5 dan yang melibatkan H2 dan I2); dalam hal lain adalah 2 (seperti dalam penguraian NO2 dan HI); dan dalam hal-hal lainnya pangkat itu adalah bilangan pecahan atau bahkan nol.

  • Latihan 20. Hal. 549 (Keenan)Perhatikan reaksi order kedua: 2NO2 2NO + O2. Laju penguraian NO2 pada suatu temp tertentu adalah 1.4 x 10-3 mol.L-1.min-1 pada konsentrasi NO2 0.500 M. berapakah laju penguraian itu bila konsentrasi NO2 itu 0. 250 M? bila konsentrasi NO2 0.125 M? (andaikan temp. dijaga tetap konstan selama penguraian)Jawaban:2 NO2 2NO + O2 Laju = k [NO2]2 Laju = 1.4 x10-3 mol.L-1.min-1 = k [0.500 M]2

  • a). bila konsentrasi NO2 = 0.250 M, maka laju adalah Laju = k [NO2]2 = (5.6 x 10-3 mol-1.L.min-1) (25 x 10-2 M)2 = (5.6 x 10-3 mol-1.L.min-1)(625 x 10-4 mol2. L-2) = 3.5 x 10-4 mol.L-1.min-1 b). bila konsentrasi NO2 0.125M Laju = k [NO2]2 = (5.6 x 10-3 mol-1.L.min-1) (12.5 x 10-2M)2 = (5.6 x 10-3 mol-1.L.min-1) ( 12.52 x 10-4 mol2. L-2) = (5.6 x 10-3 mol-1.L.min-1) ( 156.25 x 10-4 mol2. L-2) = 8.75 x 10-5 mol.L-1.min-1

  • 14.4 ORDER SUATU REAKSI KIMIA (Keenan, et al, hal. 531)Order suatu reaksi adalah jumlah semua eksponen (dari) konsentrasi dalam persamaaan laju. Jika laju suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi,Laju = k [A]Maka reaksi itu dikatakan sebagai reaksi order pertama. Contohnya penguraian N2O5.

  • Jika laju itu berbanding lurus dengan pangkat dua suatu pereaksi, Laju = k [A]2Atau berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari dua pereaksi,Laju = k [A][B]Maka reaksi itu disebut reaksi order kedua. atau order pertama terhadap masing-masing pereaksi. Misalnya, Laju = k [A][B], laju reaksi itu adalah order pertama dalam A dan order pertama dalam B, atau order kedua secara keseluruhan. Suatu reaksi dapat berorder ketiga atau lebih tinggi lagi, tetapi hal semacam itu sangat jarang.

  • Suatu reaksi dapat tak tergantung pada konsentrasi suatu pereaksi. Perhatikan reaksi umum A + B AB, yang ternyata berorder pertama dalam A. jika kenaikan konsentrasi B tidak menaikkan laju reaksi, reaksi tsb disebut order-nol terhadap B. ini bisa diungkapkan sebagaiLaju = k [A][B]0 = k [A]

  • Order suatu reaksi tak dapat diperoleh dari koefisien pereaksi dalam persamaan berimbangnya. Dalam penguraian N2O5 dan NO2 koefisien untuk pereaksi dalam masing-masing persamaan berimbang adalah 2,2 N2O5 4 NO2 + O22 NO2 2 NO + O2Tetapi reaksi I bersifat order pertama dalam N2O5, dan reaksi ke II berorder kedua dalam NO2. Order suatu reaksi diberikan hanya atas dasar penetapan eksperimental.

  • Ramalan teoritis dari reaksi-reaksi yang kurang dikenal, jarang berhasil. Misalnya bahwa reaksi antara H2 dan I2 diketahui adalah order-kedua, mungkin orang akan meramal bahwa reaksi antara H2 dan Br2 juga akan berorder- kedua. Ternyata tidak, malahan reaksi itu mempunyai persamaan laju yang lebih rumit.

    H2 + I2 2 HILaju = k [H2] [I2]

  • Contoh 14.4.Reaksi umum: 2A + B2 2 AB

    Tulislah persamaan laju yang paling mungkin untuk reaksi ini.

    eksperimen[A][B2]Laju, mol. L-1. s-110.500.501.6 x 10-420.501.003.2 x 10-431.001.003.2 x 10-4

  • Jawaban:Data eks.1 dan 2, bila [B2] diduakalikan, maka laju didua kalikan juga. reaksi berorder satu dalam B2.Data eks. 2 dan 3, bila [A] didua kalikan, maka laju tidak berubah. Jadi reaksi itu berorder-nol dalam A. maka persamaan laju yang paling mungkin adalahLaju = k [A]0 [B2] atau Laju = k [B2]

  • 14.5. PENENTUAN ORDER REAKSI dari DATA EKSPERIMEN (Keenan) HUBUNGAN KONSENTRASI DAN WAKTUHubungan konsentrasi suatu pereaksi dan waktu dapat diketahui dari hukum kecepatan /laju reaksi yang memerlukan penurunan kalkulus.14.5.1. Penentuan Reaksi Order-pertamaPerhitungan k untuk reaksi Order-pertama: reaksi order -1 mempunyai hukum kecepatan/ hukum laju:Laju = k [A][A] = konsentrasi zat yang bereaksi (mol/L) Hubungan konsentrasi A dan waktu adalah:

    ln x = 2.303 log x

    Atau :

  • Contoh 14.5 (Keenan, p. 535) K + NH3 K+ + NH2- + H2Diketahui konsentrasi NH3 pada t = 0 adalah 1.13 x 10-3 M. kmd pada waktu t = 4 jam 34 menit, konsentrasi NH3 adalah 8.77 x 10-4 M. Hitunglah k untuk reaksi tsb diatas.Jawaban: t = 4 jam 34 menit = 4.57 jam[A]0 = 1.13 x 10-3 M[A]t = 8.77 x 10-4 M

  • Gas N2O5 terurai menjadi N2O4 dan O2 dan reaksi peruraiannya adalah order satu. Pada 450C konstanta kecepatan reaksi adalah 6.22 x 10-4/detik. Jika konsentrasi awal N2O5 adalah 0.1 M, berapa lama (menit) konsentrasi menjadi 0.01 M?Jawaban: 2 N2O5 N2O4 + O2[N2O5]0 = 0.1 M [N2O5]t = 0.01M k = 6.22 x 10-4 /dett ?Rumus:

    t = 2.303/ 6.22 x 10-4 s-1 = 3702.57 detik = 61.71 menit

  • Latihan. 1. Brady & Holum, p 607Jika konsentrasi awal dari N2O5 dalam larutan CCl4 pada 450C adalah 0.500 M. berapakah konsentrasinya setelah 1 jam? (reaksi peruraian adalah order-satu; k = 6.22 x 10-4 /detik)

  • 14.5.2. Penentuan Reaksi Order-keduaPersamaaan laju untuk reaksi order-2 umumnya ada 2 type: 1. 2A produk laju = k [A]2 2. A + B produk laju = k [A] [B]Perhitungan k untuk Reaksi Order-kedua.Untuk kasus 1. 2A > produk laju = k [A]2

  • Perhitungan k untuk Reaksi Order-kedua.Untuk kasus 1. 2A > produk laju = k [A]2 Hubungan antara waktu dan konsentrasi adalah:

    Sehingga diperoleh bentuk integrasi sbb:

  • untuk kasus 2: A + B produk, dimana konsentrasi awalnya sama yaitu [A]0 = [B]o, persamaan diatas juga berlaku.Jika [A]o [B]0, maka persamaan integrasinya adalah:

    Dengan bentuk integrasi dari persamaan-persamaan diatas, berdasarkan data eksperimen yang ada dapatlah digunakan untuk:1. menghitung harga tetapan laju, k.2. mengalurkan grafik-grafik3. menghitung harga waktu paruh, tl/2.

  • Contoh: Hidrolisis basa etil asetat pada 30C.CH3C02C2H5 + OH- CH3CO2- + C2H5OH Konsentrasi awal 0.0500M dan konsentrasi pada 2220 detik adalah 0.0228 M. Hitunglah tetapan k.

  • Jawaban:Karena konsentrasi awal dari etilasetat dan NaOH sama yaitu 0.050M, maka dipakai rumus

    D3 kelas B/Senin

  • Tabel 14.4 Hidrolisis basa etil asetat pada 30C

    Waktu (s)[OH-]t = [CH3CO2C2H5]tTetapan Laju order kedua K x 102 L mol-1 s-1Tetapan Laju order pertamaK x 104 s-100.05002400.04411.125.235400.03861.094.799000.03371.074.3814400.02791.104.0522200.02281.073.5431800.01851.073.1349800.01361.072.6185800.008951.072.00

  • Harga k pada kolom 3 dihitung berdasarkan rumus untuk order-kedua; harga-harga tsb cukup konstan, sehingga dapat disimpulkan bahwa reaksi ini order-kedua. Berlawanan dengan harga k pada kolom 4 yang berdasarkan rumus untuk order-kesatu, terlihat bahwa harga k yang diperoleh sangat bervariasi, jelas menunjukkkan bahwa reaksi tsb bukanlah order- pertama.

  • Alur grafik untuk reaksi Order-kedua

    Persamaan dapat diatur menjadi

    Y = a x + b Maka suatu 1/Ct terhadap waktu (t) akan menghasilkan garis lurus dengan slope = k1/Ct waktu Grafik 1/Ct versus t dari order-kedua

  • Contoh soal: (Brady & Holum, p. )Nitrosil klorida, NOCl terurai menjadi NO dan Cl2 dengan reaksi order kedua. Laju = k [NOCL]2. Pada suatu temperatur tertentu harga k = 0.02 L mol-1s-1. Jika konsentrasi awal adalah 0.05M berapakah konsentrasi sesudah 30 menit?:

  • Jawaban

    [NOCl]t = 1/56 L mol-1 = 1.78 x 10-2 M = 0.018 M

  • LATIHAN:1. Dekomposisi dari hirogen iodida, HI, mengikuti persamaan: 2HI(g) H2(g) + I2(g)Reaksi tsb adalah order-kedua dengan tetapan laju = 1.6 x 10-3 L mol-1 s-1 pada 7000C. Jika konsentrasi awal HI dalam wadah adalah 3.4 x 10-2 M, berapa menit waktu yang diperlukan sehingga konsentrasinya menjadi 8.0 x 10-4 M?D3/Selasa2. Dekomposisi dari hirogen iodida, HI, mengikuti persamaan: 2HI(g) H2(g) + I2(g)Reaksi tsb adalah order-kedua dengan tetapan laju = 1.6 x 10-3 L mol-1 s-1 pada 7000C. Setelah 2.5 x 103 menit percobaan dilakukan, konsentrasi HI dalam wadah adalah 4.5 x 10-4 M, berapa konsentrasi (molar) awal dari HI dalam bejana reaksi?

  • 3. Konsentrasi obat dalam tubuh dinyatakan dalam mg/kg BB. Dosis awal dari suatu obat dalam tubuh hewan 25.0 mg/kg BB. Setelah 2 jam, konsentrasi turun menjadi 15.0 mg/kg BB. Jika obat dieliminasi secara metabolisme oleh proses order-pertama. Berapakah tetapan laju untuk proses tsb (min-1)?4. Pada latihan 3, berapakah dosis awal dari obat supaya konsentrasi obat 3 jam kemudian menjadi 5.0 mg/kgBB5. Jika dibutuhkan 75.0 menit untuk konsentrasi suatu peraksi menjadi 20% dari nilai awalnya pada suatu reaksi order-pertama, berapakah tetapan lajunya(min-1)?

  • Dik: [A]0 = 25 mg/ kg BBt= 2 jam = 120 menit [A]t = 15 mg/ kg BB Ditanya : tetapan laju?Jawaban:

    ln 1.667 = k 120 menit0.511 = k 120 menit k = 0,511/120 menit = 0.004258 / menit = 4,26 x 10-3/menit

  • [A]o = 2,1529 x 5 mg/kgBB= 10,76 mg/kg BB

  • PENENTUAN WAKTU PARUHWaktu paruh adalah waktu yang diperlukan supaya separuh dari pereaksi telah bereaksi. Waktu paruh untuk order-satu dapat diperkirakan dari suatu grafik data, atau dapat dihitung dari bentuk integrasi dari persamaan laju.

  • Bila t = 1/2, maka [A]t = [A]0 sehingga

    ctt: konsentrasi tidak muncul dalam persamaan diatas.

  • Misalnya: k rata-rata yang diperoleh dari harga k pada Tabel 1 reaksi kalium amonia adalah 5.55 x 10-2 h-1. Oleh karena itu :

    untuk reaksi order-pertama, diperlukan waktu yang sama untuk berangkat dari konsentrasi apa saja ke separuh konsentrasi itu. Misalnya untuk [K] dari 8.00 x 10-4 ke 4.00 x 10-4 diperlukan 12.5 h, juga diperlukan 12.5 h untuk perubahan konsentrasi dari 4.00 x 10-4 M ke 2.00 x 10-4 M.

  • Contoh 14.6 (Keenan hal. 538)Penguraian termal aseton, (CH3)2C=0, pada 600C adalah reaksi order pertama dengan waktu paruh 80 s.a) hitunglah tetapan laju, kb) berapa waktu yang diperlukan agar 25%, 85% suatu contoh terurai?Jawab:

    a)

  • B) bila 25% konsentrasi molar aseton terurai, konsentrasi molar yang tinggal adalah 75%. Angka banding |(CH3)2C=O]0 terhadap [(CH3)2C=O]t adalah 1.0 : 0.75 dan t dihitung dengan persamaan berikut:

    (8.7 x 10-3 s-1 ) t = 2.303 log (1.0/0.75)

    angka banding [(CH3)2C=O]0 terhadap [(CH3)2C=0]t setelah 85% aseton terurai adalah 1.0: 0.1 5, maka

  • latihan: Brady , hal. 605reaksi; C12H22O11+ H2O H+ C6H1206 + C6H1206 sukrosa glukosa fruktosa data yang diperoleh dari eksperimen,

    Konsentrasi awal sukrosaMol L-1Laju pembentukan glukosa mol L-1 s-10.106.17 x 10-30.201.23 x 10-40.503.09 x 10-4

  • a) reaksi tsb reaksi order berapa?b) Jika tetapan laju pada kondisi eksperimen tsb adalah 6.17 x 10-4 s-1 hitunglah t dalam menitc) Berapa waktu (menit) yang diperlukan agar 75% dari sukrosa bereaksi?Jawaban: a) dengan memperhatikan data eksperimen 1 dan 2, dimana jika konsentrasi sukrosa dilipat duakan maka laju menjadi dua kalinya. Jadi reaksi ini adalah reaksi order-pertama.

  • Jawaban:b)

    c)

  • Latihan:sukrosa C12H22O11 terurai menjadi fruktosa dan glukosa pada suasana asam. Laju = k [sukrosa]; k = 0.208/jam pada 25 C.a), hitunglah waktu paruh dari sukrosab). hitunglah waktu yang diperlukan sehingga 87.5% konsentrasi awal terurai.

  • Penentuan Waktu Paruh untuk Reaksi Order-keduaWaktu paruh untuk suatu reaksi order-kedua dapat diperkirakan dari alur grafik, atau dapat dihitung dari persamaan laju order-kedua terintegrasi. Dengan mengambil [A]t = [A]0 diperoleh:

    Atau:

  • misalnya, untuk reaksi penyabunan, t dihitung dari harga k rata-rata yang dihitung dalam Tabel 14.4

    tidak seperti reaksi order-pertama, t untuk reaksi order-kedua tergantung pada konsentrasi awal pereaksi. Waktu paruh berbanding terbalik dengan konsentrasi awal pereaksi. Makin besar konsentrasi awalnya makin kecil waktu paruh itu. Dalam reaksi penyabunan misalnya, dimana [A]o = 0.0500 M, t = 1.85 x 103 s. Jika [A]0 = 0.0250 M, maka t = 3.700 x 103 s.

  • Contoh:Reaksi: 2HI (g) H2 (g) + 12 (g)adalah reaksi order-kedua; tetapan laju adalah 0.079 L mol-1 s-1 pada 5080C. Hitunglah waktu paruh jika konsentrasi awal HI adalah 0.05 M.Jawaban

    Brady, hal. 633. 14.58. reaksi 2NOCl 2NO + Cl2adalah reaksi order-kedua, tetapan laju adalah 6.7 x 10~4 L mol-1 s-1 berapakah waktu paruh reaksi ini jika konsentrasi awal NOCl adalah 0.2 mol L-1

  • Soal Latihan: Brady, hal. 6321. reaksi: 2NO + O2 2NO2 laju = k [NO]2 [O2], Pada 25C k = 7.1 x 109 L2 mol -2 s-1 . Berapakah laju reaksi jika [NO] = 0.0010 M dan [O2] = 0.034 M2. Hukum laju untuk penguraian N2O5 adalah laju = k [N2O5]. Jika k = 1.0 x 10-5 s-1. Berapakah laju reaksi jika konsentrasi N205 adalah 0.0010 mol/L

  • 3. Reaksi dari ion iodida dengan ion hipoklorit mengikuti persamaan berikut: OCl + I- OI- + Cl-Adalah suatu reaksi yang cepat yang memberikan data-data sbb:

    a). Bagaimana persamaan laju untuk reaksi tsb?b)Tentukan nilai tetapan lajunya dengan satuan yang benar

    Konsentrasi (mol L-1)awalLaju pembentukan Cl-(mol L-1 s-1[OCl-][I- ]1.7 x 10-51.7 x 10-51.75 x 1043.4 x 10-51.7 x 10-53.50 x 1041.7 x 10-53.4 x 10-53.50 x 104

  • Jawaban: a). Dari data eksperimen 1 dan 2, dimana [OCl-] di dua kalikan, laju menjadi dua kalinya, berarti order pertama terhadap OCl-; dari data eksperimen 1 dan 3, dimana [I-] di dua kalikan, laju menjadi dua kalinya, berarti order pertama terhadap I-. Maka , laju = k [OCl-][I-] b).

    k = 0.6 x 1014 mol-1 L s-1

  • Waktu paruh dari iodine -131 adalah 8,0 hari. Berapa bagian dari iodine-131 yang terdapat pada pasien setelah 24 hari jika tidak ada yang tereliminasi melalui proses metabolisme. (iodine-131 adalah isotop radioaktif yang mengalami proses order-pertama).

    Jawaban;Karena 131I mengalami proses order pertama, maka waktu paruhnya tetap (tidak tergantung pada konsentrasi).Periode 24 hari adalah tepat 3x waktu paruh.

  • Jika kita anggap fraksi awal adalah 1, maka kita dapat menyusun tabel sbb:Jlh periode waktu paruh0123Fraksi pereaksi yg tersisa11/8 131I hilang pada waktu paruh 1, lagi hilang pada waktu paruh ke 2, dst. Maka fraksi yang tertinggal setelah 3x waktu paruh adalah 1/8.Fraksi yang tersisa setelah n waktu paruh adalah (1/2)n atau

    ************************************************************************