kinetika farfis

download kinetika farfis

of 61

  • date post

    02-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    177
  • download

    36

Embed Size (px)

Transcript of kinetika farfis

KINETIKA

IGN AGUNG DEWANTARA P

Tujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari konsep dasar kinetika , diharapkan mahasiswa mampu: 1. memahami tujuan dan pentingnya kinetika . 2. memahami hubungan termodinamika dengan kinetika. 3. memahami variabel-variabel yang mempengaruhi laju reaksi. 4. memahami definisi: laju reaksi, hukum laju, orde reaksi, konstanta laju reaksi, reaksi dasar, reaksi kompleks, molekularitas reaksi, mekanisme reaksi, kompleks teraktivasi, energi aktivasi, dan katalis.

Termodinamika Termodinamika kimia mempelajari hubungan antara reaktan dan hasil reaksi, Tidak mempelajari bagaimana suatu reaksi tersebut berlangsung dan kecepatan berapa kesetimbangan reaksi kimia dicapai. Hal ini dipelajari dalam kinetika kimia, sehingga kinetika kimia merupakan pelengkap bagi termodinamika kimia.

Kinetika kimia adalah bagian dari kimia fisika yang mempelajari laju reaksi faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi tersebut. pemahaman tentang mekanisme reaksi, yaitu analisis tentang suatu reaksi menjadi rangkaian (tahap-tahap) reaksi dasar.

Beberapa alasan pentingnya mempelajari kinetika kimia, yaitu:1. Untuk kimia fisika, sebagai jalan untuk memahami lebih dalam sifat dari sistem reaksi, untuk memahami bagaimana pemutusan ikatan kimia dan terbentuknya ikatan kimia yang baru, dan untuk memperkirakan energi dan kestabilan suatu produk. 2. Untuk kimia organik, kinetika kimia sangat penting karena reaksi kimia akan memberikan petunjuk pada struktur molekul. Suatu sifat yang penting dari setiap reaksi organik adalah bagaimana pemutusan satu atau lebih ikatan kimia (pada reaktan) dan pembentukan ikatan kimia yang baru (pada produk). Kemudian dengan membandingkan struktur pada reaktan dan produk, akan dapat ditentukan ikatan yang hilang dan ikatan yang terbentuk. Jadi kekuatan relatif ikatan kimia dan struktur molekul senyawa dapat ditelusuri dengan kinetika kimia.

3. Untuk teknik kimia, kinetika suatu reaksi harus diketahui jika kita ingin merancang peralatan untuk menghasilkan reaksi yang baik pada skala keteknikan. 4. Disamping itu, merupakan teori dasar yang penting dalam proses pembakaran dan pelarutan serta melengkapi proses perpindahan massa dan perpindahan panas, dan memberikan masukan pada metode pemecahan masalah penomena laju dalam studi yang lain.

?PENGUSAHA OBAT1 KESTABILAN & TAK TERCAMPURKAN 3

LAJU REAKSI

?DOKTER PASIEN2 ABSORPSI DISTRIBUSI ELEMINASI

AHLI FARMASI

KERJA OBAT PADA TINGKAT MOLEKULAR

DISOLUSI

ILUSTRASI

A

160 KM4 JAM

B

BILA KECEPATAN MOBIL KONSTAN1.HITUNG KECEPATAN RATA-RATA MOBIL TSB! 2.BERAPA SISA JARAK YANG AKAN DITEMPUH BILA PERJALANAN TELAH BERJALAN SELAMA 3 JAM? 3.BERAPA WAKTU PARUHNYA ?

JAWABAN

a.Kecepatan konstan 1. Kecepatan rata2 160 km/4 jam = 40 km/jam. 2. Setelah 3 jam, jarak yg ditempuh = 3 jam x 40 km/jam = 120 km. Sisa jarak =160 120 = 40 km. 3. Waktu untuk bergerak separuhnya (160/2 = 80 km ) adalah 80 km/40 km/jam = 2 jam.

BILA KECEPATANNYA TIDAK KONSTAN Diketahui setelah 1 jam perjalanan sisa jarak yang ditempuh = 142 km, hitung berapa konstanta lajunya! Berapa sisa jarak yang masih akan ditempuh setelah mobil berjalan selama 3 jam? Berapa waktu paruhnya?

kuliah farmasi fisika ink widjaja

b. Kecepatan tidak konstan -ds/dt = ks ln s = ln so kt log s= log so kt/2,303

Sisa jarak setelah 1 jam pertama =142 km, konstanta laju, k = 2,303/t log so / s = 2,303/t log 160/142 = 0,119 jam-1

Setelah 3 jam, sisa jarak yang masih akan ditempuh log s = log so kt/2,303 =log (160) 0,119 x 3/2,303 s = 112km. Waktu paruh adalah waktu yg dibutuhkan untuk menempuh jarak setengahnya (= 80 km) t = 2,303/k x log so / so = 2,303/k x log2 = 0,693/k = 0,693/0,119 = 5,8 jam

pada 1 jam pertama, kecepatan rata2 = (160-142)/1 = 18 km/jam pada 3 jam pertama kecepatan rata2 =(160-112) /3 = 16 km/jam

Setelah 5,8 jam pertama kecepatan rata2

= 80 /5,8= 13,8 km/jam

speeds atau rates kecepatan/laju reaksi ~ perubahan konsentrasi reaktan atau produk seiring waktu.

dC

REAKTAN PRODUK

dt

Kinetika kimia adalah studi tentang laju reaksi, perubahan konsentrasi reaktan (atau produk) sebagai fungsi dari waktu Reaksi dapat berlangsung dengan laju yang bervariasi, sangat cepat, cukup waktu (pembakaran) atau sangat lama seperti (penuaan , pembentukan batubara dan beberapa reaksi peluruhan radioaktif)

r

[Br2 ]

= k [Br2 ]

dimana k = konstanta laju r k = [Br2 ]

T ( detik,s)

[Br2 ]( M)

Rate ( M/s) 4.20 x 10-5 3.52 x 10-5

K,(s-1)

0.0 50.0

0.0120 0.0101

3.50 x 10-3 3.49 x 10-3

100.0150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0

0.008460.00710 0.00596 0.00500 0.00420 0.00353 0.00296

2.96 x 10-52.49 x 10-5 2.09 x 10-5 1.75 x 10-5 1.48 x 10-5 1.23 x 10-5 1.04 x 10-5

3.50 x 10-33.51 x 10-3 3. 51x 10-3 3.51 x 10-3 3.50 x 10-3 3.52 x 10-3 3.51 x 10-3

Ingat k tidak tergantung pada konsentrasi reaktan ! Dan akan relatif konstan bila suhunya konstan.

Laju yg dihitung di atas adalah r rata-rata selama proses reaksi. Untuk mendapatkan laju reaksi pada waktuwaktu tertentu : Hitung laju rata-rata untuk interval waktu yang semakin pendek, Laju reaksi sesaat = tangen slope kurva kecepatan vs waktu

Mengekspresikan LajuPerubahan posisi x2 x1 x Laju Gerak Perubahan waktu t 2 t1 tLaju reaksi Perubahan konsentrasi A Perubahan waktu Konst A 2 Konst A1 (Konst A) t 2 t1 t

A B Laju t t

Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Konsentrasi: molekul-molekul harus bertumbukan agar terjadi reaksi Temperatur: molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk bereaksi dll

Pada kondisi tertentu masing-masing reaksi memiliki karakteristik laju masing-masing yang ditentukan oleh sifat kimia reaktan Pada suhu kamar: H2(g) + F2(g) 2HF(g) sangat cepat 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) sangat lambat

LAJU REAKSI Dalam reaksi kimia Tidak ada benda yang bergerak Perubahan zat menjadi zat lain mis. Padi beras

perubahan tiap satuan waktu

Reaksi : A

BKonsentrasi B

Konsentrasi A

waktu

Laju reaksi : - [A] r = t t = t2 - t1

[B]= t

Contoh soal

Pada suhu 350C, senyawa PQ terurai menjadi P dan Q. Konsentrasi PQ mula-mula 0,50 mol/L, dan setelah 20 detik tinggal 0,20 mol/L. Tentukan laju rata-rata reaksi selama 20 detik pertama !

Jawab : PQ [PQ] = -30 mol/L t = 20 s r = 1.5 mol/L.s

P + Q

LAJU RATA-RATA

Laju sesaat dapat dicari bila t dibuat kecil tak hingga :- [A]r = limitt 0

t

d [A] = dt

PERSAMAAN LAJU REAKSI

Faktor yang berpengaruh terhadap laju reaksi : 1. Konsentrasi pereaksi 2. Suhu 3. Katalis

Pengaruh konsentrasiBila reaksi : X maka: d [X] r = dt

Y

[x] a

ataur = k [x] a

Contoh Soal: Reaksi A + B X, memiliki persamaan laju reaksi r = k [A] 2[B] a. Hitunglah orde reaksi Bila konsentrasi A dan B keduanya diperbesar dua kali semula, berapa kali semulakah laju reaksi

Jawab :a. Orde reaksi : 2 + 1 = 3 b. r = k [A] 2[B] jika [A] = 2[A] 2 dan [B] = 2[B] maka : r = k [2A] 2[2B] = k 8[A] 2[B] =8r

Menentukan persamaan laju reaksi :1. Tuliskan persamaan umum laju reaksi sesuai dengan jumlah pereaksi Misal : X Y r = k [x] a 2. Mengolah data untuk mencari nilai orde reaksi

Contoh soal:1. Dari percobaan terhadap reaksi : 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) Didapat data sebagai berikut: Tentukan : a. Persamaan laju reaksi b. Konstanta laju reaksi

Percobaan

[NO2] mol/L0,001 0,003 0,006

1 2 3

Laju pembentukan [NO] mol/L.s 2 18 72

2. Hasil percobaan terhadap reaksi : 2NO + Br2 2NOBR

Percobaan [NO] mol/L1 2 3 4 5 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3

[Br2]mol Laju /L pembentuk an 0,1 12 0,2 24 0,3 36 0,1 48 0,1 108

Tentukan : a. persamaan laju reaksi b. konstanta laju reaksi Jawaban : Persamaan umum laju : r = k[NO]p[Br2]q a. Dari persamaan 1 dan 6 didapatkan p = 2 Dari persamaan 2 dan 3; didapatkan q = 1

Jadi : r = k[NO]2[Br2]b. Dengan memakai data percobaan no 1, maka didapatkan : k=1,2x10-2Lmol-2s-1

3. Dari Reaksi : P + QPerco baan

R

1 2 3

[P] mol/ L [Q] mol/L Laju pembentukan R 0,10 0,10 0,0010 0,20 0,10 0,0020 0,10 0.30 0,0030

Tentukan : a. Persamaan laju reaksi b. Konstanta laju reaksi

PENGARUH SUHUReaksi kimia terjadi oleh adanya tumbukan antar molekul pereaksi dengan syarat ; Posisi efektif Energi cukup

Tumbukan efektifMolekul pereaksi bergerak ke segala arah bertumbukan Dapat memutuskan ikatan dalam molekul pereaksi dan membentuk ikatan baru molekul hasil reaksiMisal : HI(g) + HI(g) H2(g) + I2(g)

Energi tumbukan cukupEnergi tabrakan molekul pereaksi awan elektron saling bertumbukan Terbentuk ikatan baru

Mengapa perlu energi ? Orbital kulit terluar atom mengandung elektron yang tolak menolak

energi aktivasi

Energi aktivasi :Energi yang dibutuhkan untuk membentuk kompleks teraktivasi Besarnya energi aktivasi bergantung pada jenis reaksi

Teori Kinetik gas ideal :Tiap partikel gas bergerak dengan kecepatan tertentu. kebanyakan partikel punya kecepatan mendekati rataratanya.

Hukum ARRHENIUS k = A. e-Ea/RT atau ln k = - Ea/RT + ln A Logaritma konstanta laju reaksi berbanding terbalik dengan suhu mutlak

Untuk mengetahui pengaruh suhu : ln k1 = ln A Ea/RT1 ln k2 = ln A- Ea/RT2 ln k1 = Ea 1 1 k2 R T2 T1

Contoh soalPada suhu 3000C, tetapan laju reaksi siklopropana propilen adalah 2,4 x 10-10 s-1 dan pada 4000C adalah 1,16 x 10-6 s-1. Tentukan nilai Ea ! R = 8,314 joule/ mol.K

Waktu paroWaktu yang diperlukan sampai jumlah (konsentrasi) pereaksi menjadi setengah